Oversigt

I praksis reduceres rotorbalancering næsten aldrig til blot at beregne og installere en korrektionsvægt. Formelt set er algoritmen velkendt, og instrumentet udfører alle beregninger automatisk, men det endelige resultat afhænger langt mere af selve objektets opførsel end af balanceringsanordningen. Derfor opstår der i det virkelige arbejde konstant situationer, hvor balancering "ikke virker", påvirkningskoefficienter ændrer sig, vibrationer bliver ustabile, og resultatet ikke kan gentages fra en kørsel til en anden.

Lineære og ikke-lineære vibrationer, deres egenskaber og balanceringsmetoder

Vellykket afbalancering kræver forståelse af, hvordan et objekt reagerer på tilføjelse eller fjernelse af masse. I denne sammenhæng spiller begreberne lineære og ikke-lineære objekter en nøglerolle. At forstå, om et objekt er lineært eller ikke-lineært, gør det muligt at vælge den korrekte balanceringsstrategi og hjælper med at opnå det ønskede resultat.

Lineære objekter har en særlig plads i dette felt på grund af deres forudsigelighed og stabilitet. De giver mulighed for at bruge enkle og pålidelige diagnostiske og balanceringsmetoder, hvilket gør deres undersøgelse til et vigtigt skridt i vibrationsdiagnostik.

Lineære vs. ikke-lineære objekter

De fleste af disse problemer er rodfæstet i en fundamental, men ofte undervurderet sondring mellem lineære og ikke-lineære objekter. Et lineært objekt er, set fra et balanceringssynspunkt, et system, hvor vibrationsamplituden ved en konstant rotationshastighed er proportional med mængden af ubalance, og vibrationsfasen følger den ubalancerede masses vinkelposition på en strengt forudsigelig måde. Under disse forhold er påvirkningskoefficienten en konstant værdi. Alle standard dynamiske balanceringsalgoritmer, inklusive dem, der er implementeret i Balanset-1A, er designet præcist til sådanne objekter.

For et lineært objekt er afbalanceringsprocessen forudsigelig og stabil. Installation af en prøvevægt producerer en proportional ændring i vibrationsamplitude og -fase. Gentagne starter giver den samme vibrationsvektor, og den beregnede korrektionsvægt forbliver gyldig. Sådanne objekter er velegnede til både engangsafbalancering og serieafbalancering ved hjælp af lagrede påvirkningskoefficienter.

Et ikke-lineært objekt opfører sig fundamentalt anderledes. Selve grundlaget for afbalanceringsberegningen er overtrådt. Vibrationsamplituden er ikke længere proportional med ubalancen, fasen bliver ustabil, og påvirkningskoefficienten ændrer sig afhængigt af prøveloddets masse, driftstilstand eller endda tid. I praksis fremstår dette som kaotisk opførsel af vibrationsvektoren: efter installation af et prøvelod kan vibrationsændringen være for lille, overdreven eller simpelthen ikke-repeterbar.

Hvad er lineære objekter?

Et lineært objekt er et system, hvor vibration er direkte proportional med størrelsen af ubalance.

Et lineært objekt er i forbindelse med balancering en idealiseret model, der er karakteriseret ved et direkte proportionalt forhold mellem størrelsen af ubalancen (ubalanceret masse) og vibrationsamplituden. Det betyder, at hvis ubalancen fordobles, vil vibrationsamplituden også fordobles, forudsat at rotorens rotationshastighed forbliver konstant. Omvendt vil reduktion af ubalancen proportionalt mindske vibrationerne.

I modsætning til ikke-lineære systemer, hvor et objekts opførsel kan variere afhængigt af mange faktorer, tillader lineære objekter et højt niveau af præcision med minimal indsats.

Derudover fungerer de som grundlaget for træning og øvelse for balancere. At forstå principperne for lineære objekter hjælper med at udvikle færdigheder, som senere kan anvendes på mere komplekse systemer.

