Pochopení vyvažování in situ
Definice: Co je to vyvažování in-situ?
Vyvažování na místě (z latinského “in situ”, což znamená “na místě”) je praxe vyvažování rotor, zatímco je instalován ve svém stroji, v jeho normálním provozním místě a za skutečných provozních podmínek. Toto se také běžně označuje jako vyvažování polí, vyvažování na místě nebo vyvažování na místě.
Spíše než vyjmutí rotoru a jeho přepravu do specializovaného vyvažovací stroj V dílně technici přinesou přenosné zařízení pro měření a analýzu vibrací na místo, kde se nachází stroj, a provedou vyvažování bez demontáže.
Výhody vyvažování na místě
Vyvažování na místě se stalo preferovanou metodou pro vyvažování převážné většiny průmyslových strojů díky svým četným praktickým a technickým výhodám:
1. Není nutná demontáž
Nejzřetelnější výhodou je, že rotor není nutné ze stroje vyjímat. Tím se eliminuje:
- Náklady na práci při demontáži a opětovné montáži zařízení
- Riziko poškození během demontáže, přepravy a opětovné instalace
- Časové zpoždění spojené s přepravou rotoru do vyvažovací dílny
- Možnost vzniku nových problémů během opětovné montáže (nesprávné vyrovnání, nesprávný utahovací moment atd.)
2. Vyvažování za skutečných provozních podmínek
Toto je pravděpodobně nejvýznamnější technická výhoda. Vyvažování na místě zahrnuje:
- Skutečná tuhost ložiska: Skutečná ložiska a jejich instalované charakteristiky tuhosti ovlivňují, jak rotor reaguje na nevyváženost, která se může výrazně lišit od idealizovaných podmínek v dílně.
- Vlivy základů a nosných konstrukcí: Pružnost základny, rámu a montážní konstrukce stroje ovlivňuje vibrace. Tyto vlivy jsou automaticky zahrnuty do vyvažování na místě.
- Provozní teplota: Tepelná roztažnost a vliv teploty na vůle ložisek jsou přítomny během vyvažování na místě, ale chybí v prostředí chladírny.
- Procesní zatížení: U zařízení, jako jsou čerpadla a ventilátory, ovlivňují aerodynamické nebo hydraulické síly působící během skutečného provozu stav rovnováhy rotoru.
- Uložení a vůle po sestavení: Přesný způsob, jakým do sebe součásti v jejich konečné montáži zapadají, ovlivňuje rovnováhu a to je zachyceno metodami in situ.
3. Snížení prostojů
Vyvažování na místě lze často provést během několika hodin, zatímco demontáž rotoru, jeho vyvážení v dílně a opětovná instalace může trvat dny nebo týdny. U kritických výrobních zařízení se toto zkrácení prostojů přímo promítá do zvýšení produktivity a snížení ztráty zisku.
4. Nižší náklady
Eliminace nákladů na dopravu, práci v dílně a demontáž výrazně zlevňuje vyvažování na místě pro většinu aplikací.
5. Okamžité ověření
Po instalaci korekční závaží, stroj lze okamžitě spustit a výsledky ověřit za skutečných provozních podmínek. Pokud je potřeba další seřízení, lze jej provést okamžitě bez dalšího kola demontáže.
Kdy je nejvhodnější vyvažování na místě
I když je vyvažování na místě široce použitelné, je obzvláště výhodné v těchto situacích:
- Velké stroje: Zařízení, jejichž demontáž a přeprava je obtížná nebo nákladná, jako jsou velké ventilátory, dmychadla a drtiče.
- Trvale namontované rotory: Rotory, které jsou smontovány na místě a nejsou navrženy pro snadnou demontáž.
- Vybavení v terénu: Stroje na odlehlých místech, kde by přeprava do dílny byla nepraktická.
- Havarijní opravy: Situace, kdy je rychlá obratnost klíčová pro obnovení výroby.
- Běžná údržba: Pravidelné vyvažování za účelem nápravy nevyváženosti způsobené opotřebením, nánosy nebo erozí.
- Zakázkové nebo nestandardní vybavení: Stroje, které by se nevešly do standardního vybavení vyvažovací dílny.
