Välja dünaamiline tasakaalustamine

I osa: Dünaamilise tasakaalustamise teoreetilised ja regulatiivsed alused

Field dynamic balancing is one of the key operations in vibration commissioning and condition-based maintenance, aimed at extending the service life of industrial equipment and preventing emergency situations. The use of portable instruments such as Balanset-1A allows these operations to be performed directly at the operating site, minimizing downtime and costs associated with dismantling. However, successful balancing requires not only the ability to work with the instrument, but also a deep understanding of the physical processes underlying vibration, as well as knowledge of the regulatory framework governing the quality of work.

Metoodika põhimõte põhineb katseraskuste paigaldamisel ja tasakaalustamatuse mõjukoefitsientide arvutamisel. Lihtsamalt öeldes mõõdab seade pöörleva rootori vibratsiooni (amplituudi ja faasi), mille järel kasutaja lisab järjestikku kindlates tasapindades väikeseid katseraskusi, et "kalibreerida" lisamassi mõju vibratsioonile. Vibratsiooni amplituudi ja faasi muutuste põhjal arvutab seade automaatselt vajaliku korrigeerivate raskuste massi ja paigaldusnurga tasakaalustamatuse kõrvaldamiseks.

See lähenemisviis rakendab nn. kolmekäiguline meetod Kahe tasapinna tasakaalustamiseks: esialgne mõõtmine ja kaks katsetusvihtidega (üks kummalgi tasapinnal). Ühe tasapinna tasakaalustamiseks piisab tavaliselt kahest katsetusest – ilma raskuseta ja ühe katsetusvihtiga. Kaasaegsetes instrumentides tehakse kõik vajalikud arvutused automaatselt, mis lihtsustab protsessi oluliselt ja vähendab operaatori kvalifikatsiooninõudeid.

Jaotis 1.1: Tasakaalutuse füüsika: põhjalik analüüs

Iga pöörlevate seadmete vibratsiooni keskmes peitub tasakaalustamatus ehk unbalance. Tasakaalustamatus on seisund, kus rootori mass on pöörlemistelje suhtes ebaühtlaselt jaotunud. See ebaühtlane jaotus põhjustab tsentrifugaaljõudude teket, mis omakorda põhjustavad tugede ja kogu masina konstruktsiooni vibratsiooni. Kõrvaldamata tasakaalustamatuse tagajärjed võivad olla katastroofilised: alates laagrite enneaegsest kulumisest ja hävimisest kuni vundamendi ja masina enda kahjustumiseni. Tasakaalustamatuse tõhusaks diagnoosimiseks ja kõrvaldamiseks on vaja selgelt eristada selle tüüpe.

Tasakaalustamatuse tüübid

Staatiline tasakaalustamatus (ühe tasapinnaga): In this type of unbalance the rotor's central principal axis of inertia is displaced parallel to the axis of rotation - the center of mass is offset radially from the rotation axis. In a static state, such a rotor, installed on horizontal knife-edges (parallel ways), will always turn with the heavy side downward. Static unbalance is dominant for thin, disk-shaped rotors where the length-to-diameter ratio (L/D) is below approximately 0.5, for example, grinding wheels or narrow fan impellers. Static unbalance elimination is possible by installing one corrective weight in one correction plane, diametrically opposite to the heavy point - a single-plane approach that is valid at moderate speeds (roughly under 1000 rpm); high-speed narrow discs still require two-plane balancing.

Momendi tasakaalustamatus: See tüüp tekib siis, kui rootori inertsitelg lõikub pöörlemisteljega massikeskmes, kuid ei ole sellega paralleelne. Paari tasakaalustamatust saab esitada kahe võrdse suurusega, kuid vastassuunas tasakaalustamata massina, mis asuvad eri tasapindadel. Staatilises olekus on selline rootor tasakaalus ja tasakaalustamatus avaldub ainult pöörlemise ajal "kiikuva" või "võnkuva" kujul. Selle kompenseerimiseks on vaja paigaldada vähemalt kaks korrigeerivat raskust kahele erinevale tasapinnale, mis loovad kompenseeriva momendi.