Grafisk fremstilling af linearitet

Forestil dig en graf, hvor den vandrette akse repræsenterer størrelsen af den ubalancerede masse (ubalance), og den lodrette akse repræsenterer vibrationsamplituden. For et lineært objekt vil denne graf være en ret linje, der går gennem origo (det punkt, hvor både ubalancens størrelse og vibrationsamplituden er nul). Hældningen af denne linje karakteriserer objektets følsomhed over for ubalance: jo stejlere hældningen er, desto større er vibrationerne for den samme ubalance.

Graf 1: Forholdet mellem vibrationsamplitude (µm) og ubalanceret masse (g)

Graf 1 illustrerer forholdet mellem vibrationsamplituden (µm) af et lineært balancerende objekt og rotorens ubalancerede masse (g). Proportionalitetskoefficienten er 0,5 µm/g. Blot at dividere 300 med 600 giver 0,5 µm/g. For en ubalanceret masse på 800 g (UM=800 g), vil vibrationen være 800 g * 0,5 µm/g = 400 µm. Bemærk, at dette gælder ved konstant rotorhastighed. Ved en anden omdrejningshastighed vil koefficienten være anderledes.

Denne proportionalitetskoefficient kaldes påvirkningskoefficienten (følsomhedskoefficienten) og har en dimension på µm/g eller, i tilfælde af ubalance, µm/(g*mm), hvor (g*mm) er ubalanceenheden. Ved at kende indflydelseskoefficienten (IC) er det også muligt at løse det omvendte problem, nemlig at bestemme den ubalancerede masse (UM) baseret på vibrationsstørrelsen. For at gøre dette skal du dividere vibrationsamplituden med IC'en.

For eksempel, hvis den målte vibration er 300 µm og den kendte koefficient er IC=0,5 µm/g, divideres 300 med 0,5 for at få 600 g (UM=600 g).

Indflydelseskoefficient (IC): Nøgleparameter for lineære objekter

En kritisk egenskab ved et lineært objekt er påvirkningskoefficienten (IC). Den er numerisk lig med tangenten til linjens hældningsvinkel på grafen for vibration versus ubalance og angiver, hvor meget vibrationsamplituden (i mikron, µm) ændres, når en masseenhed (i gram, g) tilføjes i et specifikt korrektionsplan ved en specifik rotorhastighed. Med andre ord er IC et mål for objektets følsomhed over for ubalance. Dens måleenhed er µm/g, eller, når ubalance udtrykkes som produktet af masse og radius, µm/(g*mm).

En IC er i bund og grund "pas"-egenskaben for et lineært objekt, der muliggør forudsigelser af dets adfærd, når masse tilføjes eller fjernes. Kendskab til IC'en gør det muligt at løse både det direkte problem - bestemmelse af vibrationsstørrelsen for en given ubalance - og det inverse problem - beregning af ubalancestørrelsen ud fra målte vibrationer.

Direkte problem:

Omvendt problem:

Vibrationsfase i lineære objekter

Udover amplitude er vibration også karakteriseret ved dens fase, som angiver rotorens position i det øjeblik, den maksimale afvigelse fra dens ligevægtsposition opstår. For et lineært objekt er vibrationsfasen også forudsigelig. Den er summen af to vinkler:

1. Den vinkel, der bestemmer positionen af rotorens samlede ubalancerede masse. Denne vinkel angiver den retning, hvori den primære ubalance er koncentreret.
2. Argumentet for påvirkningskoefficienten. Dette er en konstant vinkel, der karakteriserer objektets dynamiske egenskaber og ikke afhænger af størrelsen eller vinklen på den ubalancerede masseinstallation.

Ved at kende IC-argumentet og måle vibrationsfasen er det således muligt at bestemme vinklen på den ubalancerede masseinstallation. Dette tillader ikke kun beregningen af den korrigerende massestørrelse, men også dens præcise placering på rotoren for at opnå optimal balance.

Balancering af lineære objekter

Det er vigtigt at bemærke, at for et lineært objekt afhænger indflydelseskoefficienten (IC) bestemt på denne måde ikke af størrelsen eller vinklen af prøvemasseinstallationen eller af den indledende vibration. Dette er et centralt kendetegn ved linearitet. Hvis IC forbliver uændret, når prøvemasseparametrene eller den indledende vibration ændres, kan det med sikkerhed hævdes, at objektet opfører sig lineært inden for det betragtede område af ubalancer.

