Опознайте Vibromera.com — нашия нов международен уебсайт. Посетете Vibromera.com →

Balanset-1A · Vibromera · полево балансиране на ротори

Полево балансиране с Balanset-1A, стъпка по стъпка: пълното ръководство

Разширена версия на краткото ръководство. Тя добавя това, което кратките инструкции пропускат: техниките и правилата, които Николай обяснява на клиентите отново и отново в разговорите си (≈650 разговора с поддръжката), плюс точните процедури от официалното ръководство за софтуера (и двете издания — 2.2.x и 2.3.x). Написано е да бъде максимално изчерпателно и ясно: можете да прочетете ръководството от начало до край като учебник, или да прегледате отделен раздел като справочник.

1–2 равнини
Правилото за половината
Безгрешен ъглов отправен репер
~40 проблема с решения
Типични машини
ISO 1940 · ISO 10816/20816

Най-важното — осем правила, които решават всичко

Ако запомните само тези, повечето задачи по балансиране ще успеят

1Първо механика, после балансиране

По опита на Николай, 50–90% от случаите на „не се балансира“ са лагери, пукнатини или резонанс — не дисбаланс. Свалете ремъците, разклатете вала с лост в две посоки, огледайте заваръчните шевове, затегнете болтовете. Най-малката хлабина в лагерите изключва балансирането напълно.

2Правилото за половината

Никога не монтирайте наведнъж пълната маса, изчислена от уреда. Монтирайте половината (една трета при почти балансиран ротор), направете коригиращ заход и наблюдавайте реакцията. Реалната машина е нелинейна — пълната маса често свръхкомпенсира и обръща ъгъла с 180°.

3Нула градуса е пробната тежест

The correction weight angle is measured from the spot where that plane’s trial weight was installed, in the direction of rotor rotation. Not from the reflective mark! This is the number one beginner mistake. Each plane has its own zero.

4Пробната тежест трябва да „размести“ показанията

Валиден пробен заход променя амплитудата 1× с 20–30% или фазата с 20–30°. По-малко от това и уредът няма от какво да изхожда — изчислението ще бъде безсмислено: увеличете тежестта и повторете. Промяна повече от двойна също е лоша.

5Първо, една минута в Vibration Meter

Преди балансиране отворете Vibration Meter (F5) и наблюдавайте: амплитудата и фазата трябва да се повтарят (разсейване до 10–15%, фаза до 10°). „Блуждаещи“ показания са признак на резонанс или механичен проблем: не балансирайте.

6Не може да се балансира при резонанс

Рязък скок на вибрацията при промяна на оборотите с 100–200 rpm, обръщане на фазата с ~180°, корекционни тежести, които обикалят „в кръг“ — това е резонанс. Открийте го с графика на оборотите при спиране (run-down) или с ударен тест (bump test), и балансирайте на равното „плато“ на кривата с 20–30% запас по обороти.

7Не сменяйте условията, докато задачата не е завършена

Оборотите, положенията на датчиците, тахометъра и марката, обтягането на ремъка — всичко трябва да е еднакво във всеки заход. Ако каквото и да е се е променило (дори коравината след заваряване), започнете процедурата отначало от Run 0 и пробните тежести.

8Знайте кога да спрете

Дотягащите итерации никога не свършват — уредът винаги ще предложи още една малка тежест. Ориентири: под ~5 mm/s е добър полеви резултат; под 2 mm/s монета стои на ръба си. Здравата машина се балансира за 4–5 захода; ако сте направили много заходи без резултат, търсете механична причина.

Как да използвате това ръководство. Ако това е първата ви задача по балансиране, прочетете разделите поред — отнема около час и спестява цял ден на полето. Ако вече работите с уреда, дръжте „Отстраняване на проблеми“ и „Машини“ разделите и контролните списъци подръка. Отметките в контролния списък се запазват при затваряне и повторно отваряне на файла.

Как работи — теорията с прости думи

Пет минути теория, които обясняват всяка „странност“ на процедурата

Какво е дисбаланс

Идеалният ротор има равномерно разпределена маса, а центърът му на тежестта лежи точно на оста на въртене. Реалният ротор винаги има „тежка точка“: наварка от заваряване, износване, полепнала мръсотия, неточност на изработката. Докато роторът се върти, тази допълнителна маса го дърпа към своята страна — веднъж на оборот. Резултатът е вибрация точно на честотата на въртене: тя се нарича компонентата 1× („едно по х“), или вибрация веднъж на оборот. Задачата на балансирането е да добави (или премахне) тежест така, че да компенсира тежката точка.

f = n60 Hz
n — обороти, rpm. Пример: 1500 rpm → 1× = 25 Hz. Силата от дисбаланса расте с квадрат на оборотите: при 3000 rpm същата тежка точка разтърсва четири пъти по-силно, отколкото при 1500.

Три числа на екрана: V1s, V1o и F1

Показание Какво представлява За какво служи
V1s / V2s — обща вибрация Общото ниво на вибрация (RMS) в цялата честотна лента, mm/s. То включва всичко наведнъж: дисбаланс, лагери, разцентровка, ремъци, смущения. Оценете общото състояние на машината и го сравнете с границите по ISO 10816/20816.
V1o / V2o — компонента 1× Вибрация строго на честотата на въртене на ротора, mm/s. Точно това произвежда дисбалансът. Ключовият параметър за балансиране: уредът изчислява тежестите от амплитудата и фазата на 1×.
F1 / F2 — фаза 1× Ъгълът на вектора на вибрацията спрямо отразяващата марка, видяна от тахометъра. Показва ви където тежката точка дърпа, не просто колко силно.

Ключовият бърз тест: сравнете Vo с Vs. Компонентата 1× физически не може да бъде по-голяма от общата вибрация. Ако Vo ≈ Vs, почти цялата вибрация идва от дисбаланс и балансирането ще помогне. Ако Vo е забележимо по-малко от Vs (например V1s = 12 mm/s, но V1o = 1 mm/s), не роторът трепери: енергията е в хармониците и шума (лагери, разцентровка, хлабина), и балансирането е безсмислено, докато не се намери истинската причина. Проверете спектъра.

„Вибрацията и дисбалансът са различни неща. Може да има дисбаланс без вибрация (на твърда основа), и вибрация без дисбаланс (от геометрия, аеродинамика, лагери). Балансирането лекува само компонентата 1×.“— от разговорите на Николай с клиенти

Методът на коефициентите на влияние — защо е нужна пробна тежест

Уредът не знае нищо за вашата машина: нито масата на ротора, нито коравината на опорите на лагерите, нито ефекта от ремъците и рамата. Затова е невъзможно да се изчисли тежест само от началната вибрация. Процедурата е изградена като „въпрос към машината“:

  1. Run 0 — измерете началния вектор на вибрацията (амплитуда и фаза) без тежести.
  2. Run 1 — монтирайте пробно тегло с известна маса на известно място и измерете как се е променил векторът. Това е „въпросът“: системата отговаря колко чувствителна е към тежестта и в коя посока се измества фазата. Отговорът се нарича коефициент на влияние.
  3. Останалото е аритметика: знаейки реакцията на известна тежест, уредът изчислява каква тежест и под какъв ъгъл ще компенсира напълно началния вектор.
„Уредът не знае какво балансира. Той знае само три неща: масата на пробната тежест, оборотите и как се е променила вибрацията.“— обяснението на Николай (разговор с Damian)

Защо не се получава „от един път“ — нелинейност

Изчислението на уреда предполага, че системата е линейна: добавите двойно повече маса и вибрацията се променя двойно повече. Реалната машина е нелинейна: хлабина, гъвкавост на опорите, триене, аеродинамика. Казано направо, с думите на Николай: добавяте 100 g и вибрацията се повишава с 10 mm/s; добавяте още 100 g и по изчисление трябва да е +20, но се получава +34 или +14. Уредът чертае права линия, а реалността е крива.

От това следват две практически последици:

  • „Правилото за половината“: монтирайте 1/2 от изчислената маса и проверете с коригиращ заход. Ако е спаднала точно наполовина, системата е линейна — добавете останалото. Ако е „отклонила“, движете се на дробни стъпки (подробности в „Balancing“ раздел).
  • Балансирането е итеративен процес, а не един-единствен точен изстрел. Два или три коригиращи захода са нормални, не признак, че нещо не е наред.
„Балансирането не е един-единствен идеален изстрел, а итеративен процес.“ Клиентът отговори: „Това трябва да се разпечата и да се сложи в куфара на всеки уред.“— разговор със Sylvain GONON

Два стандарта — причина и следствие

Балансирането включва два различни набора от величини, които постоянно се бъркат:

  • g·mm и класове G (ISO 1940 / ISO 21940-11) — това е причина: колко излишна маса се съдържа в самия ротор и на какъв радиус. Това е свойство на ротора, независимо от мястото, където е монтиран.
  • mm/s (ISO 10816 / ISO 20816) — това е ефект: колко силно трепери машината. Зависи от опорите, основата и резонансите.

