Dynamic Balancing of Flail Mower and Forestry Mulcher Rotors
آیا ماشین چمنزنی یا مالچپاش شما با تکانهای شدید از هم جدا میشود؟ شما تنها نیستید. مطالعات تخمین میزنند که حدود 50% از مشکلات ارتعاش مکانیکی ناشی از روتورهای نامتعادل است. این ارتعاشات نه تنها آزاردهنده هستند، بلکه میتوانند تجهیزات و بودجه شما را نیز به شدت تحت تأثیر قرار دهند. در این مقاله، توضیح خواهیم داد که بالانس روتور چیست، چرا اینقدر مهم است و چگونه روتورهای ماشینهای چمنزنی و مالچپاشهای جنگلداری را بالانس کنیم تا ... حذف ارتعاشات مخرب.
بالانس روتور چیست؟
Rotor balancing فرآیند تنظیم توزیع جرم روتور برای کاهش یا حذف ارتعاشات ناشی از چرخش آن است. به عبارت ساده، به معنای اضافه کردن یا کم کردن وزن است به طوری که وزن روتور به طور مساوی در اطراف محور آن توزیع شود. بالانس کردن صحیح، عمر دستگاه را افزایش میدهد، سر و صدا و ارتعاش را کاهش میدهد و از سایش زودرس یاتاقانها و سایر اجزا جلوگیری میکند.
چرا ایجاد تعادل مهم است: خطرات و هزینهها
لرزش بیش از حد در ماشین چمنزنی یا مالچپاش اغلب توسط اپراتورها دست کم گرفته میشود. با این حال، نادیده گرفتن عدم تعادل روتور میتواند منجر به مشکلات جدی شود. طبق گفته ایزو ۱۹۴۰-۱ استانداردهای مربوط به درجهبندی کیفیت تعادل، روتورهای کشاورزی معمولاً در درجه پایینتری قرار میگیرند. G16 یا G6.3. از نظر عملی، سرعت ارتعاش بیش از ۱۰ میلیمتر بر ثانیه (RMS) برای این نوع تجهیزات مخرب و خطرناک تلقی میشود، در حالی که یک دستگاه با عملکرد روان در حالت ایدهآل باید تحت ۴.۵ میلیمتر بر ثانیه.
در اینجا چند مورد رایج وجود دارد علائم و پیامدهای روتور نامتعادل:
- افزایش استهلاک تجهیزات: لرزش مداوم، فرسایش اجزای مکانیکی مانند یاتاقانها، چرخدندهها و شفتها را تسریع میکند. این امر میتواند منجر به تعمیرات مکرر و تعویض قطعات شود و هزینههای عملیاتی را افزایش دهد.
- خرابی بلبرینگ و آسیب به محفظه: لرزش باعث گرم شدن بیش از حد یاتاقانها و خرابی سریع آنها میشود. لق شدن ("لقی") حاصل از یاتاقانهای فرسوده، لرزش را بیشتر میکند. ممکن است مجبور شوید مرتباً یاتاقانها را تعویض کنید. بدتر از آن، نشیمنگاههای یاتاقان (محفظهها) ممکن است دچار ساییدگی و آسیب شوند و نیاز به تعمیر گسترده داشته باشند.
- ترکها و نشتیها: لرزش طولانی مدت میتواند باعث ترک خوردن قاب و جوشهای بدنه ماشین چمنزنی یا مالچپاش شود و به طور بالقوه کل مجموعه را از تراز خارج کند. لرزش همچنین اتصالات هیدرولیک را شل میکند و باعث نشت سیال میشود.
- پیچ و مهرههای شل شده: مهرهها، پیچها و مهرهها تحت ارتعاش دائماً شل میشوند. اگر قطعات حساس جدا شوند یا ناگهان خراب شوند، این میتواند منجر به موقعیتهای خطرناکی شود.
- عملکرد ناکارآمد: روتور نامتعادل انرژی را هدر میدهد. موتور یا PTO برای چرخاندن آن باید سختتر کار کند، که به معنای مصرف سوخت بالاتر برای همان میزان کار است.
- ناراحتی و خستگی اپراتور: لرزش بیش از حد دستگاه، کار با آن را ناراحت کننده میکند. اپراتور ممکن است به دلیل لرزش مداوم، دچار بیحسی یا خستگی شود.
