درک متعادلسازی میدانی (متعادلسازی درجا)
تعادل میدان، همچنین به عنوان شناخته شده است متعادلسازی درجا، فرآیندی از اصلاح عدم تعادل of a روتور در حالیکه در بلبرینگهای خود و ساختار تکیهگاه اش اجرا میشود، در یا نزدیک سرعت عملکرد معمول خود. برخلاف تعادل در کارگاه، جایی که روتور برداشته میشود و روی یک دستگاه متعادل کنندهتعادل سازی در سایت با ماشین کاملاً مونتاژ شده انجام میشود. این شکل عملی و روزمره از بالانس روتور برای تیمهای نگهداری و قابلیت اطمینان است، زیرا ماشین را آنگونان که واقعاً کار میکند، اصلاح میکند.
1. تعریف: تعادل سازی در سایت چیست؟
این فرآیند معمولاً از یک آنالایزر ارتعاش to measure the دامنه and فاز of the 1× (سرعت دویدن) ارتعاش، یک وزن آزمایشی با جرم شناخته شده را متصل کنید، ارتعاش جدید را دوباره اندازه بگیرید، و سپس وزن اصلاحی و موضع زاویه ای آن را محاسبه کنید. از آنجایی که روتور در یاتاقان های خود باقی میماند، نتیجه وضعیت واقعی کار ماشین را منعکس میکند نه یک شرایط ایده آل شده در یک استند تعادل سازی.
یک مرجع فاز ضروری است: تجزیه کننده ارتعاش باید بداند کجا شفت در هر لحظه کجا قرار دارد تا یک پیک ارتعاش را به زاویه نقطه سنگین تبدیل کند. این مرجع از یک دورسنج که یک بار در هر دور فعال میشود، معمولاً از یک نوار نوار بازتابنده.
2. چرا تعادل سازی در سایت 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 در مونتاژ: عدم تعادل نهایی یک ماشین مجموع عدم تعادل تمام اجزای دوار آن (پروپلر، شفت، کوپلینگ، قرقره، پیچ و پیوندها) است. تعادل سازی در سایت عدم تعادل کل مونتاژ را یک باره اصلاح میکند، از جمله تغییرات کوچکی که در هنگام بازمونتاژ ماشین معرفی شدهاند.
- اثرات عملیاتی: عدم تعادل میتواند از شرایطی ناشی شود که تنها در عملیات عادی ظاهر میشوند، مانند تشوه حرارتی of the rotor, نیروهای آیرودینامیکی، یا نیروهای هیدرولیکی. این موارد نمیتوانند بر روی یک دستگاه تعادل سازی فروشگاهی تکرار شوند.
- انباشت مواد یا فرسایش: برای فنها، دمندهها و سانتریفیوژها، انباشت نامتساوی محصول یا فرسایش نامتساوی پوشیدن باعث ایجاد عدم تعادل در طول زمان میشود. تعادلسازی در سایت (میدان) تنها راه عملی برای اصلاح این مسئله بدون بازسازی کامل است.
- عدم امکان برداشتن ماشین: برای ماشینهای بسیار بزرگ — فنهای صنعتی بزرگ، ژنراتورهای توربینی — برداشتن روتور برای تعادلسازی در کارگاه فوقالعاده هزینهبر و زمانبر است. تعادلسازی در سایت راهحل بسیار اقتصادیتر و سریعتر است و پایهی معیارهای in-situ در ایزو ۲۱۹۴۰-۱۳.
3. فرآیند تعادلسازی در سایت (روش ضریب تأثیر)
رایجترین روش برای متعادلسازی میدان، روش ضریب نفوذکه از یک دنباله منطقی و قابل تکرار پیروی میکند:
- اجرای اولیه: ماشین با سرعت عملیاتی معمول خود کار میکند و دامنه و فاز ارتعاش اولیه 1× — بردار عدم تعادل اولیه — اندازهگیری و ثبت میشوند.
- قرارگیری وزنهی آزمایشی: ماشین متوقف میشود و وزنهی آزمایشی با جرم مشخص بهطور ایمن به روتور در یک موضع زاویهای معلوم متصل میشود.
