Κατανόηση της εξισορρόπησης δύο επιπέδων

Συσκευές

Φορητή ζυγαριά και αναλυτής κραδασμών Balanset-1A

$2,358.31

Ανταλλακτικά

Αισθητήρας δόνησης

$107.47

Ανταλλακτικά

Οπτικός αισθητήρας (στροφόμετρο λέιζερ)

$148.07

Συσκευές

Balanset-4

$8,123.32

Ανταλλακτικά

Μαγνητική βάση μεγέθους 60-kgf

$54.93

Ανταλλακτικά

Αντανακλαστική ταινία

$11.94

Συσκευές

Δυναμικός εξισορροπιστής "Balanset-1A" OEM

$2,071.73

Ορισμός: Τι είναι η εξισορρόπηση δύο επιπέδων;

Εξισορρόπηση δύο επιπέδων είναι ένα δυναμική εξισορρόπηση διαδικασία στην οποία βάρη διόρθωσης τοποθετούνται σε δύο ξεχωριστά επίπεδα κατά μήκος του ρότορα για την εξάλειψη τόσο της στατικής ανισορροπίας όσο και ανισορροπία ζευγαριού. Αυτή η μέθοδος απαιτείται για τα περισσότερα βιομηχανικά περιστρεφόμενα μηχανήματα, ιδιαίτερα για ρότορες όπου το αξονικό μήκος είναι συγκρίσιμο ή μεγαλύτερο από τη διάμετρο.

Διαφορετικός εξισορρόπηση ενός επιπέδου, η οποία αντιμετωπίζει μόνο την μετατόπιση του κέντρου μάζας του ρότορα, η εξισορρόπηση δύο επιπέδων διορθώνει τόσο την ανισορροπία της μεταφορικής δύναμης όσο και τη ροπή (ζεύγος) που προκαλεί την ταλάντωση ή την ταλάντωση του ρότορα κατά την περιστροφή.

Πότε απαιτείται εξισορρόπηση δύο επιπέδων;

Η εξισορρόπηση δύο επιπέδων είναι απαραίτητη στις ακόλουθες περιπτώσεις:

1. Μακριοί ή λεπτοί ρότορες

Οποιοσδήποτε ρότορας με λόγο μήκους προς διάμετρο μεγαλύτερο από περίπου 0,5 προς 1,0 απαιτεί εξισορρόπηση δύο επιπέδων. Αυτό περιλαμβάνει:

• Επαγωγικά ηλεκτρικά μοτέρ
• Άξονες αντλίας και συμπιεστή
• Πολυβάθμιοι ρότορες ανεμιστήρων
• Άξονες κίνησης και σύνδεσμοι
• Άξονες και περιστρεφόμενα εργαλεία
• Ρότορες στροβίλων

2. Παρουσία ανισορροπίας ζευγαριού

Όταν οι μετρήσεις κραδασμών δείχνουν σημαντική κίνηση εκτός φάσης μεταξύ των δύο στηριγμάτων ρουλεμάν (υποδεικνύοντας κίνηση ταλάντωσης ή κλίσης), ανισορροπία ζευγαριού υπάρχει και πρέπει να διορθωθεί χρησιμοποιώντας εξισορρόπηση δύο επιπέδων.

3. Όταν η εξισορρόπηση ενός επιπέδου είναι ανεπαρκής

Εάν μια προσπάθεια εξισορρόπηση ενός επιπέδου μειώνει τους κραδασμούς στο ένα ρουλεμάν αλλά τους αυξάνει σε ένα άλλο, γεγονός που αποτελεί σαφή ένδειξη ότι απαιτείται εξισορρόπηση σε δύο επίπεδα.

4. Άκαμπτοι ρότορες με κατανεμημένη μάζα

Ακόμα και για άκαμπτοι ρότορες λειτουργούν κάτω από το πρώτο τους κρίσιμη ταχύτητα, εάν η μάζα κατανέμεται σε σημαντικό αξονικό μήκος, η εξισορρόπηση σε δύο επίπεδα διασφαλίζει την ελαχιστοποίηση των κραδασμών σε όλες τις θέσεις των εδράνων.

