یک کارخانهٔ صنعتی جدید آمادهٔ شروع تولید می‌شد و روتور سنگ‌شکن چکشی آن باید پیش از آنکه خط وارد کار پیوسته شود بالانس می‌شد. ما کار را در محل، در یاتاقان‌های خود سنگ‌شکن، با بالانسر قابل‌حمل Balanset-1A و یک لپ‌تاپ انجام دادیم. این صفحه ماشین، هر مرحله‌ای که با دستگاه برداشتیم و آنچه کارخانه از این کار به دست آورد را نشان می‌دهد.
ماشین و وظیفه
سنگ‌شکن یک آسیاب چکشی است. ردیف‌هایی از چکش‌های نوسانی روی پین‌ها بین دیسک‌های فولادی آویزان‌اند و کل روتور مستقیماً از طریق کوپلینگ توسط یک موتور AC-Motoren به حرکت درمی‌آید. پلاک مشخصات 55 kW و 2970 rpm در 50 Hz را نشان می‌دهد، بنابراین روتور با سرعتی نزدیک به 3000 rpm می‌چرخد.
در این سرعت حتی یک خطای جرمی کوچک روی روتور به نیرویی چرخان و بزرگ بر یاتاقان‌ها، قاب و فونداسیون تبدیل می‌شود؛ این نیرو با مجذور سرعت افزایش می‌یابد. کارخانه راه‌اندازی روان می‌خواست. روتور نامیزان ناکارآمد کار می‌کند، مشکلات مکانیکی ایجاد می‌کند و می‌تواند اندکی پس از راه‌اندازی تولید را مختل کند. به همین دلیل روتور پیش از شروع کار کارخانه بالانس شد، نه پس از نخستین خرابی.
چگونه از Balanset-1A استفاده کردیم، گام‌به‌گام
Balanset-1A روتور را در یاتاقان‌های خودش و در سرعت کاری آن اندازه‌گیری می‌کند. برنامه شما را در اجراها راهنمایی می‌کند و خودش تصحیح را محاسبه می‌کند؛ فرد حاضر در محل سنسورها را نصب می‌کند و وزنه‌ها را محکم می‌کند.
سنسورها و تاکومتر
سنسورهای ارتعاش روی محفظهٔ یاتاقان‌ها، کاملاً شعاعی و عمود بر شفت، و روی فلز مستحکم نصب می‌شوند، نه روی حفاظ‌ها یا پوشش‌ها. یک نوار شبرنگ روی شفت مرجع فاز است: تاکومتر لیزری آن را در هر دور یک بار می‌خواند. از این لحظه نه سنسورها و نه نوار نباید جابه‌جا شوند، زیرا برنامه هر زاویه را از این علامت می‌شمارد.
Run 0: ارتعاش اولیه
سنگ‌شکن با چکش‌های نصب‌شده روشن و به سرعت کاری رسانده می‌شود. یک بار فشار دادن F7 دامنه، فاز و سرعت ارتعاش را در فرکانس چرخش ثبت می‌کند. این تصویر "پیش از" نامیزانی است.
وزنهٔ آزمایشی و Run 1
با ماشین متوقف و قفل‌شده (غیرقابل راه‌اندازی)، وزنه‌ای آزمایشی با جرم مشخص در شعاعی مشخص روی روتور محکم می‌شود و موقعیت آن علامت‌گذاری می‌شود. جرم بر اساس نیرو انتخاب می‌شود: در سرعت کاری نیروی گریز از مرکز آن باید حدود 7 % وزن روتور باشد (بازهٔ 5–10 % بازهٔ معقولی است).
"First trial weight estimate" در برنامه یا ماشین‌حساب رایگان وزنهٔ آزمایشی ما، عدد را برای جرم، شعاع و سرعت مشخص روتور به دست می‌دهد.
سپس روتور دوباره می‌چرخد. اگر وزنهٔ آزمایشی ارتعاش را بسیار کم تغییر دهد، برنامه آن اجرا را نمی‌پذیرد و وزنه‌ای سنگین‌تر می‌خواهد.
محاسبه
از تفاوت Run 0 و Run 1 برنامه ضرایب تأثیر را محاسبه می‌کند و تصحیح را نشان می‌دهد: جرم بر حسب گرم و زاویه، که از موقعیت وزنهٔ آزمایشی در جهت چرخش شمرده می‌شود. نمودار قطبی نشان می‌دهد وزنه کجا قرار می‌گیرد.
وزن اصلاحی
وزنهٔ آزمایشی برداشته می‌شود و وزنهٔ تصحیح در همان شعاع و با زاویهٔ مشخص‌شده محکم می‌شود. شعاع اهمیت دارد: جرم محاسبه‌شده فقط در شعاعی معتبر است که وزنهٔ آزمایشی در آن قرار داشت.
