Μέρος Ι: Θεωρητικά και Ρυθμιστικά Θεμέλια της Δυναμικής Εξισορρόπησης

Η δυναμική εξισορρόπηση πεδίου είναι μία από τις βασικές λειτουργίες στην τεχνολογία ρύθμισης κραδασμών, που στοχεύει στην παράταση της διάρκειας ζωής του βιομηχανικού εξοπλισμού και στην πρόληψη καταστάσεων έκτακτης ανάγκης. Η χρήση φορητών οργάνων όπως το Balanset-1A επιτρέπει την εκτέλεση αυτών των εργασιών απευθείας στον χώρο λειτουργίας, ελαχιστοποιώντας τον χρόνο διακοπής λειτουργίας και το κόστος που σχετίζεται με την αποσυναρμολόγηση. Ωστόσο, η επιτυχής εξισορρόπηση απαιτεί όχι μόνο την ικανότητα εργασίας με το όργανο, αλλά και μια βαθιά κατανόηση των φυσικών διεργασιών που διέπουν τους κραδασμούς, καθώς και γνώση του κανονιστικού πλαισίου που διέπει την ποιότητα της εργασίας.

Η αρχή της μεθοδολογίας βασίζεται στην εγκατάσταση δοκιμαστικών βαρών και στον υπολογισμό των συντελεστών επιρροής ανισορροπίας. Με απλά λόγια, το όργανο μετρά τη δόνηση (πλάτος και φάση) ενός περιστρεφόμενου ρότορα, μετά την οποία ο χρήστης προσθέτει διαδοχικά μικρά δοκιμαστικά βάρη σε συγκεκριμένα επίπεδα για να «βαθμονομήσει» την επίδραση της πρόσθετης μάζας στη δόνηση. Με βάση τις αλλαγές στο πλάτος και τη φάση της δόνησης, το όργανο υπολογίζει αυτόματα τη μάζα και τη γωνία εγκατάστασης των διορθωτικών βαρών για την εξάλειψη της ανισορροπίας.

Αυτή η προσέγγιση εφαρμόζει το λεγόμενο μέθοδος τριών κύκλων για ζυγοστάθμιση δύο επιπέδων: αρχική μέτρηση και δύο διαδρομές με δοκιμαστικά βάρη (ένα σε κάθε επίπεδο). Για ζυγοστάθμιση ενός επιπέδου, συνήθως επαρκούν δύο διαδρομές - χωρίς βάρος και με ένα δοκιμαστικό βάρος. Στα σύγχρονα όργανα, όλοι οι απαραίτητοι υπολογισμοί εκτελούνται αυτόματα, απλοποιώντας σημαντικά τη διαδικασία και μειώνοντας τις απαιτήσεις προσόντων του χειριστή.

Ενότητα 1.1: Φυσική της Ανισορροπίας: Εις Βάθος Ανάλυση

Στον πυρήνα κάθε δόνησης σε περιστρεφόμενο εξοπλισμό βρίσκεται η ανισορροπία ή η αστάθεια. Η ανισορροπία είναι μια κατάσταση όπου η μάζα του ρότορα είναι ανομοιόμορφα κατανεμημένη σε σχέση με τον άξονα περιστροφής του. Αυτή η ανομοιόμορφη κατανομή οδηγεί στην εμφάνιση φυγοκεντρικών δυνάμεων, οι οποίες με τη σειρά τους προκαλούν δονήσεις στα στηρίγματα και σε ολόκληρη τη δομή του μηχανήματος. Οι συνέπειες της μη αντιμετωπιζόμενης ανισορροπίας μπορεί να είναι καταστροφικές: από πρόωρη φθορά και καταστροφή των ρουλεμάν έως ζημιές στη θεμελίωση και στο ίδιο το μηχάνημα. Για την αποτελεσματική διάγνωση και εξάλειψη της ανισορροπίας, είναι απαραίτητο να διακρίνονται σαφώς οι τύποι της.

Τύποι ανισορροπίας

Στατική ανισορροπία (μονοεπίπεδο): Αυτός ο τύπος ανισορροπίας χαρακτηρίζεται από μετατόπιση του κέντρου μάζας του ρότορα παράλληλα με τον άξονα περιστροφής. Σε στατική κατάσταση, ένας τέτοιος ρότορας, εγκατεστημένος σε οριζόντια πρίσματα, θα περιστρέφεται πάντα με τη βαριά πλευρά προς τα κάτω. Η στατική ανισορροπία κυριαρχεί σε λεπτούς, δισκοειδείς ρότορες όπου ο λόγος μήκους προς διάμετρο (L/D) είναι μικρότερος από 0,25, για παράδειγμα, τροχοί λείανσης ή στενές πτερωτές ανεμιστήρα. Η εξάλειψη της στατικής ανισορροπίας είναι δυνατή με την εγκατάσταση ενός διορθωτικού βάρους σε ένα επίπεδο διόρθωσης, διαμετρικά αντίθετο από το βαρύ σημείο.