Dünaamiline tasakaalustamatus: See on reaalsetes tingimustes kõige levinum tasakaalustamatuse tüüp, mis esindab staatilise ja paarisbalansseerimise kombinatsiooni. Sellisel juhul ei lange rootori peamine inertsitelg kokku pöörlemisteljega ega lõika seda massikeskmes. Dünaamilise tasakaalustamatuse kõrvaldamiseks on vajalik massi korrigeerimine vähemalt kahes tasapinnas. Kahekanalilised instrumendid, näiteks Balanset-1A, on spetsiaalselt loodud selle probleemi lahendamiseks.

Kvaasistaatiline tasakaalustamatus: See on dünaamilise tasakaalustamatuse erijuhtum, kus inertsi peatelg lõikub pöörlemisteljega, kuid mitte rootori massikeskmes. See on peen, kuid oluline erinevus keerukate rootorisüsteemide diagnoosimisel.

Jäigad ja painduvad rootorid: kriitiline erinevus

Üks tasakaalustamise põhimõisteid on jäikade ja painduvate rootorite eristamine. See eristamine määrab eduka tasakaalustamise võimalikkuse ja metoodika.

Jäik rootor: Rootorit peetakse jäigaks, kui selle tööpöörlemissagedus on oluliselt madalam kui esimene kriitiline sagedus ja see ei läbi tsentrifugaaljõudude mõjul olulisi elastseid deformatsioone (läbipaindeid). Sellise rootori tasakaalustamine toimub tavaliselt edukalt kahes korrektsioonitasandis. Balanset-1A instrumendid on mõeldud peamiselt jäikade rootoritega töötamiseks.

Paindlik rootor: Rootorit peetakse painduvaks, kui selle pöörlemissagedus on lähedal ühele oma kriitilisest sagedusest või ületab seda. Sellisel juhul muutub elastse võlli läbipaine võrreldavaks massikeskme nihkega ja aitab ise oluliselt kaasa üldisele vibratsioonile.

Enne töö alustamist on äärmiselt oluline rootor klassifitseerida, korreleerides selle töökiirust teadaolevate (või arvutatud) kriitiliste sagedustega. Kui resonantsi ei ole võimalik mööda hiilida, on soovitatav tasakaalustamise ajal seadme paigaldustingimusi ajutiselt muuta, et resonantsi nihutada.

Jaotis 1.2: Regulatiivne raamistik: ISO standardid

Tasakaalustamise valdkonna standarditel on mitu põhifunktsiooni: need kehtestavad ühtse tehnilise terminoloogia, määratlevad kvaliteedinõuded ja, mis oluline, on aluseks kompromissile tehnilise vajaduse ja majandusliku teostatavuse vahel.

ISO 21940-11 (endine ISO 1940-1): Quality Requirements for Balancing Rigid Rotors

This standard is the fundamental document for determining permissible residual unbalance. It introduces the concept of balance quality grade (G), which is chosen by machine type only. The speed enters later, when the grade is converted into a permissible specific unbalance: e_per = (G × 9549) / n.

Kvaliteediklass G: Each type of equipment corresponds to a specific quality grade that remains constant regardless of rotation speed. For example, grade G6.3 is recommended for fans, pumps and general-purpose electric motors, G16 for crushers and agricultural machinery, and G2.5 for turbines and turbo-compressors.

Lubatud jääktasakaalustamatuse (U) arvutamine_per): The standard allows calculation of a specific permissible unbalance value that serves as a target indicator during balancing. The calculation is performed in three stages:

1. Lubatud eritasakaalustamatuse (e) määramine_per) kasutades valemit:
   e kohta = (G × 9549) / n
   kus G on tasakaalustuskvaliteedi aste (nt 2,5), n on tööpöörlemissagedus, p/min. Mõõtühik e_per on g·mm/kg või μm.
2. Lubatud jääktasakaalustamatuse (U) määramine_per) kogu rootori jaoks:
   U kohta = e kohta × M kohta
   kus M on rootori mass, kg. U mõõtühik_per on g·mm.
3. Allocation of U_per between the two correction planes. For a symmetric rotor, split it 50/50 (in the example below: 19.9 g·mm per plane). For an asymmetric between-bearing rotor: U_vasakule = U_per × (b/L), U_õigus = U_per × (a/L), where a and b are the distances from the center of mass to the left and right bearings and L = a + b. Overhung rotors require a moment-based recalculation with a tighter tolerance on the overhung plane. Balanset-1A performs this allocation automatically and shows the per-plane residual unbalance (D1, D2) next to the balancing tolerance on the Result tab.

