Forståelse af in-situ balancering

Enheder

Bærbar afbalanceringsenhed og vibrationsanalysator Balanset-1A.

$2,358.31

Dele

Vibrationssensor

$107.47

Dele

Optisk sensor (laser-tachometer)

$148.07

Enheder

Balanset-4

$8,123.32

Dele

Magnetisk stativ i størrelse 60 kgf

$54.93

Dele

Reflekterende tape

$11.94

Enheder

Dynamisk afbalancering "Balanset-1A" OEM.

$2,071.73

Definition: Hvad er in-situ balancering?

In-situ afbalancering (fra latin "in situ", der betyder "på plads") er praksis med afbalancering en rotor, mens den forbliver installeret i sin maskine, på sin normale driftsplacering og under faktiske driftsforhold. Dette kaldes også almindeligvis for feltafbalancering, afbalancering på stedet eller afbalancering på stedet.

I stedet for at fjerne rotoren og transportere den til en specialiseret afbalanceringsmaskine I et værksted bringer teknikere bærbart vibrationsmålings- og analyseudstyr til maskinens placering og udfører afbalanceringsproceduren uden adskillelse.

Fordele ved in-situ-balancering

In-situ-balancering er blevet den foretrukne metode til langt de fleste industrielle maskiners balancering på grund af dens mange praktiske og tekniske fordele:

1. Ingen demontering nødvendig

Den mest åbenlyse fordel er, at rotoren ikke behøver at blive fjernet fra maskinen. Dette eliminerer:

• Arbejdsomkostningerne ved at skille og samle udstyret igen
• Risiko for skader under afmontering, transport og geninstallation
• Tidsforsinkelsen forbundet med at sende rotoren til et afbalanceringsværksted
• Potentialet for at introducere nye problemer under genmontering (forskydning, forkert moment osv.)

2. Afbalancering under faktiske driftsforhold

Dette er måske den vigtigste tekniske fordel. In situ-balancering tager højde for:

• Faktisk lejestivhed: De faktiske lejer og deres installerede stivhedsegenskaber påvirker, hvordan rotoren reagerer på ubalance, hvilket kan afvige betydeligt fra idealiserede værkstedsforhold.
• Effekter på fundament og støttestruktur: Fleksibiliteten af maskinens base, ramme og monteringsstruktur påvirker vibrationer. Disse effekter inkluderes automatisk i in-situ-balanceringen.
• Driftstemperatur: Termisk udvidelse og temperaturens effekt på lejespalter er til stede under in situ-afbalancering, men fraværende i et køleværkstedsmiljø.
• Procesbelastninger: For udstyr som pumper og ventilatorer påvirker de aerodynamiske eller hydrauliske kræfter, der er til stede under den faktiske drift, rotorens balancetilstand.
• Samlet pasform og frihøjde: Den præcise måde, komponenterne passer sammen på i deres endelige samling, påvirker balancen, og dette registreres ved hjælp af in situ-metoder.

3. Reduceret nedetid

In-situ-balancering kan ofte udføres på få timer, hvorimod det kan tage dage eller uger at fjerne en rotor, balancere den i et værksted og geninstallere den. For kritisk produktionsudstyr resulterer denne reduktion i nedetid direkte i øget produktivitet og reduceret tabt omsætning.

4. Lavere omkostninger

Ved at eliminere omkostninger til transport, værkstedsarbejde og demontering bliver in-situ-afbalancering betydeligt mere økonomisk for de fleste anvendelser.

5. Øjeblikkelig verifikation

Efter installation korrektionsvægte, kan maskinen startes med det samme, og resultaterne verificeres under faktiske driftsforhold. Hvis yderligere justering er nødvendig, kan den foretages med det samme uden yderligere adskillelse.

Hvornår in-situ balancering er mest passende

Selvom in situ-balancering er bredt anvendelig, er den særligt fordelagtig i disse situationer:

• Store maskiner: Udstyr, der er vanskeligt eller dyrt at skille ad og transportere, såsom store ventilatorer, blæsere og knusere.
• Permanent monterede rotorer: Rotorer, der er samlet på plads og ikke designet til nem fjernelse.
• Feltudstyr: Maskiner på fjerntliggende steder, hvor transport til et værksted ville være upraktisk.
• Nødreparationer: Situationer hvor hurtig ekspeditionstid er afgørende for at genoptage produktionen.
• Rutinemæssig vedligeholdelse: Periodisk afbalancering for at korrigere ubalance forårsaget af slid, ophobning eller erosion.
• Specialfremstillet eller ikke-standardudstyr: Maskiner, der ikke passer til standard afbalanceringsudstyr.