Ανισορροπία ζευγαριού (στιγμή): Αυτός ο τύπος συμβαίνει όταν ο κύριος άξονας αδράνειας του ρότορα τέμνει τον άξονα περιστροφής στο κέντρο μάζας, αλλά δεν είναι παράλληλος με αυτόν. Η ανισορροπία ζεύγους μπορεί να αναπαρασταθεί ως δύο ίσες σε μέγεθος αλλά αντίθετα κατευθυνόμενες μη ισορροπημένες μάζες που βρίσκονται σε διαφορετικά επίπεδα. Σε στατική κατάσταση, ένας τέτοιος ρότορας βρίσκεται σε ισορροπία και η ανισορροπία εκδηλώνεται μόνο κατά την περιστροφή με τη μορφή "ταλάντωσης" ή "ταλάντωσης". Για την αντιστάθμισή της, απαιτείται η εγκατάσταση τουλάχιστον δύο διορθωτικών βαρών σε δύο διαφορετικά επίπεδα, δημιουργώντας μια αντισταθμιστική ροπή.

Δυναμική ανισορροπία: Αυτός είναι ο πιο συνηθισμένος τύπος ανισορροπίας σε πραγματικές συνθήκες, που αντιπροσωπεύει έναν συνδυασμό στατικών και ζευγών ανισορροπιών. Σε αυτήν την περίπτωση, ο κύριος κεντρικός άξονας αδράνειας του ρότορα δεν συμπίπτει με τον άξονα περιστροφής και δεν τον τέμνει στο κέντρο μάζας. Για την εξάλειψη της δυναμικής ανισορροπίας, είναι απαραίτητη η διόρθωση μάζας σε τουλάχιστον δύο επίπεδα. Τα όργανα δύο καναλιών όπως το Balanset-1A έχουν σχεδιαστεί ειδικά για την επίλυση αυτού του προβλήματος.

Οιονεί στατική ανισορροπία: Αυτή είναι μια ειδική περίπτωση δυναμικής ανισορροπίας όπου ο κύριος άξονας αδράνειας τέμνει τον άξονα περιστροφής αλλά όχι στο κέντρο μάζας του ρότορα. Αυτή είναι μια λεπτή αλλά σημαντική διάκριση για τη διάγνωση σύνθετων συστημάτων ρότορα.

Άκαμπτοι και εύκαμπτοι ρότορες: Κρίσιμη διάκριση

Μία από τις θεμελιώδεις έννοιες στην ζυγοστάθμιση είναι η διάκριση μεταξύ άκαμπτων και εύκαμπτων ρότορων. Αυτή η διάκριση καθορίζει την ίδια τη δυνατότητα και τη μεθοδολογία της επιτυχούς ζυγοστάθμισης.

Άκαμπτος ρότορας: Ένας ρότορας θεωρείται άκαμπτος εάν η συχνότητα περιστροφής λειτουργίας του είναι σημαντικά χαμηλότερη από την πρώτη κρίσιμη συχνότητά του και δεν υφίσταται σημαντικές ελαστικές παραμορφώσεις (εκτροπές) υπό την επίδραση φυγοκεντρικών δυνάμεων. Η εξισορρόπηση ενός τέτοιου ρότορα συνήθως εκτελείται με επιτυχία σε δύο επίπεδα διόρθωσης. Τα όργανα Balanset-1A έχουν σχεδιαστεί κυρίως για εργασία με άκαμπτους ρότορες.

Εύκαμπτος ρότορας: Ένας ρότορας θεωρείται εύκαμπτος εάν λειτουργεί σε συχνότητα περιστροφής κοντά σε μία από τις κρίσιμες συχνότητές του ή υπερβαίνει αυτήν. Σε αυτήν την περίπτωση, η ελαστική παραμόρφωση του άξονα γίνεται συγκρίσιμη με το κέντρο μετατόπισης μάζας και η ίδια συμβάλλει σημαντικά στη συνολική δόνηση.