Trin til afbalancering af et lineært objekt

1. Måling af initial vibration: Det første trin er at måle vibrationen i dens oprindelige tilstand. Amplituden og vibrationsvinklen, som angiver ubalanceretningen, bestemmes.
2. Installation af en prøvemasse: En masse med kendt vægt er installeret på rotoren. Dette hjælper med at forstå, hvordan objektet reagerer på yderligere belastninger og gør det muligt at beregne vibrationsparametrene.
3. Genmåling af vibration: Efter installation af prøvemassen måles nye vibrationsparametre. Ved at sammenligne dem med startværdierne er det muligt at bestemme, hvordan massen påvirker systemet.
4. Beregning af den korrigerende masse: Baseret på måledataene bestemmes massen og monteringsvinklen for den korrigerende vægt. Denne vægt placeres på rotoren for at eliminere ubalancen.
5. Endelig verifikation: Efter montering af korrektionsvægten skal vibrationen reduceres betydeligt. Hvis restvibrationen stadig overstiger det acceptable niveau, kan proceduren gentages.

Pladsholder-shortcode:

Enheder

Bærbar afbalanceringsenhed og vibrationsanalysator Balanset-1A.

$2,367.66 + moms (hvis relevant)

Dele

Vibrationssensor

$107.89 + moms (hvis relevant)

Dele

Optisk sensor (laser-tachometer)

$148.65 + moms (hvis relevant)

Enheder

Balanset-4

$8,155.55 + moms (hvis relevant)

Dele

Magnetisk stativ i størrelse 60 kgf

$55.15 + moms (hvis relevant)

Dele

Reflekterende tape

$11.99 + moms (hvis relevant)

Enheder

Dynamisk afbalancering "Balanset-1A" OEM.

$2,079.95 + moms (hvis relevant)

Seriel afbalancering og lagrede koefficienter

Seriel afbalancering fortjener særlig opmærksomhed. Det kan øge produktiviteten betydeligt, men kun når det anvendes på lineære, vibrationsstabile objekter. I sådanne tilfælde kan indflydelseskoefficienter opnået på den første rotor genbruges til efterfølgende identiske rotorer. Men så snart understøtningens stivhed, rotationshastighed eller lejets tilstand ændrer sig, går repeterbarheden tabt, og den serielle tilgang ophører med at virke.

Ikke-lineære objekter: Når teori afviger fra praksis

Hvad er et ikke-lineært objekt?

Et ikke-lineært objekt er et system, hvor vibrationsamplituden ikke er proportional med størrelsen af ubalance. I modsætning til lineære objekter, hvor forholdet mellem vibration og ubalancemasse er repræsenteret ved en lige linje, kan dette forhold i ikke-lineære systemer følge komplekse baner.

I den virkelige verden opfører ikke alle objekter sig lineært. Ikke-lineære objekter udviser et forhold mellem ubalance og vibration, som ikke er direkte proportional. Dette betyder, at indflydelseskoefficienten ikke er konstant og kan variere afhængigt af flere faktorer, såsom:

• Ubalancens størrelse: Øget ubalance kan ændre stivheden af rotorens understøtninger, hvilket fører til ikke-lineære ændringer i vibration.
• Rotationshastighed: Forskellige resonansfænomener kan exciteres ved varierende rotationshastigheder, hvilket også resulterer i ikke-lineær adfærd.
• Tilstedeværelse af rydninger og huller: Mellemrum og mellemrum i lejer og andre forbindelser kan forårsage pludselige ændringer i vibrationer under visse forhold.
• Temperatur: Temperaturændringer kan påvirke materialets egenskaber og dermed genstandens vibrationsegenskaber.
• Eksterne belastninger: Eksterne belastninger, der virker på rotoren, kan ændre dens dynamiske egenskaber og føre til ikke-lineær adfærd.

Hvorfor er ikke-lineære objekter udfordrende?

