Balanset-1A
Balancero de campo portátil "Balanset-1A"
Technical Documentation and Operating Manual
1. Introducción
Balanset-1A es un balanceador dinámico portátil diseñado para balancear rotores rígidos en sus propios rodamientos (in situ) o servir como sistema de medición en máquinas de balanceo. Ofrece servicios de balanceo dinámico en un plano y en dos planos para una variedad de maquinaria rotativa, incluidos ventiladores, ruedas abrasivas, husillos, trituradoras y bombas. El software de balanceo adjunto proporciona automáticamente la solución de balanceo correcta tanto para el balanceo en un plano como en dos planos.
Facilidad de uso
Balanset-1A está diseñado para ser fácil de usar, incluso para quienes no son expertos en vibraciones.
Procedimiento de balanceo
El procedimiento de balanceo emplea un método de 3 carreras, incorporando la adición de una masa de prueba en cada punto de balanceo, también conocido como método de coeficientes de influencia. El software calcula automáticamente los pesos de corrección y su colocación (ángulo), mostrando los resultados en una tabla y guardándolos en un archivo de archivo.
Technical Background
The methodology principle is based on installing trial weights and calculating unbalance influence coefficients. The instrument measures the vibration (amplitude and phase) of a rotating rotor, after which the user sequentially adds small trial weights in specific planes to "calibrate" the influence of additional mass on vibration. Based on changes in vibration amplitude and phase, the instrument automatically calculates the necessary mass and installation angle of corrective weights to eliminate unbalance.
Informes y visualización de datos
El sistema permite imprimir un informe de balanceo. Además, se disponen de gráficas de forma de onda y espectro de vibración para un análisis más profundo.
Balanset-1A is a comprehensive solution for dynamic balancing, offering a range of features to ensure accurate and efficient balancing of rotating machinery. Its user-friendly interface and advanced software make it an ideal choice for both experts and non-experts in the field of vibration analysis.
Complete Balanset-1A kit with all components
Componentes incluidos:
- Unidad de interfaz
- Dos sensores de vibración
- Sensor óptico (tacómetro láser) con soporte magnético
- Báscula
- Software (Note: Notebook not included, available upon additional order)
- Plastic case for transportation
Especificaciones
Basic Specifications:
- Sensores de vibración: Two vibro accelerometers with a cable length of 4m (10m optionally available).
- Sensor óptico (tacómetro láser): Distance range from 50 to 500mm with a cable length of 4m (10m optionally available).
- USB Interface Module: Comes with software for PC connection.
- Software Capabilities: Measures vibration, phase angle, and calculates the value and angle of the correcting mass.
Especificaciones detalladas:
| Parámetro | Valor |
|---|---|
| Rango de amplitud de vibración | 0.2-80 mm/sec RMS |
| Rango de frecuencia de vibración | 5 - 1000 Hz (amplitude error ≤10% from 5 to 550 Hz; up to 20% from 550 to 1000 Hz) |
| Precisión | 5% de la escala completa |
| Planos de corrección | 1 o 2 |
| Rotation Speed Measurement (laser tachometer) | 250-90000 rpm |
| Precisión de medición del ángulo de fase | ±1 degree |
| Potencia | USB 5 V DC (no mains adapter) |
| Peso | 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.
Balanset-1A es una solución integral para el balanceo dinámico, que ofrece una gama de características para garantizar un balanceo preciso y eficiente de la maquinaria rotativa.
2. Preparación para el balanceo en dos planos con Balanset-1A
2.1. Instalación de controladores y software
- Instale los controladores y el software de Balanset-1A desde el disco flash de instalación.
- Inserte el cable USB en el puerto USB de la computadora. El módulo de interfaz se alimentará desde el puerto USB.
- Uso
el acceso directo para ejecutar el programa.
2.2. Instalación de sensores
- Instale los sensores como se indica en las figuras 1, 2 y 3.
Conexión de cables
- Connect vibration sensors to connectors X1 and X2.
- Connect phase laser sensor to connector X3.
fig.1 Esquema de balanceo de dos planos
- Install a reflector mark on the rotor.