Πριν ξεκινήσετε την εργασία, είναι εξαιρετικά σημαντικό να ταξινομήσετε τον ρότορα συσχετίζοντας την ταχύτητα λειτουργίας του με γνωστές (ή υπολογισμένες) κρίσιμες συχνότητες. Εάν είναι αδύνατο να παρακαμφθεί ο συντονισμός, συνιστάται να αλλάξετε προσωρινά τις συνθήκες τοποθέτησης της μονάδας κατά την εξισορρόπηση για να μετατοπίσετε τον συντονισμό.

Ενότητα 1.2: Κανονιστικό Πλαίσιο: Πρότυπα ISO

Τα πρότυπα στον τομέα της εξισορρόπησης εκτελούν διάφορες βασικές λειτουργίες: θεσπίζουν ενιαία τεχνική ορολογία, ορίζουν απαιτήσεις ποιότητας και, το σημαντικότερο, χρησιμεύουν ως βάση για συμβιβασμό μεταξύ τεχνικής αναγκαιότητας και οικονομικής σκοπιμότητας.

ISO 1940-1-2007 (ISO 1940-1): Απαιτήσεις Ποιότητας για Εξισορρόπηση Άκαμπτων Ρότορων

Αυτό το πρότυπο αποτελεί το βασικό έγγραφο για τον προσδιορισμό της επιτρεπόμενης υπολειμματικής ανισορροπίας. Εισάγει την έννοια του βαθμού ποιότητας εξισορρόπησης (G), ο οποίος εξαρτάται από τον τύπο του μηχανήματος και τη συχνότητα περιστροφής λειτουργίας του.

Βαθμός ποιότητας G: Κάθε τύπος εξοπλισμού αντιστοιχεί σε μια συγκεκριμένη κατηγορία ποιότητας που παραμένει σταθερή ανεξάρτητα από την ταχύτητα περιστροφής. Για παράδειγμα, η κατηγορία G6.3 συνιστάται για θραυστήρες και η G2.5 για ηλεκτρικούς οπλισμούς και στροβίλους.

Υπολογισμός επιτρεπόμενης υπολειπόμενης ανισορροπίας (U_ανά): Το πρότυπο επιτρέπει τον υπολογισμό μιας συγκεκριμένης επιτρεπόμενης τιμής ανισορροπίας που χρησιμεύει ως δείκτης-στόχος κατά την εξισορρόπηση. Ο υπολογισμός εκτελείται σε δύο στάδια:

1. Προσδιορισμός της επιτρεπόμενης ειδικής ανισορροπίας (e_ανά) χρησιμοποιώντας τον τύπο:
   e ανά = (G × 9549) / n
   όπου G είναι ο βαθμός ποιότητας εξισορρόπησης (π.χ., 2,5), n είναι η συχνότητα περιστροφής λειτουργίας, rpm. Η μονάδα μέτρησης για το e_ανά είναι g·mm/kg ή μm.
2. Προσδιορισμός της επιτρεπόμενης υπολειπόμενης ανισορροπίας (U_ανά) για ολόκληρο τον ρότορα:
   U ανά = e ανά × M
   όπου M είναι η μάζα του ρότορα, σε kg. Η μονάδα μέτρησης για το U_ανά είναι g·mm.

ISO 20806-2007 (ISO 20806): Ισορροπία στη θέση της

Αυτό το πρότυπο ρυθμίζει άμεσα τη διαδικασία εξισορρόπησης πεδίου.

Φόντα: Το κύριο πλεονέκτημα της ζυγοστάθμισης επί τόπου είναι ότι ο ρότορας ισορροπεί σε πραγματικές συνθήκες λειτουργίας, στις στηρίξεις του και υπό φορτίο λειτουργίας. Αυτό λαμβάνει αυτόματα υπόψη τις δυναμικές ιδιότητες του συστήματος στήριξης και την επίδραση των συνδεδεμένων εξαρτημάτων του άξονα.

Μειονεκτήματα και περιορισμοί:

• Περιορισμένη πρόσβαση: Συχνά η πρόσβαση στα επίπεδα διόρθωσης σε ένα συναρμολογημένο μηχάνημα είναι δύσκολη, περιορίζοντας τις δυνατότητες εγκατάστασης με βάρος.
• Ανάγκη για δοκιμαστικές εκτελέσεις: Η διαδικασία εξισορρόπησης απαιτεί αρκετούς κύκλους "εκκίνησης-διακοπής" του μηχανήματος.
• Δυσκολία με σοβαρή ανισορροπία: Σε περιπτώσεις πολύ μεγάλης αρχικής ανισορροπίας, οι περιορισμοί στην επιλογή επιπέδου και στη μάζα διορθωτικού βάρους ενδέχεται να μην επιτρέπουν την επίτευξη της απαιτούμενης ποιότητας εξισορρόπησης.

