Hvad er initial ubalance i rotorbalancering? • Bærbar balancer, vibrationsanalysator "Balanset" til dynamisk balancering af knusere, ventilatorer, mulchere, snegle på mejetærskere, aksler, centrifuger, turbiner og mange andre rotorer Hvad er initial ubalance i rotorbalancering? • Bærbar balancer, vibrationsanalysator "Balanset" til dynamisk balancering af knusere, ventilatorer, mulchere, snegle på mejetærskere, aksler, centrifuger, turbiner og mange andre rotorer

Hvad er initial ubalance i rotorbalancering?

Udgivet af admin på

Forståelse af den indledende ubalance

Definition: Hvad er initial ubalance?

Indledende ubalance (også kaldet oprindelig ubalance eller ubalance som fundet) er ubalance en tilstand, der eksisterer i en rotor før nogen afbalancering Der er anvendt korrektioner. Det repræsenterer rotorens basistilstand og måles under den første kørsel af en afbalanceringsprocedure. Størrelsen og vinkelplaceringen af den indledende ubalance bestemmes ved at måle vibrationer amplitude og fase mens rotoren kører med sin balancerende hastighed.

Den indledende ubalance er udgangspunktet for alle afbalanceringsberegninger og giver den reference, som effektiviteten af afbalanceringsproceduren måles i forhold til. Når afbalanceringen er fuldført, kaldes enhver resterende ubalance resterende ubalance.

Kilder til indledende ubalance

Indledende ubalance kan opstå fra adskillige kilder under fremstilling, montering og drift:

1. Produktionstolerancer

Selv med præcisionsfremstilling er perfekt symmetri umulig. Kilder inkluderer:

  • Variationer i materialets densitet: Ikke-homogent materiale eller indre hulrum og indeslutninger skaber masseasymmetrier.
  • Bearbejdningstolerancer: Små afvigelser fra perfekt koncentricitet, såsom runout eller excentricitet, resulterer i ubalance.
  • Variationer i vægtykkelse: I støbte eller fremstillede rotorer skaber variationer i vægtykkelsen en ujævn massefordeling.
  • Porøsitet og støbefejl: Luftlommer, krympning eller slaggeindeslutninger i støbegods påvirker massefordelingen.

2. Monteringsfejl og variationer

Når rotorer samles af flere komponenter, kan der opstå ubalance:

  • Opsamling af tolerancer: Individuelle komponenter kan være velafbalancerede, men når de samles, kan deres små ubalancer bidrage vektorielt og skabe betydelig total ubalance.
  • Nøgleforbindelser: Nøgler, kilehuller og splines skaber i sagens natur asymmetri.
  • Bolthuller og fastgørelseselementer: Ujævnt fordelte bolthuller eller manglende/forskellige fastgørelseselementer skaber ubalance.
  • Termiske pasformer og prespasninger: Komponenter, der krympes eller presses sammen, er muligvis ikke helt koncentriske.

3. Operationelle årsager

Der kan opstå ubalance under drift, og den kan stige fra rotorens oprindelige afbalancerede tilstand:

  • Materialeopbygning: Ophobning af snavs, støv, skalaer eller procesmateriale på ventilatorblade, impeller eller rotoroverflader.
  • Erosion og slid: Ujævnt materialetab på grund af slid, korrosion eller kavitation.
  • Dele, der mangler eller er ødelagte: Mistede ventilatorblade, ødelagte impellerskovle eller løsnede komponenter.
  • Deformation: Bøjning, vridning eller plastisk deformation som følge af stød, overophedning eller overbelastning.
  • Løse komponenter: Dele, der har løsnet sig og forskudt sig.

4. Vedligeholdelses- og reparationsaktiviteter

Ironisk nok kan vedligeholdelsesarbejde nogle gange skabe ubalance:

  • Udskiftning af komponenter med dele, der har forskellig masse eller massefordeling
  • Svejsereparationer, der tilføjer asymmetrisk masse
  • Omarbejdning eller maskinbearbejdning, der fjerner materiale ujævnt
  • Maling eller belægning påført ujævnt

Sådan måles den indledende ubalance

Den indledende ubalance kvantificeres under den første målekørsel i en afbalanceringsprocedure:

Måleparametre

  • Vibrationsamplitude: Størrelsen af 1X (én gang per omdrejning) vibrationskomponenten, typisk målt i mm/s, in/s eller mils. Dette korrelerer direkte med ubalancens sværhedsgrad.
  • Fasevinkel: Den tunge plets vinkelplacering, målt i grader i forhold til et referencemærke (typisk detekteret af en nøglefase eller omdrejningstællerFasevinklen angiver, hvor ubalancemassen er placeret.
  • Hastighed: Rotationshastigheden, hvormed målingerne foretages, da ubalancekraften er hastighedsafhængig.

