Balanset-1A
Tragbare Feldauswuchtmaschine "Balanset-1A"
Technische Dokumentation und Bedienungsanleitung
1. Einleitung
Balanset-1A ist ein tragbares dynamisches Auswuchtgerät, das zum Auswuchten von starren Rotoren in ihren eigenen Lagern (in-situ) oder als Messsystem in Auswuchtmaschinen dient. Es bietet sowohl ein- als auch zweiseitiges Auswuchten für eine Vielzahl von rotierenden Maschinen, einschließlich Ventilatoren, Schleifscheiben, Spindeln, Brecher und Pumpen. Die zugehörige Auswuchtsoftware liefert automatisch die richtige Auswuchtlösung sowohl für das Ein- als auch für das Zweiseitenauswuchten.
Benutzerfreundlichkeit
Das Balanset-1A ist so konzipiert, dass es auch von Personen, die keine Schwingungsexperten sind, einfach zu bedienen ist.
Auswuchtverfahren
Das Auswuchtverfahren verwendet eine 3-Lauf-Methode, bei der an jedem Auswuchtpunkt eine Testmasse hinzugefügt wird, auch bekannt als die Einflusskoeffizientenmethode. Die Software berechnet automatisch die Auswuchtgewichte und deren Platzierung (Winkel), zeigt die Ergebnisse in einer Tabelle an und speichert sie in einer Archivdatei.
Technischer Hintergrund
Das Prinzip der Methode basiert auf dem Anbringen von Probegewichten und der Berechnung der Einflusskoeffizienten der Unwucht. Das Gerät misst die Schwingung (Amplitude und Phase) eines rotierenden Rotors. Anschließend bringt der Benutzer nacheinander kleine Probegewichte in bestimmten Ebenen an, um den Einfluss der zusätzlichen Masse auf die Schwingung zu „kalibrieren“. Basierend auf den Änderungen der Schwingungsamplitude und -phase berechnet das Gerät automatisch die erforderliche Masse und den Anbringungswinkel der Korrekturgewichte (Ausgleichsgewichte), um die Unwucht zu beseitigen.
Berichterstattung und Datenvisualisierung
Das System ermöglicht das Ausdrucken eines Auswuchtberichts. Zusätzlich sind Wellenform- und Schwingungsspektraldiagramme für eine detailliertere Analyse verfügbar.
Balanset-1A ist eine umfassende Lösung für dynamisches Auswuchten und bietet zahlreiche Funktionen für präzises und effizientes Auswuchten rotierender Maschinen. Dank der benutzerfreundlichen Oberfläche und der fortschrittlichen Software ist es die ideale Wahl für Experten und Laien auf dem Gebiet der Schwingungsanalyse.
Kompletter Balanset-1A-Bausatz mit allen Komponenten
Enthaltene Komponenten:
- Interface-Einheit
- Zwei Vibrationssensoren
- Optischer Sensor (Lasertachometer) mit Magnetfuß
- Skala
- Software (Hinweis: Notebook nicht im Lieferumfang enthalten, auf gesonderte Bestellung erhältlich)
- Kunststoffkoffer für den Transport
Spezifikationen
Grundlegende Spezifikationen:
- Schwingungssensoren: Zwei Vibro-Beschleunigungssensoren mit einer Kabellänge von 4m (10m optional erhältlich).
- Optischer Sensor (Laser-Tachometer): Reichweite von 50 bis 500 mm bei einer Kabellänge von 4 m (10 m optional erhältlich).
- USB-Schnittstellenmodul: Wird mit Software für die PC-Verbindung geliefert.
- Softwarefunktionen: Misst Vibration und Phasenwinkel und berechnet den Wert und Winkel der Korrekturmasse.
Detaillierte Spezifikationen:
| Parameter | Wert |
|---|---|
| Schwingungsamplitudenbereich | 0.2-80 mm/sec RMS |
| Schwingungsfrequenzbereich | 5 - 1000 Hz (amplitude error ≤10% from 5 to 550 Hz; up to 20% from 550 to 1000 Hz) |
| Genauigkeit | 5% des Skalenendwerts |
| Korrekturebenen | 1 oder 2 |
| Rotation Speed Measurement (laser tachometer) | 250-90000 rpm |
| Genauigkeit der Phasenwinkelmessung | ±1 Grad |
| Leistung | USB 5 V DC (no mains adapter) |
| Gewicht | 4 kg |
Note: rotation speed is measured by the laser tachometer; the usable one-per-revolution (1×) balancing range is limited by the vibration frequency range of 5-1000 Hz, i.e. approximately 300-60,000 rpm.
