مشکل اصلی: ایجاد تعادل دقیقاً یک چیز را حل می‌کند

بالانس کردن، عدم تقارن جرم را در یک قطعه چرخان اصلاح می‌کند. همین. مرکز جرم روتور با محور چرخش آن منطبق نیست، بنابراین هر چرخش یک نیروی گریز از مرکز ایجاد می‌کند که دستگاه را می‌لرزاند. وزنه‌های اصلاح، مرکز جرم را به محور برمی‌گردانند. لرزش کاهش می‌یابد.

اما ارتعاش در ماشین‌آلات دوار حداقل هشت منبع مشترک دارد. عدم تعادل تنها یکی از آنهاست. موارد دیگر - رزونانس، شل بودن، عدم هم‌ترازی، خمیدگی شفت‌ها، روتورهای کثیف، اعوجاج حرارتی و خطاهای رویه‌ای - ارتعاشاتی ایجاد می‌کنند که به نظر می‌رسد از بسیاری جهات مانند عدم تعادل عمل می‌کند: سنکرون است (۱× دور در دقیقه)، دوره‌ای است و دستگاه را در جهت شعاعی می‌لرزاند. بخش ناامیدکننده این است که اضافه کردن وزنه‌های اصلاحی به دستگاهی که از لقی یا رزونانس رنج می‌برد، نه تنها بی‌نتیجه است، بلکه می‌تواند اوضاع را بدتر کند.

The Balanset-1A یک بالانسر است، اما همچنین یک آنالیزور ارتعاش با آنالیز طیف FFT و حالت ارتعاش‌سنج است. این ابزارهای تشخیصی کلید شناسایی هشت علتی هستند که واقعاً با آنها مواجه هستید - قبل از اینکه وقت خود را صرف وزنه‌های آزمایشی کنید.

"عدم تعادل کاذب" - ۵ عیب که آن را تقلید می‌کنند

طنین: تله‌ای که حداقل یک بار همه را گرفتار می‌کند

نزدیک به رزونانس، زاویه فاز بین نیروی عدم تعادل و پاسخ ارتعاش با تغییرات کوچک سرعت به سرعت تغییر می‌کند. اگر دستگاه با سرعت ۱۴۸۰ دور در دقیقه کار کند و فرکانس طبیعی سازه ۱۵۰۰ دور در دقیقه باشد، یک رانش سرعت ۱۱TP3T می‌تواند فاز را ۳۰ تا ۴۰ درجه تغییر دهد. نرم‌افزار متعادل‌سازی در هر بار اجرا زاویه متفاوتی را می‌بیند و هر بار تصحیح متفاوتی را محاسبه می‌کند.

آزمایش تشخیصی ساده است: در حالت ارتعاش‌سنج Balanset-1A، سرعت را ثابت نگه دارید و فاز را بررسی کنید. اگر در حالی که RPM پایدار است، بیش از 10 تا 20 درجه منحرف شود، نزدیک به رزونانس هستید. راه حل، وزنه‌های آزمایشی بیشتر نیست - یا تغییر سرعت کار (کار با RPM متفاوت) یا اصلاح سختی یا جرم سازه برای تغییر فرکانس طبیعی از سرعت کار است.

سستی: چیزی که محاسبات را خراب می‌کند

ریاضی متعادل‌سازی، جبر خطی است. این جبر فرض می‌کند که دو برابر کردن نیروی عدم تعادل، پاسخ ارتعاش را دو برابر می‌کند. شل بودن، این فرض را نقض می‌کند. یک پایه یاتاقان شل ممکن است در یک جهت سفت باشد اما در جهت دیگر شل باشد. یک پایه نرم، دستگاه را در یک دامنه ارتعاش خاص از یک پایه بلند می‌کند و سفتی مؤثر را در اواسط چرخه تغییر می‌دهد.

قبل از بالانس کردن هر دستگاهی، موارد زیر را بررسی کنید: تمام پیچ‌های لنگر محکم بسته شده‌اند، پایه نرمی وجود ندارد (گیج فیلر زیر هر پایه)، هیچ ترک در صفحه پایه وجود ندارد، هیچ لقی در پایه‌های یاتاقان وجود ندارد. اگر طیف Balanset-1A به جای یک پیک واضح ۱×، "جنگلی" از هارمونیک‌ها را نشان می‌دهد، ابتدا ساختار را تعمیر کنید.