- افزایش خطر تصادف: اگر لرزش شدید باشد، میتواند به از دست دادن کنترل یا خرابی فاجعهبار اجزا منجر شود.
- آسیب به تراکتور: این لرزش از طریق اتصال یا PTO به تراکتور منتقل میشود. با گذشت زمان، میتواند پیچها، اتصالات و پایههای تراکتور را شل کند.
- خرابیهای غیرمنتظره: در نهایت، یک روتور نامتعادل میتواند تجهیزات شما را بدون هیچ هشداری از کار بیندازد.
در اصل، کار کردن یک ماشین چمنزنی با روتور نامتعادل، زمینهساز فرسودگی و پارگی است. حتی یک عدم تعادل کوچک میتواند به نیروهای عظیمی تبدیل شود: برای مثال، فقط ... عدم تعادل وزنی ۳۵ گرم (۱.۲۵ اونس) در شعاع ۱۵ سانتیمتر (۶ اینچ) با چرخش ۲۰۰۰ دور در دقیقه میتواند بیش از ۲۲ کیلوگرم (۵۰ پوند) نیروی اضافی به یاتاقانها وارد کند.، که به طور بالقوه عمر یاتاقان را حدوداً کاهش میدهد 30%.
هزینه نادیده گرفتن ارتعاش (ROI)
تأثیر مالی کار با یک ماشین نامتعادل را در نظر بگیرید. تعویض ساده یاتاقانهای باکیفیت ممکن است هزینهبر باشد. ۵۰ تا ۱۰۰ یورو در هر مجموعه، اما هزینه واقعی در زمان از کار افتادگی نهفته است. اگر یک خرابی کار را برای یک روز متوقف کند، ممکن است ضرر کنید. ۵۰۰ تا ۱۰۰۰ یورو در درآمد یا جریمههای قراردادی. در بدترین حالت، خرابی فاجعهبار میتواند خود شفت روتور را خراب کند و هزینهای بالغ بر ... ۱۵۰۰ تا ۳۰۰۰ یورو سرمایهگذاری در متعادلسازی تعمیر و نگهداری از این هزینهها جلوگیری میکند.
به عنوان یک مثال واقعی، من شرکتی را میشناختم که مکانیکهایش تقریباً هر روز صبح یاتاقانهای ماشین چمنزنی را تعویض میکردند. آنها به خرید ارزانترین یاتاقانها و تعویض روزانه آنها متوسل میشدند، زیرا حتی یاتاقانهای با کیفیت بالا نیز در عرض چند روز بر اثر لرزش شدید خرد میشدند. وضعیت تجهیزات مالچپاشی آنها تکاندهنده بود: تبدیل به هیولای فرانکنشتاین از تقویتکنندههای جوش داده شده شده بود، فقط برای اینکه آن را سرپا نگه دارند. پنلهای پلاستیکی کابین تراکتور به وضوح در اثر لرزش به صورت موج میلرزیدند و اپراتور بیچاره احساس میکرد که پس از پیاده شدن از دستگاه، هنوز مدتی در حال لرزش است. این همان وضعیتی است که باید از آن اجتناب کرد!
آیا میتوان روتور ماشین چمنزنی فلیل را بدون دستگاه مخصوص بالانس کرد؟
به طور خلاصه: شما میتوانید روتور را تا حدی با دست بالانس کنید (بالانس استاتیک)، اما نمیتوانید روتور ماشین چمنزنی را بدون تجهیزات تخصصی بالانس دینامیکی به طور کامل بالانس کنید. بسیاری از مردم روش "قدیمی" را امتحان کردهاند: آنها روتور را روی تکیهگاههای لبه چاقویی قرار میدهند و اجازه میدهند آزادانه بچرخد؛ وقتی طرف سنگین آن پایین میآید، وزنهای را در طرف مقابل جوش میدهند تا روتور دیگر خودش نچرخد. این روش سنتی میتواند مشکل را اصلاح کند. static imbalance.
برای بالانس استاتیک روتور، این تکنیک در صورتی مؤثر است که روتور نسبتاً باریک باشد (طول آن در مقایسه با قطرش کوتاه باشد). به عنوان مثال، میتوانید با استفاده از این روش، چیزهایی مانند دیسکهای ترمز، چرخهای سنگزنی یا قرقرههای تک تسمه را به صورت استاتیک بالانس کنید.
