Τι είναι η Αρχική Αζυγοστάθμιση στην Εξισορρόπηση Ρότορα; • Φορητός εξισορροπητής, αναλυτής κραδασμών "Balanset" για δυναμική εξισορρόπηση θραυστήρων, ανεμιστήρων, τεμαχιστών, κοχλιωτών σε θεριζοαλωνιστικές μηχανές, άξονες, φυγοκεντρητές, στροβίλους και πολλούς άλλους ρότορες Τι είναι η Αρχική Αζυγοστάθμιση στην Εξισορρόπηση Ρότορα; • Φορητός εξισορροπητής, αναλυτής κραδασμών "Balanset" για δυναμική εξισορρόπηση θραυστήρων, ανεμιστήρων, τεμαχιστών, κοχλιωτών σε θεριζοαλωνιστικές μηχανές, άξονες, φυγοκεντρητές, στροβίλους και πολλούς άλλους ρότορες

Κατανόηση της αρχικής ανισορροπίας

Φορητή ζυγαριά και αναλυτής κραδασμών Balanset-1A

Αισθητήρας δόνησης

Οπτικός αισθητήρας (στροφόμετρο λέιζερ)

Ορισμός: Τι είναι η αρχική ανισορροπία;

Αρχική ανισορροπία (ονομάζεται επίσης αρχική ανισορροπία ή ανισορροπία όπως διαπιστώθηκε) είναι η ανισορροπία κατάσταση που υπάρχει σε έναν ρότορα πριν από οποιαδήποτε εξισορρόπηση έχουν εφαρμοστεί διορθώσεις. Αντιπροσωπεύει την αρχική κατάσταση του ρότορα και μετράται κατά την πρώτη εκτέλεση μιας διαδικασίας εξισορρόπησης. Το μέγεθος και η γωνιακή θέση της αρχικής ανισορροπίας προσδιορίζονται μετρώντας δόνηση πλάτος και φάση ενώ ο ρότορας λειτουργεί με την ταχύτητα εξισορρόπησής του.

Η αρχική ανισορροπία είναι το σημείο εκκίνησης για όλους τους υπολογισμούς εξισορρόπησης και παρέχει την αναφορά έναντι της οποίας μετράται η αποτελεσματικότητα της διαδικασίας εξισορρόπησης. Μετά την ολοκλήρωση της εξισορρόπησης, οποιαδήποτε εναπομένουσα ανισορροπία ονομάζεται υπολειμματική ανισορροπία.

Πηγές Αρχικής Ανισορροπίας

Η αρχική ανισορροπία μπορεί να προκύψει από πολλές πηγές κατά την κατασκευή, τη συναρμολόγηση και τη λειτουργία:

1. Ανοχές κατασκευής

Ακόμα και με την κατασκευή ακριβείας, η τέλεια συμμετρία είναι αδύνατη. Οι πηγές περιλαμβάνουν:

  • Μεταβολές πυκνότητας υλικού: Μη ομοιογενές υλικό ή εσωτερικά κενά και εγκλείσματα δημιουργούν ασυμμετρίες μάζας.
  • Ανοχές κατεργασίας: Μικρές αποκλίσεις από την τέλεια ομοκεντρικότητα, όπως η εκκεντρότητα ή η εκκεντρότητα, οδηγούν σε ανισορροπία.
  • Διακυμάνσεις πάχους τοίχου: Σε χυτούς ή κατασκευασμένους ρότορες, οι διακυμάνσεις στο πάχος των τοιχωμάτων δημιουργούν ανομοιόμορφη κατανομή μάζας.
  • Πορώδες και ελαττώματα χύτευσης: Οι θύλακες αέρα, η συρρίκνωση ή οι εγκλεισμοί σκωρίας στα χυτά επηρεάζουν την κατανομή της μάζας.

2. Σφάλματα και παραλλαγές συναρμολόγησης

Όταν οι ρότορες συναρμολογούνται από πολλά εξαρτήματα, μπορεί να προκληθεί ανισορροπία:

  • Στοίβα ανοχών: Τα μεμονωμένα στοιχεία μπορεί να είναι καλά ισορροπημένα, αλλά όταν συναρμολογούνται, οι μικρές ανισορροπίες τους μπορούν να αθροιστούν διανυσματικά και να δημιουργήσουν σημαντική συνολική ανισορροπία.
  • Συνδέσεις με κλειδί: Τα κλειδιά, οι κλειδαρόδρομοι και οι σφήνες δημιουργούν εγγενώς ασυμμετρία.
  • Οπές μπουλονιών και συνδετήρες: Οι άνισα κατανεμημένες οπές των μπουλονιών ή τα ελλείποντα/διαφορετικά στοιχεία στερέωσης δημιουργούν ανισορροπία.
  • Θερμικές Εφαρμογές και Εφαρμογές με Πίεση: Τα εξαρτήματα που έχουν συρρικνωθεί ή συμπιεστεί μεταξύ τους ενδέχεται να μην είναι τέλεια ομόκεντρα.