Vektorrepræsentation

Indledende ubalance repræsenteres som en vektor "O" (for "Oprindelig") med både størrelse og retning. Denne vektor vises typisk på en polarplot, hvor:

  • Vektorens længde repræsenterer vibrationsamplituden
  • Vektorens vinkel repræsenterer fasen (placeringen af den tunge plet)

Vigtighed i balanceringsprocessen

Den indledende ubalancemåling tjener flere kritiske funktioner:

1. Grundlinje for korrektioner

Alle afbalanceringsberegninger er baseret på den oprindelige ubalance. Målet med afbalancering er at lægge til korrektionsvægte der producerer en vibrationsvektor, der er lig med og modsat den oprindelige ubalancevektor, og derved ophæver den.

2. Vurdering af alvorlighedsgrad

Størrelsen af den indledende ubalance angiver, hvor alvorligt problemet er, og hjælper med at bestemme:

  • Om afbalancering er nødvendig, eller om andre mekaniske problemer skal løses først
  • Den passende størrelse af prøvevægte at bruge
  • Om ubalancen kan korrigeres i et enkelt forsøg på at afbalancere, eller om det kræver flere iterationer

3. Fremskridtssporing

Ved at sammenligne den indledende ubalance med resterende ubalance Efter korrektioner er anvendt, kan effektiviteten af afbalanceringsproceduren kvantificeres. Et godt afbalanceringsarbejde reducerer typisk vibrationer med 70-90°C eller mere fra det oprindelige niveau.

4. Beregning af indflydelseskoefficient

I påvirkningskoefficientmetoden, trækkes den indledende ubalancevektor fra vibrationsvektoren målt under prøvevægtkørslen for at isolere effekten af prøvevægten: T = (O+T) – O, hvor O er den indledende ubalance, og T er prøvevægtens effekt.

Forholdet til resterende ubalance

Det endelige mål med balancering er at reducere den indledende ubalance til et acceptabelt lavt niveau af resterende ubalance. Forholdet er:

  • Indledende ubalance: "Før"-betingelsen
  • Rettelse: Afbalanceringsproceduren og vægtinstallationen
  • Resterende ubalance: "Efter"-betingelsen

Ideelt set bør den resterende ubalance være mindre end 10-30% af den oprindelige ubalance, hvor det specifikke mål afhænger af rotorens krav til balancekvalitet i henhold til standarder som f.eks. ISO 21940-11.

Typiske indledende ubalanceniveauer

Størrelsen af den indledende ubalance varierer meget afhængigt af udstyrstype og servicehistorik:

Nye eller nyligt afbalancerede rotorer

Vibrationer varierer typisk fra 0,5 til 2,0 mm/s (0,02 til 0,08 in/s) for industrimaskiner. Dette repræsenterer gode til acceptable balanceforhold.

Moderat ubalancerede rotorer

Vibrationer i området 2,0 til 7,0 mm/s (0,08 til 0,28 in/s) indikerer, at rotoren snart skal afbalanceres. Dette er en almindelig tilstand for udstyr, der skal til rutinemæssig vedligeholdelse.

Alvorligt ubalancerede rotorer

Vibrationer over 7,0 mm/s (0,28 in/s) indikerer alvorlig ubalance, der kræver øjeblikkelig opmærksomhed. Dette kan skyldes en manglende kniv, kraftig ophobning eller større komponentskade.

Bemærk: Disse værdier er generelle retningslinjer for typiske industrimaskiner. Specifikke acceptable niveauer afhænger af maskintype, størrelse, hastighed og montering, som defineret af standarder som ISO 20816.

Dokumentation og rapportering

Indledende ubalancemålinger bør altid dokumenteres som en del af afbalanceringsprotokollen:

  • Vibrationsamplitude og -fase ved hvert målepunkt
  • Driftshastighed under måling
  • Dato og udstyrsidentifikation
  • Eventuelle synlige årsager til ubalance, der blev bemærket under inspektionen

Denne dokumentation giver en historisk oversigt over rotorens tilstand og hjælper med at identificere tendenser over tid, såsom om ubalancen langsomt stiger på grund af driftsmæssige årsager.

← Tilbage til hovedindekset

Kategorier:
WhatsApp