با این حال، برای روتورهای بلند (مانند محور درام ماشین چمنزنی یا دستگاه مالچپاش جنگلداری)، تعادل استاتیک کافی نیست. تصور کنید که یک سر روتور در بالا و سر دیگر در پایین دارای یک نقطه سنگین است. وقتی روتور ثابت است، آن نیروهای مخالف با هم متعادل میشوند. اما لحظهای که روتور را با سرعت عملیاتی میچرخانید،, نیروهای گریز از مرکز آن نقاط سنگین را در صفحات مختلف به سمت بیرون بکشید و روتور مرتعش خواهد شد. به این نوع عدم تعادل، عدم تعادل گفته میشود. عدم تعادل دینامیکی. متدهای استاتیک نمیتوانند آن را اصلاح کنند.
تنها راه رفع عدم تعادل دینامیکی، استفاده از تجهیزات مناسب برای بالانس دینامیکی است. متعادل کننده دینامیکی (چه یک دستگاه قابل حمل و چه یک دستگاه متعادل کننده کامل) میتواند عدم تعادل در هر صفحه روتور را شناسایی کند و دقیقاً به شما بگوید که کجا و چه مقدار وزن باید اضافه یا کم شود. به طور خلاصه، روتورهای ماشین چمن زنی با چرخ بلند نیاز دارند بالانس دینامیکی دو صفحهای با ابزارهای تخصصی برای از بین بردن واقعی لرزش.
آماده سازی قبل از ایجاد تعادل
قبل از اینکه حتی یک سنسور وصل کنید، باید مطمئن شوید که دستگاه از نظر مکانیکی سالم است. بالانس کردن نمیتواند یک دستگاه خراب را تعمیر کند. این چک لیست را دنبال کنید:
- روتور را تمیز کنید: تمام گل و لای خشک شده، سیم پیچیده شده در سیم یا پوشش گیاهی را پاک کنید. حتی مقدار کمی خاک سفت شده به عنوان وزنه تعادل عمل میکند و نتایج شما را خراب میکند.
- بررسی بلبرینگها: لقی (لقی) یا سر و صدا را بررسی کنید. یاتاقانهای فرسوده باعث خوانشهای نامنظم میشوند. اگر یاتاقانها خراب هستند، ابتدا آنها را تعویض کنید.
- چکشها/ضربهگیرها را بررسی کنید: مطمئن شوید که همه تیغهها موجود هستند و آزادانه حرکت میکنند. اگر چکشی شکسته یا گم شده است، قبل از متعادل کردن، آن (و جفت مخالف آن) را تعویض کنید.
- بررسی ساختاری: به دنبال ترکهایی در لوله یا قاب روتور باشید. این ترکها باید قبل از بالانس تعمیر شوند.
- همیشه قبل از جوشکاری وزنهها یا لمس روتور، موتور را خاموش کرده و کلید (Lockout/Tagout) را بردارید.
- از محافظ چشم مناسب استفاده کنید، به خصوص هنگام جوشکاری یا سنگ زنی.
- در طول آزمایشها (چرخش روتور)، اطمینان حاصل کنید که همه پرسنل در فاصله ایمن و دور از صفحه چرخش قرار دارند تا در صورت پرتاب شدن وزنه یا آوار، آسیبی به آنها نرسد.
فرآیند بالانس دینامیکی با استفاده از دستگاه Balanset-1A
خب، بالانس دینامیکی در عمل چگونه است؟ در محل، میتوانید از یک کیت بالانس قابل حمل (مانند Balanset-1A) برای متعادل کردن روتور روی دستگاه شما. در زیر مروری بر موارد زیر آمده است فرآیند گام به گام:
- سنسورها را نصب کنید: سنسورهای ارتعاش را در دو انتهای روتور، تا حد امکان نزدیک به تکیهگاههای یاتاقان نصب کنید. هر سنسور باید عمود بر محور روتور (برای اندازهگیری ارتعاش شعاعی) قرار گیرد.