3. Λειτουργικά Αιτία

Η ανισορροπία μπορεί να αναπτυχθεί κατά τη διάρκεια της λειτουργίας, αυξανόμενη από την αρχική ισορροπημένη κατάσταση του ρότορα:

  • Συσσώρευση υλικού: Συσσώρευση βρωμιάς, σκόνης, αλάτων ή υλικού διεργασίας σε πτερύγια ανεμιστήρα, πτερωτές ή επιφάνειες ρότορα.
  • Διάβρωση και Φθορά: Ανομοιόμορφη απώλεια υλικού λόγω τριβής, διάβρωσης ή σπηλαίωσης.
  • Σπασμένα ή ελλείποντα μέρη: Χαμένα πτερύγια ανεμιστήρα, σπασμένα πτερύγια πτερωτής ή αποκολλημένα εξαρτήματα.
  • Παραμόρφωση: Κάμψη, στρέβλωση ή πλαστική παραμόρφωση από κρούσεις, υπερθέρμανση ή υπερφόρτωση.
  • Χύμα εξαρτήματα: Μέρη που έχουν χαλαρώσει και έχουν αλλάξει θέση.

4. Δραστηριότητες Συντήρησης και Επισκευής

Κατά ειρωνικό τρόπο, οι εργασίες συντήρησης μπορούν μερικές φορές να προκαλέσουν ανισορροπία:

  • Αντικατάσταση εξαρτημάτων με εξαρτήματα που έχουν διαφορετική μάζα ή κατανομή μάζας
  • Επισκευές συγκολλήσεων που προσθέτουν μάζα ασύμμετρα
  • Επανακατεργασία ή μηχανική κατεργασία που αφαιρεί το υλικό ανομοιόμορφα
  • Βαφή ή επίστρωση που εφαρμόζεται ανομοιόμορφα

Πώς μετριέται η αρχική ανισορροπία

Η αρχική ανισορροπία ποσοτικοποιείται κατά την πρώτη εκτέλεση μέτρησης μιας διαδικασίας εξισορρόπησης:

Παράμετροι μέτρησης

  • Πλάτος δόνησης: Το μέγεθος της συνιστώσας δόνησης 1X (μία φορά ανά περιστροφή), που συνήθως μετριέται σε mm/s, in/s ή mils. Αυτό συσχετίζεται άμεσα με τη σοβαρότητα της ανισορροπίας.
  • Γωνία φάσης: Η γωνιακή θέση του βαρέος σημείου, μετρούμενη σε μοίρες σε σχέση με ένα σημείο αναφοράς (συνήθως ανιχνεύεται από ένα keyphasor ή ταχύμετροΗ γωνία φάσης υποδεικνύει πού βρίσκεται η μάζα ανισορροπίας.
  • Ταχύτητα: Η ταχύτητα περιστροφής με την οποία λαμβάνονται οι μετρήσεις, ως δύναμη ανισορροπίας, εξαρτάται από την ταχύτητα.

Αναπαράσταση διανύσματος

Η αρχική ανισορροπία αναπαρίσταται ως ένα διάνυσμα “O” (για “Original”) με μέγεθος και κατεύθυνση. Αυτό το διάνυσμα συνήθως εμφανίζεται σε ένα πολικό διάγραμμα, όπου:

  • Το μήκος του διανύσματος αντιπροσωπεύει το πλάτος της δόνησης
  • Η γωνία του διανύσματος αντιπροσωπεύει τη φάση (τη θέση του βαρέος σημείου)

Σημασία στη διαδικασία εξισορρόπησης

Η αρχική μέτρηση ανισορροπίας εξυπηρετεί αρκετές κρίσιμες λειτουργίες:

1. Βασική γραμμή για διορθώσεις

Όλοι οι υπολογισμοί εξισορρόπησης αναφέρονται στην αρχική ανισορροπία. Ο στόχος της εξισορρόπησης είναι η προσθήκη βάρη διόρθωσης που παράγουν ένα διάνυσμα ταλάντωσης ίσο και αντίθετο με το αρχικό διάνυσμα ανισορροπίας, ακυρώνοντάς το έτσι.