Das Balanset-1A ist eine umfassende Lösung für das dynamische Auswuchten und bietet eine Reihe von Funktionen, die ein genaues und effizientes Auswuchten von rotierenden Maschinen gewährleisten.
2. Vorbereitung für das Zwei-Ebenen-Auswuchten mit Balanset-1A
2.1. Installation von Treibern und Software
- Installieren Sie die Treiber und die Balanset-1A-Software von der Installations-Flash-Diskette.
- Stecken Sie das USB-Kabel in den USB-Anschluss des Computers. Die Stromversorgung des Schnittstellenmoduls erfolgt über den USB-Anschluss.
- Verwenden Sie
die Verknüpfung zum Ausführen des Programms.
2.2. Einbau des Sensors
- Installieren Sie die Sensoren wie in den Abbildungen 1, 2 und 3 dargestellt.
Verbindungskabel
- Schließen Sie die Schwingungssensoren an die Anschlüsse X1 und X2 an.
- Phasenlasersensor an Stecker X3 anschließen.
Abb.1 Zwei-Ebenen-Auswuchtschema
- Bringen Sie eine Reflektormarkierung am Rotor an.
- Überprüfen Sie den Drehzahlwert am Phasensensor, wenn sich der Rotor dreht.
Abb. 2 Phasensensoreinstellungen
Wichtige Prüfungen vor dem Auswuchten
Vor dem Anschluss des Geräts ist eine umfassende Diagnose und Vorbereitung des Mechanismus erforderlich. Der Erfolg des Auswuchtens hängt von der Gründlichkeit der Vorbereitungsarbeiten ab. Die meisten Fehler sind nicht auf eine Fehlfunktion des Geräts zurückzuführen, sondern auf die Nichtbeachtung von Faktoren, die die Wiederholbarkeit der Messung beeinträchtigen.
- Rotor: Reinigen Sie alle Rotoroberflächen gründlich von Schmutz, Rost und anhaftenden Produkten. Überprüfen Sie, ob Elemente beschädigt sind oder fehlen.
- Lager: Überprüfen Sie die Lagerbaugruppen auf übermäßiges Spiel, Fremdgeräusche und Überhitzung.
- Fundament: Stellen Sie sicher, dass das Gerät auf einem stabilen Fundament installiert ist. Überprüfen Sie, ob die Ankerschrauben fest angezogen sind.
- Sicherheit: Stellen Sie sicher, dass alle Schutzvorrichtungen vorhanden und funktionsfähig sind.
3. Auswuchtvorgang mit Balanset-1A
Abb.3 Hauptfenster für Zwei-Ebenen-Auswuchten
Auswuchtparameter einrichten
- Nachdem Sie die Sensoren installiert haben, klicken Sie auf die Schaltfläche "F7 - Auswuchten".
- Stellen Sie die Auswuchtparameter nach Bedarf ein.
- Klicken Sie auf "F9-Next", um fortzufahren.
Abb.4 Auswuchteinstellungen
Tabelle 1: Schritt-für-Schritt-Vorgänge beim Auswuchten
Erstlauf (Lauf 0) - Inbetriebnahme ohne Prüfgewicht
- Lassen Sie die Maschine mit ihrer Betriebsdrehzahl laufen (achten Sie darauf, dass die Drehzahl weit von der Resonanzfrequenz der Konstruktion entfernt ist).
- Klicken Sie auf F9-Start, um den Schwingungspegel und den Phasenwinkel ohne ein Prüfgewicht zu messen.
- Der Messvorgang kann zwischen 2-10 Sekunden dauern.
Abb.7 Auswuchtfenster mit zwei Ebenen. Original-Vibration
Erster Lauf (Lauf 1) - Prüfgewicht in Ebene 1
- Halten Sie die Maschine an und befestigen Sie ein Prüfgewicht von geeigneter Größe willkürlich in Ebene 1.
- Starten Sie die Maschine, klicken Sie auf F9-Run, und messen Sie den neuen Schwingungspegel und Phasenwinkel.
- Der Messvorgang kann zwischen 2-10 Sekunden dauern.
- Halten Sie die Maschine an und Entfernen Sie das Prüfgewicht.
Zweiter Lauf (Lauf 2) - Prüfgewicht in Ebene 2
- Montieren Sie ein Prüfgewicht geeigneter Größe in Ebene 2.
- Starten Sie die Maschine erneut, klicken Sie auf F9-Run, und messen Sie erneut den Schwingungspegel und den Phasenwinkel.
- Halten Sie die Maschine an und Entfernen Sie das Prüfgewicht.