Ikke-linearitet introducerer mange variabler i balanceringsprocessen. Succesfuldt arbejde med ikke-lineære objekter kræver flere målinger og mere kompleks analyse. For eksempel giver standardmetoder, der gælder for lineære objekter, ikke altid nøjagtige resultater for ikke-lineære systemer. Dette nødvendiggør en dybere forståelse af processens fysik og brugen af specialiserede diagnostiske metoder.

Tegn på ikke-linearitet

Et ikke-lineært objekt kan identificeres med følgende tegn:

• Ikke-proportionale vibrationsændringer: Når ubalancen øges, kan vibrationer vokse hurtigere eller langsommere end forventet for et lineært objekt.
• Faseskift i vibration: Vibrationsfasen kan ændre sig uforudsigeligt med variationer i ubalance eller rotationshastighed.
• Tilstedeværelse af harmoniske og subharmoniske: Vibrationsspektret kan udvise højere harmoniske (multipler af rotationsfrekvensen) og subharmoniske (brøkdele af rotationsfrekvensen), hvilket indikerer ikke-lineære effekter.
• Hysterese: Vibrationsamplituden kan ikke kun afhænge af den aktuelle værdi af ubalance, men også af dens historie. For eksempel, når ubalancen øges og derefter reduceres tilbage til sin oprindelige værdi, vender vibrationsamplituden muligvis ikke tilbage til dets oprindelige niveau.

Ikke-linearitet introducerer mange variabler i balanceringsprocessen. Flere målinger og komplekse analyser er nødvendige for en vellykket drift. For eksempel giver standardmetoder, der kan anvendes til lineære objekter, ikke altid nøjagtige resultater for ikke-lineære systemer. Dette nødvendiggør en dybere forståelse af procesfysikken og brugen af specialiserede diagnostiske metoder.

Grafisk fremstilling af ikke-linearitet

På en graf over vibrationer versus ubalance er ulinearitet tydelig i afvigelser fra en lige linje. Grafen kan indeholde bøjninger, krumning, hysterese-løkker og andre karakteristika, der indikerer et komplekst forhold mellem ubalance og vibrationer.

Graf 2. Ikke-lineært objekt

50 g; 40 μm (gul), 100 g; 54,7 μm (blå).

Dette objekt udviser to segmenter, to lige linjer. For ubalancer på mindre end 50 gram afspejler grafen egenskaberne af et lineært objekt, idet der opretholdes proportionalitet mellem ubalancen i gram og vibrationsamplituden i mikron. For ubalancer større end 50 gram aftager væksten af vibrationsamplituden.

Eksempler på ikke-lineære objekter

Eksempler på ikke-lineære objekter i forbindelse med balancering omfatter:

• Rotorer med revner: Revner i rotoren kan føre til ulineære ændringer i stivheden og som følge heraf et ulineært forhold mellem vibration og ubalance.
• Rotorer med lejespalter: Spillepladser i lejer kan forårsage pludselige ændringer i vibrationer under visse forhold.
• Rotorer med ikke-lineære elastiske elementer: Nogle elastiske elementer, såsom gummidæmpere, kan udvise ikke-lineære egenskaber, hvilket påvirker rotorens dynamik.

Typer af ikke-linearitet

1. Blød-stiv ikke-linearitet

I sådanne systemer observeres to segmenter: blød og stiv. I det bløde segment minder adfærden om linearitet, hvor vibrationsamplituden stiger proportionalt med ubalancemassen. Efter en vis tærskel (brudpunkt) går systemet dog over til en stiv tilstand, hvor amplitudevæksten aftager.

2. Elastisk ikke-linearitet

Ændringer i stivheden af understøtninger eller kontakter i systemet gør forholdet mellem vibration og ubalance komplekst. For eksempel kan vibrationer pludselig stige eller falde, når du krydser specifikke belastningstærskler.

3. Friktionsinduceret ikke-linearitet

I systemer med betydelig friktion (f.eks. i lejer), kan vibrationsamplituden være uforudsigelig. Friktion kan reducere vibrationer i et hastighedsområde og forstærke det i et andet.