Η Διαδικασία Εξισορρόπησης Δύο Επιπέδων

Η εξισορρόπηση δύο επιπέδων είναι πιο περίπλοκη από την εξισορρόπηση ενός επιπέδου, επειδή οι διορθώσεις σε ένα επίπεδο επηρεάζουν τους κραδασμούς και στα δύο ρουλεμάν. Η διαδικασία χρησιμοποιεί το μέθοδος συντελεστή επιρροής με πολλαπλές δοκιμαστικά βάρη:

Βήμα 1: Αρχική μέτρηση

Θέστε το μηχάνημα σε λειτουργία με την ταχύτητα εξισορρόπησης και μετρήστε τα αρχικά διανύσματα ταλάντωσης (πλάτος και φάση) και στις δύο θέσεις των ρουλεμάν. Ονομάστε τα ως “Ρουλεμάν 1” και “Ρουλεμάν 2”. Αυτά τα δεδομένα αντιπροσωπεύουν το συνδυασμένο αποτέλεσμα όλων των ανισορροπιών που υπάρχουν στον ρότορα.

Βήμα 2: Ορισμός επιπέδων διόρθωσης

Επιλέξτε δύο επίπεδα διόρθωσης κατά μήκος του ρότορα όπου μπορούν να προστεθούν ή να αφαιρεθούν βάρη. Αυτά τα επίπεδα θα πρέπει να βρίσκονται όσο το δυνατόν πιο μακριά μεταξύ τους και να είναι όσο το δυνατόν πιο εύκολα προσβάσιμα. Συνήθεις θέσεις περιλαμβάνουν κοντά σε κάθε άκρο του ρότορα, στις φλάντζες σύνδεσης ή στις πλήμνες του ανεμιστήρα.

Βήμα 3: Δοκιμαστικό βάρος στο επίπεδο 1

Σταματήστε το μηχάνημα και τοποθετήστε ένα δοκιμαστικό βάρος σε μια γνωστή γωνιακή θέση στο πρώτο επίπεδο διόρθωσης. Θέστε το μηχάνημα σε λειτουργία και μετρήστε τη νέα δόνηση και στα δύο ρουλεμάν. Καταγράφεται η αλλαγή στη δόνηση σε κάθε ρουλεμάν, που προκαλείται από το δοκιμαστικό βάρος στο Επίπεδο 1. Αυτό καθορίζει δύο συντελεστές επιρροής: την επίδραση του Επιπέδου 1 στο Ρουλεμάν 1 και την επίδραση του Επιπέδου 1 στο Ρουλεμάν 2.

Βήμα 4: Δοκιμαστικό βάρος στο επίπεδο 2

Αφαιρέστε το πρώτο δοκιμαστικό βάρος και τοποθετήστε ένα δοκιμαστικό βάρος σε μια γνωστή θέση στο δεύτερο επίπεδο διόρθωσης. Θέστε ξανά το μηχάνημα σε λειτουργία και μετρήστε τους κραδασμούς και στα δύο ρουλεμάν. Αυτό καθορίζει δύο ακόμη συντελεστές επιρροής: την επίδραση του Επιπέδου 2 στο Ρουλεμάν 1 και την επίδραση του Επιπέδου 2 στο Ρουλεμάν 2.

Βήμα 5: Υπολογισμός των διορθωτικών βαρών

Το όργανο εξισορρόπησης έχει τώρα τέσσερις συντελεστές επιρροής, σχηματίζοντας έναν πίνακα 2×2 που περιγράφει τον τρόπο με τον οποίο το σύστημα του ρότορα ανταποκρίνεται στα βάρη σε κάθε επίπεδο. Χρησιμοποιώντας διανυσματικά μαθηματικά και αντιστροφής μήτρας, το όργανο λύνει ένα σύστημα ταυτόχρονων εξισώσεων για να υπολογίσει την ακριβή μάζα και γωνία που απαιτείται σε κάθε επίπεδο διόρθωσης, ώστε να ελαχιστοποιήσει τους κραδασμούς και στα δύο έδρανα ταυτόχρονα.

