Какво е двуплоскостно балансиране? Динамична корекция на ротора • Преносим балансьор, анализатор на вибрации "Balanset" за динамично балансиране на трошачки, вентилатори, мулчери, шнекове на комбайни, валове, центрофуги, турбини и много други ротори Какво е двуплоскостно балансиране? Динамична корекция на ротора • Преносим балансьор, анализатор на вибрации "Balanset" за динамично балансиране на трошачки, вентилатори, мулчери, шнекове на комбайни, валове, центрофуги, турбини и много други ротори

Какво е двуплоскостно балансиране? Динамична корекция на ротора

Публикувано от admin на

Разбиране на двуравнинното балансиране

Определение: Какво е двуравнинно балансиране?

Балансиране в две равнини е динамично балансиране процедура, при която корекционни тежести са разположени в две отделни равнини по дължината на ротора, за да се елиминира както статичният дисбаланс, така и дисбаланс в двойката. Този метод е необходим за повечето промишлени въртящи се машини, особено за ротори, чиято аксиална дължина е сравнима или по-голяма от диаметъра.

Не харесвам балансиране в една равнина, което адресира само отместването на центъра на масата на ротора, двуплоскостното балансиране коригира както дисбаланса на транслационната сила, така и момента (двойката), който кара ротора да се клатушка или люлее по време на въртене.

Кога е необходимо двуравнинно балансиране?

Двуравнинното балансиране е необходимо в следните ситуации:

1. Дълги или тънки ротори

Всеки ротор със съотношение дължина към диаметър по-голямо от приблизително 0,5 към 1,0 изисква балансиране в две равнини. Това включва:

  • Арматурите на електродвигателите
  • Валове на помпи и компресори
  • Многостепенни вентилаторни ротори
  • Задвижващи валове и съединители
  • Шпиндели и въртящи се инструменти
  • Ротори на турбини

2. Наличие на дисбаланс в двойката

Когато измерванията на вибрациите показват значително нефазово движение между двете лагерни опори (което показва люлеещо се или накланящо се движение), дисбаланс в двойката е налице и трябва да се коригира чрез двуравнинно балансиране.

3. Когато балансирането в една равнина е неадекватно

Ако се направи опит за балансиране в една равнина намалява вибрациите на един лагер, но ги увеличава на друг, това е ясен индикатор, че е необходимо двуравнинно балансиране.

4. Твърди ротори с разпределена маса

Дори за твърди ротори работещи под първия си критична скорост, ако масата е разпределена по значителна аксиална дължина, двуплоскостното балансиране гарантира минимизиране на вибрациите във всички места на лагерите.

Процедурата за балансиране в две равнини

Двуплоскостното балансиране е по-сложно от едноплоскостното, защото корекциите в едната равнина влияят на вибрациите и на двата лагера. Процедурата използва метод на коефициента на влияние с множество пробни тежести:

Стъпка 1: Първоначално измерване

Пуснете машината с нейната балансираща скорост и измерете началните вектори на вибрациите (амплитуда и фаза) и на двете места на лагерите. Означете ги като “Лагер 1” и “Лагер 2”. Тези данни представляват комбинирания ефект от всички дисбаланси, налични в ротора.

Стъпка 2: Дефиниране на корекционни равнини

Изберете две корекционни равнини по протежение на ротора, където могат да се добавят или премахват тежести. Тези равнини трябва да са възможно най-отдалечени една от друга и достъпни. Често срещани местоположения включват близо до всеки край на ротора, при съединителните фланци или при главините на вентилатора.

Стъпка 3: Пробна тежест в равнина 1

Спрете машината и прикрепете пробна тежест на известна ъглова позиция в първата корекционна равнина. Пуснете машината и измерете новата вибрация и на двата лагера. Записва се промяната във вибрациите на всеки лагер, причинена от пробната тежест в равнина 1. Това установява два коефициента на влияние: влиянието на равнина 1 върху лагер 1 и влиянието на равнина 1 върху лагер 2.

Стъпка 4: Пробна тежест в равнина 2

Отстранете първата пробна тежест и прикрепете друга пробна тежест на известна позиция във втората корекционна равнина. Пуснете машината отново и измерете вибрациите и на двата лагера. Това установява още два коефициента на влияние: влиянието на равнина 2 върху лагер 1 и влиянието на равнина 2 върху лагер 2.

