Kohapealse tasakaalustamise mõistmine
Definitsioon: Mis on kohapealne tasakaalustamine?
Kohapealne tasakaalustamine (ladina keelest “in situ”, mis tähendab “kohapeal”) on praktika, mille kohaselt tasakaalustamine rootorit, kui see jääb masinasse paigaldatuks, tavapärasesse tööasukohta ja tegelikes töötingimustes. Seda nimetatakse ka põllu tasakaalustamine, kohapealne tasakaalustamine või kohapealne tasakaalustamine.
Rootori eemaldamise ja spetsialiseeritud töökotta transportimise asemel tasakaalustusmasin Töökojas toovad tehnikud masina asukohta kaasaskantava vibratsiooni mõõtmise ja analüüsi seadme ning teostavad tasakaalustamisprotsessi ilma seda lahti võtmata.
Kohapealse tasakaalustamise eelised
Kohapealne tasakaalustamine on oma arvukate praktiliste ja tehniliste eeliste tõttu muutunud eelistatud meetodiks enamiku tööstusmasinate tasakaalustamisel:
1. Lahtivõtmist pole vaja
Kõige ilmsemaks eeliseks on see, et rootorit ei ole vaja masinast eemaldada. See välistab:
- Seadmete lahtivõtmise ja kokkupanemise tööjõukulud
- Kahjustuste oht eemaldamise, transportimise ja uuesti paigaldamise ajal
- Rootori tasakaalustustöökotta saatmisega seotud ajaline viivitus
- Uute probleemide tekkimise võimalus kokkupaneku ajal (vale joondus, vale pöördemoment jne).
2. Tasakaalustamine tegelikes töötingimustes
See on ehk kõige olulisem tehniline eelis. Kohapealne tasakaalustamine arvestab järgmisega:
- Tegelik laagrijäikus: Tegelikud laagrid ja nende paigaldatud jäikusomadused mõjutavad rootori reageeringut tasakaalustamatusele, mis võib idealiseeritud töökoja tingimustest oluliselt erineda.
- Vundamendi ja tugistruktuuri mõjud: Masina aluse, raami ja kinnitusstruktuuri paindlikkus mõjutab vibratsiooni. Need mõjud arvestatakse kohapealses tasakaalustamises automaatselt.
- Töötemperatuur: Soojuspaisumine ja temperatuuri mõju laagrite vahedele esinevad kohapeal tasakaalustamisel, kuid külmtsehhi keskkonnas puuduvad.
- Protsessi koormused: Selliste seadmete nagu pumbad ja ventilaatorid puhul mõjutavad tegeliku töö ajal esinevad aerodünaamilised või hüdraulilised jõud rootori tasakaalu.
- Kokkupaneku sobivus ja vahed: Täpne viis, kuidas komponendid lõplikul kokkupanekul kokku sobivad, mõjutab tasakaalu ja seda püütakse kindlaks teha kohapealsete meetoditega.
3. Vähendatud seisakuaeg
Kohapealne tasakaalustamine võtab sageli vaid paar tundi, samas kui rootori eemaldamine, töökojas tasakaalustamine ja uuesti paigaldamine võib võtta päevi või nädalaid. Oluliste tootmisseadmete puhul tähendab see seisakuaja lühenemine otseselt tootlikkuse suurenemist ja tulude vähenemist.
4. Madalamad kulud
Transpordi-, töökoja tööjõu- ja demonteerimiskulude kaotamine muudab kohapealse tasakaalustamise enamiku rakenduste jaoks oluliselt ökonoomsemaks.
5. Kohene kontrollimine
Pärast paigaldamist paranduskaalud, saab masina kohe käivitada ja tulemusi tegelikes töötingimustes kontrollida. Vajadusel saab täiendavat reguleerimist teha kohe, ilma uue lahtivõtmiseta.
Millal on kohapealne tasakaalustamine kõige sobivam
Kuigi kohapealne tasakaalustamine on laialdaselt rakendatav, on see eriti kasulik järgmistes olukordades:
- Suured masinad: Seadmed, mida on keeruline või kulukas lahti võtta ja transportida, näiteks suured ventilaatorid, puhurid ja purustid.
- Püsivalt paigaldatud rootorid: Rootorid, mis on kokku pandud ja mida ei ole lihtne eemaldada.
- Välivarustus: Masinad kaugetes kohtades, kuhu poodi transportimine oleks ebapraktiline.
- Avariiremont: Olukorrad, kus kiire ümberkorraldus on tootmise jätkamiseks kriitilise tähtsusega.
- Rutiinne hooldus: Perioodiline tasakaalustamine kulumise, kogunemise või erosiooni põhjustatud tasakaalustamatuse korrigeerimiseks.
- Kohandatud või mittestandardsed seadmed: Masinad, mis ei sobiks standardse tasakaalustustöökoja seadmetega.