- یک نشانگر بازتابنده وصل کنید: یک تکه کوچک نوار بازتابنده یا یک ماژیک مشابه را روی روتور بچسبانید. این وسیله توسط تاکومتر برای اندازهگیری سرعت چرخش و فاز استفاده خواهد شد.
- تنظیم دورسنج لیزری: دورسنج نوری را روی یک پایه مغناطیسی قرار دهید و آن را طوری قرار دهید که پرتو لیزر آن بتواند نشانگر بازتابنده را در هر چرخش تشخیص دهد.
- سختافزار را وصل کنید: حسگرهای ارتعاش را به دستگاه متعادلکننده وصل کنید (مثلاً Balanset-1A دستگاه را به لپتاپی که نرمافزار متعادلسازی روی آن اجرا میشود، وصل کنید.
- پیکربندی نرمافزار: برنامه بالانس را اجرا کنید و گزینه بالانس در دو صفحه را انتخاب کنید (بالانس دینامیکی دو صفحهای برای روتورهای بلند مورد نیاز است).
- وزن کالیبراسیون ورودی: یک وزنه آزمایشی کوچک که برای کالیبراسیون استفاده خواهد شد را وزن کنید. وزن دقیق آن و شعاعی که میخواهید آن را به آن وصل کنید را وارد کنید.
- قرائتهای اولیه را انجام دهید: روتور را روشن کنید و بگذارید با سرعت کاری بچرخد. حسگرها میزان ارتعاش اولیه و زاویه فاز را در هر انتها اندازهگیری میکنند.
- وزنه آزمایشی را روی صفحه ۱ وصل کنید: روتور را متوقف کنید. وزنه کالیبراسیون (آزمایشی) را روی صفحه اول به روتور محکم کنید. موقعیت زاویهای دقیق را علامت بزنید.
- اندازهگیری ارتعاش با وزنه آزمایشی: روتور را دوباره با وزنه آزمایشی متصل به آن به حرکت درآورید. مطمئن شوید که تغییر قابل توجهی (حداقل حدود 20% تغییر در دامنه ارتعاش) ایجاد میشود.
- وزنه آزمایشی را به صفحه ۲ منتقل کنید: روتور را متوقف کنید و همان وزنه آزمایشی را به صفحه دوم (نزدیک انتهای دیگر) منتقل کنید.
- دوباره روی صفحه ۲ اندازهگیری کنید: روتور را با وزنه آزمایشی در صفحه دوم راه اندازی کنید و مقادیر ارتعاش را ثبت کنید.
- محاسبه وزنهای اصلاحی: نرمافزار وزن دقیق مورد نیاز برای ایجاد تعادل روتور در هر صفحه و زاویه دقیق قرارگیری هر وزن را محاسبه میکند.
- وزنه آزمایشی را بردارید: روتور را متوقف کنید. مرحله حیاتی: قبل از اتصال وزنههای اصلاحی نهایی، وزنه کالیبراسیون (آزمایشی) را بردارید.
- اعمال وزنههای جبرانی: وزنههای جبرانکننده واقعی را طبق توصیه نرمافزار آماده کنید. این وزنهها را در موقعیتهای مشخص شده به روتور جوش دهید یا محکم وصل کنید.
- تعادل را آزمایش کنید: در نهایت، یک بار دیگر روتور را روشن کنید تا میزان ارتعاش بررسی شود. هنگامی که قرائتها نشان دهند ارتعاش در محدوده قابل قبول است (مثلاً زیر ۴.۵ میلیمتر بر ثانیه)، روتور با موفقیت بالانس شده است.
هورا، روتور ماشین چمنزنی ما بالانس شد! حالا دستگاه باید خیلی روانتر و با حداقل لرزش کار کند.
چرا ماشین چمنزنی من بعد از بالانس کردن هنوز میلرزد؟
گاهی اوقات، حتی پس از طی کردن فرآیند متعادلسازی، ممکن است روتور هنوز بلرزد. اگر ماشین چمنزنی شما پس از تلاش برای متعادلسازی روتور هنوز میلرزد، احتمالاً به دلایل زیر است: مشکلات مکانیکی دستگاه، شرایط نامناسب در طول فرآیند بالانس، یا خطاهایی در نحوه انجام بالانس.