На полето работите в mm/s; g·mm е нужно на балансировъчни машини и когато стандарт изисква протокол с клас G. Софтуерът има Калкулатор на допуска по ISO 1940 — виж „Коригиращи заходи и оценка на резултата“ раздел.

Подготовка: безопасност и механика

Половин час оглед спестява цял ден балансиране

Безопасност

Преди монтаж на датчици или тежести спрете машината и се уверете, че не може да се пусне случайно. Всичко, което се прави с ръка, се прави само на неподвижна машина.

  • Не стойте в равнината на въртене на ротора по време на заходите — тежест, която се откъсне, лети точно натам. Над 2000 rpm, преместете и масата с лаптопа настрани.
  • Закрепвайте тежестите така, че гарантирано да не се откъснат при работни обороти: „тежест, която отлита, е истински снаряд“. Магнити, използвани като тежести, винаги отлитат при работни обороти.
  • Стандартните предпазители на ротора и ремъчните предавки остават на място; дръжте инструментите далеч от въртящите се части.
  • Не балансирайте ротор с пукнатини, повредени лопатки или видимо биене — първо го поправете.
  • Не работете при обороти, при които машината се държи нестабилно или влиза в резонанс.
  • Не поставяйте тахометъра близо до всмукателния поток на вентилатор — имало е случаи, в които е бил всмукан в работното колело.

Оглед на машината: диагностичната последователност

Балансирането премахва само дисбаланса. Всичко останало — пукнатини, хлабина в лагерите, разхлабени крепежни елементи, разцентровка, резонанс — то не поправя — и често маскира. Проверен ред на търсене: 1) лагери → 2) пукнатини → 3) болтове → 4) резонанс.

Контролен списък за оглед на спряна машина

0 / 10

Диагностика „на слух и на ръка“ — струва си да се научи
  • Вслушайте се в машината. Обходете компонентите по време на набиране и спадане на оборотите: тракане, чукане или шумолене ще посочи проблемния компонент по-точно от всеки уред. При спадане на оборотите уловете момента, в който звукът изчезва.
  • С ръка, проверете всяко закрепване и капак — каквото дрънчи, това е разхлабено.
  • Електрическо или механично? Изключете захранването по време на работа: електромагнитната вибрация изчезва мигновено, механичната заглъхва постепенно заедно с оборотите. Пикове при 50/100 Hz (или 300 Hz при честотен преобразувател) са електрически, не от дисбаланс.
  • Два ротора на една рама работещи с еднакви обороти не могат да се балансират едновременно — уредът не може да раздели приноса им. Свалете ремъците и работете по един наведнъж.
  • Вибрацията нараства по-далеч от ротора (стълба, кабина или огледало трепери, докато опорите на лагерите са спокойни) — това е резонанс на разхлабен конструктивен елемент, не дисбаланс: поставете датчика директно на трептящия елемент и открийте честотата му.
„Невъзможността да се балансира е сама по себе си диагностичен признак. Ако тежестите не помагат, машината ви казва, че проблемът не е дисбаланс. Спрете да трупате тежести и потърсете причината.“— повторено на поне десет клиенти

Уред, свързване и софтуер

Канали, тахометър, фърмуер, настройки — всичко необходимо преди първото измерване

Съдържание на комплекта и канали

  • Balanset-1A: USB блок, два сензори за вибрации (акселерометри), лазерен тахометър, светлоотразителна лента, магнитна стойка, везна, куфар за пренасяне. Целият комплект се захранва от USB порта на лаптопа — без никакви батерии.
  • Датчик 1 → конектор Ch-1 (X1 на по-старите корпуси) → равнина 1; датчик 2 → Ch-2 (X2) → равнина 2. Еднoравнинното балансиране използва канал 1. Тахометърът се включва в конектора Tacho (X3). Всеки канал е калибриран поотделно — не ги бъркайте.
  • Цветовете на каналите са едни и същи в целия софтуер: Ch-1 — тъмночервено, Ch-2 — синьо, тахометър — лилаво.

Тахометърът се включва с три натискания

ON → AUTO → LASER. Без натиснат LASER лъчът е слаб и марката се разчита с прекъсвания. В тахометъра няма батерии — той се захранва през кабела; не отваряйте капака на отделението за батерии и не отваряйте корпуса. Докато роторът се върти, дисплеят на тахометъра трябва да показва оборотите в rpm.

Свързване с компютъра

  1. Свържете датчиците и тахометъра към блока, а блока — към USB порта на компютъра. Редът не е строг: софтуерът намира уреда сам по всяко време.
  2. Стартирайте софтуера и изчакайте зелена статус линия в долната част на главния прозорец: USB module found on COMx. Уредът се вижда в системата като COM порт „Arduino Due“.
  3. Мигаща жълта линия означава, че уредът не е намерен (все още търси); оранжева означава, че кабелът е изключен или портът е зает от друга програма. Кликването върху самата статус линия задейства незабавен опит за повторно свързване.
  4. Ако кабелът бъде изваден по време на сесия, просто го включете обратно: връзката и живият поток от данни се възстановяват сами, но прекъснатото измерване трябва да се повтори.

Софтуер: версии и двете „ери“ на интерфейса

  • Линията 1.71/1.72 — старата класика. Към днешна дата препоръчваме обновяване до 2.x: стабилно издание вече е налично, и то има графики на спадане на оборотите.
  • Линията 2.x — пренаписано ядро: непрекъснат поток от данни, графика на спадане на оборотите (run-down/coast-down), ударен тест (bump test), орбити, адаптивно измерване, автоматични обновявания, възстановяване на сесия. Текущите версии 2.3.x изискват фърмуер на уреда 5.5.0+ — при по-стар фърмуер измерванията са блокирани и самият софтуер предлага да го обнови (15–30 секунди, не изключвайте кабела).
  • Внимание: бързите клавиши се различават между поколенията! В новото издание: F6 — Balancing, F7 — Charts, F8 — Reports. В старото: F6 — Reports, F7 — Balancing, F8 — Charts. Ориентирайте се по надписите на бутоните — клавишът винаги е отпечатан направо върху бутона.
  • Има два формуляра за балансиране — Classic (отделни прозорци за 1 и 2 равнини) и Съвременен (единствен прозорец с карти на заходите и жив сигнал). Изберете го в F4 – Настройки → Форма за балансиране. Математиката е същата — използвайте което е по-удобно.

Калибровъчни коефициенти — не ги губете!

Всеки уред има свои индивидуални калибровъчни коефициенти на каналите (обикновено числа в диапазона 16–25). Те са дублирани в етикет на дъното на уреда и на кутията, и във файл на USB флаш паметта от комплекта. При преинсталиране или обновяване на по-стари версии на софтуера те трябва да бъдат пренесени ( F4 – Настройки → Чувствителност на вибрациите раздел); в новия фърмуер 5.x те се съхраняват в самия уред и оцеляват при обновявания. Коефициентите влияят само на абсолютните показания в mm/s — самото балансиране ще се сходи дори с неточни коефициенти, но оценката спрямо границите на вибрация ще бъде грешна.

Дребни неща, които спасяват деня на полето

  • Възстановяване на сесията. Софтуерът автоматично запазва всяка стъпка от балансирането. След срив или случайно затваряне отговорете „Yes“ на подканата за възстановяване и всички заходи се връщат. Menu → Restore Session бутон работи и ръчно. Внимание: Нов ротор изтрива запазената сесия окончателно.
  • COM port error / PurgeComm Error 22 след обновявания на Windows 11 е известен и разпространен проблем: обновете софтуера до версия 2.x (грешката е поправена само там), изключете и включете отново кабела, и възстановете сесията, ако е нужно.
  • Монтаж: използвайте съветника за инсталация, без да сваляте отметките на компонентите за базата данни и драйверите; Windows ще поиска рестарт — не се съгласявайте, преди инсталацията да е завършена; не поставяйте папката на програмата в OneDrive; преминете блокирането от SmartScreen чрез „More info → Run anyway“.
  • Смущение от честотния преобразувател (VFD): феритни пръстени на кабелите (най-вече на изходните кабели към двигателя), затегнати съединителни гайки на конекторите на датчиците (екранът минава през тях — разхлабена гайка дава смущение 50 Hz), и захранвайте лаптопа от батерия. Самият честотен преобразувател (VFD) е полезен обаче: това е удобен начин плавно да се сменят оборотите и да се излезе от резонанс.
  • F12 във всеки прозорец запазва снимка на екрана в папката Documents\Bs1A\Screenshots: удобно за протокола и за въпроси към поддръжката. За да изпратите протокол до поддръжката, използвайте F1 – Относно → Докладване на проблем… (приложете снимките на екрана и пълния дневник).
  • Резервни части: тахометърът е най-крехката част, затова носете резервен; датчиците са почти неунищожими; слабото място са кабелите и конекторите.
Спецификации на уреда (накратко)
Скорост на вибрациите (RMS) 0.02–80 mm/s
Работна честотна лента 5–550 Hz (FFT спектър до 1000 Hz; над 550 Hz показанията са занижени)
Скорост 100–100 000 rpm (на практика балансиране от ~100–300 до 30 000–45 000 rpm)
Точност на фазата ±1°
Сензори MEMS акселерометри ±3g, залети в компаунд; кабели 4–5 m (до 10–15 m по заявка)
Тахометър лазер, работно разстояние 10–500 mm
Мощност от USB порта на лаптопа — целият комплект
OS Windows 7–11 (без macOS/Android); софтуерът няма лицензи или абонаменти, обновяванията са безплатни

Едно ограничение, казано честно: ранната диагностика на лагери (обвивен анализ, 10–50 kHz) е извън възможностите на този уред — честотната му лента е твърде тясна за това. Напредналите дефекти на лагерите се виждат в спектъра.