Μέρος II: Πρακτικός οδηγός για την εξισορρόπηση με όργανα Balanset-1A

Η επιτυχία της εξισορρόπησης εξαρτάται 80% από την σχολαστικότητα των προπαρασκευαστικών εργασιών. Οι περισσότερες βλάβες δεν σχετίζονται με δυσλειτουργία του οργάνου, αλλά με την αγνόηση παραγόντων που επηρεάζουν την επαναληψιμότητα των μετρήσεων. Η κύρια αρχή της προετοιμασίας είναι να αποκλειστούν όλες οι άλλες πιθανές πηγές κραδασμών, έτσι ώστε το όργανο να μετρά μόνο την επίδραση της ανισορροπίας.

Ενότητα 2.1: Θεμέλια της επιτυχίας: Διαγνωστικά προ-εξισορρόπησης και προετοιμασία μηχανήματος

Βήμα 1: Πρωτεύουσα διάγνωση κραδασμών (Είναι πραγματικά ανισορροπία;)

Πριν από την ζυγοστάθμιση, είναι χρήσιμο να εκτελέσετε μια προκαταρκτική μέτρηση κραδασμών σε λειτουργία δονησιόμετρου. Το λογισμικό Balanset-1A διαθέτει λειτουργία "Μετρητή Κραδασμών" (κουμπί F5) όπου μπορείτε να μετρήσετε τη συνολική δόνηση και ξεχωριστά το εξάρτημα στη συχνότητα περιστροφής (1×) πριν εγκαταστήσετε οποιαδήποτε βάρη.

Κλασικό σημάδι ανισορροπίας: Το φάσμα των κραδασμών θα πρέπει να κυριαρχείται από μια κορυφή στη συχνότητα περιστροφής του ρότορα (κορυφή στη συχνότητα 1x RPM). Το πλάτος αυτής της συνιστώσας σε οριζόντια και κάθετη κατεύθυνση θα πρέπει να είναι συγκρίσιμο και τα πλάτη άλλων αρμονικών θα πρέπει να είναι σημαντικά χαμηλότερα.

Σημάδια άλλων ελαττωμάτων: Εάν το φάσμα περιέχει σημαντικές κορυφές σε άλλες συχνότητες (π.χ., 2x, 3x RPM) ή σε μη πολλαπλές συχνότητες, αυτό υποδεικνύει την παρουσία άλλων προβλημάτων που πρέπει να εξαλειφθούν πριν από την εξισορρόπηση.

Βήμα 2: Πλήρης Μηχανική Επιθεώρηση (Λίστα Ελέγχου)

• Στροφείο: Καθαρίστε σχολαστικά όλες τις επιφάνειες του ρότορα από βρωμιά, σκουριά, κολλημένα προϊόντα. Ακόμα και μια μικρή ποσότητα βρωμιάς σε μεγάλη ακτίνα δημιουργεί σημαντική ανισορροπία. Ελέγξτε για την απουσία σπασμένων ή ελλειπουσών στοιχείων.
• Ρουλεμάν: Ελέγξτε τα συγκροτήματα ρουλεμάν για υπερβολικό τζόγο, εξωτερικό θόρυβο και υπερθέρμανση. Τα φθαρμένα ρουλεμάν δεν θα επιτρέψουν τη λήψη σταθερών μετρήσεων.
• Θεμέλιο και πλαίσιο: Βεβαιωθείτε ότι η μονάδα είναι εγκατεστημένη σε άκαμπτη βάση. Ελέγξτε τη σύσφιξη των μπουλονιών αγκύρωσης και την απουσία ρωγμών στο πλαίσιο.
• Οδηγώ: Για ιμάντες κίνησης, ελέγξτε την τάση και την κατάσταση του ιμάντα. Για συνδέσεις συμπλέκτη - ευθυγράμμιση άξονα.
• Ασφάλεια: Βεβαιωθείτε για την παρουσία και τη λειτουργικότητα όλων των προστατευτικών προφυλακτήρων.