- Check the RPM value on the phase sensor when the rotor is rotating.
fig.2 Phase sensor settings
Important Pre-balancing Checks
Before connecting the instrument, it is necessary to conduct complete mechanism diagnostics and preparation. The success of balancing depends 80% on the thoroughness of preparatory work. Most failures are related not to instrument malfunction, but to ignoring factors affecting measurement repeatability.
- Rotor: Thoroughly clean all rotor surfaces from dirt, rust, adhered product. Check for absence of broken or missing elements.
- Rodamientos: Check bearing assemblies for excessive play, extraneous noise, and overheating.
- Cimentación: Ensure that the unit is installed on a rigid foundation. Check tightening of anchor bolts.
- Seguridad: Ensure the presence and serviceability of all protective guards.
3. Procedimiento de balanceo con Balanset-1A
fig.3 Ventana principal para balanceo de dos planos
Configuración de parámetros de balanceo
- Después de instalar los sensores, haga clic en el botón "F7 - Balanceo".
- Establezca los parámetros de balanceo según sea necesario.
- Haga clic en "F9-Siguiente" para continuar.
fig.4 Configuración de balanceo
Tabla 1: Operaciones paso a paso para el balanceo
Primer Arranque (Run 0) - Arranque sin peso de prueba
- Haga funcionar la máquina a su velocidad de operación (asegúrese de que la velocidad esté lejos de la frecuencia de resonancia de la construcción).
- Haga clic en F9-Start para medir el nivel de vibración y el ángulo de fase sin un peso de prueba.
- El proceso de medición puede durar entre 2 y 10 segundos.
fig.7 Ventana de balanceo de dos planos. Vibración original
Primer Arranque (Run 1) - Peso de prueba en el plano 1
- Detenga la máquina y monte un peso de prueba de tamaño adecuado arbitrariamente en el plano 1.
- Arranque la máquina, haga clic en F9-Run y mida el nuevo nivel de vibración y el ángulo de fase.
- El proceso de medición puede durar entre 2 y 10 segundos.
- Detenga la máquina y retire el peso de prueba.
Segundo Arranque (Run 2) - Peso de prueba en el plano 2
- Monte un peso de prueba de tamaño adecuado en el plano 2.
- Arranque la máquina nuevamente, haga clic en F9-Run y mida el nivel de vibración y el ángulo de fase una vez más.
- Detenga la máquina y retire el peso de prueba.
Paso de Cálculo (Paso 4)
- Los pesos de corrección y los ángulos se calcularán automáticamente y se mostrarán en un formulario emergente.
fig.5 Balanceo en dos planos. Cálculo de pesos de corrección
fig.6 Balanceo en dos planos. Montaje de pesos de corrección
Arranque de Corrección (RunC)
- Monte los pesos de corrección en las posiciones indicadas en el formulario emergente, al mismo radio que los pesos de prueba.
- Arranque la máquina nuevamente y mida la cantidad de desbalance residual en el rotor para evaluar el éxito del trabajo de balanceo.
Acciones Posteriores al Balanceo
- Después del balanceo, puede guardar el balanceo por coeficientes de influencia (F8-coefficients) y otra información (F9-Add to archive) para uso futuro.
Al seguir estas operaciones paso a paso, puede lograr un balanceo preciso y reducir significativamente los niveles de vibración en sus máquinas rotativas.
Estándares de calidad de balanceo
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.
Balancing procedure - video
Balanceo en campo
4. Características Adicionales de Balanset-1A
4.1. Modo Vibrómetro
Activación del Modo Vibrómetro
- To activate the Vibrometer mode, click on the "F5-Vibrometer" button in the main window for two-plane (or one-plane) balancing.
- To initiate the measuring process, click "F9-Run".
Comprensión de las Lecturas del Vibrómetro
V1s (V2s): Represents the summary vibration in Plane 1 (or Plane 2) calculated as mean-square.
V1o (V2o): Indicates the 1x vibration in Plane 1 (or Plane 2).
Ventana de Espectro
On the right side of the interface, you can view the spectrum window which provides a graphical representation of the vibration frequencies.
Archivado de Datos
All measuring data files can be saved in the archive for future reference or analysis.
Software para el balancero portátil y analizador de vibraciones Balanset-1A. Modo vibrómetro.
