خدمات بالانس › کاهش لرزش دستگاه
چگونه لرزش دستگاه را از بین ببریم — تشخیص، سپس رفع
ارتعاش بیش از حد در ماشینآلات چرخان عمر یاتاقان را کوتاه میکند، آببندها را از بین میبرد، جوشها را ترک میدهد و باعث خاموشیهای برنامهریزینشده میشود. قبل از افزودن وزنهی تعادل، باید بدانید که مقصر چیست نامتعادل بودن، همترازی نامناسب، شل بودن، آسیب یاتاقان یا تشدید هر نقص یک اثر انگشت فرکانسی متمایز دارد. این صفحه به شما نشان میدهد چگونه آن اثر انگشت را بخوانید و پس از تأیید عدم تعادل، چگونه آن را با ترازسازی میدانی در سرعت عملیاتی برطرف کنید.
خلاصه: برای کاهش ارتعاش در یک ماشین دورانی، ابتدا طیف FFT را اندازهگیری کنید تا فرکانس غالب را شناسایی کنید. یک قله دقیقاً در 1× RPM با زاویه فاز ثابت نشاندهنده عدم تعادل است — شایعترین و قابل اصلاحترین علت. توازن در محل با دستگاه Balanset-1A حسگرهای لرزش و تاکوमीटर لیزری را به ماشین در حال کار متصل میکند، جرم و زاویه اصلاحی دقیق را در دو یا سه دوره اندازهگیری کوتاه محاسبه میکند و بدون جدا کردن روتور از یاتاقانها، عدم توازن را برطرف میسازد. یک عملیات معمولی کمتر از یک ساعت طول میکشد و معمولاً لرزش را ۷۰ درصد یا بیشتر کاهش داده و عمر بلبرینگ را تا ۱۰ برابر افزایش میدهد.
پیش از اقدام، علت را تشخیص دهید.
شکستگیهای مختلف با فرکانسها و در جهات گوناگون میلرزند. اندازهگیری دامنه، فاز و طیف FFT قبل از هرگونه مداخله دقیقاً به شما میگوید با چه چیزی سروکار دارید. جدول زیر یک مرجع سریع است — قبل از دست زدن به حتی یک پیچ آن را مطالعه کنید.
| گسل | فرکانس غالب | جهت | سرنخ کلیدی | اولین اقدام |
|---|---|---|---|---|
| نامتعادل | تنها ۱× RPM | شعاعی | فاز پایدار؛ تغییر وزن آزمایشی همزمان دامنه و فاز را تغییر میدهد. | تراز میدانی (به پایین مراجعه کنید) |
| ناهمترازی | ۱× + دور موتور قوی ۲× | بلندشدگی محوری | نسبت گرمایی بالاست؛ نسبت زیاد محوری به شعاعی | ابتدا محور انتقال قدرت را دوباره تراز کنید |
| آسیب بلبرینگ | BPFO / BPFI / BSF (کسر اعشاری RPM) | شعاعی | روند کلی صعودی در طول هفتهها؛ هیچ ارتباطی با تغییر سرعت ندارد | بلبرینگ را تعویض کنید، سپس بالانس کنید. |
| سستی سازهای | ۰.۵×، ۱×، ۱.۵×، ۲×… (هارمونیکهای زیاد) | مرکزی یا محوری | در بار جزئی وزوز میکند؛ طیف شانه پر سر و صدا | سفت کردن / تعمیر عنصر شل |
| رزونانس | نوسان نزدیک به فرکانس طبیعی | متغیر | جابجایی فاز در حدود ۱۸۰ درجه در سراسر سرعت تشدیدی | ساختار را دتِيون یا سفت کنید؛ با بالانس کردن، برانگیختگی را کاهش دهید. |
| نواقص ترکیبی | چندین قله، فاز ناپایدار | مختلط | دو یا سه نقص بهطور همزمان | ابتدا مشکلات مکانیکی را برطرف کنید؛ در آخر تعادل را برقرار کنید. |
قاعده کلی: اگر مؤلفهٔ ۱×RPM بیش از ۸۰ درصد از کل انرژی ارتعاش را حمل کند و زاویهٔ فاز تا ±۵° قابل تکرار باشد، عدم توازن علت غالب است و بالانسگیری در محل گام بعدی مناسب است. اگر فرکانسهای دیگر قابل توجه باشند، ابتدا آنها را برطرف کنید وگرنه اصلاح بالانس در توقف نگهداری بعدی جابهجا خواهد شد.