Kohapealne tasakaalustamisprotsess
Protseduur järgib standardit mõju koefitsiendi meetod, kohandatud välitingimustega:
1. samm: esialgne hindamine
Enne alustamist veenduge, et tasakaalutus on tegelikult probleem. Kontrollige muid mehaanilisi probleeme, näiteks joondusviga, lõtvusvõi laagri defektid mida võidakse ekslikult tasakaalustamatuseks diagnoosida.
2. samm: andurite paigaldamine
Kinnitage vibratsiooniandurid (tavaliselt kiirendusmõõturid) masina laagrikorpustele magnetite, tihvtide või liimi abil. Paigaldage tahhomeeter või võtmefaasor et anda üks kord pöörde kohta faasi võrdlussignaali.
3. samm: esialgne mõõtmiskäik
Käivitage masin tavapärasel töökiirusel ja registreerige esialgsed vibratsioonivektorid.
4. samm: proovijooksud kaaluga
Tehke üks või mitu proovikaal töötab vastavalt tasakaalustusmeetodile (ühe tasapinnaga, kahe tasapinnaga jne).
5. samm: arvutage ja paigaldage parandused
Kaasaskantav tasakaalustusvahend arvutab välja vajalikud korrektsioonraskused. Seejärel paigaldatakse need püsivalt raskuste (näiteks keevitatavate paikade, poltidega kinnitatavate masside või kruvidega kinnitatavate raskuste) lisamise või materjali eemaldamise (puurimise või lihvimise) teel.
6. samm: kontrollimine
Käivita finaal verifitseerimiskäik et kinnitada vibratsiooni vähenemist vastuvõetavale tasemele.
Kohapealse tasakaalustamise seadmed
Kaasaegsed kaasaskantavad instrumendid on muutnud kohapealse tasakaalustamise praktiliseks ja kättesaadavaks:
- Kaasaskantavad tasakaalustusinstrumendid: Kerged, akutoitel töötavad seadmed, mis ühendavad vibratsiooni mõõtmise, faasituvastuse ja tasakaalustusarvutused pihuarvutis või sülearvutipõhises pakendis.
- Kiirendusmõõturid: Piesoelektrilised või MEMS-kiirendusmõõturid magnetiliste alustega hõlpsaks kinnitamiseks ja eemaldamiseks.
- Tahhomeetrid: Optilised või magnetilised andurid, mis annavad faasi võrdlussignaali.
- Raskuskomplektid: Klambriga, poltidega või liimiga kinnitatavate raskuste valik ajutiseks prooviraskuseks ja püsivaks korrektsioonipaigaldiseks.
Väljakutsed ja kaalutlused
Kuigi kohapealne tasakaalustamine on väga kasulik, tekitab see ka mõningaid väljakutseid:
1. Juurdepääs parandusplaanidele
Rootori korrektsioonitasanditele peab masina kokkupaneku ajal ligipääs olema. Mõnel seadmel tuleb tasakaalustuspindadele ligipääsemiseks eemaldada kaitsekatted või katted.
2. Keskkonnategurid
Välitingimused (äärmuslikud temperatuurid, mustus, müra, lähedalasuvate seadmete vibratsioon) võivad mõõtmisi kontrollitud töökeskkonnaga võrreldes keerulisemaks muuta.
3. Ohutusprobleemid
Masinate kallal töötamine nõuab rangeid ohutusprotokolle. Tehnikud peavad tagama, et katseraskused on kindlalt kinnitatud ja et kõik töötajad hoiavad pöörlevatest komponentidest ohutus kauguses.
4. Mehaanilised probleemid
Kui masinal on varjatud mehaanilisi probleeme (pehme jalg, joondusviga, lõdvad kinnitused), tuleb need enne tasakaalustamist parandada. Kohapealsed tingimused muudavad mõnede nende probleemide tuvastamise ja parandamise raskemaks.
5. Äärmise täpsuse piirangud
Äärmiselt kitsaid tasakaalutolerantse nõudvate rakenduste (nt täppislihvijate või kiirete spindlite) puhul võib siiski olla eelistatav töökoja tasakaalustamine spetsiaalsetel masinatel või seda võib kasutada koos kohapealse tasakaalustamisega.
Võrdlus: kohapealne ja töökojas tasakaalustamine
| Aspekt | Kohapealne tasakaalustamine | Poe tasakaalustamine |
|---|---|---|
| Lahtivõtmine on vajalik | Ei | Jah |
| Töötingimused | Tegelikud tingimused | Idealiseeritud tingimused |
| Pöördeaeg | Tunnid | Päevadest nädalateni |
| Maksumus | Alumine | Kõrgem |
| Täpsus | Hea | Suurepärane |
| Kohaldatavus | Enamik masinaid | Väikesed ja keskmise suurusega rootorid |
Tööstusharu standardid ja parimad tavad
Kohapealne tasakaalustamine on tunnustatud ja hõlmatud rahvusvaheliste standarditega, näiteks ISO 21940-13, mis pakub kriteeriume ja kaitsemeetmeid keskmiste ja suurte rootorite kohapealseks tasakaalustamiseks. Nende standardite järgimine tagab ohutuse, tõhususe ja järjepidevad tulemused.