Ενότητα 2.2: Ρύθμιση και διαμόρφωση οργάνου

Εγκατάσταση υλικού

Αισθητήρες κραδασμών (επιταχυνσιόμετρα):

• Συνδέστε τα καλώδια των αισθητήρων στις αντίστοιχες υποδοχές του οργάνου (π.χ., X1 και X2 για το Balanset-1A).
• Εγκαταστήστε τους αισθητήρες στα περιβλήματα των ρουλεμάν όσο το δυνατόν πιο κοντά στον ρότορα.
• Βασική πρακτική: Για να επιτευχθεί μέγιστο σήμα, οι αισθητήρες θα πρέπει να εγκατασταθούν προς την κατεύθυνση όπου οι κραδασμοί είναι μέγιστοι. Χρησιμοποιήστε μια ισχυρή μαγνητική βάση ή μια βάση με σπείρωμα για να εξασφαλίσετε σταθερή επαφή.

Αισθητήρας φάσης (στροφόμετρο λέιζερ):

• Συνδέστε τον αισθητήρα στην ειδική είσοδο (X3 για Balanset-1A).
• Συνδέστε ένα μικρό κομμάτι ανακλαστικής ταινίας στον άξονα ή σε άλλο περιστρεφόμενο μέρος του ρότορα.
• Τοποθετήστε το στροφόμετρο έτσι ώστε η δέσμη λέιζερ να χτυπά σταθερά το σημάδι καθ' όλη τη διάρκεια της περιστροφής.

Ρύθμιση παραμέτρων λογισμικού (Balanset-1A)

• Εκκινήστε το λογισμικό (ως διαχειριστής) και συνδέστε τη μονάδα διασύνδεσης USB.
• Μεταβείτε στη μονάδα εξισορρόπησης. Δημιουργήστε μια νέα εγγραφή για τη μονάδα που εξισορροπείται.
• Επιλέξτε τύπο εξισορρόπησης: 1 επίπεδο (στατικό) για στενούς ρότορες ή 2 επίπεδα (δυναμικό) για τις περισσότερες άλλες περιπτώσεις.
• Ορίστε τα επίπεδα διόρθωσης: επιλέξτε σημεία στον ρότορα όπου μπορούν να εγκατασταθούν με ασφάλεια τα διορθωτικά βάρη.

Ενότητα 2.3: Διαδικασία εξισορρόπησης: Οδηγός βήμα προς βήμα

Εκτέλεση 0: Αρχική μέτρηση

• Ξεκινήστε το μηχάνημα και αφήστε το να φτάσει σε σταθερή ταχύτητα λειτουργίας. Είναι εξαιρετικά σημαντικό η ταχύτητα περιστροφής να είναι η ίδια σε όλες τις επόμενες λειτουργίες.
• Στο πρόγραμμα, ξεκινήστε τη μέτρηση. Το όργανο θα καταγράψει τις αρχικές τιμές πλάτους και φάσης δόνησης.

Εκτέλεση 1: Δοκιμαστικό βάρος στο επίπεδο 1

• Σταματήστε το μηχάνημα.
• Επιλογή δοκιμαστικού βάρους: Η μάζα του δοκιμαστικού βάρους θα πρέπει να είναι επαρκής ώστε να προκαλέσει αισθητή αλλαγή στις παραμέτρους δόνησης (αλλαγή πλάτους τουλάχιστον 20-30% Ή αλλαγή φάσης τουλάχιστον 20-30 μοιρών).
• Εγκατάσταση δοκιμαστικού βάρους: Στερεώστε σταθερά το ζυγισμένο δοκιμαστικό βάρος σε γνωστή ακτίνα στο επίπεδο 1. Καταγράψτε τη γωνιακή θέση.
• Ξεκινήστε το μηχάνημα με την ίδια σταθερή ταχύτητα.
• Εκτελέστε τη δεύτερη μέτρηση.
• Σταματήστε το μηχάνημα και ΑΦΑΙΡΕΣΤΕ το δοκιμαστικό βάρος.

Εκτέλεση 2: Δοκιμαστικό βάρος στο επίπεδο 2 (για εξισορρόπηση 2 επιπέδων)

• Επαναλάβετε ακριβώς τη διαδικασία από το βήμα 2, αλλά τοποθετήστε το δοκιμαστικό βάρος στο επίπεδο 2.
• Έναρξη, μέτρηση, διακοπή και ΑΦΑΙΡΕΣΤΕ το δοκιμαστικό βάρος.

Υπολογισμός και εγκατάσταση διορθωτικών βαρών

• Με βάση τις αλλαγές διανύσματος που καταγράφονται κατά τη διάρκεια των δοκιμαστικών λειτουργιών, το πρόγραμμα θα υπολογίσει αυτόματα τη μάζα και τη γωνία εγκατάστασης του διορθωτικού βάρους για κάθε επίπεδο.
• Η γωνία εγκατάστασης μετριέται συνήθως από τη θέση του δοκιμαστικού βάρους προς την κατεύθυνση περιστροφής του ρότορα.
• Στερεώστε με ασφάλεια τα μόνιμα διορθωτικά βάρη. Όταν χρησιμοποιείτε συγκόλληση, να θυμάστε ότι και η ίδια η συγκόλληση έχει μάζα.