شناسایی عدم تعادل — شایعترین و قابل اصلاحترین علت
نامتعادل بودن مسئول اکثریت شکایات لرزش در تجهیزات چرخان است. اینها نشانههای مشخص آن هستند:
چرا عدم تعادل رخ میدهد — و هزینهی آن چیست
هر روتور از کارخانه با یک عدم تعادل باقیماندهٔ کوچک خارج میشود — یک ناهمسانی جرمی ناچیز که طبق استانداردهای ISO 21940-11 باید کنترل شود. در حین بهرهبرداری، آن تعادل تغییر میکند: فرسایش و کاویتاسیون ضربهزدن نامتوازن به پرههای پروانه, رسوب و تهنشینی انباشت نامتقارن روی پرههای فن، یک پرهٔ ترمیمشدهٔ جوشخورده یا جایگزین، جرم نامتقارن اضافه میکند و اعوجاج حرارتی در هنگام راهاندازی یا خاموشکردن، محورها را منحرف میکند.
زیرا نیروی گریز از مرکز با ... مقیاسپذیر است. مربع در سرعت چرخشی، چند گرم جابجایی در ۷۵۰ دور در دقیقه، در ۳۰۰۰ دور در دقیقه به دهها کیلو نیوتن نیروی تکاندهنده تبدیل میشود. آن بار محوری دورهای باعث خستگی یاتاقانهای غلتکی میشود، آببندیهای مکانیکی را شل میکند، دوغاب را ترک میدهد و پیچهای مهار را شل میکند — که سپس باعث ایجاد لقی و تشدید هر منبع ارتعاش دیگری میشود. یک خاموشی برنامهریزینشده ناشی از آسیب زنجیرهای ارتعاش، معمولاً به دلیل از دست دادن تولید و نیروی کار اضطراری، هزینهای بسیار بیشتر از یک کار بالانس در محل به مدت یک ساعت خواهد داشت.
چرا نصف کردن ارتعاش، عمر یاتاقان را چند برابر میکند؟
چگونه با ترازسازی میدانی ارتعاش را از بین ببریم — گام به گام
قبل از اقدام به هر تعمیر خاص، این توالی تشخیصی را با Balanset-1A دنبال کنید. فراموش کردن مراحل رایجترین دلیل عدم کارکرد بالانس است:
- لرزش پایه را اندازه بگیرید. سطح کلی را (میلیمتر بر ثانیه RMS)، دامنه و فاز مؤلفه ۱× RPM و طیف کامل FFT را ثبت کنید. این به شما میگوید که آیا انرژی غالب در فرکانس ۱× (نامتعادلی) است یا در فرکانسهای دیگر (عیوب دیگر). اگر ۱× غالب نباشد، به بالانسینگ ادامه ندهید.
- ابتدا نقصهای مکانیکی را برطرف کنید. بازرسی کنید تا پیچهای مهاری شل، محفظههای یاتاقان فرسوده، ناهمسوئی شفت و آسیبهای مکانیکی آشکار مشخص شوند. در صورت نیاز سفت کنید، همتراز کنید و تعویض نمایید، سپس مجدداً اندازهگیری کنید. نقصهای مکانیکی محاسبات ضریب تأثیر را مختل میکنند.
- نامتعادل بودن را با وزنهای آزمایشی تأیید کنید. یک جرم آزمایشی شناختهشده را در موقعیت زاویهای انتخابشده به روتور متصل کنید و دوباره اجرا کنید. تغییر واضح در دامنه و فاز در 1× تأیید میکند که روتور به اصلاح جرم پاسخ میدهد — شما با عدم تعادل سروکار دارید، نه چیز دیگری.
- بگذار دستگاه اصلاح را محاسبه کند. بالانسِت-۱A از الگوریتم ضریب تأثیر برای محاسبهٔ دقیق جرم اصلاحی و موقعیت زاویهای در یک یا دو صفحه استفاده میکند. وزن اصلاحی (جوش، پیچ یا گیره) را در زاویهٔ محاسبه شده نصب کنید.