مشکلات مکانیکی که میتوانند مانع از تعادل شوند
- فلایهای گمشده یا آسیبدیده: مطمئن شوید که تمام تیغهها یا چکشهای کوبنده وجود دارند، به درستی متصل شدهاند و در شرایط مشابه هستند. همیشه کوبندهها را به صورت دستهای تعویض کنید تا روتور متعادل بماند.
- بلبرینگ های آسیب دیده یا فرسوده: اگر یاتاقانهای روتور فرسوده شده باشند، بیش از حد لقی داشته باشند یا آسیب دیده باشند، روتور به درستی نمیچرخد. هرگونه تلاش برای متعادل کردن تا زمانی که یاتاقانها در وضعیت خوبی قرار نگیرند، بیفایده خواهد بود.
- محور خمیده: اگر شفت روتور خم شده باشد، هیچ تنظیم وزنی نمیتواند لرزش را برطرف کند. روتور خم شده نیاز به صاف کردن یا تعویض دارد.
- نقاط نصب شل: نقاط اتصال ماشین چمنزنی یا مالچپاش را بررسی کنید. اگر پیچها شل باشند یا براکتهای نصب فرسوده شده باشند، ممکن است کل دستگاه بلرزد.
- برخورد روتور با سایر قطعات: مطمئن شوید که روتور به هیچ قسمت ثابت دستگاه برخورد نمیکند.
- ترک خوردگی در بدنه ماشین چمن زنی: اگر ساختار ماشین چمنزنی ترک خورده باشد، ارتعاشات روتور میتواند تشدید و تشدید شود. چنین ترکهایی ابتدا باید تعمیر شوند.
- وجود ذرات ریز داخل روتور: گاهی اوقات مواد میتوانند درون درام روتور توخالی جمع شوند. قبل از تلاش برای بالانس کردن، داخل روتور را تمیز کنید.
Improper Balancing Conditions
- مشکلات رزونانس: اگر سرعت کارکرد روتور در فرکانس رزونانس طبیعی دستگاه یا نزدیک به آن باشد، حتی یک عدم تعادل کوچک میتواند باعث ارتعاشات نامتناسب بزرگی شود.
- تغییر شرایط در اواسط فرآیند: شرایط دستگاه در طول بالانس باید ثابت بماند. همیشه شرایط را برای تمام اندازهگیریها یکسان نگه دارید.
- سرعت یا دریچه گاز ناهموار: سعی کنید روتور را برای هر اندازهگیری با دور موتور یکسانی بچرخانید. نوسانات زیاد در سرعت بین هر اندازهگیری میتواند دادههای ارتعاش را متناقض کند.
اشتباهات رایج در استفاده از دستگاه تعادل
- خطاهای نصب سنسور: پیوست کنید vibration sensors محکم روی سطح تمیز و صاف دستگاه قرار دهید.
- عدم تنظیم دورسنج: اگر تاکومتر لیزری در طول فرآیند حرکت کند یا جابجا شود، خوانش فاز خاموش خواهد بود. آن را در جای خود محکم کنید.
- اشتباهات محاسبه زاویه: همیشه زاویه را در جهت چرخش از نقطه مرجع اندازه گیری کنید.
- وزنه آزمایشی خیلی سبک است: اگر وزنه آزمایشی خیلی کوچک باشد، ممکن است تغییر قابل توجهی در ارتعاش ایجاد نکند. در صورت نیاز از وزنه آزمایشی سنگینتری استفاده کنید.
- تداخل با سنسور دور موتور: نور شدید خورشید میتواند در توانایی تاکومتر نوری در تشخیص نشانگر اختلال ایجاد کند. در صورت نیاز، سنسور را در سایه قرار دهید.
سوالات متداول
از کجا بفهمم روتور ماشین چمنزنی من بالانس نیست؟
لرزش بیش از حد بزرگترین سرنخ است. سایر علائم هشدار دهنده شامل صداهای تق تق غیرمعمول، فرسودگی یا خرابی بسیار سریعتر از حد معمول یاتاقان ها، شل شدن مداوم پیچ و مهره ها، ایجاد ترک در قاب ماشین چمن زنی یا حتی احساس انتقال لرزش به تراکتور است. اگر ترکیبی از این موارد را مشاهده کردید، احتمالاً روتور شما نامتعادل است.