Almindelige årsager til ikke-linearitet

De mest almindelige årsager til ulinearitet er øget lejeslør, lejeslid, tør friktion, løse understøtninger, revner i strukturen og drift nær resonansfrekvenser. Objektet udviser ofte såkaldt blød-hård ulinearitet. Ved små ubalanceniveauer opfører systemet sig næsten lineært, men når vibrationerne stiger, bliver stivere elementer i understøtningerne eller huset involveret. I sådanne tilfælde er afbalancering kun mulig inden for et snævert driftsområde og giver ikke stabile langsigtede resultater.

Vibrationsustabilitet

Et andet alvorligt problem er vibrationsinstabilitet. Selv et formelt lineært objekt kan vise ændringer i amplitude og fase over tid. Dette skyldes termiske effekter, ændringer i smøremiddelviskositet, termisk udvidelse og ustabil friktion i understøtningerne. Som følge heraf kan målinger foretaget med kun få minutters mellemrum producere forskellige vibrationsvektorer. Under disse forhold bliver meningsfuld sammenligning af målinger umulig, og afbalanceringsberegningen mister pålidelighed.

Balancering nær resonans

Afbalancering nær resonans er særligt problematisk. Når rotationsfrekvensen falder sammen med eller er tæt på en naturlig frekvens i systemet, forårsager selv en lille ubalance en kraftig stigning i vibration. Vibrationsfasen bliver ekstremt følsom over for små hastighedsvariationer. Objektet går effektivt ind i et ikke-lineært område, og afbalancering i denne zone mister fysisk betydning. I sådanne tilfælde skal driftshastigheden eller den mekaniske struktur ændres, før afbalancering kan overvejes.

Høj vibration efter "vellykket" afbalancering

I praksis er det almindeligt at støde på situationer, hvor det samlede vibrationsniveau forbliver højt efter en formelt vellykket afbalanceringsprocedure. Dette indikerer ikke en fejl hos instrumentet eller operatøren. Afbalancering eliminerer kun masseubalance. Hvis vibrationerne skyldes fundamentsfejl, løse fastgørelseselementer, forkert justering eller resonans, vil korrektionsvægte ikke løse problemet. I disse tilfælde hjælper analyse af den rumlige fordeling af vibrationer på tværs af maskinen og dens fundament med at identificere den sande årsag.

Balancering af ikke-lineære objekter: En kompleks opgave med ukonventionelle løsninger

Afbalancering af ikke-lineære objekter er en udfordrende opgave, der kræver specialiserede metoder og tilgange. Standard prøvemassemetoden, udviklet til lineære objekter, kan give fejlagtige resultater eller være fuldstændig uanvendelig.

Balanceringsmetoder for ikke-lineære objekter

• Trin-for-trin balancering: Denne metode involverer gradvis reduktion af ubalance ved at installere korrektionsvægte i hvert trin. Efter hvert trin foretages vibrationsmålinger, og en ny korrektionsvægt bestemmes baseret på objektets aktuelle tilstand. Denne tilgang tager højde for ændringer i påvirkningskoefficienten under afbalanceringsprocessen.
• Balancering ved flere hastigheder: Denne metode adresserer virkningerne af resonansfænomener ved forskellige rotationshastigheder. Balancering udføres ved flere hastigheder nær resonans, hvilket muliggør mere ensartet vibrationsreduktion over hele driftshastighedsområdet.
• Brug af matematiske modeller: For komplekse ikke-lineære objekter kan matematiske modeller, der beskriver rotordynamikken, mens de tager højde for ikke-lineære effekter, anvendes. Disse modeller hjælper med at forudsige objektadfærd under forskellige forhold og bestemme optimale balanceringsparametre.

En specialists erfaring og intuition spiller en afgørende rolle i afbalancering af ikke-lineære objekter. En erfaren afbalancerer kan genkende tegn på ikke-linearitet, vælge en passende metode og tilpasse den til den specifikke situation. Analyse af vibrationsspektre, observation af vibrationsændringer, når objektets driftsparametre varierer, og hensyntagen til rotorens designfunktioner hjælper alle med at træffe de rigtige beslutninger og opnå de ønskede resultater.

Sådan afbalanceres ikke-lineære objekter ved hjælp af et værktøj designet til lineære objekter

Det er et godt spørgsmål. Min personlige metode til at balancere sådanne genstande starter med at reparere mekanismen: udskiftning af lejer, svejsning af revner, tilspænding af bolte, kontrol af ankre eller vibrationsisolatorer og kontrol af, at rotoren ikke gnider mod stationære strukturelle elementer.