Εκτέλεση 3: Μέτρηση επαλήθευσης και λεπτή εξισορρόπηση

• Ξεκινήστε ξανά το μηχάνημα.
• Εκτελέστε μια μέτρηση ελέγχου για να αξιολογήσετε το επίπεδο των υπολειπόμενων κραδασμών.
• Συγκρίνετε την τιμή που προκύπτει με την ανοχή που υπολογίζεται σύμφωνα με το πρότυπο ISO 1940-1.
• Εάν η δόνηση εξακολουθεί να υπερβαίνει την ανοχή, το όργανο θα υπολογίσει μια μικρή "λεπτή" διόρθωση (trim).
• Μετά την ολοκλήρωση, αποθηκεύστε την αναφορά και τους συντελεστές επιρροής για πιθανή μελλοντική χρήση.

Μέρος III: Προηγμένη Επίλυση Προβλημάτων και Αντιμετώπιση Προβλημάτων

Αυτή η ενότητα είναι αφιερωμένη στις πιο σύνθετες πτυχές της εξισορρόπησης πεδίου - καταστάσεις όπου η τυπική διαδικασία δεν παράγει αποτελέσματα.

Ενότητα 3.1: Διάγνωση και Υπερνίκηση της Αστάθειας Μέτρησης

Σύμπτωμα: Κατά τη διάρκεια επαναλαμβανόμενων μετρήσεων υπό τις ίδιες συνθήκες, οι μετρήσεις πλάτους ή/και φάσης αλλάζουν σημαντικά ("αιωρούμενο", "άλμα"). Αυτό καθιστά αδύνατο τον υπολογισμό της διόρθωσης.

Βασική αιτία: Το όργανο δεν παρουσιάζει δυσλειτουργία. Αναφέρει με ακρίβεια ότι η δονητική απόκριση του συστήματος είναι ασταθής και απρόβλεπτη.

Συστηματικός διαγνωστικός αλγόριθμος:

• Μηχανική χαλαρότητα: Αυτή είναι η πιο συχνή αιτία. Ελέγξτε τη σύσφιξη των βιδών στερέωσης του περιβλήματος ρουλεμάν, των βιδών αγκύρωσης του πλαισίου. Ελέγξτε για ρωγμές στη βάση ή στο πλαίσιο.
• Ελαττώματα ρουλεμάν: Η υπερβολική εσωτερική απόσταση στα ρουλεμάν ή η φθορά του κελύφους των ρουλεμάν επιτρέπει στον άξονα να κινείται χαοτικά μέσα στο στήριγμα.
• Αστάθεια που σχετίζεται με τη διαδικασία:
  • Αεροδυναμική (ανεμιστήρες): Η τυρβώδης ροή αέρα και ο διαχωρισμός της ροής από τα πτερύγια μπορούν να προκαλέσουν τυχαία φαινόμενα δύναμης.
  • Υδραυλικά (αντλίες): Η σπηλαίωση δημιουργεί ισχυρά, τυχαία υδραυλικά σοκ που καλύπτουν το περιοδικό σήμα από την ανισορροπία.
  • Εσωτερική μαζική κίνηση (θραυστήρες, μύλοι): Το υλικό μπορεί να αναδιανεμηθεί μέσα στον ρότορα, λειτουργώντας ως "κινητή ανισορροπία".
• Αντήχηση: Εάν η ταχύτητα λειτουργίας είναι πολύ κοντά στην ιδιοσυχνότητα της κατασκευής, ακόμη και μικρές διακυμάνσεις στην ταχύτητα προκαλούν τεράστιες αλλαγές στο πλάτος και τη φάση των δονήσεων.
• Θερμικές επιδράσεις: Καθώς το μηχάνημα θερμαίνεται, η θερμική διαστολή μπορεί να προκαλέσει αλλαγές στην κάμψη ή την ευθυγράμμιση του άξονα.

Ενότητα 3.2: Όταν η εξισορρόπηση δεν βοηθάει: Εντοπισμός ελαττωμάτων ρίζας

Σύμπτωμα: Η διαδικασία εξισορρόπησης έχει ολοκληρωθεί, οι μετρήσεις είναι σταθερές, αλλά η τελική δόνηση παραμένει υψηλή.