ناهم‌ترازی: امضای ۲×

ناهمراستایی کوپلینگ عمدتاً در سرعت 2x دور در دقیقه (و گاهی اوقات 3x دور در دقیقه) نیرو تولید می‌کند. اگر تبدیل فوریه سریع Balanset-1A یک مؤلفه قوی 2x را نشان دهد - به خصوص همراه با ارتعاش محوری بالا - مشکل از همراستایی است، نه بالانس. ابتدا شفت‌ها را با لیزر همراستا کنید. سپس بررسی کنید که آیا هنوز به بالانس نیاز است یا خیر. اغلب اینطور نیست.

وضعیت روتور: پروانه‌های کثیف و شفت‌های خمیده

مشکل روتور کثیف

گرد و غبار، تجمع مواد، رسوبات کلسیم، خوردگی - هر یک از این موارد روی پره‌های فن، پروانه‌های پمپ یا روتورهای سانتریفیوژ باعث توزیع ناهموار جرم می‌شوند. دستگاه می‌لرزد. وسوسه این است که آن را "به همان شکلی که هست" متعادل کنید و به تولید برگردید.

این کار را نکنید. دستگاه Balanset-1A یک محلول اصلاح برای روتور کثیف تولید می‌کند. این دستگاه نمی‌داند روتور کثیف است - فقط ارتعاش را اندازه‌گیری و محاسبه می‌کند. اما این رسوبات در حین کار پوسته پوسته می‌شوند. در یک فن که گاز داغ را پردازش می‌کند، یک تکه رسوب ساعت ۲ بامداد شنبه می‌افتد. حالا روتور فوراً از تعادل خارج می‌شود - حتی بدتر از آن، زیرا وزنه‌های اصلاح شما در حال جبران کثیفی‌هایی بودند که تازه افتاده بودند. اکنون وزنه‌ها منبع عدم تعادل هستند.

خم شدن شفت‌ها: چرا وزنه‌های سنگین با یک سرعت ثابت کمکی نمی‌کنند

یک شفت خمیده باعث ایجاد خروج از مرکز می‌شود - مرکز هندسی با مرکز چرخش مطابقت ندارد. این حالت مانند عدم تعادل در سرعت ۱ برابر دور در دقیقه به نظر می‌رسد. تفاوت اساسی: یک شفت خمیده ارتعاشی ایجاد می‌کند که به سرعت وابسته است، به گونه‌ای که یک عدم تعادل ساده اینطور نیست. گاهی اوقات می‌توانید ارتعاش را در یک سرعت خاص با یک وزنه اصلاحی بزرگ کاهش دهید، اما در هر سرعت دیگری ارتعاش بدتر است. و تنش شفت افزایش می‌یابد و عمر یاتاقان و کوپلینگ را کوتاه می‌کند.

این تأیید به صورت مکانیکی انجام می‌شود: در حالی که شفت را به آرامی با دست می‌چرخانید، میزان انحراف را با یک نشانگر عقربه‌ای اندازه‌گیری کنید. اگر انحراف کل نشان داده شده (TIR) از حد مجاز دستگاه - معمولاً 0.02 تا 0.05 میلی‌متر برای روتورهای دقیق، و تا 0.1 میلی‌متر برای روتورهای سنگین صنعتی - بیشتر شود، شفت باید صاف یا تعویض شود. بالانس کردن نمی‌تواند هندسه را اصلاح کند.

خطاهای رویه‌ای: وزن آزمایشی، زاویه و دما

گاهی اوقات دستگاه سالم است و مشکل در روش کار است. اینها خطاهایی هستند که باعث می‌شوند تکنسین‌ها فکر کنند "دستگاه خراب است" در حالی که در واقع داده‌های ورودی اشتباه هستند.

وزنه آزمایشی خیلی کوچک است

سیستم Balanset-1A با اندازه‌گیری نحوه واکنش سیستم به یک وزنه آزمایشی شناخته شده، آن را یاد می‌گیرد. اگر وزنه آزمایشی خیلی کوچک باشد، تغییر در دامنه و فاز در نویز اندازه‌گیری پنهان می‌شود. نرم‌افزار ضرایب تأثیر را از نویز محاسبه می‌کند و اصلاح حاصل اساساً تصادفی است.