Dernæst identificerer jeg resonansfrekvenser, da det er umuligt at afbalancere en rotor ved hastigheder tæt på resonans. For at gøre dette bruger jeg anslagsmetoden til resonansbestemmelse eller en rotorudløbsgraf.

Derefter bestemmer jeg sensorens position på mekanismen: lodret, vandret eller i en vinkel.

Efter prøvekørsler angiver enheden vinklen og vægten af de korrigerende belastninger. Jeg halverer den korrigerende belastningsvægt, men bruger vinklerne foreslået af enheden til rotorplacering. Hvis restvibrationen efter korrektion stadig overstiger det acceptable niveau, udfører jeg endnu en rotorkørsel. Det tager naturligvis længere tid, men resultaterne er nogle gange inspirerende.

Kunsten og videnskaben om at balancere roterende udstyr

Balancering af roterende udstyr er en kompleks proces, der kombinerer elementer af videnskab og kunst. For lineære objekter involverer balancering relativt simple beregninger og standardmetoder. Men at arbejde med ikke-lineære objekter kræver en dyb forståelse af rotordynamikken, evnen til at analysere vibrationssignaler og evnen til at vælge de mest effektive balanceringsstrategier.

Erfaring, intuition og løbende forbedringer af færdigheder er det, der gør en balancer til en sand mester i deres håndværk. Når alt kommer til alt, bestemmer kvaliteten af balanceringen ikke kun effektiviteten og pålideligheden af udstyrets drift, men sikrer også menneskers sikkerhed.

Målingens repeterbarhed

Måleproblemer spiller også en stor rolle. Forkert installation af vibrationssensorer, ændringer i målepunkter eller forkert sensororientering påvirker direkte både amplitude og fase. For at afbalancere er det ikke nok at måle vibrationer; repeterbarhed og stabilitet af målingerne er afgørende. Derfor skal monteringssteder og -retninger af sensorer kontrolleres strengt i praktisk arbejde.

Praktisk tilgang til ikke-lineære objekter

Afbalancering af et ikke-lineært objekt starter altid ikke med at installere en prøvevægt, men med at evaluere vibrationsadfærden. Hvis amplitude og fase tydeligt forskyder sig over tid, ændrer sig fra en start til en anden eller reagerer kraftigt på små hastighedsvariationer, er den første opgave at opnå den mest stabile driftstilstand. Uden dette vil enhver beregning være tilfældig.

Det første praktiske trin er at vælge den korrekte hastighed. Ikke-lineære objekter er ekstremt følsomme over for resonans, så balancering skal udføres med en hastighed så langt væk fra de naturlige frekvenser som muligt. Dette betyder ofte at bevæge sig under eller over det sædvanlige driftsområde. Selv hvis vibrationen ved denne hastighed er højere, men stabil, er det at foretrække frem for at balancere i en resonanszone.

Dernæst er det vigtigt at minimere alle kilder til yderligere ulinearitet. Før afbalancering bør alle fastgørelseselementer kontrolleres og strammes, spillerum elimineres så meget som muligt, og understøtninger og lejer inspiceres for løshed. Afbalancering kompenserer ikke for spillerum eller friktion, men det kan være muligt, hvis disse faktorer bringes i en stabil tilstand.

Når man arbejder med et ikke-lineært objekt, bør små prøvelodder ikke anvendes af vane. En for lille prøvelod fører ofte ikke systemet til et repeterbart område, og vibrationsændringen bliver sammenlignelig med ustabilitetsstøj. Prøveloddet skal være stort nok til at forårsage en tydelig og reproducerbar ændring i vibrationsvektoren, men ikke så stort, at det driver objektet ind i et andet driftsregime.

Målinger bør udføres hurtigt og under identiske forhold. Jo kortere tid der går mellem målingerne, desto større er chancen for, at systemets dynamiske parametre forbliver uændrede. Det er tilrådeligt at udføre flere kontrolkørsler uden at ændre konfigurationen for at bekræfte, at objektet opfører sig ensartet.

