Pochopení vyvažování v terénu (vyvažování na místě)
Definice: Co je vyvažování pole?
Vyvážení pole, známý také jako vyvažování na místě, je proces korekce nevyváženosti rotoru za chodu ve vlastních ložiskách a nosné konstrukci, při normálních provozních otáčkách nebo v jejich blízkosti. Na rozdíl od vyvažování v dílně, kde je rotor vyjmut a umístěn na specializovaný vyvažovací stroj, se vyvažování v terénu provádí na místě s plně smontovaným strojem.
Proces obvykle zahrnuje použití přenosného analyzátoru vibrací k měření amplitudy a fáze vibrací 1X (rychlost jízdy), připojení zkušebního závaží o známé hmotnosti, opětovné změření nové vibrační odezvy a následné použití těchto informací k výpočtu požadovaného korekčního závaží a jeho úhlového umístění.
Proč je vyvažování pole nezbytné?
Přestože je vyvažování v dílně vysoce přesné, nemůže zohlednit všechny faktory, které ovlivňují vyvážení stroje v jeho provozním prostředí. Vyvažování v terénu je nezbytné, pokud je nevyváženost způsobena nebo může být korigována pouze zvážením celé sestavy stroje. Mezi běžné důvody patří:
- Nevyváženost montáže: Konečná nevyváženost stroje je součtem nevyváženosti všech jeho rotujících součástí (např. oběžného kola, hřídele, spojky, řemenice). Vyvažování pole koriguje nevyváženost celé sestavy najednou.
- Provozní účinky: Nevyváženost může být způsobena faktory, které se objevují pouze za normálních provozních podmínek, jako je tepelná deformace rotoru, aerodynamické síly nebo hydraulické síly. Tyto faktory nelze replikovat na vyvažovacím stroji v dílně.
- Nahromadění materiálu nebo opotřebení: U strojů, jako jsou ventilátory, dmychadla a odstředivky, může nerovnoměrné nahromadění produktu nebo nerovnoměrné opotřebení časem způsobit nevyváženost. Vyvažování v terénu je jediným praktickým způsobem, jak to napravit bez nutnosti kompletní generální opravy.
- Nepraktičnost odstranění: U velmi velkých strojů, jako jsou velké průmyslové ventilátory nebo turbínové generátory, je demontáž rotoru pro vyvažování v dílně extrémně drahá a časově náročná. Vyvažování v terénu je mnohem ekonomičtějším a rychlejším řešením.
Proces vyvažování polí (metoda koeficientů vlivu)
Nejběžnější metodou pro vyvažování pole je metoda koeficientů vlivu, který se řídí logickým, postupným postupem:
- Počáteční spuštění: Stroj běží normální provozní rychlostí a měří a zaznamenává se počáteční amplituda a fáze vibrací 1X („vektor nevyváženosti“).
- Umístění zkušebního závaží: Stroj se zastaví a k rotoru se ve známé úhlové poloze bezpečně připevní zkušební závaží o známé hmotnosti.
- Zkušební provoz: Stroj se znovu rozběhne stejnou rychlostí. Změří se a zaznamená nová amplituda a fáze vibrací („vektor odezvy“).
- Výpočet: Změna vektoru vibrací způsobená zkušebním závažím se používá k výpočtu „koeficientu vlivu“. Tento koeficient popisuje, o kolik se vibrace v měřicím bodě změní při dané velikosti nevyváženosti v místě korekce. Analyzátor poté použije tento koeficient a počáteční vektor nevyváženosti k výpočtu přesné hmotnosti a úhlu požadovaného korekčního závaží.
- Umístění korekčního závaží: Stroj se zastaví, zkušební závaží se odstraní a vypočítané konečné korekční závaží se trvale připevní pod zadaným úhlem.
- Ověřovací běh: Stroj se naposledy spustí, aby se ověřilo, že vibrace byly sníženy na přijatelnou úroveň, jak je uvedeno v normách, jako je ISO 20816-1.
Klíčové aspekty a ochranná opatření
Vyvažování pole vyžaduje dovednosti a pečlivé plánování. Jak je uvedeno v normách, jako je ISO 21940-13, bezpečnost je prvořadá.
- Bezpečnost: Zkušební a korekční závaží musí být bezpečně upevněna, aby odolala odstředivým silám při provozní rychlosti. Přístup ke stroji musí být během provozu kontrolován.
- Předpoklady: Před pokusem o vyvážení zkontrolujte další možné příčiny vysokých vibrací 1X, jako například nesouosost, rezonance nebo vůle, by měly být vyloučeny.
- Instrumentace: Proces vyžaduje analyzátor vibrací schopný měřit amplitudu a fázi, a také fázový referenční senzor (tachometr).