Χρήση αναλυτή φάσματος για διαφορική διάγνωση:

• Κακή ευθυγράμμιση του άξονα: Κύριο σημάδι - υψηλή κορυφή δόνησης σε συχνότητα 2x RPM. Χαρακτηριστική είναι η υψηλή αξονική δόνηση.
• Ελαττώματα ρουλεμάν κύλισης: Εκδηλώνεται ως δόνηση υψηλής συχνότητας σε χαρακτηριστικές συχνότητες "ρουλεμάν" (BPFO, BPFI, BSF, FTF).
• Τόξο άξονα: Εκδηλώνεται ως υψηλή κορυφή στις 1x RPM, αλλά συχνά συνοδεύεται από αισθητή συνιστώσα στις 2x RPM.
• Ηλεκτρικά προβλήματα (ηλεκτροκινητήρες): Η ασυμμετρία του μαγνητικού πεδίου μπορεί να προκαλέσει δονήσεις σε διπλάσια συχνότητα τροφοδοσίας (100 Hz για δίκτυο 50 Hz).

Συνήθη σφάλματα εξισορρόπησης και συμβουλές πρόληψης

• Ζυγοστάθμιση ενός ελαττωματικού ή βρώμικου ρότορα: Ελέγχετε πάντα την κατάσταση του μηχανισμού πριν από την ζυγοστάθμιση.
• Το βάρος δοκιμής είναι πολύ μικρό: Στοχεύστε στον κανόνα αλλαγής κραδασμών 20-30%.
• Μη συμμόρφωση με τη σταθερότητα του καθεστώτος: Διατηρείτε πάντα σταθερή και ίδια ταχύτητα περιστροφής κατά τη διάρκεια όλων των μετρήσεων.
• Σφάλματα φάσης και βαθμολόγησης: Παρακολουθήστε προσεκτικά τον προσδιορισμό της γωνίας. Η γωνία διορθωτικού βάρους μετριέται συνήθως από τη θέση του δοκιμαστικού βάρους προς την κατεύθυνση περιστροφής.
• Λανθασμένη σύνδεση ή απώλεια βαρών: Ακολουθήστε αυστηρά τη μεθοδολογία - εάν απαιτείται η αφαίρεση του δοκιμαστικού βάρους, αφαιρέστε το.

Εξισορρόπηση Προτύπων Ποιότητας

Μέρος IV: Συχνές ερωτήσεις και σημειώσεις αίτησης

Ενότητα 4.1: Γενικές Συχνές Ερωτήσεις (FAQ)

Πότε να χρησιμοποιώ εξισορρόπηση 1 επιπέδου και πότε 2 επιπέδων;
Χρησιμοποιήστε ζυγοστάθμιση 1 επιπέδου (στατική) για στενούς, δισκοειδείς ρότορες (λόγος L/D < 0,25). Χρησιμοποιήστε 2-επίπεδη (δυναμική) εξισορρόπηση για σχεδόν όλους τους άλλους ρότορες, ειδικά με L/D > 0.25.

Τι πρέπει να κάνετε εάν το δοκιμαστικό βάρος προκαλέσει επικίνδυνη αύξηση των κραδασμών;
Σταματήστε αμέσως το μηχάνημα. Αυτό σημαίνει ότι το δοκιμαστικό βάρος είχε εγκατασταθεί κοντά στο υπάρχον σημείο βαρύτητας. Η λύση: μετακινήστε το δοκιμαστικό βάρος 180 μοίρες από την αρχική του θέση.

Μπορούν οι αποθηκευμένοι συντελεστές επιρροής να χρησιμοποιηθούν για άλλο μηχάνημα;
Ναι, αλλά μόνο εάν το άλλο μηχάνημα είναι απολύτως πανομοιότυπο - ίδιο μοντέλο, ίδιος ρότορας, ίδια βάση, ίδια ρουλεμάν. Οποιαδήποτε αλλαγή στην δομική ακαμψία θα τα καταστήσει άκυρα.

Πώς να λάβω υπόψη τις κλειδαρόδρομους; (ISO 8821)
Η συνήθης πρακτική είναι να χρησιμοποιείτε ένα "μισό κλειδί" στην εγκοπή του άξονα κατά την ζυγοστάθμιση χωρίς το αντίστοιχο εξάρτημα. Αυτό αντισταθμίζει τη μάζα του μέρους του κλειδιού που γεμίζει την αυλάκωση στον άξονα.