- مطابقت با ISO 20816 را تأیید کنید. یک دورهی اندازهگیری نهایی تأیید میکند که ارتعاش باقیمانده در محدودهی پذیرش ISO 20816 برای کلاس ماشین قرار دارد و عدم توازن باقیمانده در محدودهی تلرانس درجهی G طبق ISO 21940-11 است. Balanset-1A یک گزارش مستند را ذخیره میکند.
تجهیزاتی که برای کاهش لرزش متعادل میکنیم
- توربینهای فن صنعتی و دمندهٔ گریزانی
- روتورهای پمپ و پروانههای گریز از مرکز
- روتورهای موتور الکتریکی و روتورهای ژنراتور
- توربینهای کمپرسور و روتورهای کمپرسور پیچشی
- میلگاردانها و شفتهای کاردان
- درامهای کمباین و ماشینهای کشاورزی
- فرآیند غلتکها، درامها و سیلندرها
- سپیندلها و نگهدارندههای ابزار CNC
- روتورهای توربین و پروانههای توربوشارژر
- آسیابها، جداکنندهها و روتورهای سانتریفیوژ
- هر روتور صلبی که بتوان آن را با حسگرها و وزنههای آزمایشی متصل، بهطور ایمن به کار انداخت.
استانداردهای ارتعاش و تلرانسهای بالانس
ایزو ۲۰۸۱۶ (و نسخهٔ قبلی آن ISO 10816) نواحی ارزیابی شدت ارتعاش A–D را که بر روی قطعات غیرچرخان در سرعت عملیاتی اندازهگیری میشوند، تعریف میکند. ناحیهٔ A کیفیت ماشین نو است؛ ناحیهٔ D به معنای خاموشی فوری است. برای اکثر ماشینآلات صنعتی متوسطسایز روی شالودهای صلب، حد بالای ناحیه B تقریباً ۴٫۵ میلیمتر بر ثانیه RMS است — بالاتر از آن، برنامهریزی برای خاموشی و بالانس را در نظر بگیرید.
ISO 21940-11 (پیشتر ISO 1940-1) درجات G عدم توازن باقیمانده را از G0.4 (سپندلهای سنگزنی دقیق) تا G40 (محرکهای کشاورزی) تعریف میکند. اهداف صنعتی رایج: فنها و دمنده G6.3، پمپها و کمپرسورها G2.5، موتورهای الکتریکی G2.5–G1.0، اسپیندلهای دقیق G1.0 یا دقیقتر. ما متناسب با درجهای که سازنده تجهیزات شما مشخص میکند، بالانس میکنیم و ارقام عدم توازن باقیمانده را در گزارش بالانس مستندسازی میکنیم. از ما استفاده کنید محاسبهی عدم تعادل باقیمانده برای یافتن حد تحمل مجاز خود پیش از شروع.
| نوع تجهیزات | درجهٔ G معمول | حداکثر عدم توازن جزئی باقیمانده (eبه ازای هر) |
|---|---|---|
| سپیندلهای تراشکاری دقیق، ژیروسکوپها | جی۰.۴ | ۰.۴ میلیمتر بر ثانیه |
| روتورهای توربین گازی، توربوشارژرها | G1.0–G2.5 | ۱–۲٫۵ میلیمتر بر ثانیه |
| توربینهای پمپ گریز از مرکز، موتورهای الکتریکی | جی ۲.۵ | ۲٫۵ میلیمتر بر ثانیه |
| هواکشهای صنعتی، دمنده، سانتریفیوژها | جی۶.۳ | ۶٫۳ میلیمتر بر ثانیه |
| فرآیند غلتکها، درامها، ماشینآلات عمومی | G6.3–G16 | ۶٫۳–۱۶ میلیمتر بر ثانیه |
| ماشینآلات کشاورزی و آفرود | G16–G40 | ۱۶–۴۰ میلیمتر بر ثانیه |
بالانس-۱A — کیت کامل بالانس میدانی شما
تمام موارد این صفحه با یک ابزار قابل حمل انجام میشود: بالانس-1a. این یک بالانسکنندهٔ دینامیکی دوکاناله و آنالیزور ارتعاش است که هر روتور صلبی را بالانس میکند. در یاتاقانهای خود، در سرعت عملیاتی, با استفاده از روش ضریب تأثیر سهدورهای — نرمافزار جرم اصلاحی و زاویهٔ دقیق را محاسبه کرده و گزارشی را ذخیره میکند.