ISO 20806:2009: keskmiste ja suurte rootorite kohapealse tasakaalustamise kriteeriumid ja kaitsemeetmed

See standard reguleerib otseselt välja tasakaalustamise protsessi.

Eelised: Kohapeal tasakaalustamise peamine eelis on see, et rootor on tasakaalustatud reaalsetes töötingimustes, oma tugedel ja töökoormuse all. See arvestab automaatselt tugisüsteemi dünaamiliste omaduste ja ühendatud võllirongi komponentide mõjuga.

Puudused ja piirangud:

• Piiratud juurdepääs: Sageli on kokkupandud masinal korrektsioonhöövlitele ligipääs keeruline, mis piirab raskuse paigaldamise võimalusi.
• Proovisõitude vajadus: Tasakaalustamisprotsess nõuab masina mitut "käivitus-seiskamis" tsüklit.
• Raskused tugeva tasakaalustamatuse korral: Väga suure esialgse tasakaalustamatuse korral ei pruugi tasapinna valiku ja korrigeeriva raskuse piirangud võimaldada nõutava tasakaalustamiskvaliteedi saavutamist.

II osa: Balanset-1A instrumentidega tasakaalustamise praktiline juhend

The success of balancing depends overwhelmingly on the thoroughness of preparatory work. Most failures are related not to instrument malfunction, but to ignoring factors affecting measurement repeatability. The main preparation principle is to exclude all other possible sources of vibration so that the instrument measures only the effect of unbalance.

Jaotis 2.1: Edu alus: tasakaalustamiseelne diagnostika ja masina ettevalmistamine

1. samm: esmane vibratsioonidiagnostika (kas tegemist on tõesti tasakaalustamatusega?)

Enne tasakaalustamist on kasulik teha esialgne vibratsiooni mõõtmine vibromeetri režiimis. Balanset-1A tarkvaral on režiim "Vibratsioonimõõtja" (nupp F5), kus saab mõõta üldist vibratsiooni ja komponendi vibratsiooni eraldi pöörlemissagedusel (1×) enne raskuste paigaldamist.

Klassikaline tasakaalustamatuse tunnus: Vibratsioonispektris peaks domineerima tipp rootori pöörlemissagedusel (tipp sagedusel 1x p/min). Selle komponendi amplituud peaks horisontaal- ja vertikaalsuunas olema võrreldav ning teiste harmooniliste amplituudid peaksid olema oluliselt väiksemad.

Muude defektide tunnused: Kui spekter sisaldab olulisi piike ka teistel sagedustel (nt 2x, 3x RPM) või mitte-mitmetel sagedustel, näitab see muude probleemide olemasolu, mis tuleb enne tasakaalustamist kõrvaldada.

2. samm: Põhjalik mehaaniline kontroll (kontrollnimekiri)

• Rootor: Thoroughly clean all rotor surfaces from dirt, rust and built-up deposits (caked product). Even a small amount of dirt at a large radius creates significant unbalance. Check for absence of broken or missing elements.
• Laagrid: Kontrollige laagrikomplekte liigse lõtku, kõrvalise müra ja ülekuumenemise suhtes. Kulunud laagrid ei võimalda stabiilsete näitude saamist.
• Vundament ja raam: Ensure that the unit is installed on a rigid foundation. Check the torque of the anchor bolts and the absence of cracks in the frame.
• Draiv: Rihmülekannete puhul kontrollige rihma pinget ja seisukorda. Sidurite ühenduste puhul - võlli joondust.
• Ohutus: Veenduge kõigi kaitsepiirete olemasolus ja töökorras olemises.