Монтаж на датчиците за вибрация

Половината от машините, които „не се балансират“, се решават чрез правилен монтаж на датчиците

Balanset-1A on a rotor test stand: vibration sensor 1 on the left bearing support for plane 1, sensor 2 on the right support for plane 2, laser tachometer aimed at the reflective mark, measurement unit and laptop
Датчиците се поставят на опорите на лагерите, с измервателна ос радиално спрямо вала. Датчикът на канал 1 (Sensor 1 · Ch-1) измерва равнина 1; датчикът на канал 2 (Sensor 2 · Ch-2) измерва равнина 2. Лазерният тахометър се насочва към отразяващата марка (означена „Reflective mark“).

Къде и как да монтирате

  • Строго радиално — перпендикулярно на оста на въртене; измервателната ос минава през магнита. Никога на челната повърхност на машината: това е осева вибрация, и балансирането „няма да проработи“. Реален случай: мулчер „не се балансираше“ два пъти, докато датчиците стояха на челото; преместени бяха отгоре — веднага 5 и 7 mm/s и тишина. „Понякога всичко опира до основите.“
  • Само на твърда, плътна част, максимално близо до лагера — опората на лагера, рамата, до усилващи ребра. Не на разхлабени капаци, не на ламаринени предпазители, не на части, разделени от уплътнение или гума. Ако сигналът е „накъсан“, не прилича на синусоида, или общата вибрация е много по-висока от компонентата 1×, датчикът е поставен на част, която се движи сама — преместете го.
  • При твърдо монтирани машини (рамка, основа) вертикалната коравина често е толкова висока, че сигналът е „удавен“ — монтирайте датчика хоризонтално: машината е по-гъвкава в тази посока. При меки/пружинни опори монтирайте отгоре. Смяната на ориентацията на датчика е легитимен начин да се излезе от резонанс, но след това цялата процедура започва отначало.
  • Контакт само през магнита, по цялата му повърхност: страните на датчика не трябва да докосват корпуса. Не поставяйте плосък магнит на цилиндрична повърхност — контактът е само в една точка и датчикът се клати. Под магнита има резба M4: на неудобни места монтирайте с шпилка или адаптер; на алуминиеви корпуси (магнитът не държи) използвайте дълга кабелна връзка около детайла или болт M4.
  • Не на пружинния елемент на балансировъчната стойка: пружината се деформира и изкривява сигнала. Датчикът се поставя на подвижната част на опората, максимално близо до лагера.
  • Кабели: никога не дърпайте датчика за кабела и прекарвайте кабелите така, че да не могат да се навият около ротора (това е най-честият начин комплектът да загине). Затягайте съединителните гайки „камбанка“ на конекторите: екранът минава през тях, а разхлабена гайка приема смущение 50 Hz от мрежата.
  • Заваряване с монтирани датчици е позволено — оставете датчиците на място, но разкачете масата на машината/трактора, за да не преминава заваръчният ток през електрониката.

Бърза проверка на датчиците и каналите

  1. Отворете Vibration Meter и разклатете датчика с ръка: на графиката трябва да се появи синусоида с амплитуда около 30–100 mm/s. Постоянно 0.0X mm/s е шумовият праг: датчикът, кабелът или конекторът е мъртъв.
  2. Локализирайте неизправността чрез размяна: разменете датчиците на конекторите на уреда, после на машината. Ако „нулата“ следва датчика, проблемът е в датчика/кабела; ако остане на канала, проблемът е в конектора или канала на уреда.

Тахометър и отразяваща марка

Марката е фазовият отправен репер: всичко, което я нарушава, нарушава изчислението

Не докосвайте тахометъра или марката през цялата процедура. Марката е нулата на фазата. Ако лентата бъде преместена или тахометърът бъде разместен между заходите, уредът ще приеме отместването за ефект от пробната тежест и ще изчисли тежестите грешно. Това е реален случай: клиент премести марката по средата на процедурата и „развали“ изчислението.

Марката

  • Едно марка на обиколката, широка 10–20 mm (по-широка при високи обороти: над 14 000 rpm тахометърът пропуска тясна марка). Бялата отразяваща лента от комплекта работи най-добре.
  • Фонът около марката трябва да е матов и тъмен. Зачернете блестящ вал с черен маркер или го покрийте с матова лента, иначе тахометърът ще брои отблясъците за марки.
  • Къде да я залепите: на главината или на вала — на част, която се върти строго с оборотите на ротора. Не на лопатка (иначе уредът ще види и четирите лопатки). Ако роторът е зад редуктор, марката се поставя на самия ротор, не на входния вал.

Тахометърът

  • Включване: ON → AUTO → LASER; разстояние до марката 10–500 mm (обикновено 20–50 cm); ако има отблясъци, наклонете лъча под ъгъл около 45° спрямо повърхността.
  • Показанието за оборотите е 2–3 пъти по-високо от реалното? Лазерът вижда „допълнителни марки“: блестящи петна, болтове, отвори, заваръчни шевове, петна от масло. Диагнозата е проста: 8695 / 2856 ≈ 3, значи има три „марки“. Заматирайте или покрийте блестящите петна, сменете ъгъла и разстоянието.
  • Слънцето и силната дневна светлина заслепяват фотоклетката — дори без пряка слънчева светлина. Симптом: приближавате се до тахометъра (закривате светлината) и той работи; отдалечите се и спира. Лек: засенчете го както можете — парче картон, ръка, парцал, чадър. „Нищо не работи по-добре от обикновено парче картон.“
  • Трикът „12 или 6 часа“: ако навеската на хидравликата на трактора бавно провисва, насочете лъча към горната или долната точка на обиколката — докато провисва, лазерът просто спира да вижда марката (което е очевидно), вместо незабелязано да измества фазата.
  • „Грешка на тахометъра“, въпреки че показанието за оборотите е правилно — филтърът на тахометъра е твърде строг за машина с „плаващи“ обороти (ремъчно задвижване, селскостопанска техника). Стандартен лек: задайте Неравномерност на тахо = 200 (по-стари версии) или разхлабете Tacho filter в F4 – Настройки (по-нови версии: Auto / Fine 1% … Rough 20%). Но ако можете, първо отстранете причината за нестабилността, вместо да разхлабвате филтъра.
  • Над ~45 000–60 000 rpm лентата започва да се отлепя и сама внася дисбаланс — преминете на датчик на Хол (той се свързва към уреда).
  • Проверка на тахометъра без машина: насочете го към светеща крушка с нажежаема жичка, захранена от мрежата: изправен уред показва около 6000 rpm при мрежа 50 Hz или около 7200 rpm при 60 Hz (нишката трепти с двойната честота на мрежата).

Преди балансиране: измервател на вибрация, спектър, резонанс

Три проверки, които решават дали изобщо е възможно балансиране

Проверка 1. Една минута в Vibration Meter: стабилност

  1. Отворете Vibration Meter: F5 – Измерване на вибрации. Докарайте машината до работни обороти.
  2. Наблюдавайте една минута. Показанията трябва повторете: разсейване на амплитудата в рамките на 10–15%, фазата в рамките на 10°. В по-новите версии помага цветна лента под стойностите: зелено СТАБИЛНО означава, че можете да измервате, оранжево НЕСТАБИЛНО означава, че не можете.
  3. Ако показанията „блуждаят“ повече от това, още е рано за балансиране: причината е резонанс, нестабилни обороти или механичен проблем. Уредът ще сбърка случайните колебания с ефекта от пробната тежест, и изчислението ще бъде безсмислено.
  4. Ако показанията са нестабилни, можете да увеличите усредняването (Средни стойности: 32 по подразбиране, 64–128 при нестабилност), но помнете: усредняването скрива симптома, а не лекува причината.