هدف: وزنه آزمایشی باید دامنه یا فاز را حداقل 20-30% تغییر دهد. اگر 10 گرم اضافه کردید و عدد به سختی تغییر کرد، 20 گرم یا 30 گرم را امتحان کنید. با احتیاط شروع کنید، اما در صورت نیاز از افزایش وزنه نترسید. محاسبات به یک سیگنال واضح نیاز دارند.

خطاهای اندازه‌گیری زاویه

تعادل یک ریاضی برداری است. یک وزنه ۱۰ گرمی در زاویه قائمه، عدم تعادل را خنثی می‌کند. همان ۱۰ گرم در زاویه ۱۸۰ درجه از زاویه قائمه دو برابر عدم تعادل. دو خطای رایج باعث این امر می‌شوند: اندازه‌گیری زاویه‌ها در خلاف جهت چرخش در حالی که نرم‌افزار انتظار چرخش در خلاف جهت چرخش (یا برعکس) را دارد، و جابجایی تاکومتر یا علامت بازتابنده بین دورها، که مرجع صفر را تغییر می‌دهد.

هر دو قاتل خاموش هستند - نرم‌افزار یک اصلاح مطمئن نشان می‌دهد، آن را نصب می‌کنید و لرزش بالا می‌رود. اگر لرزش پس از نصب اصلاح محاسبه‌شده افزایش یافت، اولین چیزی که باید بررسی شود این است که آیا زاویه در جهت صحیح اندازه‌گیری شده است یا خیر.

اعوجاج حرارتی: مشکل "امروز صبح خوب بود"

موتوری که در دمای سیم‌پیچ ۲۰ درجه سانتیگراد متعادل شده است، ممکن است در دمای ۸۰ درجه سانتیگراد به شدت بلرزد. فن‌های گاز داغ که گاز فرآیندی ۲۰۰ تا ۴۰۰ درجه سانتیگراد را تحمل می‌کنند، دچار کمان حرارتی می‌شوند - شفت یا پروانه با افزایش دما کمی تاب برمی‌دارد و توزیع جرم را تغییر می‌دهد. تعادلی که در سرما به دست آورده‌اید، در گرما از بین می‌رود.

راه حل: قبل از انجام آخرین تست بالانس تریم، دستگاه را در حالت پایدار حرارتی (دمای عملیاتی کامل، شرایط پایدار) قرار دهید. برای دستگاه‌هایی که در حالت داغ کار می‌کنند، حالت بالانس را روی حالت "داغ" قرار دهید. اگر دستگاه تغییر ارتعاش قابل توجهی از حالت سرد به گرم دارد، هر دو حالت را ثبت کنید - برخی از مشتریان با علم به اینکه ارتعاش شروع سرد بیشتر است، آن را می‌پذیرند و می‌دانند که با گرم شدن دستگاه، این ارتعاش کاهش می‌یابد.

جدول تصمیم‌گیری: طیف به شما چه می‌گوید؟

دستگاه Balanset-1A را در حالت طیف FFT باز کنید. به پیک‌ها نگاه کنید. الگو را با خطا مطابقت دهید.

گزارش میدانی: هواداری که مدام برمی‌گشت

یک کارخانه فرآوری غلات، یک فن بزرگ القایی ۴۵ کیلوواتی با سرعت ۱۴۷۰ دور در دقیقه را فراخوان کرد. آنها در عرض شش ماه، سه بار آن را بالانس کرده بودند. هر بار: لرزش به حدود ۲ میلی‌متر بر ثانیه کاهش می‌یافت و ظرف ۳ تا ۴ هفته به بالای ۸ میلی‌متر بر ثانیه می‌رسید. تکنسین قبلی پس از هر بار بالانس، وزنه‌های اصلاح را جوش داده بود - سه مجموعه از سه بازدید جداگانه، که همگی هنوز روی پروانه بودند.