Jaotis 2.2: Seadme seadistamine ja konfigureerimine

Riistvara paigaldamine

Vibratsiooniandurid (kiirendusmõõturid):

• Connect sensor cables to corresponding instrument connectors (e.g., X1 and X2 for Balanset-1A; on newer revisions the connectors are labeled Ch-1 and Ch-2).
• Paigaldage andurid laagrikorpustele rootorile võimalikult lähedale.
• Põhipraktika: Maksimaalse signaali saamiseks tuleks andurid paigaldada suunas, kus vibratsioon on maksimaalne. Jäiga kontakti tagamiseks kasutage võimsat magnetalust või keermestatud kinnitust.

Faasiandur (laser-tahhomeeter):

• Connect the sensor to the special input (X3 for Balanset-1A; labeled Tacho on newer revisions).
• Kinnitage rootori võlli või muu pöörleva osa külge väike tükk helkurteipi.
• Paigaldage tahhomeeter nii, et laserkiir tabaks kogu pöörde vältel stabiilselt märki.

Tarkvara konfiguratsioon (Balanset-1A)

• Launch the software and connect the USB interface module (administrator rights are not required).
• Go to the balancing module (F7 - Balancing). Create a new record for the unit being balanced.
• Select balancing type: 1-plane (static, the F2 - Single-plane tab) for narrow rotors or 2-plane (dynamic, the F3 - Two-plane tab) for most other cases.
• Määrake korrektsioonitasandid: valige rootoril kohad, kuhu saab korrektsiooniraskusi ohutult paigaldada.

Jaotis 2.3: Tasakaalustamise protseduur: samm-sammult juhend

0. käik: esialgne mõõtmine

• Käivitage masin ja viige see stabiilsele töökiirusele. On äärmiselt oluline, et pöörlemiskiirus oleks kõigil järgnevatel käivitustel sama.
• Programmis alusta mõõtmist. Seade salvestab vibratsiooni algse amplituudi ja faasi väärtused.

1. katse: Prooviraskus 1. tasapinnal

• Peatage masin.
• Proovikaalu valik: The trial weight mass should be sufficient to cause noticeable change in vibration parameters (amplitude change of at least 20-30% OR phase change of at least 20-30 degrees). You do not have to guess the starting mass: after Run 0 the software's First Trial Weight Estimator recommends both the trial weight mass and its installation angle from the tachometer mark, and the program warns if the installed weight turns out to be too small.
• Prooviraskuse paigaldamine: Kinnitage kaalutud katseviht kindlalt teadaoleva raadiusega tasapinnal 1. Salvestage nurkasend.
• Käivitage masin sama stabiilse kiirusega.
• Tehke teine mõõtmine.
• Peatage masin ja remove the trial weight. If removing it is impractical, you can leave it installed - check the "Leave on rotor" box in the software so the calculation accounts for it.

2. katse: Prooviraskus 2. tasapinnal (kahe tasapinna tasakaalustamiseks)

• Korda täpselt 2. sammu protseduuri, aga paigalda prooviraskus 2. tasapinnale.
• Alusta, mõõda, peata ja remove the trial weight (or leave it with the "Leave on rotor" box checked, as in Run 1).

Korrigeerivate raskuste arvutamine ja paigaldamine

• Proovisõitude ajal registreeritud vektori muutuste põhjal arvutab programm automaatselt iga tasapinna parandusraskuse massi ja paigaldusnurga.
• Paigaldusnurka mõõdetakse tavaliselt katseraskuse asukohast rootori pöörlemissuunas.
• Kinnitage püsivad parandusraskused kindlalt. Keevitamisel pidage meeles, et ka keevisõmblusel endal on mass.

Run T (Trim): Verification measurement and fine balancing

• Käivitage masin uuesti.
• Jääkvibratsiooni taseme hindamiseks tehke kontrollmõõtmine.
• Võrrelge saadud väärtust ISO 1940-1 kohaselt arvutatud tolerantsiga.
• Kui vibratsioon ületab endiselt tolerantsi, arvutab seade väikese "peen" (trimmimise) korrektsiooni.
• Pärast valmimist salvestage aruanne ja mõjukoefitsiendid edaspidiseks kasutamiseks.

III osa: Täiustatud probleemide lahendamine ja tõrkeotsing

See osa on pühendatud välja tasakaalustamise kõige keerukamatele aspektidele – olukordadele, kus standardprotseduur ei anna tulemusi.