Проверка 2. Vo спрямо Vs и спектъра

Сравнете V1o с V1s (виж теория). Ако компонентата 1× е само малка част от общата вибрация, отворете Analyzer (F7 – Графики, F8 в старата версия) и погледнете спектъра:

Какво показва спектърът Какво означава
Един доминиращ пик точно на 1× Вероятно е дисбаланс — след проверка на механиката можете да балансирате.
Изразен пик на 2× Разцентровка, съединител, огънат вал, геометрия. Балансирането няма да го поправи.
„Гора“ от хармоници: 2×, 3×, 4×… Разхлабени крепежни елементи, хлабина, докосващи се части. Затегнете всичко и поправете тези неща първо.
Пикове при 50/100 Hz (или 300 Hz при честотен преобразувател), не кратни на работните обороти Електрическо/смущение, не механично. Тест: изключете захранването — електрическата вибрация изчезва мигновено.
Пик с широка, „размазана“ основа Нестабилни обороти или близък резонанс.
Пикът остава на място при промяна на оборотите Конструктивен резонанс. Ако пикът се измества заедно с оборотите, това е въртящ се елемент (шайба, ремък, вътрешен вал): насочете лазерния тахометър към заподозрения компонент и сравнете честотите.

Проверка 3. Резонанс

Резонанс е, когато работните обороти съвпаднат със собствената честота на конструкцията. При резонанс и близо до него (±20–30% от оборотите) балансирането е невъзможно: показанията скачат, фазата се обръща, и уредът непрекъснато иска тежести „по цялата обиколка“ на ротора.

  • Признаци: вибрацията се променя няколкократно при промяна на оборотите само с 100–200 rpm (5 mm/s стават 15 mm/s); фазата се обръща с ~180°, докато преминавате през пика; конструкцията реагира рязко на дребни неща (парцал, подпора).
  • Графика на спадане на оборотите (run-down/coast-down) е основният инструмент за откриването му: Vibration Meter → Спадане на оборотите раздел → докарайте ротора до обороти → F9 → изключете задвижването и оставете оборотите свободно да спаднат. Програмата чертае амплитуда и фаза спрямо оборотите: резонанс = пик плюс обръщане на фазата. Балансирайте на „плато“, далеч от пиковете.
  • Тест за устойчивост на удар е за машини, които не могат да преминат през резонанс с набиране на обороти: с изключена машина активирайте Тест за устойчивост на удар раздел (отметка в F4 – Настройки → Експериментално), натиснете Start и ударете с гумен чук (или чук през дървена подложка — никога гола стомана) разположено до датчика, не на него. Пиковете в спектъра са собствените честоти; удобно преобразуване: 1 Hz = 60 rpm.
  • Стъпаловидно сканиране: започнете от минималните обороти и се качвайте на стъпки от 50–100 rpm, задържайки всяка стъпка половин минута и вземайки 3–4 измервания — таблица на амплитудата и фазата ще покаже опасните зони и „долините“, където балансирането е безопасно.
  • Как да излезете от резонанс: сменете работните обороти (понякога е достатъчно отместване от 200–300 rpm); сменете коравината — усилващи ребра, ъглови скоби, подпора (класически случай: вентилатор не се балансираше 9 дни; корпусът на вентилатора беше подпрян с крик и се балансира веднага); сменете посоката на измерване на датчиците. След всяка промяна започнете процедурата отначало.
Амплитуда и фаза на 1× при преминаване през резонансната зона по време на ускоряване Амплитуда 1×, mm/s зона на резонанс работни обороти — извън зоната Фаза 1× ≈180° фазата се измества рязко обороти на въртене, rpm
Преминаване през резонанс на графиката на спадане на оборотите: тесен пик на амплитудата и обръщане на фазата с около 180°. Пик без обръщане на фазата не е резонанс. Балансирайте на „плато“ със запас по обороти от 20–30%.

При какви обороти да балансирате

  • При работни обороти — оборотите, при които машината реално работи. „На теория твърд ротор може да се балансира при ниски обороти, но на теория няма разлика между теория и практика, докато на практика има“: винаги проверявайте резултата при работни обороти.
  • Не избирайте обороти, „при които трепери най-силно“ — трепери най-силно точно при резонанс, а точно там не може да се балансира.
  • Вибрация над 30–50 mm/s? Балансирайте на два етапа: първо груб проход при минимални обороти (500–900 rpm), после цялата процедура отново при работни обороти. При много силна вибрация корпусът се „деформира като желе“ и коефициентите на влияние плуват.
  • Ако машината има три степени на обороти, започнете с най-ниската — при най-високата датчиците може да се претоварят.

Балансиране: равнини, пробна тежест, заходи

Пълната процедура — от избора на режим до монтажа на корекционните тежести

Една равнина или две

Къс ротор с една равнина и дълъг ротор с две равнини L/D ≤ 0.5 — обикновено една равнина корекционна равнина D L L/D > 0.5 — две равнини равнина 1 равнина 2 L D
L — дължина на ротора (или разстоянието между корекционните равнини), D — диаметър на мястото, където се монтират тежестите. Тесни дискове, шайби и работни колела — една равнина; валове, барабани и мулчери — две.
  • L/D < 0.5 — one plane (Николай застрахова и използва 1/3 като граница). Диск, шайба или тясно работно колело се държат като „палачинка“: една маса е достатъчна.
  • L/D ≥ 0.5 — две равнини. При дълъг ротор краищата могат да се дърпат в противоположни посоки (моментен дисбаланс) — една маса не може да поправи това.
  • Използвайте две равнини дори при тесен ротор, ако работи при 2800–3000+ rpm или изисква клас G 2.5 или по-фин.
  • Признак, за който да следите на място: балансирали сте в една равнина, а вибрацията на втората опора на лагера е останала висока — преминете на две.
  • Цената: една равнина отнема 3 захода (Run 0Run 1 → коригиращ заход), две равнини отнемат 4 (Run 2 се добавя).
  • Подсказка след балансиране: ако ъглите на тежестите в двете равнини съвпадат, дисбалансът е бил статичен; ако тежестите са се озовали на 0° и 180° в различните равнини, е доминирал моментен (двоен) дисбаланс.

Пробна тежест: маса и място

  • Груба оценка на масата — 0.5–2% от масата на ротора. Има само един критерий за приемане: след пробния заход амплитудата 1× трябва да се промени с 20–30 % или фазата с 20-30° (при „блуждаещи“ показания — с 50% или повече, но не повече от двойно). Ако промяната е по-малка, увеличете тежестта 1.5–2 пъти и повторете захода. Самата програма отхвърля твърде слаба реакция: Пробното тегло е твърде малко.
  • Прекалено тежка тежест също е вредна — тя избутва системата в нелинейност и е опасна. Пример от практиката: на трошачка с вибрация под 1 mm/s клиентът завари 3–4 kg — вибрацията рязко се влоши; 1 kg се оказа идеалният вариант. Колкото по-близо е роторът до баланс, толкова по-чувствителен е към всеки грам.
  • Къде да я поставите: където е удобно. Тази точка става ъгловата нула за своята равнина. При две равнини тежестите не е задължително да са на една линия. Отбележете мястото с тебешир или маркер — след поредица от заходи лесно се губи следата.
  • Пробната тежест се премества, не се добавя: след Run 1 тя се сваля и се премества в равнина 2 за Run 2. Не монтирайте двете пробни тежести наведнъж — уредът няма да може да раздели равнините. И не забравяйте да свалите пробната тежест преди монтажа на корекционните тежести — хората постоянно забравят това. Ако не може да се свали (заварена е) — отметнете Остави върху ротора и изчислението ще го отчете.
  • Претеглете пробната тежест и въведете масата ѝ точно — едно от малкото числа, които трябва да са точни. Радиусът на монтаж може да се въведе приблизително (виж по-долу).
Типични маси на пробни тежести по видове машини (полеви опит)
Машина Типична пробна тежест
Малък вентилатор ~10 g
Вентилатор, 900–1500 rpm 40–80 g
Голям вентилатор ~100 g
Сламорезачка / ускорител на комбайн 50–100 g
Косачка 200–400 g
Мулчер 400–500 g
Горски мулчер, голяма трошачка 500–700 g
Трошачка с ротор от ~1.7 тона ~1 кг
Тежък барабан 800–1000 g
Малка турбина, шпиндел 3–50 g

Това са ориентировъчни стойности от практиката, не правила: критерият от 20–30% е решаващият. Програмата има Първоначална оценка на пробната тежест прозорец — оценка на масата и „лекия“ край от данните на Run 0 (изисква датчиците да са на една линия с тахометъра).

Относно радиуса: той не влияе на изчислението на тежестта. Корекционната маса и ъгъл се изчисляват без него; радиусът е нужен само за да покаже остатъчния дисбаланс в g·mm и резултата в грамове. Ако не го знаете точно — въведете приблизителна стойност, но я въведете: при празен радиус (или невъведена маса на пробната тежест) резултатът излиза като процент от пробната маса, което редовно плаши начинаещите. 150% от пробна тежест 100 g = 150 g. Единственото правило: монтирайте корекционната тежест на същия радиус като пробната тежест; ако радиусът е различен — преизчислете сами: маса × (пробен радиус / нов радиус). Преместването на тежестта по оста на ротора е допустимо — не влияе на ъгъла.