In-situ-balanceringsprocessen

Proceduren følger standarden påvirkningskoefficientmetoden, tilpasset til feltmiljøet:

Trin 1: Indledende vurdering

Før du begynder, skal du kontrollere, at ubalance er faktisk problemet. Tjek for andre mekaniske problemer, såsom forskydning, løshed, eller lejefejl som måske fejlagtigt bliver diagnosticeret som ubalance.

Trin 2: Installer sensorer

Fastgør vibrationssensorer (typisk accelerometre) til maskinens lejehuse ved hjælp af magneter, stifter eller klæbemiddel. Installer et omdrejningstæller eller nøglefase for at levere fasereferencesignalet én gang pr. omdrejning.

Trin 3: Indledende målekørsel

Kør maskinen ved normal driftshastighed, og registrer de indledende vibrationsvektorer.

Trin 4: Prøvevægtsløb

Udfør en eller flere prøvevægt kører som krævet af afbalanceringsmetoden (enkeltplan, toplan osv.).

Trin 5: Beregn og installer korrektioner

Det bærbare afbalanceringsinstrument beregner de nødvendige korrektionsvægte. Disse installeres derefter permanent ved at tilføje vægte (såsom svejselapper, boltmasser eller sætskruevægte) eller ved at fjerne materiale (boring eller slibning).

Trin 6: Bekræftelse

Kør en finale verifikationskørsel for at bekræfte, at vibrationerne er reduceret til et acceptabelt niveau.

Udstyr til in-situ balancering

Moderne bærbare instrumenter har gjort in situ-balancering praktisk og tilgængelig:

• Bærbare balanceringsinstrumenter: Lette, batteridrevne enheder, der kombinerer vibrationsmåling, fasedetektion og afbalanceringsberegninger i et håndholdt eller bærbart computerbaseret kabinet.
• Accelerometre: Piezoelektriske eller MEMS accelerometre med magnetiske baser for nem montering og fjernelse.
• Omdrejningstællere: Optiske eller magnetiske sensorer, der leverer fasereferencesignalet.
• Vægtsæt: Assorti af klemme-, bolt-på- eller klæbende vægte til midlertidige prøvelodder og permanente korrektionsinstallationer.

Udfordringer og overvejelser

Selvom in situ-balancering er meget fordelagtig, præsenterer den nogle udfordringer:

1. Adgang til korrektionsplaner

Rotorens korrektionsplaner skal være tilgængelige, mens maskinen samles. På noget udstyr skal afskærmninger eller dæksler fjernes for at nå balanceflader.

2. Miljøfaktorer

Feltforhold (ekstreme temperaturer, snavs, støj, vibrationer fra udstyr i nærheden) kan komplicere målinger sammenlignet med et kontrolleret værkstedsmiljø.

3. Sikkerhedsproblemer

Arbejde med maskiner kræver strenge sikkerhedsprotokoller. Teknikere skal sikre, at prøvevægte er sikkert fastgjort, og at alt personale holder sikker afstand til roterende komponenter.

4. Mekaniske problemer

Hvis maskinen har underliggende mekaniske problemer (blød fod, forkert justering, løse monteringer), skal disse rettes før afbalancering. Forhold på stedet gør nogle af disse problemer sværere at opdage og korrigere.

5. Begrænsninger for ekstrem præcision

Til applikationer, der kræver ekstremt snævre balancetolerancer (såsom præcisionsslibere eller højhastighedsspindler), kan værkstedsbalancering på dedikerede maskiner stadig være at foretrække eller kan bruges i kombination med in-situ-balancering.

Sammenligning: In-Situ vs. Shop Balancing

Aspekt	In-situ afbalancering	Butiksbalancering
Demontering påkrævet	Nej, det er det ikke	Ja
Driftsforhold	Faktiske forhold	Idealiserede forhold
Leveringstid	Timer	Dage til uger
Koste	Sænke	Højere
Præcision	God	Fremragende
Anvendelighed	De fleste maskiner	Små til mellemstore rotorer

Branchestandarder og bedste praksis

In-situ-balancering er anerkendt og dækket af internationale standarder som ISO 21940-13, som indeholder kriterier og sikkerhedsforanstaltninger for in-situ-balancering af mellemstore og store rotorer. Overholdelse af disse standarder sikrer sikkerhed, effektivitet og ensartede resultater.

---

← Tilbage til hovedindekset