Berechnungsschritt (Schritt 4)
- Die Korrekturgewichte und -winkel werden automatisch berechnet und in einem Popup-Fenster angezeigt.
Abb.5 Auswuchten in zwei Ebenen. Berechnung der Ausgleichsgewichte
Abb.6 Auswuchten in zwei Ebenen. Montage der Ausgleichsgewichte
Korrekturlauf (RunC)
- Montieren Sie die Korrekturgewichte an den im Popup-Formblatt angegebenen Positionen mit dem gleichen Radius wie die Prüfgewichte.
- Starten Sie die Maschine erneut und messen Sie die Restunwucht im Rotor, um den Erfolg der Auswuchtung zu beurteilen.
Nach dem Auswuchten durchzuführende Maßnahmen
- Nach der Auswuchtung können Sie die Einflusskoeffizienten (F8-Koeffizienten) und andere Informationen (F9-Zum Archiv hinzufügen) zur späteren Verwendung speichern.
Wenn Sie diese Schritte befolgen, können Sie ein präzises Auswuchten erreichen und die Vibrationen in Ihren rotierenden Maschinen erheblich reduzieren.
Auswuchtgüte-Normen
Using the standard ISO 21940-11 (formerly ISO 1940-1) transforms the subjective assessment "vibration is still too high" into an objective, measurable criterion. If the final balancing report generated by the instrument software shows that the residual unbalance is within the ISO tolerance, the work is considered performed with quality.
Auswuchtvorgang - Video
Auswuchtung vor Ort
4. Zusätzliche Merkmale des Balanset-1A
4.1. Vibrometer-Modus
Aktivieren des Vibrometer-Modus
- Um den Vibrometermodus zu aktivieren, klicken Sie im Hauptfenster für das Auswuchten in zwei Ebenen (oder einer Ebene) auf die Schaltfläche „F5-Vibrometer“.
- Um den Messvorgang zu starten, klicken Sie auf „F9-Ausführen“.
Verständnis der Vibrometermessungen
V1s (V2s): Stellt die Gesamtschwingung in Ebene 1 (oder Ebene 2) dar, berechnet als quadratischer Mittelwert.
V1o (V2o): Gibt die 1x-Vibration in Ebene 1 (oder Ebene 2) an.
Spektrum-Fenster
Auf der rechten Seite der Benutzeroberfläche können Sie das Spektrumfenster anzeigen, das eine grafische Darstellung der Schwingungsfrequenzen bietet.
Datenarchivierung
Alle Messdatendateien können zur späteren Bezugnahme oder Analyse im Archiv gespeichert werden.
Software für Balanset-1A, ein tragbares Auswucht- und Schwingungsmessgerät. Vibrometer-Modus.
4.2. Einflusskoeffizienten
Verwendung von gespeicherten Koeffizienten für die Auswuchtung
Wenn Sie die Ergebnisse früherer Auswuchtläufe gespeichert haben, können Sie den Probegewichtslauf überspringen und die Maschine direkt mit diesen gespeicherten Koeffizienten auswuchten.
Wählen Sie hierzu im Fenster „Auswuchttyp“ „Sekundär“ aus und klicken Sie auf die Schaltfläche „F2 Auswählen“, um den vorherigen Maschinentyp aus der Liste auszuwählen.
Speichern von Koeffizienten nach der Auswuchtung
Klicken Sie nach Abschluss des Auswuchtvorgangs im Popup-Fenster mit den Auswuchtergebnissen auf „F8-Koeffizienten“ (siehe Tab. 1).
Klicken Sie anschließend auf die Schaltfläche „F9-Speichern“.
Sie werden aufgefordert, den Maschinentyp („Name“) und andere relevante Informationen in die Tabelle einzugeben.
Durch die Verwendung der Einflusskoeffizienten können Sie das Auswuchtverfahren rationalisieren und damit effizienter und weniger zeitaufwändig gestalten. Diese Funktion ist besonders nützlich für Maschinen, die häufig ausgewuchtet werden müssen, und ermöglicht eine schnellere Einrichtung und weniger Ausfallzeiten.
4.3. Archive und Berichte
Speichern von Auswuchtinformationen im Archiv
Um die Ausgleichsinformationen zu speichern, klicken Sie im Popup-Fenster mit den Ausgleichsergebnissen auf „F9 – Zum Archiv hinzufügen“ (siehe Tab. 1).
Anschließend werden Sie aufgefordert, den Maschinentyp („Name“) und weitere relevante Informationen in die Tabelle einzugeben.
Zugriff auf gespeicherte Archive
Um auf zuvor gespeicherte Archive zuzugreifen, klicken Sie im Hauptfenster auf „F6-Bericht“.