Процедура в програмата (Modern форма; стъпките са същите в Classic)

  1. Подготовка. Tab F2 – Една равнина или F3 – Две равниниF6 – Балансиране (F7 в старата версия). Изберете броя на равнините преди първия заход, въведете масата на пробната тежест (Маса, g) и радиус (Радиус, mm) за всяка равнина; проверете индикатора за мерни единици: трябва да показва „g“, не оранжево „%“.
  2. Run 0 — начално измерване. Докарайте ротора до работни обороти, изчакайте стабилен сигнал от тахометъра и натиснете F7 Run. Картата записва амплитудата, фазата и оборотите. Спрете машината.
  3. Run 1 — пробна тежест в равнина 1. Монтирайте претеглената пробна тежест (нейното място = 0° на равнина 1), пуснете машината на същите обороти, натиснете F7 Run. Проверете реакцията (20–30%). Спрете, свалете тежестта (освен ако Остави върху ротора е отметнато).
  4. Run 2 — пробна тежест в равнина 2 (само при две равнини). Както преди: тежест в равнина 2, заход, измерване, сваляне.
  5. Изчислението се извършва автоматично след последния пробен заход: колоните на равнините показват масата (g) и ъгъла (°), плюс действието — добавяне или сваляне на маса. Отворете Show Polar — полярната диаграма показва мястото на тежестта и стрелка за посоката на въртене.
  6. Монтирайте корекционните тежести — следвайки „правилото за половината“ (по-долу), измервайки ъгъла от мястото на пробната тежест на тази равнина по посока на въртене, на същия радиус.
  7. Run T — коригиращ заход. Пуснете машината и натиснете F7 Run. Програмата показва остатъчната вибрация и дисбаланс и ги сравнява с допуска (зелено — в границите, червено — не). После идват коригиращите итерации (раздел „Коригиращи заходи и оценка на резултата“).

F5 Back бутон отменя последната стъпка; Menu → New Rotor е пълно нулиране (то изтрива и автоматично запазената сесия!). Грешки, които програмата улавя сама: твърде малка пробна тежест, показанията не са се променили („наистина ли монтирахте тежестта?“), претоварване на датчика (изрязване), нестабилни обороти между заходите.

„Правилото за половината“ — основната полева техника. Да кажем, уредът е изчислил 240 g при 135°. Не окачвайте всичко наведнъж:

1) Монтирайте половин (120 g) под изчисления ъгъл и направете коригиращ заход.
2) Вибрацията е спаднала с около половина и ъгълът не се е „отклонил“ — системата е линейна: добавете остатъка и приключете.
3) Спаднала е повече или по-малко от това, или ъгълът се е изместил — продължавайте на дробни стъпки (1/3, 1/4 от всяко ново изчисление), оставяйки уреда да преизчислява след всеки заход.
4) Вибрацията вече е близо до нулата — вървете на стъпки от една трета: близо до нулата системата е особено чувствителна.

Защо: пълната маса на нелинейна машина свръхкомпенсира — вибрацията остава същата, но ъгълът се обръща с ~180°, и начинаещият започва да „гони собствената си опашка“. Ако видите ъгълът да се обръща с 180° след монтиране на тежест — сте свръхкомпенсирали: свалете половината.

Измерване на ъгъла — тук се допускат грешките най-често

Измерване на ъгъла на коригиращата маса спрямо положението на пробната тежест посока на въртене пробно тегло ъгъл корекционна маса „сваляне“ → +180° отразяващ знак (отправна точка на тахометъра)
  • 0° е мястото, където е била пробната тежест на тази равнина. Не отразяващата марка, не последната монтирана тежест, не близка чертожна линия. Всяка равнина има своя собствена нула.
  • Ъгълът се измерва по посоката на въртене на ротора.
  • Как да измерите ъгъла: най-точният начин е чрез дължина на дъга: дължина = π × D × (ъгъл/360), отмерена с рулетка от нулата по посока на въртене. Или използвайте приложение-транспортир на телефона, или „на око“ в сектори по 45–90°, като парчета от пица. Грешка от ±5° не е критична; за селскостопанска техника дори ±15–30° между заходите е нормално.
  • Действието „сваляне на маса“ е същата корекция, но точката се измества с 180° (пробийте или изшлайфайте тежката страна). Методът трябва да е еднакъв и в двете равнини. Преди пробиване си струва да проверите изчислението с временна тежест от противоположната страна.
  • Същата нула се пази и за всички коригиращи заходи — затова маркирайте мястото на пробната тежест трайно.

Корекционни тежести: какво да използвате и как да ги закрепите

Заваряване, болтове, скоби — и колко тежи самият заваръчен шев

Заваряване — основният метод

  • Първо прихващащи шевове, пълно заваряване накрая. Прихванете тежестта на поне 3–4 места с шевове от 1 cm или по-дълги — това е достатъчно за коригиращите заходи. Заварете напълно едва след потвърждаване на резултата, и след това направете още един коригиращ заход: заваряването добавя маса.
  • Заваръчен шев тежи 30–100 g, а при обилно заваряване — до 300–400 g. Полезен трик: на последната стъпка монтирайте с 50–100 g по-малко от изчисленото „с резерв за заваряването“, а след пълното заваряване, ако е нужно, отшлайфайте малко с ъглошлайф или добавете малка противотежест от другата страна.
  • Материал: мека нисковъглеродна стомана (високовъглеродната стомана се пука при удари) и електроди, предназначени за ударни натоварвания. Полезно е да носите: квадратен профил 20×20 mm, широки шайби (тип „фендер“, до ~100 g), големи гайки. Носете везна до 2 kg — тежестите за мулчер могат да надхвърлят килограм.
  • Тежестите не трябва да стърчат извън външния диаметър, ако нещо преминава върху него (ремък, ролка).

Без заваряване

  • Шайби на болтовете за монтаж на ножовете (комбайни) — изобщо без заваряване; шайби на алуминиеви нитове на задната пластина на работно колело на вентилатор.
  • Тръбни скоби на карданен вал + фиксатор за резби; клипсове на лопатки — само пружинна стомана със зъбци (обикновените отлитат).
  • Самозалепващи автомобилни тежести за джанти — само на вътрешен повърхността на джантата (центробежната сила ги притиска, вместо да ги откъсне), и облепете отгоре с лента. При малки детайли помагат термосвиваема тръба и армирана (влакнеста) лента.
  • Не използвайте магнити като тежести — при работни обороти те отлитат, гарантирано.

Здрав разум относно количеството

  • Не сваляйте старите и фабричните тежести — уредът ги отчита автоматично (те вече са „вградени“ в началния вектор). Сваляйте ги само когато физически не остава място за нови.
  • Няма проблем, ако роторът в крайна сметка „настръхне като таралеж“ — важното е вибрацията да изчезне. По-лесно е да добавите нова тежест, отколкото да преместите стара.
  • Малка изчислена маса на голяма машина може да се пренебрегне: „залепнало клонче тежи 10 g“. При тежки ротори тежести под ~50 g са безсмислени.
Специални методи за монтаж в програмата: Fixed positions, Circular groove, Drill
  • Фиксирани позиции — за работни колела и ротори с фиксирани позиции (лопатки, болтове): въведете броя на позициите, а програмата разпределя корекцията между двете най-близки позиции (редове Z1/Z2 с номера на позициите и маси). Проверете разпределението на полярната диаграма.
  • Кръгов жлеб — три тежести с еднаква маса в кръгов канал (Т-образния прорез на шлифовъчните дискове): програмата ги разполага под ъгли, така че резултантният вектор да е равен на корекцията.
  • Drill / Remove mass — балансиране чрез пробиване: въвеждате диаметъра на свредлото, максималната дълбочина и плътността на материала — програмата изчислява дълбочината, ъгъла (тежката страна = 180° от ъгъла на монтиране на тежестта) и броя отвори.
  • Методът на корекция (добавяне/премахване) трябва да е един и същ във всички равнини.