Βήμα 6: Εγκατάσταση διορθώσεων και επαλήθευση

Εγκαταστήστε μόνιμα και τα δύο υπολογισμένα βάρη διόρθωσης και λειτουργήστε το μηχάνημα για την τελική επαλήθευση. Ιδανικά, οι κραδασμοί και στα δύο ρουλεμάν θα πρέπει να μειωθούν σε αποδεκτά επίπεδα. Εάν όχι, μπορεί να πραγματοποιηθεί ζυγοστάθμιση για να βελτιωθούν οι διορθώσεις.

Κατανόηση του Πίνακα Συντελεστών Επιρροής

Η ισχύς της εξισορρόπησης δύο επιπέδων έγκειται στον πίνακα συντελεστών επιρροής. Κάθε επίπεδο διόρθωσης επηρεάζει τους κραδασμούς και στα δύο ρουλεμάν και αυτά τα φαινόμενα διασταυρούμενης σύζευξης πρέπει να λαμβάνονται υπόψη:

• Άμεσες επιπτώσεις: Ένα βάρος στο Επίπεδο 1 έχει την ισχυρότερη επίδραση στους κραδασμούς στο κοντινό Διέδρανο 1, και ένα βάρος στο Επίπεδο 2 έχει την ισχυρότερη επίδραση στο κοντινό Διέδρανο 2.
• Επιδράσεις διασταυρούμενης σύζευξης: Ωστόσο, ένα βάρος στο Επίπεδο 1 επηρεάζει επίσης το Ρουλεμάν 2 (αν και συνήθως σε μικρότερο βαθμό), και ένα βάρος στο Επίπεδο 2 επηρεάζει επίσης το Ρουλεμάν 1.

Οι υπολογισμοί του οργάνου εξισορρόπησης λαμβάνουν υπόψη και τις τέσσερις αυτές επιδράσεις ταυτόχρονα, διασφαλίζοντας ότι τα βάρη διόρθωσης συνεργάζονται για την ελαχιστοποίηση των κραδασμών σε όλα τα σημεία μέτρησης.

Πλεονεκτήματα της εξισορρόπησης δύο επιπέδων

• Πλήρης διόρθωση: Αντιμετωπίζει τόσο τη στατική όσο και την ανισορροπία ζεύγους, παρέχοντας μια ολοκληρωμένη λύση εξισορρόπησης για τους περισσότερους τύπους ρότορα.
• Ελαχιστοποιεί τους κραδασμούς σε όλα τα ρουλεμάν: Σε αντίθεση με την εξισορρόπηση ενός επιπέδου, η εξισορρόπηση δύο επιπέδων βελτιστοποιεί τη μείωση των κραδασμών σε ολόκληρο το σύστημα του ρότορα.
• Επεκτείνει τη διάρκεια ζωής των εξαρτημάτων: Μειώνοντας τους κραδασμούς και στις δύο θέσεις των ρουλεμάν, ελαχιστοποιείται η φθορά των ρουλεμάν, των στεγανοποιήσεων και των συνδέσμων.
• Πρότυπο Βιομηχανίας: Η εξισορρόπηση δύο επιπέδων είναι η τυπική προσέγγιση για τα περισσότερα βιομηχανικά μηχανήματα και απαιτείται από πολλούς κατασκευαστές εξοπλισμού και βιομηχανικά πρότυπα.
• Κατάλληλο για άκαμπτους ρότορες: Αποτελεσματική εξισορρόπηση άκαμπτοι ρότορες που λειτουργούν κάτω από την πρώτη κρίσιμη ταχύτητά τους, η οποία αντιπροσωπεύει τη συντριπτική πλειοψηφία του βιομηχανικού εξοπλισμού.

