درک متعادل‌سازی میدانی (متعادل‌سازی درجا)

تعریف: متعادل‌سازی میدان چیست؟

تعادل میدان، همچنین به عنوان شناخته شده است متعادل‌سازی درجا، فرآیند اصلاح عدم تعادل یک روتور در حالی است که در یاتاقان‌ها و ساختار پشتیبانی خود، در سرعت عملیاتی معمول یا نزدیک به آن، کار می‌کند. برخلاف بالانس کارگاهی، که در آن روتور برداشته شده و روی یک دستگاه بالانس تخصصی قرار می‌گیرد، بالانس میدانی در محل و با دستگاه کاملاً مونتاژ شده انجام می‌شود.

این فرآیند معمولاً شامل استفاده از یک آنالیزور ارتعاش قابل حمل برای اندازه‌گیری دامنه و فاز ارتعاش 1X (سرعت حرکت)، اتصال یک وزنه آزمایشی با جرم مشخص، اندازه‌گیری مجدد پاسخ ارتعاش جدید و سپس استفاده از آن اطلاعات برای محاسبه وزنه اصلاحی مورد نیاز و محل قرارگیری زاویه‌ای آن است.

چرا متعادل‌سازی میدان ضروری است؟

اگرچه بالانس کارگاهی بسیار دقیق است، اما نمی‌تواند تمام عواملی را که بر بالانس یک ماشین در محیط عملیاتی آن تأثیر می‌گذارند، در نظر بگیرد. بالانس میدانی زمانی ضروری است که عدم بالانس ناشی از در نظر گرفتن کل مجموعه ماشین باشد یا فقط با در نظر گرفتن آن قابل اصلاح باشد. دلایل رایج عبارتند از:

• عدم تعادل مونتاژ: عدم تعادل نهایی یک ماشین، مجموع عدم تعادل تمام اجزای چرخان آن (مثلاً پروانه، شفت، کوپلینگ، قرقره) است. بالانس میدانی، عدم تعادل کل مجموعه را به طور همزمان اصلاح می‌کند.
• اثرات عملیاتی: عدم تعادل می‌تواند ناشی از عواملی باشد که فقط در شرایط عملیاتی عادی ظاهر می‌شوند، مانند اعوجاج حرارتی روتور، نیروهای آیرودینامیکی یا نیروهای هیدرولیکی. این موارد را نمی‌توان در یک دستگاه بالانس کارگاهی شبیه‌سازی کرد.
• تجمع یا فرسایش مواد: برای ماشین‌هایی مانند فن‌ها، دمنده‌ها و سانتریفیوژها، تجمع ناهموار محصول یا سایش ناهموار می‌تواند به مرور زمان باعث عدم تعادل شود. بالانس میدانی تنها راه عملی برای اصلاح این مشکل بدون نیاز به تعمیرات اساسی است.
• غیرعملی بودن حذف: برای ماشین‌های بسیار بزرگ، مانند فن‌های صنعتی بزرگ یا ژنراتورهای توربینی، برداشتن روتور برای بالانس کارگاهی بسیار پرهزینه و زمان‌بر است. بالانس میدانی یک راه حل بسیار اقتصادی‌تر و سریع‌تر است.

فرآیند متعادل‌سازی میدان (روش ضریب نفوذ)

رایج‌ترین روش برای متعادل‌سازی میدان، روش ضریب نفوذکه از یک فرآیند منطقی و گام به گام پیروی می‌کند:

1. اجرای اولیه: دستگاه با سرعت عملیاتی معمول خود کار می‌کند و دامنه و فاز ارتعاش اولیه ۱X ("بردار عدم تعادل") اندازه‌گیری و ثبت می‌شود.
2. قرار دادن وزنه آزمایشی: دستگاه متوقف شده و یک وزنه آزمایشی با جرم مشخص، به طور ایمن در موقعیت زاویه‌ای مشخص به روتور متصل می‌شود.
3. اجرای آزمایشی: دستگاه دوباره با همان سرعت به کار می‌افتد. دامنه و فاز ارتعاش جدید ("بردار پاسخ") اندازه‌گیری و ثبت می‌شوند.
4. محاسبه: تغییر در بردار ارتعاش ناشی از وزنه آزمایشی برای محاسبه «ضریب تأثیر» استفاده می‌شود. این ضریب نشان می‌دهد که ارتعاش در نقطه اندازه‌گیری برای مقدار مشخصی از عدم تعادل در محل اصلاح، چقدر تغییر می‌کند. سپس تحلیلگر از این ضریب و بردار عدم تعادل اولیه برای محاسبه جرم و زاویه دقیق وزنه اصلاحی مورد نیاز استفاده می‌کند.
5. قرار دادن وزنه اصلاحی: دستگاه متوقف می‌شود، وزنه آزمایشی برداشته می‌شود و وزنه اصلاحی نهایی محاسبه شده به طور دائم در زاویه مشخص شده متصل می‌شود.
6. اجرای تأیید: دستگاه برای آخرین بار اجرا می‌شود تا تأیید شود که لرزش به سطح قابل قبولی، مطابق با استانداردهایی مانند ...، کاهش یافته است. ایزو ۲۰۸۱۶-۱.

ملاحظات و اقدامات حفاظتی کلیدی

متعادل‌سازی میدان نیاز به مهارت و برنامه‌ریزی دقیق دارد. همانطور که در استانداردهایی مانند ... ذکر شده است. ایزو ۲۱۹۴۰-۱۳، ایمنی از همه چیز مهم‌تر است.

• Safety: وزنه‌های آزمایشی و اصلاحی باید به طور ایمن متصل شوند تا در برابر نیروهای گریز از مرکز در سرعت عملیاتی مقاومت کنند. دسترسی به دستگاه باید در حین کار کنترل شود.
• پیش‌نیازها: قبل از تلاش برای حفظ تعادل، سایر علل احتمالی ارتعاش زیاد ۱X، مانند ناهم‌ترازی، رزونانس یا شل بودن، باید رد شود.
• ابزار دقیق: این فرآیند به یک آنالایزر ارتعاش با قابلیت اندازه‌گیری دامنه و فاز و همچنین یک سنسور مرجع فاز (تاکومتر) نیاز دارد.

← بازگشت به فهرست اصلی