آیا میتوانم روتور ماشین چمنزنی فلیل را بدون دستگاه بالانس بالانس کنم؟
شما میتوانید یک مورد ساده را اصلاح کنید static imbalance خودتان (با قرار دادن وزنه خنثی روی سمت سنگین روتور تا زمانی که تراز بماند). با این حال، شما نمیتواند رفع یک عدم تعادل دینامیکی بدون تجهیزات تخصصی. روتورهای ماشین چمنزنی با تیغههای بلند معمولاً دارای عدم تعادل دینامیکی هستند که فقط یک بالانس دینامیکی مناسب میتواند آن را تشخیص داده و اصلاح کند.
چگونه روتور ماشین چمنزنی فلیل را به صورت دینامیکی بالانس میکنید؟
بالانس دینامیکی به ابزار یا دستگاه خاصی نیاز دارد. در عمل، شما حسگرهایی را به دستگاه متصل میکنید، از یک تاکومتر لیزری برای ردیابی چرخش روتور استفاده میکنید، یک وزنه آزمایشی اضافه میکنید تا ببینید چگونه بر لرزش تأثیر میگذارد، و سپس محاسبه میکنید که کجا باید روی وزنههای تعادل دائمی جوش دهید تا عدم تعادل را از بین ببرید. دستگاهی مانند Balanset-1A به خودکارسازی این اندازهگیریها و محاسبات کمک میکند.
اگر یک ماشین چمنزنی با روتور نامتعادل را روشن کنم، چه اتفاقی میافتد؟
این دستگاه در تمام مدت کار خود در معرض لرزش شدید و مضر قرار خواهد گرفت. این لرزش باعث میشود قطعات خیلی سریعتر فرسوده شوند - برای مثال، یاتاقانها ممکن است به طور مکرر خراب شوند و پیچها یا سایر اجزا میتوانند شل یا شکسته شوند. با گذشت زمان، فشار میتواند باعث ترک خوردن قطعات فلزی ماشین چمنزنی یا حتی آسیب به تراکتور شود. به طور خلاصه، کار با روتور نامتعادل به طور چشمگیری طول عمر تجهیزات شما را کاهش میدهد و میتواند منجر به خرابیهای ناگهانی و پرهزینه شود.
Conclusion
بالانس دینامیکی روتورهای ماشین چمنزنی و مالچپاش جنگلداری یک کار تعمیر و نگهداری حیاتی برای اطمینان از عملکرد روان و ایمن است. با شناسایی اینکه آیا عدم تعادل روتور شما استاتیک است یا دینامیک و استفاده از تجهیزات مناسب برای رفع آن، میتوانید حذف ارتعاشات مخرب و تمام مشکلاتی که ایجاد میکنند. با یک روتور متعادل، تجهیزات شما کمتر دچار سایش میشوند، یاتاقانها و سایر اجزای شما عمر طولانیتری خواهند داشت و خطر خرابیهای غیرمنتظره و خطرات ایمنی را کاهش خواهید داد.
همیشه به یاد داشته باشید که قبل از تلاش برای بالانس کردن، هرگونه مشکل مکانیکی (مانند یاتاقانهای خراب یا تیغههای گمشده) را برطرف کنید و مراحل مناسب را به دقت دنبال کنید. اگر به درستی انجام شود، بالانس دینامیکی میتواند عملکرد ماشین چمنزنی شما را به طرز چشمگیری بهبود بخشد. بسیاری از اپراتورها متوجه میشوند که پس از بالانس، دستگاه "مانند روز اول" کار میکند - دیگر نه تقتق میکند، نه لرزش بیش از حد و نه تعمیرات مکرر.
آمادهاید تا لرزش ماشین چمنزنی خود را کاهش دهید و در هزینههای تعمیر صرفهجویی کنید؟ استفاده از یک بالانسر دینامیکی قابل حمل مانند ... را در نظر بگیرید. Balanset-1A برای تنظیم روتور خود در محل. اگر سوالی دارید یا به کمک متخصص نیاز دارید، با ما تماس بگیرید - ما اینجا هستیم تا به شما کمک کنیم تا بیشترین بهره را از تجهیزات خود ببرید.
مشاهده بالانس-1A →
۰ دیدگاه