Proces vyvažování in situ
Postup se řídí standardem metoda koeficientů vlivu, přizpůsobené polnímu prostředí:
Krok 1: Počáteční posouzení
Před zahájením ověřte, že nevyváženost je skutečný problém. Zkontrolujte další mechanické problémy, jako například nesouosost, uvolněnostnebo vady ložisek což by mohlo být chybně diagnostikováno jako nerovnováha.
Krok 2: Instalace senzorů
Připevněte vibrační senzory (obvykle akcelerometry) k ložiskovým pouzdrům stroje pomocí magnetů, svorníků nebo lepidla. Nainstalujte otáčkoměr nebo klíčový fázor pro zajištění fázového referenčního signálu jednou za otáčku.
Krok 3: Počáteční měření
Nechte stroj běžet normální provozní rychlostí a zaznamenejte počáteční vektory vibrací.
Krok 4: Zkušební zátěžové běhy
Proveďte jeden nebo více zkušební hmotnost probíhá podle požadavků metody vyvažování (jednorovinné, dvourovinné atd.).
Krok 5: Výpočet a instalace korekcí
Přenosný vyvažovací přístroj vypočítá potřebná korekční závaží. Ta se poté trvale instalují přidáním závaží (například navařovacími záplatami, šroubovacími závažími nebo závažími pro upevňovací šrouby) nebo odebráním materiálu (vrtáním nebo broušením).
Krok 6: Ověření
Uběhnout finále ověřovací běh aby se potvrdilo, že vibrace byly sníženy na přijatelnou úroveň.
Zařízení pro vyvažování in-situ
Moderní přenosné přístroje umožnily praktické a dostupné vyvažování na místě:
- Přenosné vyvažovací přístroje: Lehká zařízení napájená z baterií, která kombinují měření vibrací, fázovou detekci a výpočty vyvážení v kapesním nebo notebookovém provedení.
- Akcelerometry: Piezoelektrické nebo MEMS akcelerometry s magnetickými základnami pro snadné upevnění a odebrání.
- Otáčkoměry: Optické nebo magnetické senzory, které poskytují fázový referenční signál.
- Sady závaží: Sortiment upínacích, šroubovacích nebo lepících závaží pro dočasné zkušební závaží a trvalé korekční instalace.
Výzvy a úvahy
I když je vyvažování na místě velmi výhodné, představuje s sebou určité výzvy:
1. Přístup k korekčním rovinám
Korekční roviny rotoru musí být během montáže stroje přístupné. U některých zařízení je nutné pro přístup k vyvažovacím plochám odstranit ochranné kryty nebo kryty.
2. Faktory prostředí
Polní podmínky (extrémní teploty, nečistoty, hluk, vibrace z blízkého zařízení) mohou měření komplikovat ve srovnání s kontrolovaným prostředím v dílně.
3. Bezpečnostní obavy
Práce na obsluhovaných strojích vyžaduje přísné bezpečnostní protokoly. Technici musí zajistit, aby zkušební závaží byla bezpečně upevněna a aby všichni zaměstnanci dodržovali bezpečnou vzdálenost od rotujících součástí.
4. Mechanické problémy
Pokud má stroj základní mechanické problémy (měkká patka, špatné vyrovnání, uvolněné úchyty), je nutné je před vyvážením opravit. Podmínky na místě ztěžují odhalení a opravu některých z těchto problémů.
5. Omezení extrémní přesnosti
Pro aplikace vyžadující extrémně nízké tolerance vyvážení (jako jsou přesné brusky nebo vysokorychlostní vřetena) může být stále vhodnější vyvažování v dílně na specializovaných strojích nebo může být použito v kombinaci s vyvažováním na místě.
Srovnání: Vyvažování na místě vs. vyvažování v dílně
| Aspekt | Vyvažování na místě | Vyvažování obchodu |
|---|---|---|
| Demontáž nutná | Ne | Ano |
| Provozní podmínky | Skutečné podmínky | Idealizované podmínky |
| Doba odezvy | Hodiny | Dny až týdny |
| Náklady | Spodní | Vyšší |
| Přesnost | Dobrý | Vynikající |
| Použitelnost | Většina strojů | Malé až střední rotory |
Průmyslové standardy a osvědčené postupy
Vyvažování in situ je uznáváno a upraveno mezinárodními normami, jako je ISO 21940-13, která stanoví kritéria a ochranná opatření pro vyvažování středních a velkých rotorů in situ. Dodržování těchto norem zajišťuje bezpečnost, efektivitu a konzistentní výsledky.