- اجرای آزمایشی: ماشین دوباره با همان سرعت کار میکند. دامنه و فاز ارتعاش جدید (بردار پاسخ) اندازهگیری و ثبت میشوند.
- محاسبه: تغییر بردار ارتعاش ناشی از وزنهی آزمایشی ضریب نفوذرا تولید میکند، که توصیف میکند چهقدر ارتعاش در نقطهی اندازهگیری برای یک عدم تعادل معین در محل تصحیح تغییر میکند. دستگاه تجزیه و تحلیل این ضریب را با بردار اولیه ترکیب میکند — با استفاده از جمع بردار — تا جرم و زاویهی دقیق تصحیح مورد نیاز را محاسبه کند.
- قرارگیری وزنهی تصحیح: ماشین متوقف میشود، وزنهی آزمایشی برداشته میشود و وزنهی تصحیح محاسبهشده بهصورت دائم در زاویهی مشخص شده متصل میشود.
- اجرای تأیید: ماشین برای آخرین بار کار میکند تا تأیید شود که ارتعاش به سطح قابل پذیری کاهش یافته است، مطابق استانداردهایی نظیر ایزو ۲۰۸۱۶-۱, and that the عدم تعادل باقیمانده در داخل تلورانس انتخاب شده قرار میگیرد.
روتورهای ساده با بالانس تک صفحهایمورد بررسی قرار میگیرند؛ روتورهای طولانیتر که مؤلفه جفت نشان میدهند نیاز به بالانس دو صفحهای (دینامیکی). A محاسبهی وزن آزمایشی کمک میکند یک جرم شروع محتاط و مؤثر برای اولین اجرای آزمایشی انتخاب کنید.
4. تعادل میدانی در عمل با دستگاه تجزیهکننده قابل حمل
در میدان، کل فرایند فوق با یک دستگاه تکدستی قابلحمل دو کانال انجام میشود، نه یک پایه تعادل. یک دستگاه تجزیهکننده دوصفحه قابل حمل مانند بالانس-1a دامنه ۱× و فاز را بر روی هر یاتاقان اندازهگیری میکند، ضرایب تأثیر را بهطور خودکار محاسبه میکند، و تصحیحهای تکصفحه و دوصفحه را هدایت میکند — سپس عدمتعادل باقیمانده را بر اساس ISO 21940-11 درجات کیفیت تعادل تحقق میبخشد. کار در یاتاقانهای خود ماشین در سرعت کاری، وضعیت واقعی را ضبط میکند — اثرات مونتاژ، حرارتی و آیرودینامیکی شامل — که یک ماشین کارگاهی نمیتواند تولید کند. تاکومتر لیزری نوری تامینشده مرجع فاز درونشهری را از یک تکهی کوچک نوار بازتابگر فراهم میکند، بنابراین بیش از یک نوار تکهای آمادهسازی شفت نیازی نیست.
5. ملاحظات کلیدی و تدابیر ایمنی
تعادل میدانی مهارت و برنامهریزی دقیق را مطالبه میکند. همانطور که در استانداردهایی مانند ایزو ۲۱۹۴۰-۱۳، ایمنی از همه چیز مهمتر است.
- ایمنی: وزنهای آزمایشی و تصحیح باید به اندازهای محکم متصل باشند تا در نیروی گریز از مرکز در سرعت کاری پایدار باقی بمانند، و دسترسی به ماشین باید کنترل شود تا حین کار آن.
- پیشنیازها: قبل از تعادل، دلایل دیگری برای لرزش بالای ۱× را رد کنید — ناهمترازی, رزونانس, ، یک میل خمیده، یا مکانیکی سستی — زیرا تعادل نمیتواند مسئلهای را حل کند که در واقع عدمتعادل نیست.
- ابزار دقیق: کار نیاز به دستگاه تجزیهکنندهای دارد که بتواند دامنه و فاز را اندازهگیری کند، به علاوه حسگر مرجع فاز (تاکومتر). اندازهگیریهای تکرارپذیر به نصب حسگر سازگار و پالس تاکومتر تمیز و قابلاعتماد بستگی دارد.
- پایداری سرعت: ماشین باید سرعت ثابتی را در طول هر اجرا حفظ کند؛ سرعت نوسانناپذیری دادههای فاز را که کل محاسبه بر آن متکی است، خراب میکند.