Det er meget vigtigt at fastgøre vibrationssensorens monteringspunkter og deres orientering. For ikke-lineære objekter kan selv en lille sensorforskydning forårsage mærkbare ændringer i fase og amplitude, hvilket fejlagtigt kan fortolkes som effekten af prøvevægten.

I beregninger bør man ikke være opmærksom på den præcise numeriske overensstemmelse, men på tendenser. Hvis vibrationen falder konsekvent med successive korrektioner, indikerer dette, at balanceringen bevæger sig i den rigtige retning, selvom påvirkningskoefficienterne ikke formelt konvergerer.

Det anbefales ikke at gemme og genbruge påvirkningskoefficienter for ikke-lineære objekter. Selv hvis én afbalanceringscyklus er vellykket, kan objektet under den næste start gå ind i et andet regime, og de tidligere koefficienter vil ikke længere være gyldige.

Det skal huskes, at balancering af et ikke-lineært objekt ofte er et kompromis. Målet er ikke at opnå den lavest mulige vibration, men at bringe maskinen i en stabil og repeterbar tilstand med et acceptabelt vibrationsniveau. I mange tilfælde er dette en midlertidig løsning, indtil lejer er repareret, understøtninger er restaureret, eller strukturen er ændret.

Det vigtigste praktiske princip er først at stabilisere objektet, derefter afbalancere det, og først derefter evaluere resultatet. Hvis stabilisering ikke kan opnås, bør afbalancering betragtes som en hjælpeforanstaltning snarere end en endelig løsning.

Teknik med reduceret korrektionsvægt

I praksis viser en anden vigtig teknik sig ofte effektiv, når man balancerer ikke-lineære objekter. Hvis instrumentet beregner en korrektionsvægt ved hjælp af en standardalgoritme, forværrer installationen af den fulde beregnede vægt ofte situationen: vibrationerne kan øges, fasen kan springe, og objektet kan skifte til en anden driftstilstand.

I sådanne tilfælde fungerer det godt at installere en reduceret korrektionsvægt – to eller nogle gange endda tre gange mindre end den værdi, der beregnes af instrumentet. Dette hjælper med at undgå at "kaste" systemet ud af det betinget lineære område og ind i et andet ikke-lineært område. I realiteten anvendes korrektionen forsigtigt med et lille trin uden at forårsage en skarp ændring i objektets dynamiske parametre.

Efter installation af den reducerede vægt skal der udføres en kontrolkørsel, og vibrationstendensen skal evalueres. Hvis amplituden falder støt, og fasen forbliver relativt stabil, kan korrektionen gentages med samme fremgangsmåde, hvor man gradvist nærmer sig det mindst opnåelige vibrationsniveau. Denne trinvise metode er ofte mere pålidelig end at installere den fulde beregnede korrektionsvægt på én gang.

Denne teknik er især effektiv til objekter med frigang, tør friktion og blød-hård understøtning, hvor fuld beregnet korrektion øjeblikkeligt driver systemet ud af den betinget lineære zone. Brug af reducerede korrektionsmasser gør det muligt for objektet at forblive i det mest stabile driftsregime og gør det muligt at opnå et praktisk resultat, selv hvor balancering formelt anses for umulig.

Det er vigtigt at forstå, at dette ikke er en "instrumentfejl", men en konsekvens af fysikken i ikke-lineære systemer. Instrumentet beregner korrekt for en lineær model, mens ingeniøren tilpasser resultatet i praksis til det mekaniske systems reelle opførsel.

Endelig princip

I sidste ende handler vellykket afbalancering ikke blot om at beregne en vægt og en vinkel. Det kræver forståelse af objektets dynamiske adfærd, dets linearitet, vibrationsstabilitet og afstand fra resonansforhold. Balanset-1A leverer alle nødvendige værktøjer til måling, analyse og beregning, men det endelige resultat bestemmes altid af selve systemets mekaniske tilstand. Dette er, hvad der adskiller en formel tilgang fra reel ingeniørpraksis inden for vibrationsdiagnostik og rotorafbalancering.

Spørgsmål og svar