Коригиращи заходи и оценка на резултата

Коригиращи заходи, кога да спрете и какво се брои за „добро“

Финна настройка (коригиращи итерации)

  • След коригиращия заход, не са нужни нови пробни заходи — коефициентите на влияние вече са известни. Програмата изчислява допълнителна тежест; монтирайте я (следвайки „правилото за половината“) без да сваляте вече монтираните тежести, и повторете коригиращия заход. Обикновено 2–3 итерации са достатъчни.
  • Следете тенденцията. Ако вибрацията продължава да спада, дори малко — продължавайте. Ако се е повишила — спрете: не трупайте още тежести, потърсете причината (ъгъл? механика? резонанс?). Помага да сравнявате всеки заход с Run 0 в дневника: понякога най-добрият резултат е бил на междинна стъпка — можете да се върнете към тази конфигурация на тежестите.
  • Етапът на коригиране е безкраен по природа — уредът винаги ще предложи още една малка тежест. Вие решавате кога да спрете, въз основа на допуска. Колкото повече наближавате нулата, толкова повече изчислените маса и ъгъл „блуждаят“ — близо до нулата остава само шум; предупреждение за разсейване на измерването при ниска вибрация е нормално, не е дефект.
  • Здравата машина се балансира за 4–5 захода. Улучването на „нулата“ от първия път се случва само на лабораторни стойки. Но ако вече сте направили много заходи без резултат — това е диагноза: потърсете механична причина.
  • Проверка на повторяемостта: свалете тежестите — вибрацията трябва да се върне на началното ниво. Ако не се е върнала — нещо вътре в машината се измества (пясък отвътре, разхлабени чукове, лагер, който се върти в гнездото си); няма повторяемост.

Три различни „допуска“ — не ги бъркайте

Какво се оценява Параметър Стандартен
Резултат от балансирането в програмата Остатъчна вибрация 1× и остатъчен дисбаланс Вие задавате целевата стойност (калкулатор по ISO 1940 в програмата)
Състоянието на машината като цяло Обща вибрация VΣ, mm/s RMS ISO 10816 / 20816 — измервания на корпусите на лагерите
Балансово качество на ротора Остатъчен дисбаланс, g·mm/kg, класове на балансово качество G ISO 1940-1 / ISO 21940-11

Съобщението на програмата „в допустимите граници“ се отнася само за остатъчния 1×. То не заменя цялостна оценка на вибрацията по ISO и не гарантира клас на балансово качество G. За договорен протокол записвайте стандарта, неговото издание, точките на измерване, честотната лента и режима на работа.

Приблизителни зони на общата вибрация

Широколентова вибрация на корпусите на лагерите, mm/s RMS (историческата класификация по ISO 10816-3; ориентир, не присъда — типът опора променя границата):

A — нова / след ремонт
B — приемливо за дългосрочна експлоатация
C — ограничено, отстранете причината
D — недопустимо
Група машини Zone A Zone B Zone C Зона D
Клас I — малки машини до 15 kW ≤ 0,71 0.71–1.80 1.80–4.50 > 4,50
Клас II — средни машини 15–75 kW ≤ 1,12 1.12–2.80 2.80–7.10 > 7,10
Клас III — големи машини, твърда основа ≤ 1.80 1.80–4.50 4.50–11.20 > 11,20
Клас IV — големи машини, гъвкава основа ≤ 2.80 2.80–7.10 7.10–18.00 > 18,00

Полевите правила на Николай: всичко под ~5 mm/s е добър резултат; за селскостопанска техника на меки опори до ~7 mm/s е приемливо; под 2 mm/s — „монета стои на ръба си“ (между другото, това е най-добрият начин да покажете резултата на клиента — и най-доброто съдържание: „трептене → тежести → тишина → монета“). За тежък ротор на лека рама свалете под 1 mm/s. Вентилаторите имат свой отделен стандарт, ISO 14694.

Допуск по ISO 1940 в програмата

  1. В прозореца за балансиране кликнете ISO 1940… (в по-старите версии — Изчислете).
  2. Въведете масата на ротора (kg) и работните обороти; изберете класа: G 6.3 — вентилатори, работни колела, карданни валове, селскостопански ротори (изборът за общата промишленост); G 2.5 — високооборотни и прецизни машини; G 16 — груби селскостопански агрегати и трошачки. Усещане за мащаб: ротор от 80 kg при 3000 rpm — G 6.3 ≈ 800 g·mm, G 16 ≈ 2000 g·mm за равнина.
  3. Кликнете „OK“ — допускът се въвежда в Толерантност поле; при две равнини всяка равнина получава половината. След коригиращия заход програмата показва PASS/FAIL.

Балансирането е завършено, ако са изпълнени всички от следните:

0 / 6

Повторно балансиране, архив и протоколи

Втория път същият ротор се балансира само с едно измерване

Запазени коефициенти на влияние

Коефициентите на влияние — „характерът“ на конкретната машина — се записват в архива автоматично от Софтуерът на Balanset с всяка задача по балансиране. Повторното балансиране на същия ротор (или еднотипен) не изисква пробни заходи:

  1. Отворете архива: F8 – Отчети (F6 в по-старата версия), изберете записа с отметка в Коеф. колона и натиснете F5 – Прилагане на коефициенти (трябва да е F5 — бутонът „OK“ не зарежда коефициентите!). Или от формуляра за балансиране: Menu → Load Coefficients.
  2. Извършвайте само Run 0 — корекцията се изчислява веднага.
  3. Монтирайте тежестите и направете коригиращ заход. Ъгълът се измерва от позицията на пробната тежест от първоначалното балансиране — затова трябва да го маркирате трайно на ротора.

Коефициентите са валидни само докато нищо не се е променило: същата машина, същите места и ориентация на датчиците, същите обороти, същата коравина. Сменени лагери, преварена рама, преместен датчик — коефициентите остаряват и е нужна пълната процедура. При серийно балансиране на еднотипни ротори поставяйте пробните тежести на една линия с отразяващата марка — така нулевата отправна точка на всяка единица ще съвпада.

Архив и протоколи

  • Всяка задача по балансиране се записва в архива автоматично (при затваряне на прозореца ще бъдете попитани за името на ротора). Архивът се намира в Documents\BalSoft\Bs1A и оцелява при обновявания; за да го преместите на друг компютър, просто копирайте тази папка.
  • Протокол: Доклад бутон в прозореца за балансиране или от архива (F9 – Отчет). Експорт — PDF, HTML, RTF; шаблоните в папката ReportTpl могат да бъдат брандирани за вашата фирма.
  • Протоколи от Vibration Meter и графиката на спадане на оборотите — чрез Доклад бутон в съответните раздели на Vibration Meter: удобно за прилагане към протокол за дефект „преди/след“.

Отстраняване на проблеми: неизправности и решения

Симптом → какво да проверите. Търсенето филтрира всички таблици в този раздел

Балансирането не се сходи

Симптом Причина и какво да направите
Уредът непрекъснато иска тежести „по цялата обиколка“, все по-големи и по-големи Резонанс или хлабина в лагерите (нелинейност). Сменете оборотите или коравината, проверете механиката. В противен случай „роторът ще завърши направен изцяло от тежести“.
Тежестите изобщо не променят вибрацията Прекомерна вибрация — вероятно поради резонанс: намалете оборотите, балансирайте на два етапа (първо груб баланс при ниски обороти, после при работни обороти). В противен случай — умрели лагери или пукнатина.
След монтажа на тежестта ъгълът се обърна с ~180° Свръхкорекция: масата е по-голяма от оптималната. Свалете половината и повторете коригиращия заход.
Изчислените маси скачат непропорционално (500 g → 200 g → 1.5 kg) Хлабина в лагерите. Спрете и проверете прилягането на лагерите.
Огромна изчислена маса (килограми при среден по големина ротор) Грешка в процедурата (ъгли? свалена ли е пробната тежест?) или резултатът е показан като процент от масата на пробната тежест, а не в грамове.
Необичайно малка маса при висока вибрация Проверете компонентата 1×, общата вибрация и спектъра — проблемът може да не е дисбаланс. Или датчиците са на грешно място (челна повърхност, „клатеща се“ част): преместете датчиците и започнете отначало.
Резултат в проценти вместо в грамове Масата на пробната тежест (или радиусът) не е въведена. Въведете я — резултатът се преизчислява в грамове; 150% от пробна тежест 100 g = 150 g.
Свалихте тежестите — вибрацията не се върна до началната стойност Нещо се измества отвътре: пясък/вода в ротора, разхлабени чукове, лагер, който се върти в гнездото си. Няма повторяемост — балансирането е невъзможно.
Вибрацията пълзи нагоре по време на работа Плавно нарастване — нещо се измества (лагер в гнездото си, колело на вала); на вълни — биене между два източника. Проверете дали лагерите се загряват.
Фазата плува сама (±10° или повече в рамките на едно измерване) Хлабина в лагерите. По-рядко — термично отклонение: сравнете машината студена и загрята.
Едната равнина се сходи, другата — не Локален проблем откъм страната на втората опора на лагера: лагер, резонанс, разхлабеност. Проверете именно тази опора.
Балансирано идеално, а машината все още трепери Погледнете спектъра: източникът не е роторът (карданен извод, ремък, съседен агрегат, електрическо). V1o е малко, докато V1s е голямо — балансирането така или иначе не би помогнало.
След повторен монтаж на възела дисбалансът се върна огромен Детайлът може да се сглоби в две положения (завъртяно на 180°), и след разглобяване е монтиран обратно — тежката точка се е озовала от противоположната страна. Преди разглобяване маркирайте взаимното положение на частите с кернер или маркер.
Грешка „measurement deviation >30%“ при вибрация близо до нулата Това е нормално: колкото по-близо до нулата, толкова по-нестабилни са показанията на амплитудата и фазата. Това е сигнал, че е време да спрете, не дефект.