Berichte drucken
Um den Auswuchtbericht auszudrucken, klicken Sie einfach auf „F9-Bericht“.
Durch die effektive Nutzung der Archiv- und Berichtsfunktionen können Sie eine umfassende Aufzeichnung aller Auswuchtaktivitäten führen. Dies ist von unschätzbarem Wert für die Verfolgung der Leistung Ihrer Maschinen im Laufe der Zeit, die Erleichterung künftiger Auswuchtverfahren und die Bereitstellung von Unterlagen für die Qualitätskontrolle und die Wartungsplanung.
Beispiel für einen Ausgleichsbericht
Auswucht-Archiv für zwei Ebenen
4.4. Diagramme
Anzeigen von Schwingungsdiagrammen
Um Schwingungsdiagramme anzuzeigen, klicken Sie auf „F8-Diagramme“.
Arten von verfügbaren Diagrammen
Für Ihre Analyse stehen Ihnen drei Arten von Diagrammen zur Verfügung:
- Allgemeine Vibration: Dieses Diagramm bietet einen Überblick über die allgemeinen Vibrationspegel.
- Vibration bei Rotorumdrehungsfrequenz (1x Vibration): Dieses Diagramm konzentriert sich auf die Vibrationen, die bei der Drehzahl des Rotors auftreten.
- Spektrum: Dieses Diagramm bietet eine frequenzbasierte Analyse der Vibrationen. Bei einer Rotordrehzahl von 3000 U/min beträgt die Frequenz beispielsweise 50 Hz.
Mithilfe dieser Diagramme erhalten Sie ein besseres Verständnis der Schwingungseigenschaften Ihrer Maschinen. Dies ist entscheidend für die Diagnose von Problemen, die Planung von Wartungsarbeiten und die Gewährleistung einer optimalen Leistung.
Allgemeines Schwingungsdiagramm
1x Schwingungsdiagramm
Schwingungsspektrumdiagramme
Theoretischer Hintergrund
Arten von Unwucht
Die Ursache jeder Vibration in rotierenden Maschinen ist die Unwucht. Unwucht ist ein Zustand, bei dem die Rotormasse relativ zu ihrer Rotationsachse ungleichmäßig verteilt ist. Diese ungleichmäßige Verteilung führt zur Entstehung von Zentrifugalkräften, die wiederum Vibrationen der Halterungen und der gesamten Maschinenstruktur verursachen.
Statische Unwucht (Einzelebene)
Charakterisiert durch die Verschiebung des Rotorschwerpunkts parallel zur Rotationsachse. Dominant für dünne, scheibenförmige Rotoren, bei denen L/D < 0,25. Kann durch Einbau eines Korrekturgewichts in einer Korrekturebene eliminiert werden.
Dynamische Unwucht
Der häufigste Typ, der eine Kombination aus statischen und gekoppelten Unwuchten darstellt. Erfordert eine Massenkorrektur in mindestens zwei Ebenen. Balanset-1A ist speziell für diesen Typ konzipiert.
Starre vs. flexible Rotoren
Starrer Rotor
Ein Rotor gilt als starr, wenn seine Betriebsdrehzahl deutlich unter seiner ersten kritischen Frequenz liegt und er unter Einwirkung von Zentrifugalkräften keine nennenswerten elastischen Verformungen erfährt. Balanset-1A-Geräte sind in erster Linie für die Arbeit mit starren Rotoren konzipiert.
Flexibler Rotor
Ein Rotor gilt als flexibel, wenn seine Rotationsfrequenz nahe einer seiner kritischen Frequenzen liegt. Versuche, einen flexiblen Rotor mit der Methode für starre Rotoren auszuwuchten, führen häufig zu Fehlern. Vor Beginn der Arbeiten ist es äußerst wichtig, den Rotor durch Korrelation seiner Betriebsdrehzahl mit bekannten kritischen Frequenzen zu klassifizieren.
ISO 21940-11 Standard (formerly ISO 1940-1)
The ISO 21940-11 standard (formerly ISO 1940-1) is the fundamental document for determining permissible residual unbalance. It introduces the concept of balancing quality grade (G), which depends on the type of machine and its operating rotation frequency.
| Qualitätsstufe G | Zulässige spezifische Unwucht (mm/s) | Anwendungsbeispiele |
|---|---|---|
| G6.3 | 6.3 | Pump rotors, fan impellers, electric motor armatures, turbochargers |
| G2.5 | 2.5 | Gas- und Dampfturbinenrotoren, Turbokompressoren, Spezialmotoren |
| G1 | 1 | Grinding machine drives, audio and video drives |
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