اولین کاری که انجام دادم این بود که Balanset-1A را در حالت طیف اجرا کردم. تبدیل فوریه سریع (FFT) یک پیک واضح ۱× را در ۲۴.۵ هرتز (سرعت شفت) نشان داد - بنابراین به نظر می‌رسید که عدم تعادل وجود دارد. فاز پایدار بود. هیچ لقی وجود نداشت. هیچ نشانه‌ای از عدم هم‌ترازی وجود نداشت. آن قسمت بررسی شد.

سپس به پروانه نگاه کردم. پوشش غبار دانه درشت، به ضخامت ۳ تا ۵ میلی‌متر، به طور ناهموار توزیع شده بود. تکنسین قبلی هر بار در مقابل غبار تعادل خود را حفظ کرده بود. غبار جمع می‌شد، جابجا می‌شد، تا حدی می‌افتاد - و لرزش دوباره برگشت. وزنه‌های اصلاحی حاصل از سه بازدید، حالا با هم در تضاد بودند.

تمام وزنه‌های اصلاح قبلی (سه مجموعه، در مجموع ۱۱ وزنه) را برداشتیم. پروانه را تا سطح فلز خالص تمیز کردیم. از ابتدا بالانس کردیم. اصلاح تک صفحه‌ای ۲ صفحه‌ای: ۲۲ گرم جلو، ۱۵ گرم عقب.

کارخانه یک برنامه تمیزکاری ماهانه برای پروانه نصب کرد. شش ماه بعد: لرزش هنوز ۱.۱ میلی‌متر بر ثانیه است. نیازی به بالانس مجدد نیست. سه بازدید قبلی - برداشتن وزنه‌های قدیمی، جوشکاری، اندازه‌گیری - در مجموع هزینه‌ای بیشتر از یک تشخیص صحیح داشت.

چک لیست پیش از تعادل

قبل از اینکه وزنه آزمایشی را روی هر دستگاهی قرار دهید، تمام موارد موجود در این لیست را بررسی کنید. اگر هر یک از بررسی‌ها ناموفق بود، ابتدا آن را اصلاح کنید. بالانس کردن دستگاهی که یکی از این بررسی‌ها را با شکست مواجه کند، اتلاف وقت است.

1. 1
   روتور تمیزه؟

   فلز خالص. بدون گرد و غبار، بدون رسوب، بدون تجمع محصول. اگر نمی‌توانید آن را تمیز کنید، ریسک را مستند کنید و به مشتری بگویید که ممکن است تعادل برقرار نباشد.
2. 2
   شفت مستقیم؟

   نشانگر صفحه مدرج را بررسی کنید. TIR در محدوده تلرانس دستگاه (0.02-0.05 میلی‌متر برای دقت بالا، 0.1 میلی‌متر برای صنایع سنگین) باشد. در صورت خارج شدن، آن را صاف یا تعویض کنید.
3. 3
   شل شدگی نداره؟

   تمام پیچ‌ها گشتاوردهی شده‌اند. گیج فیلر زیر هر پایه - بدون پایه نرم. بدون ترک در صفحه پایه. پایه‌های یاتاقان محکم. طیف: بدون "جنگلی" از هارمونیک‌ها.
4. 4
   ترازبندی قابل قبوله؟

   ارتعاش محوری کمتر از 50% شعاعی. هیچ 2× قوی در طیف وجود ندارد. در صورت مشکوک بودن، ابتدا با لیزر تراز کنید.
5. 5
   نزدیک به رزونانس نیست؟

   فاز پایدار (در محدوده ±10 درجه) در دور موتور ثابت. در صورت تغییر فاز، قبل از بالانس، سرعت را تغییر دهید یا ساختار را اصلاح کنید.
6. 6
   در دمای عملیاتی؟

   برای ماشین‌های با کارکرد گرم: تعادل در حالت پایدار حرارتی، نه در حالت سرد. اگر تفاوت سرد/گرم قابل توجه است، هر دو را مستند کنید.
7. 7
   دورسنج و رفرنس درست شدن؟

   علامت بازتابنده در جای خود قرار دارد. دورسنج محکم شده است. جهت زاویه تأیید شده است (با یا در خلاف جهت چرخش). پس از اولین اجرا، هیچ مرجعی را جابجا نکنید.

سوالات متداول