Σύγκριση με εξισορρόπηση ενός και πολλαπλών επιπέδων

• έναντι Μονοεπίπεδου: Η εξισορρόπηση δύο επιπέδων είναι πιο περίπλοκη και χρονοβόρα, αλλά παρέχει ανώτερη μείωση των κραδασμών για όλους εκτός από τους στενότερους ρότορες τύπου δίσκου.
• έναντι Πολλαπλών Επιπέδων: Για εύκαμπτοι ρότορες Για λειτουργία πάνω από κρίσιμες ταχύτητες, ενδέχεται να απαιτούνται τρία ή περισσότερα επίπεδα διόρθωσης. Ωστόσο, η εξισορρόπηση δύο επιπέδων επαρκεί για τη συντριπτική πλειοψηφία των βιομηχανικών μηχανημάτων.

Κοινές Προκλήσεις και Λύσεις

1. Μη προσβάσιμα επίπεδα διόρθωσης

Πρόκληση: Μερικές φορές οι ιδανικές θέσεις του επιπέδου διόρθωσης δεν είναι προσβάσιμες σε ένα συναρμολογημένο μηχάνημα.
Λύση: Χρησιμοποιήστε διαθέσιμες θέσεις όπως πλήμνες ζεύξης, πτερύγια ανεμιστήρα ή εξωτερικές φλάντζες. Τα σύγχρονα όργανα μπορούν να λάβουν υπόψη μαθηματικά την απόσταση μεταξύ των επιπέδων που δεν είναι η βέλτιστη.

2. Ανεπαρκής απόκριση στο βάρος δοκιμής

Πρόκληση: Εάν το δοκιμαστικό βάρος παράγει πολύ μικρή αλλαγή στη δόνηση, οι συντελεστές επιρροής θα είναι ανακριβείς.
Λύση: Χρησιμοποιήστε ένα μεγαλύτερο δοκιμαστικό βάρος ή τοποθετήστε το σε μεγαλύτερη ακτίνα για να αυξήσετε την αποτελεσματικότητά του.

3. Συμπεριφορά Μη Γραμμικού Συστήματος

Πρόκληση: Ορισμένοι ρότορες (ειδικά αυτοί με χαλαρά εξαρτήματα, μαλακό πέλμα ή που λειτουργούν κοντά σε συντονισμό) δεν ανταποκρίνονται γραμμικά στα βάρη διόρθωσης.
Λύση: Αντιμετωπίστε πρώτα τα μηχανικά προβλήματα (σφίξτε τα μπουλόνια, διορθώστε το μαλακό πέλμα) και εκτελέστε ζυγοστάθμιση μακριά από κρίσιμες ταχύτητες, όταν είναι δυνατόν.

Εφαρμογές εξισορρόπησης πεδίου

Η εξισορρόπηση δύο επιπέδων είναι η τυπική μέθοδος για εξισορρόπηση πεδίου βιομηχανικών μηχανημάτων. Με φορητούς αναλυτές κραδασμών και όργανα εξισορρόπησης, οι τεχνικοί μπορούν να εκτελούν εξισορρόπηση δύο επιπέδων απευθείας επί τόπου χωρίς να αποσυναρμολογούν ή να μεταφέρουν τον ρότορα σε συνεργείο εξισορρόπησης. Αυτή η προσέγγιση εξοικονομεί χρόνο, μειώνει το κόστος και διασφαλίζει ότι ο ρότορας είναι ισορροπημένος υπό πραγματικές συνθήκες λειτουργίας, λαμβάνοντας υπόψη παράγοντες όπως η ακαμψία των εδράνων, η ευκαμψία των θεμελίων και τα φορτία διεργασίας.

---

← Επιστροφή στο Κύριο Ευρετήριο