Тахометър и обороти

Симптом Причина и какво да направите
Оборотите се показват 2–3 пъти по-високи от реалните Лазерът вижда „допълнителни марки“: блестящи петна, болтове, отвори, заваръчни шевове. Разделете показанието на реалните обороти — ще разберете колко „марки“ има. Заматирайте ги / залепете ги с лента, сменете ъгъла на лъча.
Оборотите се показват, но програмата съобщава „Tachometer failure“ Неравномерно въртене (ремъци, селскостопанска техника): разхлабете филтъра — Tacho unevenness = 200 (по-стари версии) или Tacho filter в F4 – Settings (по-нови версии). При високи обороти — направете марката по-широка.
Тирета „— RPM“, без отчитане на обороти Ред на включване ON → AUTO → LASER (без LASER лъчът е слаб); залепена ли е марката? разстояние 10–500 mm? Дисплеят на тахометъра трябва да показва оборотите.
Няма отчитане на обороти на открито / при силна дневна светлина (работи в цеха) Силната дневна светлина „заслепява“ тахометъра. Направете сянка: парче картон, ръка, чадър. Издайнически признак: препречите светлината с тялото си и той започва да работи.
Оборотите „замръзват“ и не се променят Връзката с уреда е загубена, или марката не е залепена. Проверете USB статус линията и марката.
Тахометърът „не се включва“, търсите батерии Няма батерии — захранва се през кабела. Не го отваряйте. Тест: крушка с нажежаема жичка, захранена от мрежата → около 6000 rpm (мрежа 50 Hz) или 7200 rpm (60 Hz).

Датчици и канали

Симптом Причина и какво да направите
Канал показва 0.0X mm/s на трепереща машина Скъсан проводник/конектор: разклатете датчика (трябва да видите синусоида от 30–100 mm/s), разменете датчиците на конекторите и на машината — „нулата“ или ще последва датчика, или ще остане на канала.
Пик точно на 50 Hz в спектъра Смущение: разхлабена съединителна гайка на конектор (екранът минава през нея), наблизо честотен преобразувател. Затегнете гайките, поставете ферити на кабелите, захранвайте лаптопа от батерия.
„Накъсан“ сигнал, не синусоида; Vs много по-голямо от Vo Датчикът е върху „клатеща се“ част (предпазител, капак) или на челна повърхност — преместете го на твърда опора, радиално. Или проблемът не е дисбаланс — погледнете спектъра.
Показанията „плуват“ на машина, стояща на бетонен под Микроудари в пода: поставете машината на антивибрационни опори или я закответе в бетона; датчиците хоризонтално, увеличете пробната маса.

Софтуер и комуникация

Симптом Причина и какво да направите
COM port error, PurgeComm Error 22 Известен проблем след обновявания на Windows 11: обновете програмата до 2.x (грешката е поправена само там), изключете и включете отново кабела, възстановете сесията (Restore Session).
„USB module not connected“ (жълта линия) Кабел, друг USB порт, драйвер (Device Manager трябва да показва COM порт „Arduino Due“). Кликнете върху статус линията — незабавен нов опит.
„Не отговаря“ / портът е налице, но няма комуникация Портът е зает от друга програма (втора копия, терминал) — затворете я; или изключете и включете отново кабела.
„Firmware not supported“ — измерванията са блокирани Програма 2.3.x изисква фърмуер 5.5.0+: приемете подканата за обновяване (15–30 s, не докосвайте кабела).
Компютърът вижда уреда с прекъсвания; уредът „умря“ след удар Платките вътре може да са се разкачили една от друга: свалете 4-те винта на капака и наместете отново вътрешните конектори. Понякога виновен е самият USB кабел.
Програмата се срина / лаптопът се рестартира по средата на задачата Отворете отново формуляра за балансиране и отговорете „Yes“ на подканата за възстановяване на сесията — всички заходи ще се върнат (до 7 дни).
Настройките не са запазени след рестарт Настройките в F4 се записват при натискане на Save или при нормално затваряне; при аварийно спиране не се записват. Ако все още не се записват — стартирайте програмата като администратор.
Архивът не работи (преносима инсталация) Липсва компонентът за базата данни: стартирайте инсталатора отново, оставяйки „DB setup“ и драйвера включени. Не инсталирайте програмата в папка на OneDrive.
Не може да се въведе маса с дробна част Десетичен разделител (точка/запетая) от регионалните настройки на Windows: въведете цели грамове или сменете локала. Поправено във версия 2.x.
Съмнение, че „уредът греши“ Проверка на здравия разум: закрепете известна тежест и наблюдавайте реакцията — промяната трябва да е пропорционална и повторяема. Можете да сравните два уреда на една и съща машина едновременно.

Съобщения на програмата

Съобщение Какво означава и какво да направите
Пробното тегло е твърде малко Реакция под ~10% в амплитуда и ~5–10° във фаза: увеличете пробната тежест 1.5–2 пъти или я преместете (може да е попаднала на „възел“), после повторете захода.
Измерването е непроменено спрямо предишния заход Показанията не са се променили: наистина ли монтирахте/преместихте пробната тежест? Проверете и повторете.
Открито изрязване на сигнала (насищане на АЦП) Датчикът е претоварен: намалете оборотите/пробната маса; или включете експерименталното възстановяване „Recover clipped 1x“ (резултатът е приблизителен).
Неуспешно изчисляване на коефициентите на влияние Реакциите на равнините се оказаха линейно зависими: сменете масата или ъгъла на пробната тежест и повторете пробните заходи.
Допълнителното усредняване не подобрява точността Точността е достигнала „плато“ — признак на механичен проблем (хлабина, нестабилни обороти). Можете да приемете резултата, но си струва да намерите причината.
Оборотите са се променили значително Оборотите са се променили между заходите (или тахометърът е задействал двойно). Всички заходи трябва да са при едни и същи обороти.
ТВЪРДЕ ТЕЖКО за метода с 3 тежести в канал! Корекцията не може да се състави от три тежести по 1/3 от пробната маса всяка: използвайте Free positions или първо намалете дисбаланса.
Без тахо – само RMS Без сигнал от тахометъра е налична само общата вибрация: амплитудата и фазата на 1× не могат да се изчислят без отразяваща марка.

Типични машини: специфики и капани

От практическия опит с ~1000 машини: какво да проверите и какво да очаквате при всеки тип

🚜 Мулчери и косачки

  • Балансирайте ги повдигнат от земята (навеската виси свободно) и с монтирани ножове/чукове: без тях дисбалансът се връща веднага щом бъдат монтирани.
  • Сменяйте чуковете по двойки, разположени един срещу друг (нов и износен чук могат да се различават с до 100 g), или като цял комплект; при непълен комплект подредете останалите чукове симетрично.
  • Временно прихванете със заваряване или закрепете с притискаща скоба дрънчаща предна завеса и притискаща рамка към корпуса — панти с хлабина резонират и развалят измерванията.
  • Основното проблемно място при горските мулчери са лагерите; при роторните косачки — огънати дълги валове. Свободно окачените чукове се изтеглят навън от центробежната сила при въртене и не пречат.
  • При ротор зад редуктор залепете марката на самия вал на ротора (свалете страничния капак).
  • Не прехвърляйте коефициенти на влияние между мулчери — изпълнявайте пълната процедура всеки път.
🌾 Комбайни

  • Няколко барабана, работещи с различни обороти, се балансират един след друг; редът се определя от най-високия пик в спектъра.
  • Два ротора на една рама с еднакви обороти — свалете ремъците и ги балансирайте един по един.
  • Сламорезачките са най-проблемни; на изхвърлящия ускорител използвайте шайби 50–100 g на болтовете на ножовете и започнете от най-ниската стъпка на обороти.
  • Ако кабината/стълбата/огледалото трепери, докато роторите са спокойни — това е резонанс на разхлабен елемент: поставете датчика директно на него, и пиковата честота ще посочи източника (обикновено болтове).
  • След като барабаните са балансирани до G 6.3 на балансировъчна машина, комбайнът често все още трепери — донастройващо балансиране на място, в собствените им лагери, е обичайна практика.
🌀 Вентилатори

  • Вечният проблем — резонанси на корпуса на вентилатора (спираловидния кожух) и рамата: подпора с крик или усилващи ребра решават „небалансируемите“ случаи.
  • Опори: анкери в бетон или пружинни антивибрационни изолатори — не просто „стоящи на пода“.
  • Задръстени филтри = аеродинамична вибрация (вакуумът „всмуква“ корпуса): почистването премахва остатъка, който балансирането не може да отстрани.
  • Ремъчно задвижване: първо пуснете само двигателя, без ремъци.
  • Поставете тежестта там, където няма силен въздушен поток (обикновено задната пластина на работното колело), иначе ще свисти.
  • Ако 1× е малко, но общата вибрация е голяма — най-често това са лагерите, не дисбаланс.
⚙️ Трошачки и шредери

