Nový průmyslový závod se chystal zahájit výrobu a rotor jeho kladivového drtiče bylo třeba vyvážit dříve, než linka přejde do nepřetržitého provozu. Práci jsme provedli na místě, ve vlastních ložiscích drtiče, přenosným vyvažovačem Balanset-1A a notebookem. Tato stránka ukazuje stroj, každý krok, který jsme s přístrojem udělali, i to, co závod získal.
Stroj a úkol
Drtič je kladivový mlýn. Řady výkyvných kladiv visí na čepech mezi ocelovými disky a celý rotor je přes spojku poháněn přímo motorem AC-Motoren. Štítek udává 55 kW a 2970 rpm při 50 Hz, takže se rotor otáčí téměř 3000 rpm.
Při takových otáčkách se i malá chyba hmotnosti rotoru mění ve velkou rotující sílu působící na ložiska, rám a základ; síla roste s druhou mocninou otáček. Závod chtěl plynulý rozběh. Nevyvážený rotor pracuje neefektivně, způsobuje mechanické problémy a může narušit výrobu brzy po uvedení do provozu. Proto byl rotor vyvážen před spuštěním závodu, a ne po první poruše.
Jak jsme použili Balanset-1A, krok za krokem
Balanset-1A měří rotor ve vlastních ložiscích na jeho pracovních otáčkách. Program vás provede jednotlivými měřeními a sám vypočítá korekci; pracovník na místě namontuje snímače a upevní závaží.
Snímače a tachometr
Snímače vibrací se umisťují na skříně ložisek, přísně radiálně, v pravém úhlu k hřídeli a na masivní kov, ne na kryty. Proužek reflexní pásky na hřídeli je fázová reference: laserový tachometr ji snímá jednou za otáčku. Od té chvíle se nesmí pohnout ani snímače, ani páska, protože program počítá každý úhel od této značky.
Run 0: počáteční vibrace
Drtič se spustí s nainstalovanými kladivy a rozběhne se na pracovní otáčky. Jedním stisknutím F7 se zaznamená amplituda, fáze a otáčky vibrací na rotační frekvenci. To je obraz nevyváženosti "před".
Zkušební závaží a Run 1
Po zastavení stroje a jeho zajištění proti spuštění se na rotor upevní zkušební závaží o známé hmotnosti na známém poloměru a jeho poloha se označí. Hmotnost se volí podle síly: na pracovních otáčkách by její odstředivá síla měla být asi 7 % hmotnosti rotoru (rozsah 5–10 % je rozumný).
"First trial weight estimate" v programu nebo naše bezplatná kalkulačka zkušebního závaží udává hodnotu pro danou hmotnost rotoru, poloměr a otáčky.
Poté se rotor znovu rozběhne. Pokud zkušební závaží změní vibrace příliš málo, program měření nepřijme a požádá o těžší závaží.
Výpočet
Z rozdílu mezi Run 0 a Run 1 program vypočítá koeficienty vlivu a zobrazí korekci: hmotnost v gramech a úhel, odečítaný od polohy zkušebního závaží ve směru otáčení. Polární diagram ukazuje, kam závaží patří.
Korekční závaží
Zkušební závaží se sejme a korekční závaží se upevní na stejném poloměru a pod udaným úhlem. Poloměr je důležitý: vypočtená hmotnost platí jen na poloměru, na kterém zkušební závaží sedělo.
Dovyvažovací běh
Další měření na stejných otáčkách ukáže zbytkové vibrace a zbytkovou nevyváženost. Při nastavené toleranci ISO 21940-11 program označí výsledek zeleně nebo červeně. Pokud je potřeba ještě trochu korekce, doplněk vypočítá hned; nové zkušební měření není nutné.
Kontroly drtiče podle příručky k Balanset-1A
- Vyvažujte jen s nainstalovanými kladivy. Bez nich se nevyváženost vrátí, jakmile se kladiva namontují.
- Výkyvná kladiva se mohou mezi měřeními usadit do nové polohy. Test stop/start, dvě měření bez jakékoli změny, ukáže, zda se hodnoty opakují.
- Mnoho harmonických s malou složkou na rotační frekvenci obvykle znamená problém pohonu, nikoli nevyváženost. Před přidáním závaží zkontrolujte hnací řetězec včetně spojky.
Výsledek
Po korekci jsme drtič znovu spustili a zkontrolovali jej podle provozních norem. Vibrace byly výrazně nižší, rotor normy splnil a drtič byl od prvního dne výroby uvolněn k nepřetržitému provozu.
Co program zaznamená po ověřovacím měření
- Vibrace před a po a snížení v procentech.
- Počáteční a zbytková nevyváženost v g·mm, ověřená podle tolerance ISO 21940-11: vyhovuje, nebo nevyhovuje.
- Hotový HTML protokol a archivní záznam rotoru s uloženými koeficienty vlivu pro příští vyvažování.
Co to závodu přineslo
- Drtič šel do výroby již vyvážený, místo aby byl vyvažován po první poruše ložiska.
- Práce proběhla na místě, ve vlastních ložiscích stroje: rotor nebyl demontován ani odeslán do vyvažovací dílny.
- Záznam, ke kterému se lze vrátit: uložená relace je výchozím bodem pro budoucí kontroly téhož rotoru.
O přístroji
Balanset-1A je dvoukanálový přenosný vyvažovač a analyzátor vibrací. Vyvažuje rotory v jedné nebo dvou rovinách ve vlastních ložiscích a stejná sada funguje i jako vibrometr a spektrální analyzátor. Drtič, ventilátor, separátor nebo mulčovač se vyvažuje stejným postupem jako na této stránce.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko je inženýr vibrační analýzy a zakladatel a generální ředitel společnosti Vibromera. Více než 15 let vyvažuje rotační stroje přímo v provozu, a ne na zkušebním stavu: mulčovače, průmyslové ventilátory, drtiče, odstředivky, hřídele a vřetena. Právě z této práce vzešly přístroje Balanset — byly navrženy jako nástroj, který si odborník může vzít ke stroji a použít sám, přímo na místě, nikoli jako laboratorní vybavení. Vibromera byla založena v roce 2017 a od roku 2023 sídlí v portugalském Portu. Zde probíhá vývoj, montáž i podpora řady Balanset. Vlajkovým přístrojem je Balanset-1A, přenosný analyzátor pro vyvažování v jedné a ve dvou rovinách a pro diagnostiku vibrací. Nikolai se osobně podílí na zákaznické podpoře, na řešení obtížných případů vyvažování i na vývoji softwaru. Pracuje se zákazníky po celém světě, v jakémkoli jazyce.