محتویات کیت کامل
۱۹۷۵ یورو · کیت کامل، موجود، فاکتور با مالیات بر ارزش افزوده
- واحد اندازهگیری رابط (USB، ۲ کانال)
- دو شتابسنج لرزشی (کابل ۴ متری، کابل اختیاری ۱۰ متری)
- تاکومتر لیزری / حسگر فاز نوری (۵۰–۵۰۰ میلیمتر)
- پایهٔ مغناطیسی برای حسگر
- ترازو دیجیتال برای وزنهای آزمایشی و اصلاحی
- نرمافزار بالانسینگ و تحلیل ویندوز
- جعبه حمل پلاستیکی
کیت کامل
واحد · ۲ حسگر · تاکوگراف لیزری · پایهٔ مغناطیسی · ترازو دیجیتال · نرمافزار · کیف حمل. همهٔ آنچه برای شروع بالانس کردن لازم است، مستقیماً از جعبه در دسترس است.
مجموعه OEM
واحد · ۲ حسگر · تاکوگراف لیزری · نرمافزار. برای یکپارچهسازانی که از قبل پایه، ترازو و محفظه دارند یا واحد را در دستگاه ترازسازی تعبیه میکنند.
| پارامتر | ارزش |
|---|---|
| کانالهای اندازهگیری | ۲ (تعادلیابی تکصفحهای و دوصفحهای) |
| محدوده سرعت ارتعاش | 0.05–100 میلیمتر بر ثانیه |
| محدوده فرکانس | ۵–۳۰۰ هرتز |
| دقت اندازهگیری | ±۵۱ تیپی۴تی از مقیاس کامل |
| روش | ضریب تأثیر ۳-دورهای (یک یا دو صفحه) |
| تحلیل | دامنه و فاز در 1×، طیف FFT و شکل موج، گزارشهای ذخیره شده |
| لپتاپ | شامل نمیشود (رایانهٔ ویندوزی، در صورت درخواست موجود است) |
موارد واقعی کاهش لرزش
وقتی تعادل برقرار کردن فایده ندارد
تشخیص سیستماتیک ماشینی که اصلاحات تعادل در کاهش ارتعاش آن ناکام ماند — و اینکه علت واقعی چه بود.
هر چند وقت یکبار بررسی کنیم
فواصل زمانی توصیهشده برای پایش ارتعاش در انواع مختلف ماشینآلات و محیطهای عملیاتی.
راهنمای بالانس میدانی
نظریه، عمل و حل مسئله برای بالانس روتور میدانی با دستگاه Balanset-1A.
کalkulatorsهای نوسان آزاد و بالانس
پرسشهای متداول در مورد کاهش لرزش
من روتور را بالانس کردم اما دستگاه هنوز میلرزد — چرا؟
چگونه بفهمم مشکل ناشی از عدم تعادل است یا همترازی نادرست؟
آیا میتوانم ماشینی را که یاتاقانهایش نیز آسیب دیدهاند، بالانس کنم؟
طبق استاندارد ISO 20816، چه سطح ارتعاش قابل قبولی است؟
با چه فواصل زمانی باید ارتعاش و توازن تجهیزات دورانی را بررسی کنم؟
اگر لرزش بلافاصله پس از بالانس کردن دوباره بازگردد چه؟
نظریه را بیاموزید
عیب را تشخیص دهید — سپس آن را برطرف کنید
بالانسنت-۱A دامنه ارتعاش، فاز و کل طیف FFT را اندازهگیری میکند تا بتوانید پیش از اقدام به اصلاح، علت اصلی را تأیید کنید، سپس هر روتور صلب را در یاتاقانهای خود در سرعت عملیاتی بالانس میکند و نتایج را مطابق استانداردهای ISO 20816 و ISO 21940-11 مستند میسازد.