  • Само с монтирани чукове. Люлеещите се чукове (билни ножове) се установяват в ново положение между заходите — проверете с тест „спиране/пускане“.
  • „Гора“ от хармоници с малка компонента 1× — проследете надолу по трансмисионната верига: свалете ремъка, вслушайте се; в реален случай виновникът беше счупен съединител, който „не можеше да се усети с ръка“.
  • Съставни ротори (дискове) — на етапи: първо всеки диск, после сглобката.
🔩 Карданни валове

  • Причината за вибрацията най-често е износена кръстовина на карданен шарнир: първо поправка, после балансиране. Осевата хлабина е допустима, радиалната — не.
  • Тежести — тръбни скоби с фиксатор за резби, ако заваряването е нежелано.
  • Карданен вал с междинна опора на стойка вече е задача с три равнини (нужен е Balanset-4); двусекционен вал на 1A — чрез преместване на датчиците и използване на калкулатора за три равнини.
🛠 Металорежещи машини и шпиндели

  • Шпиндел с патронник — обикновено една равнина (патронникът внася дисбаланса); датчик отстрани, хоризонтално.
  • Твърда рамка на машината „поглъща“ сигнала: повишете оборотите (силата расте с квадрата на оборотите), измервайте хоризонтално, задайте усредняване на 64, направете тест за чувствителност с известна добавена тежест.
  • Биенето на арбора се премахва по метода 180°: Eccentricity / Run E режим — измерете, завъртете ротора на арбора на 180°, измерете отново; програмата изважда приноса на арбора.
  • ЦПУ шпиндели се балансират директно в машината при обороти до 18 000–24 000 rpm; постижим е клас до G 1.

Самоделни балансировъчни стойки (накратко)
  • Меки лагери (над резонанс) — опори на пружини: собствената честота е 2–3 пъти под работните обороти, и стойката може да се разклати с ръка. Стандартните датчици на Balanset-1A са подходящи. Оборотите при балансиране трябва да са близки до работните обороти на ротора.
  • Твърди лагери (под резонанс) — собствената честота е 2–3 пъти над работните обороти; нужни са силови датчици (това вече е конфигурацията Balanset-1). Необходимо е за тежки валове, които е опасно да се въртят на пружини. На стойка с твърди лагери можете да балансирате при ниски обороти.
  • Типична грешка — „колкото по-твърдо, толкова по-добре“: закрепват стойката към масивна маса и се чудят защо не се балансира. Стойка с меки лагери се нуждае от свобода на движение.
  • Съживяване на стара балансировъчна машина с умряла електроника: Balanset като нова измервателна система — обичайна практика.

Референция

Бързи клавиши, мини речник, полезни функции на програмата

Бързи клавиши в главния прозорец

Присвояването на F6–F8 се различава между поколенията на програмата! Надеждният ориентир е надписът на бутона: клавишът е отпечатан направо върху него. Сив бутон = този клавиш не прави нищо.

Клавиш Нова версия (2.3.x) Стара версия (2.2.x и 1.7x)
F1 За програмата (версии, обновявания, поддръжка) За
F2 / F3 раздели: една равнина / две равнини същият
F4 Settings — настройки на програмата същият
F5 Vibration Meter — прозорец за измерване на вибрация същият
F6 Balancing — прозорец за балансиране Reports — архив
F7 Charts — анализатор Balancing — прозорец за балансиране
F8 Reports — архив Charts — анализатор
F9 Route Inspection (ако е активирано) същият
F10 Exit същият
F12 снимка на екрана на активния прозорец (във всеки прозорец на програмата)

В прозорците за балансиране: F7 — изпълнение на текущата стъпка, F5 — една стъпка назад, F10/Esc — затваряне. В Vibration Meter и Analyzer: F9 — Measure/Stop/Live.

Функции на програмата, които често се пропускат

  • Спадане на оборотите (графика coast-down) и Тест за устойчивост на удар — откриване на резонанси (раздел 6).
  • Първоначална оценка на пробната тежест — оценка на масата и страната на първата пробна тежест от Run 0.
  • Fixed positions / Circular groove / Drill — поставяне на тежести на лопатки, три тежести в канал, балансиране чрез пробиване (раздел 8).
  • Manual Input — ръчно въвеждане на амплитуда и фаза (пренасяне на данни от друг уред или от стара сесия).
  • Смяна на корекц. равнини — преизчисляване на тежестите в други равнини, ако не могат да бъдат поставени в изчислените.
  • Огледало на полярната диаграма — изгледът „от другата страна на машината“.
  • Калкулатори: допуск по ISO 1940, пробна маса; протоколи с шаблони с ваш бранд; неограничен архив; програмата може да се инсталира на колкото компютри пожелаете — без лицензи, без абонаменти.

Мини речник

Компонента 1× (вибрация веднъж на оборот) Вибрация на честотата на въртене на ротора. Точно това произвежда дисбалансът, и това е единственото, на което се основава изчислението за балансиране.
Фаза Ъгълът на вектора на вибрацията спрямо марката на тахометъра. Сам по себе си не е равен на „положението на тежката точка“ — тълкува се само чрез пробен заход.
Коефициент на влияние Реакцията на конкретна машина към известна тежест: с колко mm/s и в коя фазова посока 1 g измества показанието. Определя се с пробен заход и е валидна само докато условията остават непроменени.
Run 0 / Run 1 / Run 2 / Run T Начален заход → пробен заход в равнина 1 → пробен заход в равнина 2 → коригиращ (проверочен) заход.
Статичен / моментен дисбаланс Тежката точка измества целия ротор / краищата на ротора се дърпат в противоположни посоки. Първото може да се коригира в една равнина, второто — само в две.
Резонанс Съвпадение на работните обороти със собствената честота на конструкцията: пик на амплитудата + обръщане на фазата с ~180°. Балансиране при резонанс е невъзможно.
Клас на балансово качество G (ISO 1940) Граница за остатъчния дисбаланс на ротора: G 6.3 — общопромишлено, G 2.5 — прецизно, G 16 — груба селскостопанска техника.
Зони A–D (ISO 10816) Оценка на общата вибрация на машината: A — отлично, B — приемливо, C — ограничено, D — недопустимо.
Меко стъпало Опора, която не приляга плътно към основата: машината „диша“, коравината е непостоянна, показанията плуват.

Работен лист за балансиране

Попълнете го на място или го разпечатайте (бутонът „Print“ в менюто). Програмата генерира собствен протокол чрез бутона Report — този формуляр е удобен като полеви работен лист

Обект

ДатаТехник
Машина / агрегат

Оглед преди балансиране

☐ лагери (лост, 90°)  ☐ пукнатини/заваръчни шевове  ☐ болтове  ☐ пълен комплект ножове/чукове
☐ резонансът проверен (run-down/bump)  ☐ измервателят на вибрация стабилен

Режим на измерване

Обороти, rpmравнини: ☐ 1  ☐ 2
Допуск, mm/sМеста на датчиците

Начален заход (Run 0)

Лагер 1: VΣVфаза
Лагер 2: VΣVфаза

Пробни тегла

Равнина 1: маса, gрадиус, mmΔ 1×
Равнина 2: маса, gрадиус, mmΔ 1×

Корекционни тежести (реално монтирани)

Равнина 1: маса, gъгъл, °☐ добавена ☐ свалена
Равнина 2: маса, gъгъл, °☐ добавена ☐ свалена

Коригиращ заход (Run T)

Лагер 1: VΣVфаза
Лагер 2: VΣVфаза
☐ 1× в границите на допуска  ☐ повторяемост  ☐ VΣ в границите  ☐ тежестите напълно заварени + проверени  ☐ мястото на пробната тежест маркирано
Заключение

Какво следва

Останалата документация и инструменти за Balanset-1A

Съставено на 24 август 2026 г. от три източника: работния проект „Кратко ръководство за полево балансиране на ротори с Balanset-1A“ (v0.2); официалното ръководство за софтуера Balanset-1A (издания 2.2.29–2.2.30 и 2.3.0.0, 35 глави); и анализ на ≈650 разговора в поддръжката на Vibromera (съветите, случаите и формулировките на Николай).

Нормативни препратки: ISO 1940-1 / ISO 21940-11 (класове на балансово качество), ISO 10816 / ISO 20816 (оценка на вибрацията на машини), ISO 14694 (вентилатори).

Този материал е само с ориентировъчна цел: той не заменя ръководството на производителя на уреда или изискванията на приложимите стандарти.

WhatsApp
Balanset-1A - €1975Попитайте инженера