Jaotis 3.1: Mõõtmise ebastabiilsuse diagnoosimine ja ületamine

Sümptom: Korduvate mõõtmiste ajal identsetes tingimustes muutuvad amplituudi ja/või faasi näidud märkimisväärselt ("hõljuvad", "hüppavad"). See muudab korrektsiooni arvutamise võimatuks.

Põhjus: Instrument ei tööta korralikult. See annab täpselt teada, et süsteemi vibratsioonireaktsioon on ebastabiilne ja ettearvamatu.

Süstemaatiline diagnostiline algoritm:

• Mehaaniline lõtvus: See on kõige sagedasem põhjus. Kontrollige laagrikorpuse kinnituspoltide ja raami ankrupoltide pingutust. Kontrollige, kas vundamendis või raamis on pragusid.
• Laagri defektid: Veerelaagrite liigne sisemine lõtk või laagrikoore kulumine võimaldab võllil toe sees kaootiliselt liikuda.
• Protsessiga seotud ebastabiilsus:
  • Aerodünaamiline (ventilaatorid): Turbulentne õhuvool ja voolu eraldumine labadelt võivad põhjustada juhuslikke jõuefekte.
  • Hüdraulika (pumbad): Kavitatsioon tekitab võimsaid, juhuslikke hüdraulilisi lööke, mis varjavad tasakaalustamatusest tulenevat perioodilist signaali.
  • Sisemine massi liikumine (purustid, veskid): Materjal võib rootori sees ümber jaotuda, toimides "mobiilse tasakaalustamatuse" rollis.
• Resonants: Kui töökiirus on konstruktsiooni loomulikule sagedusele väga lähedal, põhjustavad isegi väikesed kiiruse muutused vibratsiooni amplituudis ja faasis suuri muutusi.
• Termilised efektid: Masina soojenedes võib soojuspaisumine põhjustada võlli painutamist või joonduse muutusi.

Jaotis 3.2: Kui tasakaalustamine ei aita: juurdefektide tuvastamine

Sümptom: Tasakaalustamine on teostatud, näidud on stabiilsed, kuid lõplik vibratsioon jääb kõrgeks.

Using the vibration spectrum for differential diagnosis (in the Balanset software: F8 - Charts, "F5-Spectrum (Hz)" tab):

• Võlli paigutushälve: Peamine tunnus - kõrge vibratsioonitipp 2x p/min sagedusel. Iseloomulik on kõrge aksiaalne vibratsioon.
• Veerelaagrite defektid: Manifest as high-frequency vibration at characteristic "bearing" frequencies (BPFO, BPFI, BSF, FTF). Note that detailed rolling-bearing diagnostics is beyond the scope of Balanset-1A: the instrument measures vibration velocity in the 5-1000 Hz band, the sensor response rolls off above roughly 550 Hz, and there is no envelope (demodulation) analysis - use a dedicated bearing analyzer for that task.
• Võlli kaar: Manifests as high peak at 1x RPM but often accompanied by noticeable component at 2x RPM. When the rotor is balanced on a mandrel, the software offers built-in runout compensation: the F7 - Run Ecc measurement (taken with the rotor turned 180 degrees on the mandrel) together with the "Subtract mandrel runout from measurements" option, so eccentricity is not mistaken for unbalance.
• Elektriprobleemid (elektrimootorid): Magnetvälja asümmeetria võib põhjustada vibratsiooni kahekordsel toitesagedusel (100 Hz 50 Hz võrgu puhul).

Levinumad tasakaalustamisvead ja nende ennetamise näpunäited

• Vigase või määrdunud rootori tasakaalustamine: Enne tasakaalustamist kontrollige alati mehhanismi seisukorda.
• Proovikaal on liiga väike: Püüdke järgida vibratsiooni muutuse reeglit 20-30%.
• Inconsistent operating speed between runs: Säilitage kõigi mõõtmiste ajal alati stabiilne ja ühesugune pöörlemiskiirus.
• Faasi- ja märgistusvead: Jälgige nurga määramist hoolikalt. Korrigeeriva raskuse nurka mõõdetakse tavaliselt prooviraskuse asendist pöörlemissuunas.
• Raskuste vale kinnitamine või kaotamine: Strictly follow the methodology - remove the trial weight after the run, or, if it stays on the rotor, make sure the "Leave on rotor" box is checked so the calculation accounts for it.