Ενότητα 4.2: Οδηγός εξισορρόπησης για συγκεκριμένους τύπους εξοπλισμού

Βιομηχανικοί ανεμιστήρες και απαγωγείς καπνού:

• Πρόβλημα: Είναι πιο ευάλωτα σε ανισορροπία λόγω συσσώρευσης προϊόντος στις λεπίδες ή φθοράς από λειαντικά.
• Διαδικασία: Καθαρίζετε πάντα σχολαστικά την πτερωτή πριν ξεκινήσετε την εργασία. Δώστε προσοχή στις αεροδυναμικές δυνάμεις που μπορούν να προκαλέσουν αστάθεια.

Γοβάκια:

• Πρόβλημα: Κύριος εχθρός - σπηλαίωση.
• Διαδικασία: Πριν από την εξισορρόπηση, βεβαιωθείτε ότι υπάρχει επαρκές περιθώριο σπηλαίωσης στην είσοδο (NPSHa). Ελέγξτε ότι ο αγωγός αναρρόφησης δεν είναι φραγμένος.

Θραυστήρες, μύλοι και μηχανές εδαφοκάλυψης:

• Πρόβλημα: Ακραία φθορά, πιθανότητα μεγάλων αλλαγών στην ανισορροπία λόγω θραύσης ή φθοράς από το σφυρί.
• Διαδικασία: Ελέγξτε την ακεραιότητα και τη στερέωση των στοιχείων εργασίας. Ενδέχεται να απαιτείται πρόσθετη αγκύρωση του πλαισίου του μηχανήματος.

Επαγωγικά εξαρτήματα ηλεκτρικού κινητήρα:

• Πρόβλημα: Μπορεί να έχει τόσο μηχανικές όσο και ηλεκτρικές πηγές κραδασμών.
• Διαδικασία: Χρησιμοποιήστε έναν αναλυτή φάσματος για να ελέγξετε για κραδασμούς σε διπλάσια συχνότητα τροφοδοσίας. Η παρουσία του υποδηλώνει ηλεκτρική δυσλειτουργία, όχι ανισορροπία.

Συμπέρασμα

Η δυναμική εξισορρόπηση των ρότορων στη θέση τους χρησιμοποιώντας φορητά όργανα όπως το Balanset-1A είναι ένα ισχυρό εργαλείο για την αύξηση της αξιοπιστίας και της αποδοτικότητας της λειτουργίας του βιομηχανικού εξοπλισμού. Ωστόσο, η επιτυχία αυτής της διαδικασίας δεν εξαρτάται τόσο από το ίδιο το όργανο όσο από τα εξειδικευμένα προσόντα και την ικανότητα εφαρμογής μιας συστηματικής προσέγγισης.

Βασικές αρχές:

• Η προετοιμασία καθορίζει το αποτέλεσμα: Ο σχολαστικός καθαρισμός του ρότορα, ο έλεγχος της κατάστασης των ρουλεμάν και της θεμελίωσης, καθώς και η προκαταρκτική διάγνωση κραδασμών είναι υποχρεωτικές προϋποθέσεις για την επιτυχή ζυγοστάθμιση.
• Η συμμόρφωση με τα πρότυπα αποτελεί τη βάση της ποιότητας: Η εφαρμογή του ISO 1940-1 μετατρέπει την υποκειμενική αξιολόγηση σε αντικειμενικό, μετρήσιμο και νομικά σημαντικό αποτέλεσμα.
• Το όργανο δεν είναι μόνο ένας εξισορροπητής αλλά και ένα διαγνωστικό εργαλείο: Η αδυναμία ισορροπίας ή η αστάθεια στην ανάγνωση είναι σημαντικά διαγνωστικά σημάδια που υποδηλώνουν πιο σοβαρά προβλήματα.
• Η κατανόηση της φυσικής των διεργασιών είναι το κλειδί για την επίλυση μη τυποποιημένων εργασιών: Η γνώση των διαφορών μεταξύ άκαμπτων και εύκαμπτων ρότορων, η κατανόηση της επίδρασης του συντονισμού επιτρέπει στους ειδικούς να λαμβάνουν σωστές αποφάσεις.

Η τήρηση των συστάσεων που περιγράφονται σε αυτόν τον οδηγό θα επιτρέψει στους τεχνικούς ειδικούς όχι μόνο να αντιμετωπίσουν με επιτυχία τυπικές εργασίες, αλλά και να διαγνώσουν και να λύσουν αποτελεσματικά πολύπλοκα, μη τετριμμένα προβλήματα κραδασμών περιστρεφόμενου εξοπλισμού.