Forståelse af feltbalancering (in-situ-balancering)

Definition: Hvad er feltbalancering?

Afbalancering af marken, også kendt som in-situ afbalancering, er processen med at korrigere en rotors ubalance, mens den kører i sine egne lejer og støttestruktur, ved eller nær sin normale driftshastighed. I modsætning til værkstedsbalancering, hvor rotoren fjernes og placeres på en specialiseret balanceringsmaskine, udføres feltbalancering på stedet med maskinen fuldt samlet.

Processen involverer typisk brug af en bærbar vibrationsanalysator til at måle amplituden og fasen af 1X (løbehastighed) vibrationen, fastgøre en prøvevægt af en kendt masse, genmåle den nye vibrationsrespons og derefter bruge disse oplysninger til at beregne den nødvendige korrektionsvægt og dens vinkelplacering.

Hvorfor er markbalancering nødvendig?

Selvom værkstedsbalancering er meget præcis, kan den ikke tage højde for alle de faktorer, der påvirker en maskines balance i dens driftsmiljø. Feltbalancering er nødvendig, når ubalancen skyldes eller kun kan korrigeres ved at betragte hele maskinenheden. Almindelige årsager inkluderer:

• Ubalance i samlingen: Den endelige ubalance i en maskine er summen af ubalancen i alle dens roterende komponenter (f.eks. impeller, aksel, kobling, skive). Feltbalancering korrigerer ubalancen i hele enheden på én gang.
• Operationelle effekter: Ubalance kan forårsages af faktorer, der kun optræder under normale driftsforhold, såsom termisk forvrængning af rotoren, aerodynamiske kræfter eller hydrauliske kræfter. Disse kan ikke genskabes på en værkstedsafbalanceringsmaskine.
• Materialeopbygning eller slid: For maskiner som ventilatorer, blæsere og centrifuger kan ujævn produktophobning eller ujævnt slid forårsage ubalance over tid. Feltbalancering er den eneste praktiske måde at rette op på dette uden en komplet eftersyn.
• Upraktisk fjernelse: For meget store maskiner, såsom store industrielle ventilatorer eller turbinegeneratorer, er det ekstremt dyrt og tidskrævende at fjerne rotoren for at afbalancere i værkstedet. Afbalancering i felten er en langt mere økonomisk og hurtigere løsning.

Feltbalanceringsprocessen (indflydelseskoefficientmetoden)

Den mest almindelige metode til feltbalancering er påvirkningskoefficientmetoden, som følger en logisk trin-for-trin proces:

1. Indledende kørsel: Maskinen kører ved sin normale driftshastighed, og den indledende 1X vibrationsamplitude og -fase ("ubalancevektoren") måles og registreres.
2. Placering af prøvevægt: Maskinen stoppes, og en prøvevægt med en kendt masse fastgøres sikkert til rotoren i en kendt vinkelposition.
3. Prøvekørsel: Maskinen køres igen med samme hastighed. Den nye vibrationsamplitude og -fase ("responsvektoren") måles og registreres.
4. Beregning: Ændringen i vibrationsvektoren forårsaget af prøveloddet bruges til at beregne en "indflydelseskoefficient". Denne koefficient beskriver, hvor meget vibrationen ved målepunktet ændrer sig for en given mængde ubalance på korrektionsstedet. Analysatoren bruger derefter denne koefficient og den indledende ubalancevektor til at beregne den nøjagtige masse og vinkel for det nødvendige korrektionslod.
5. Korrektion af vægtplacering: Maskinen stoppes, prøveloddet fjernes, og det beregnede endelige korrektionslod fastgøres permanent i den angivne vinkel.
6. Bekræftelseskørsel: Maskinen køres en sidste gang for at kontrollere, at vibrationen er reduceret til et acceptabelt niveau i henhold til standarder som f. ISO 20816-1.

Vigtige overvejelser og sikkerhedsforanstaltninger

Markbalancering kræver færdigheder og omhyggelig planlægning. Som beskrevet i standarder som ISO 21940-13, sikkerhed er altafgørende.

• Sikkerhed: Prøve- og korrektionslodder skal fastgøres sikkert for at modstå centrifugalkræfterne ved driftshastighed. Adgang til maskinen skal kontrolleres under drift.
• Forudsætninger: Før du forsøger at balancere, skal du undersøge andre potentielle årsager til høj 1X vibration, såsom forskydning, resonans eller løshed bør udelukkes.
• Instrumentering: Processen kræver en vibrationsanalysator, der er i stand til at måle amplitude og fase, samt en fasereferencesensor (tachometer).

← Tilbage til hovedindekset