Kvaliteedistandardite tasakaalustamine

Note: the grade number is the product e_per·ω in mm/s. The permissible specific unbalance itself is speed-dependent: e_per = (G × 9549) / n [μm]. Example: G6.3 at 1500 rpm gives e_per = 40.1 μm; at 3000 rpm it gives 20.1 μm.

IV osa: Korduma kippuvad küsimused ja rakenduse märkused

Jaotis 4.1: Üldised korduma kippuvad küsimused (KKK)

Millal peaksin kasutama ühetasandilist ja kahetasandilist tasakaalustamist?
Use 1-plane (static) balancing for narrow, disk-shaped rotors where the length-to-diameter ratio (L/D) is below approximately 0.5 and the speed is moderate (roughly under 1000 rpm), such as grinding wheels or narrow fan impellers. Use 2-plane (dynamic) balancing for elongated rotors, for any L/D above approximately 0.5, and for high-speed narrow discs. Two-plane balancing corrects both static unbalance and couple (moment) unbalance.

Mida teha, kui prooviraskus põhjustab ohtlikku vibratsiooni suurenemist?
Peatage masin koheselt. See näitab, et prooviraskus paigaldati olemasoleva raskuspunkti lähedale, mis süvendas tasakaalustamatust. Lahenduseks on prooviraskuse algsest asendist 180 kraadi võrra nihutamine ja mõõtmise kordamine. See tagab, et prooviraskus tekitab vastupidise efekti, mitte ei süvenda olemasolevat tasakaalustamatust.

Kas ma saan salvestatud mõjukoefitsiente kasutada teise masina jaoks?
Jah, aga ainult siis, kui masinad on absoluutselt identsed – sama mudel, sama rootor, sama alus, samad laagrid. Igasugune konstruktsiooni jäikuse muutus muudab mõjutegureid ja muudab need kehtetuks. Parim tava on iga uue masinaga alati teha uued proovikäivitused, et tagada täpsed parandusarvutused.

Mis vahe on staatilisel ja dünaamilisel tasakaalustamatusel?
In static unbalance the rotor's central principal axis of inertia is displaced parallel to the rotation axis - the center of mass is offset radially from the axis - and it can be detected without spinning by placing the rotor on knife-edge supports. Dynamic unbalance is a combination of static and couple unbalance where the principal axis of inertia doesn't coincide with the rotation axis - it only manifests during rotation and requires two-plane correction.

Miks on minu tasakaalustusnäidud ebastabiilsed (ujuvad)?
Ebastabiilsed näidud näitavad, et süsteemi vibratsioonireaktsioon on ettearvamatu. Levinud põhjuste hulka kuuluvad: mehaaniline lõtvus (lahtised poldid, praod), kulunud laagrid liigse lõtkuga, protsessi ebastabiilsus (kavitatsioon pumpades, turbulents ventilaatorites), resonants (töökiirus loomuliku sageduse lähedal), termilised efektid soojenemise ajal või vibratsioon naaberseadmetest. Enne tasakaalustamise alustamist lahendage need probleemid.

Mis on kolmeastmeline meetod kahetasandilises tasakaalustamises?
Kolmekordse meetod hõlmab järgmist: 0. proov – esialgne mõõtmine ilma katseraskusteta baasvibratsiooni määramiseks; 1. proov – mõõtmine katseraskusega, mis on paigaldatud 1. tasapinnale selle mõju määramiseks; 2. proov – mõõtmine katseraskusega, mis on viidud 2. tasapinnale. Nende kolme andmepunkti põhjal arvutab seade mõjukordaja meetodi abil mõlema tasapinna jaoks vajalikud täpsed parandusraskused.