4.2. Influence Coefficients
Utilización de Coeficientes Guardados para el Balanceo
If you have saved the results of previous balance runs, you can bypass the test weight run and directly balance the machine using these saved coefficients.
To do this, select "Secondary" in the "Type of Balancing" window and click the "F2 Select" button to choose the previous machine type from the list.
Guardado de Coeficientes Después del Balanceo
After completing the balancing process, click "F8-Coefficients" in the balancing result pop-up window (refer to Tab.1).
Then click the "F9-Save" button.
Se le solicitará que ingrese el tipo de máquina ("Nombre") y otra información relevante en la tabla.
Al utilizar los coeficientes de influencia, puede agilizar el procedimiento de balanceo, haciéndolo más eficiente y menos consumidor de tiempo. Esta función es particularmente útil para máquinas que requieren balanceo frecuente, permitiendo una configuración más rápida y menos tiempo de inactividad.
4.3. Archivos e Informes
Guardado de Información de Balanceo en Archivos
To save the balancing information, click "F9-Add to Archive" in the balancing result pop-up window (refer to Tab.1).
A continuación, se le solicitará que ingrese el tipo de máquina ("Nombre") y otra información relevante en la tabla.
Acceso a archivos guardados
To access previously saved archives, click "F6-Report" in the main window.
Impresión de informes
To print the balancing report, simply click "F9-Report".
Al utilizar eficazmente las funciones de archivo e informe, puede mantener un registro completo de todas las actividades de balanceo. Esto es invaluable para rastrear el rendimiento de sus máquinas con el tiempo, facilitar futuros procedimientos de balanceo y proporcionar documentación para el control de calidad y la planificación del mantenimiento.
Balancing report example
Two planes balancing archive
4.4. Gráficas
Visualización de gráficas de vibración
To view vibration charts, click on "F8-Diagrams".
Tipos de gráficas disponibles
Se ofrecen tres tipos de gráficas para su análisis:
- Common Vibration: This chart provides an overview of the general vibration levels.
- Vibration on Rotor Revolution Frequency (1x Vibration): This chart focuses on the vibrations that occur at the rotor's revolution frequency.
- Espectro: This chart offers a frequency-based analysis of the vibrations. For example, for a rotor speed of 3000 rev/min, the frequency would be 50Hz.
Al utilizar estas gráficas, puede obtener una comprensión más profunda de las características de vibración de sus máquinas. Esto es crucial para diagnosticar problemas, planificar el mantenimiento y garantizar un rendimiento óptimo.
Gráfica de vibración general
1x vibration chart
Vibration spectrum charts
Theoretical Background
Tipos de desbalance
At the core of any vibration in rotating equipment lies imbalance, or unbalance. Unbalance is a condition where the rotor mass is unevenly distributed relative to its axis of rotation. This uneven distribution leads to the occurrence of centrifugal forces, which in turn cause vibration of supports and the entire machine structure.
Static Unbalance (Single-plane)
Characterized by displacement of the rotor's center of mass parallel to the axis of rotation. Dominant for thin, disk-shaped rotors where L/D < 0.25. Can be eliminated by installing one corrective weight in one correction plane.
Desbalance dinámico
The most common type, representing a combination of static and couple unbalances. Requires mass correction in at least two planes. Balanset-1A is designed specifically for this type.
Rotores rígidos vs. flexibles
Rotor rígido
A rotor is considered rigid if its operating rotation frequency is significantly lower than its first critical frequency, and it does not undergo significant elastic deformations under the action of centrifugal forces. Balanset-1A instruments are primarily designed for working with rigid rotors.
Rotor flexible
A rotor is considered flexible if it operates at a rotation frequency close to one of its critical frequencies. Attempting to balance a flexible rotor using the methodology for rigid rotors often leads to failure. Before starting work, it is extremely important to classify the rotor by correlating its operating speed with known critical frequencies.
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.
| Grado de calidad G | Permissible Specific Unbalance (mm/s) | Ejemplos de aplicación |
|---|---|---|
| G6.3 | 6.3 | Pump rotors, fan impellers, electric motor armatures, turbochargers |
| G2.5 | 2.5 | Gas and steam turbine rotors, turbo-compressors, special purpose motors |
| G1 | 1 | Grinding machine drives, audio and video drives |
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