اجرای تریم
یک اجرای دیگر در همان سرعت، ارتعاش باقی‌مانده و نامیزانی باقی‌مانده را نشان می‌دهد. با تعیین تلورانس مطابق ISO 21940-11، برنامه نتیجه را سبز یا قرمز علامت می‌زند. اگر کمی تصحیح بیشتر لازم باشد، افزودنی را بلافاصله محاسبه می‌کند؛ اجرای آزمایشی جدید لازم نیست.
بررسی‌های سنگ‌شکن از راهنمای Balanset-1A
- فقط با چکش‌های نصب‌شده بالانس کنید. بدون آن‌ها، به محض نصب چکش‌ها نامیزانی برمی‌گردد.
- چکش‌های نوسانی ممکن است بین اجراها در موقعیتی جدید بنشینند. آزمون توقف/راه‌اندازی، یعنی دو اجرا بدون تغییر هیچ چیز، نشان می‌دهد آیا قرائت‌ها تکرار می‌شوند.
- هارمونیک‌های فراوان با مؤلفهٔ کوچک در فرکانس چرخش معمولاً به مشکل محرک اشاره دارند، نه نامیزانی. پیش از افزودن وزنه، زنجیرهٔ محرک، از جمله کوپلینگ، را بررسی کنید.
نتیجه
پس از تصحیح، سنگ‌شکن را دوباره راه انداختیم و آن را با استانداردهای کاری سنجیدیم. ارتعاش به‌طور قابل‌توجهی کمتر بود، روتور استانداردها را برآورده کرد و سنگ‌شکن از نخستین روز تولید برای کار پیوسته تأیید شد.
آنچه برنامه پس از اجرای نهایی ثبت می‌کند
- ارتعاش پیش و پس از تصحیح، و کاهش آن بر حسب درصد.
- نامیزانی اولیه و باقی‌مانده بر حسب g·mm، سنجیده‌شده با تلورانس ISO 21940-11: قبول یا رد.
- یک گزارش HTML آماده و یک سابقهٔ آرشیوی از روتور، با ضرایب تأثیر ذخیره‌شده برای بالانس بعدی.
این کار برای کارخانه چه به همراه داشت
- سنگ‌شکن بالانس‌شده وارد تولید شد، به‌جای آنکه پس از نخستین خرابی یاتاقان بالانس شود.
- کار در محل و در یاتاقان‌های خود ماشین انجام شد: روتور بیرون آورده یا به کارگاه بالانس فرستاده نشد.
- سابقه‌ای برای بازگشت: نشست ذخیره‌شده نقطهٔ شروع بررسی‌های آیندهٔ همین روتور است.
دربارهٔ دستگاه
Balanset-1A یک بالانسر قابل‌حمل دوکاناله و آنالیزور ارتعاش است. روتورها را در یک یا دو صفحه در یاتاقان‌های خودشان بالانس می‌کند و همین مجموعه به‌عنوان ارتعاش‌سنج و آنالیزور طیف نیز کار می‌کند. سنگ‌شکن، فن، جداکننده یا مالچر با همان روش این صفحه بالانس می‌شود.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko مهندس تحلیل ارتعاشات و بنیان‌گذار و مدیرعامل Vibromera است. او بیش از 15 سال است که تجهیزات دوار را در محل کار بالانس می‌کند، نه روی میز آزمایش: مالچرها، فن‌های صنعتی، سنگ‌شکن‌ها، سانتریفیوژها، شفت‌ها و اسپیندل‌ها. دستگاه‌های Balanset دقیقاً از دل همین کار بیرون آمدند — آن‌ها به‌عنوان ابزاری طراحی شدند که متخصص بتواند آن را تا کنار ماشین ببرد و به‌تنهایی، در محل، از آن استفاده کند، نه به‌عنوان تجهیزات آزمایشگاهی. Vibromera در سال 2017 تأسیس شد و از سال 2023 در پورتوی پرتغال مستقر است. توسعه، مونتاژ و پشتیبانی خط Balanset همگی همین‌جا انجام می‌شود. دستگاه شاخص، Balanset-1A است؛ یک آنالایزر قابل حمل برای بالانس تک‌صفحه‌ای و دوصفحه‌ای و برای تشخیص ارتعاش. Nikolai شخصاً در پشتیبانی مشتریان، در حل موارد دشوار بالانس و در توسعه نرم‌افزار مشارکت دارد. او با مشتریان در سراسر جهان و به هر زبانی کار می‌کند.