Kuidas arvutada lubatud jääktasakaalustamatust vastavalt standardile ISO 1940-1?
First calculate permissible specific unbalance: e_per = (G × 9549) / n, where G is the quality grade (e.g., 2.5 for turbines, 6.3 for fans) and n is RPM. Then calculate permissible residual unbalance: U_per = e_per × M, where M is rotor mass in kg. For example, a 5 kg rotor at 3000 RPM with G2.5: e_per = (2.5 × 9549)/3000 = 7.96 μm, U_per = 7,96 × 5 = 39,8 g·mm

Milline on täpse tasakaalustamise jaoks vajalik minimaalne prooviraskuse efekt?
Prooviviht peaks põhjustama vibratsiooni amplituudis vähemalt 20–30% muutuse VÕI faasinurgas 20–30 kraadi muutuse. Kui efekt on liiga väike, uppub kasulik signaal mõõtmismürasse, mis viib ebatäpsete korrektsiooniarvutusteni. Kui midagi ei muutu, suurendage proovivihje massi (ohututes piirides), kuni saavutate piisava efekti.

How do I account for keyways? (ISO 8821, now ISO 21940-32:2012)
Standard practice is to use a "half-key" in the shaft keyway when balancing without the mating part, as specified in ISO 21940-32:2012 (which superseded ISO 8821). This compensates for the mass of that part of the key that fills the groove on the shaft.

Jaotis 4.2: Konkreetsete seadmetüüpide tasakaalustamise juhend

Industrial fans and induced-draft (ID) fans:

• Probleem: Kõige vastuvõtlikum tasakaalustamatusele teradele kogunenud toote või abrasiivse kulumise tõttu.
• Menetlus: Enne töö alustamist puhastage tiivik alati põhjalikult. Pöörake tähelepanu aerodünaamilistele jõududele, mis võivad põhjustada ebastabiilsust.

Pumbad:

• Probleem: Peamine vaenlane - kavitatsioon.
• Menetlus: Enne tasakaalustamist veenduge sisselaskeava juures piisavas kavitatsioonivaru (NPSHa). Kontrollige, et imitorustik poleks ummistunud.

Purustid, veskid ja multšerid:

• Probleem: Äärmuslik kulumine, haamri purunemise või kulumise tõttu võivad tekkida suured tasakaalustamatuse muutused.
• Menetlus: Kontrollige tööelementide terviklikkust ja kinnitust. Vajalikuks võib osutuda masina raami täiendav ankurdamine.

Elektrimootori armatuurid:

• Probleem: Võib sisaldada nii mehaanilisi kui ka elektrilisi vibratsiooniallikaid.
• Menetlus: Use the vibration spectrum (F8 - Charts) to check for vibration at twice the supply frequency. Its presence indicates electrical malfunction, not unbalance.

Kokkuvõte

Rootorite dünaamiline tasakaalustamine kohapeal kaasaskantavate instrumentide, näiteks Balanset-1A abil, on võimas tööriist tööstusseadmete töökindluse ja efektiivsuse suurendamiseks. Selle protseduuri edu ei sõltu aga niivõrd instrumendist endast, kuivõrd spetsialisti kvalifikatsioonist ja süstemaatilise lähenemisviisi rakendamise oskusest.

Peamised põhimõtted:

• Ettevalmistus määrab tulemuse: Eduka tasakaalustamise kohustuslikud tingimused on rootori põhjalik puhastamine, laagrite ja aluse seisukorra kontrollimine ning esialgne vibratsioonidiagnostika.
• Standardite järgimine on kvaliteedi alus: Standardi ISO 1940-1 rakendamine muudab subjektiivse hindamise objektiivseks, mõõdetavaks ja juriidiliselt oluliseks tulemuseks.
• See instrument ei ole mitte ainult tasakaalustaja, vaid ka diagnostikavahend: Tasakaaluhäired või lugemise ebastabiilsus on olulised diagnostilised tunnused, mis viitavad tõsisematele probleemidele.
• Protsessifüüsika mõistmine on mittestandardsete ülesannete lahendamise võti: Jäikade ja painduvate rootorite erinevuste tundmine ning resonantsi mõju mõistmine võimaldab spetsialistidel teha õigeid otsuseid.

Selles juhendis esitatud soovituste järgimine võimaldab tehnilistel spetsialistidel mitte ainult edukalt toime tulla tüüpiliste ülesannetega, vaid ka tõhusalt diagnoosida ja lahendada pöörlevate seadmete vibratsiooni keerulisi ja mittetriviaalseid probleeme.