Стъпка 5: Изчисляване на корекционните тегла

Балансиращият инструмент вече има четири коефициента на влияние, образуващи матрица 2×2, която описва как роторната система реагира на теглата във всяка равнина. Използвайки векторна математика и матрична инверсия, инструментът решава система от едновременни уравнения, за да изчисли точната маса и ъгъл, необходими във всяка корекционна равнина, за да се минимизират вибрациите и в двата лагера едновременно.

Стъпка 6: Инсталиране на корекции и проверка

Инсталирайте и двете изчислени корекционни тежести за постоянно и пуснете машината за окончателна проверка. В идеалния случай вибрациите и на двата лагера трябва да бъдат намалени до приемливи нива. Ако не, може да се извърши балансиране, за да се прецизират корекциите.

Разбиране на матрицата на коефициентите на влияние

Силата на двуплоскостното балансиране се крие в матрицата на коефициентите на влияние. Всяка корекционна равнина влияе върху вибрациите и на двата лагера и тези ефекти на кръстосано свързване трябва да бъдат отчетени:

  • Директни ефекти: Тежест в равнина 1 има най-силно влияние върху вибрациите на близкия лагер 1, а тежест в равнина 2 има най-силно влияние върху близкия лагер 2.
  • Ефекти на кръстосано свързване: Въпреки това, тежест в равнина 1 влияе и на лагер 2 (макар и обикновено в по-малка степен), а тежест в равнина 2 влияе и на лагер 1.

Изчисленията на балансиращия инструмент отчитат едновременно и четирите ефекта, като гарантират, че корекционните тежести работят заедно, за да сведат до минимум вибрациите във всички точки на измерване.

Предимства на двуравнинното балансиране

  • Пълна корекция: Справя се както със статичния, така и с дисбаланса на сдвоените ротори, осигурявайки цялостно решение за балансиране на повечето типове ротори.
  • Минимизира вибрациите на всички лагери: За разлика от балансирането в една равнина, балансирането в две равнини оптимизира намаляването на вибрациите в цялата роторна система.
  • Удължава живота на компонентите: Чрез намаляване на вибрациите и на двете места на лагерите, износването на лагерите, уплътненията и съединителите се свежда до минимум.
  • Индустриален стандарт: Двуплоскостното балансиране е стандартният подход за повечето промишлени машини и се изисква от много производители на оборудване и индустриални стандарти.
  • Подходящ за твърди ротори: Ефективно балансира твърди ротори работещи под първата си критична скорост, което представлява по-голямата част от промишленото оборудване.

Сравнение с балансиране в една равнина и в много равнини

  • срещу едноравнинна: Двуплоскостното балансиране е по-сложно и отнема време, но осигурява превъзходно намаляване на вибрациите за всички ротори, с изключение на най-тесните дискови.
  • срещу многоравнинна: За гъвкави ротори При работа над критичните скорости може да са необходими три или повече корекционни равнини. Въпреки това, балансирането в две равнини е достатъчно за по-голямата част от промишлените машини.

Често срещани предизвикателства и решения

1. Недостъпни корекционни равнини

Предизвикателство: Понякога идеалните места за корекционни равнини не са достъпни на сглобена машина.
Решение: Използвайте налични места, като например главини за съединяване, лопатки на вентилатор или външни фланци. Съвременните инструменти могат математически да отчитат неоптималното разстояние между равнините.

2. Недостатъчен отговор на пробното тегло

Предизвикателство: Ако пробната тежест предизвика много малка промяна във вибрациите, коефициентите на влияние ще бъдат неточни.
Решение: Използвайте по-голяма пробна тежест или я поставете на по-голям радиус, за да увеличите ефекта ѝ.

3. Нелинейно системно поведение

Предизвикателство: Някои ротори (особено тези с хлабави компоненти, мека основа или работещи близо до резонанс) не реагират линейно на корекционни тежести.
Решение: Първо се обърнете към механичните проблеми (затегнете болтовете, коригирайте меката основа) и балансирайте далеч от критичните скорости, когато е възможно.

Приложения за балансиране на полето

Двуплоскостното балансиране е стандартният метод за балансиране на полето на промишлени машини. С преносими вибрационни анализатори и балансиращи инструменти, техниците могат да извършват двуплоскостно балансиране директно на място, без да разглобяват или транспортират ротора до цех за балансиране. Този подход спестява време, намалява разходите и гарантира, че роторът е балансиран при реални работни условия, като се отчитат фактори като твърдост на лагера, гъвкавост на основата и технологични натоварвания.

← Обратно към основния индекс

Категории:
WhatsApp