2. Αξιολόγηση σοβαρότητας

Το μέγεθος της αρχικής ανισορροπίας υποδεικνύει πόσο σοβαρό είναι το πρόβλημα και βοηθά στον προσδιορισμό:

  • Εάν είναι απαραίτητη η εξισορρόπηση ή εάν πρέπει πρώτα να αντιμετωπιστούν άλλα μηχανικά προβλήματα
  • Το κατάλληλο μέγεθος του δοκιμαστικά βάρη να χρησιμοποιήσω
  • Εάν η ανισορροπία μπορεί να διορθωθεί με μία μόνο προσπάθεια εξισορρόπησης ή απαιτεί πολλαπλές επαναλήψεις

3. Παρακολούθηση προόδου

Συγκρίνοντας την αρχική ανισορροπία με υπολειμματική ανισορροπία Μετά την εφαρμογή των διορθώσεων, μπορεί να ποσοτικοποιηθεί η αποτελεσματικότητα της διαδικασίας εξισορρόπησης. Μια καλή εργασία εξισορρόπησης συνήθως μειώνει τους κραδασμούς κατά 70-90% ή περισσότερο από το αρχικό επίπεδο.

4. Υπολογισμός Συντελεστή Επιρροής

Στο μέθοδος συντελεστή επιρροής, το αρχικό διάνυσμα ανισορροπίας αφαιρείται από το διάνυσμα ταλάντωσης που μετρήθηκε κατά τη διάρκεια της εκτέλεσης του δοκιμαστικού βάρους για να απομονωθεί η επίδραση του δοκιμαστικού βάρους: T = (O+T) – O, όπου O είναι η αρχική ανισορροπία και T είναι η επίδραση του δοκιμαστικού βάρους.

Σχέση με την υπολειμματική ανισορροπία

Ο απώτερος στόχος της εξισορρόπησης είναι η μείωση της αρχικής ανισορροπίας σε ένα αποδεκτά χαμηλό επίπεδο. υπολειμματική ανισορροπία. Η σχέση είναι:

  • Αρχική ανισορροπία: Η συνθήκη “πριν”
  • Διόρθωση: Η διαδικασία εξισορρόπησης και η εγκατάσταση βάρους
  • Υπολειμματική ανισορροπία: Η συνθήκη “μετά”

Ιδανικά, η υπολειμματική ανισορροπία θα πρέπει να είναι μικρότερη από 10-30% της αρχικής ανισορροπίας, με τον συγκεκριμένο στόχο να εξαρτάται από τις απαιτήσεις ποιότητας ισορροπίας του ρότορα σύμφωνα με πρότυπα όπως ISO 21940-11.

Τυπικά αρχικά επίπεδα ανισορροπίας

Το μέγεθος της αρχικής ανισορροπίας ποικίλλει σημαντικά ανάλογα με τον τύπο του εξοπλισμού και το ιστορικό σέρβις:

Νέοι ή πρόσφατα ισορροπημένοι ρότορες

Η δόνηση κυμαίνεται συνήθως από 0,5 έως 2,0 mm/s (0,02 έως 0,08 in/s) για βιομηχανικά μηχανήματα. Αυτό αντιπροσωπεύει καλές έως αποδεκτές συνθήκες ισορροπίας.

Μέτρια μη ισορροπημένοι ρότορες

Δόνηση στην περιοχή από 2,0 έως 7,0 mm/s (0,08 έως 0,28 in/s) υποδεικνύει ότι ο ρότορας θα πρέπει να ισορροπήσει σύντομα. Αυτή είναι μια συνηθισμένη κατάσταση για τον εξοπλισμό που χρειάζεται τακτική συντήρηση.

Σοβαρά μη ισορροπημένοι ρότορες

Δόνηση άνω των 7,0 mm/s (0,28 in/s) υποδηλώνει σοβαρή ανισορροπία που απαιτεί άμεση αντιμετώπιση. Αυτό μπορεί να οφείλεται σε έλλειψη λεπίδας, σε συσσώρευση βαρέων αντικειμένων ή σε σημαντική ζημιά σε εξαρτήματα.

Σημείωση: Αυτές οι τιμές είναι γενικές οδηγίες για τυπικά βιομηχανικά μηχανήματα. Τα συγκεκριμένα αποδεκτά επίπεδα εξαρτώνται από τον τύπο, το μέγεθος, την ταχύτητα και την τοποθέτηση του μηχανήματος, όπως ορίζονται από πρότυπα όπως το ISO 20816.

Τεκμηρίωση και Αναφορά

Οι αρχικές μετρήσεις ανισορροπίας θα πρέπει πάντα να καταγράφονται ως μέρος του αρχείου εξισορρόπησης:

  • Πλάτος και φάση δόνησης σε κάθε σημείο μέτρησης
  • Ταχύτητα λειτουργίας κατά τη μέτρηση
  • Ημερομηνία και αναγνώριση εξοπλισμού
  • Οποιεσδήποτε ορατές αιτίες ανισορροπίας που παρατηρήθηκαν κατά την επιθεώρηση

Αυτή η τεκμηρίωση παρέχει ένα ιστορικό αρχείο της κατάστασης του ρότορα και βοηθά στον εντοπισμό τάσεων με την πάροδο του χρόνου, όπως το εάν η ανισορροπία αυξάνεται αργά λόγω λειτουργικών αιτιών.


← Επιστροφή στο Κύριο Ευρετήριο

WhatsApp