درک کالیبراسیون دائمی در بالانس روتور
تعریف: کالیبراسیون دائمی چیست؟
کالیبراسیون دائمی (که به آن کالیبراسیون ذخیره شده یا ضرایب تأثیر ذخیره شده نیز گفته میشود) تکنیکی است که در متعادل سازی میدان جایی که ضرایب نفوذ مقادیری که در طول یک روش متعادلسازی اولیه تعیین میشوند، ذخیره شده و برای عملیات متعادلسازی بعدی در همان دستگاه یا دستگاههای مشابه مورد استفاده مجدد قرار میگیرند. این امر نیاز به ... را از بین میبرد. وزن آزمایشی در جلسات تعادل آینده اجرا میشود و به طور قابل توجهی زمان و تلاش مورد نیاز را کاهش میدهد.
این تکنیک بر این اصل استوار است که برای یک سیستم روتور-یاتاقان-نگهدارنده معین، ضرایب تأثیر - که نحوه واکنش سیستم به عدم تعادل را توصیف میکنند - اساساً با گذشت زمان ثابت میمانند، با فرض اینکه ویژگیهای مکانیکی سیستم تغییر قابل توجهی نمیکنند.
کالیبراسیون دائمی چگونه کار میکند؟
روش کالیبراسیون دائمی شامل دو مرحله مجزا است:
مرحله ۱: کالیبراسیون اولیه (راهاندازی یکباره)
در طول اولین بالانس کردن یک ماشین، یک عملیات کامل روش ضریب نفوذ روش انجام می شود:
- اجرای اولیه: اندازه گیری کنید عدم تعادل اولیه وضعیت.
- مسابقات وزنهبرداری آزمایشی: یک یا چند بار وزنه آزمایشی اجرا کنید (بسته به اینکه تک صفحهای باشد یا ...) متعادلسازی دو صفحهای).
- ضرایب نفوذ را محاسبه کنید: ابزار متعادلسازی، ضرایب تأثیر را از دادههای وزن آزمایشی محاسبه میکند.
- ضرایب فروشگاه: ضرایب تأثیر محاسبهشده در حافظه دستگاه ذخیره میشوند و با یک شناسه خاص دستگاه مرتبط هستند.
- متعادل سازی کامل: وزنههای اصلاحی به صورت عادی محاسبه، نصب و تأیید میشوند.
مرحله ۲: بالانس بعدی (با استفاده از کالیبراسیون ذخیره شده)
برای عملیات بالانسینگ آینده روی همان دستگاه:
- فراخوانی ضرایب ذخیره شده: ضرایب تأثیر ذخیره شده قبلی را برای این دستگاه بارگذاری کنید.
- اجرای اندازهگیری تکی: فقط ارتعاش ناشی از عدم تعادل فعلی (دامنه و) را اندازهگیری کنید فاز).
- محاسبه مستقیم: با استفاده از ضرایب ذخیره شده، دستگاه بلافاصله وزنهای اصلاحی مورد نیاز را بدون هیچ گونه آزمایش محاسبه میکند.
- نصب و بررسی: اصلاحات محاسبه شده را نصب کنید و نتایج را تأیید کنید.
این امر، یک روش متعادلسازی دو صفحهای معمول را از پنج بار اجرای ماشین (اولیه، آزمایش #1، آزمایش #2، اصلاح، تأیید) به تنها دو بار اجرا (اندازهگیری اولیه، تأیید) کاهش میدهد - که صرفهجویی قابل توجهی در زمان است.
مزایای کالیبراسیون دائمی
کالیبراسیون دائمی مزایای قانعکنندهای را ارائه میدهد، به ویژه در زمینههای عملیاتی خاص:
۱. صرفهجویی قابل توجه در زمان
حذف آزمایشهای وزنی میتواند زمان بالانس را به میزان 50-70% کاهش دهد. برای تجهیزات تولیدی حیاتی که خرابی دستگاه هزینهبر است، این امر مستقیماً به صرفهجویی در هزینهها منجر میشود.
۲. کاهش چرخههای ماشین
روشن و خاموش شدنهای کمتر، عمر تجهیزات را افزایش میدهد، به خصوص برای ماشینهایی که ظرفیت چرخه شروع محدودی دارند یا در هنگام راهاندازی، تنشهای حرارتی بالایی دارند.
۳. رویه سادهشده
تکنسینها نیازی به جابجایی، وزن کردن و نصب وزنههای آزمایشی ندارند و این امر پیچیدگی و احتمال خطا را کاهش میدهد.
۴. ثبات
استفاده از دادههای کالیبراسیون یکسان، رویکرد متعادلسازی ثابتی را در بین اپراتورهای متعدد و جلسات سرویس تضمین میکند.
۵. راندمان خط تولید
برای تولیدکنندگانی که روتورهای یکسان را در تولید بالانس میکنند (مثلاً روتور موتور، پروانه فن)، کالیبراسیون دائمی به طور چشمگیری سرعت فرآیند را افزایش میدهد و بالانس درون خطی یا انتهای خطی را عملی میکند.
چه زمانی از کالیبراسیون دائمی استفاده کنیم؟
کالیبراسیون دائمی در سناریوهای خاص بیشترین فایده را دارد:
کاربردهای ایدهآل
- متعادلسازی روتین: تجهیزاتی که به دلیل تجمع، سایش یا تغییرات عملیاتی نیاز به تنظیم مجدد دورهای دارند.
- ناوگان ماشینهای یکسان: چندین واحد یکسان (مدل، نصب، شرایط عملیاتی یکسان) که کالیبراسیون از یکی میتواند برای بقیه نیز اعمال شود.
- متعادل سازی تولید: محیطهای تولیدی که روتورهای یکسان زیادی را متعادل میکنند.
- حداقل زمان مورد نیاز برای خرابی: تجهیزات حیاتی که هر دقیقه از خرابی آنها تأثیر اقتصادی بالایی دارد.
- سیستمهای مکانیکی پایدار: ماشینهایی با ویژگیهای یاتاقان ثابت، فونداسیونهای صلب و شرایط عملیاتی بدون تغییر.
چه زمانی استفاده نشود
کالیبراسیون دائمی ممکن است در موارد زیر مناسب نباشد:
- تغییرات مکانیکی قابل توجهی رخ داده است (تعویض یاتاقان، اصلاح فونداسیون، تغییر کوپلینگ)
- سرعت عملیاتی نسبت به سرعت کالیبراسیون تغییر کرده است
- روتور دستخوش تغییرات ساختاری شده است
- رفتار سیستم غیرخطی شده است (لقی، ترک، ساییدگی یاتاقان)
- این یک کار منحصر به فرد و یک بار مصرف برای ایجاد تعادل است
- کیفیت ترازو با دقت بالا مورد نیاز است (آزمایشهای آزمایشی، تأیید را ارائه میدهند)
اعتبار و محدودیتها
اثربخشی کالیبراسیون دائمی به چندین فرض و محدودیت بستگی دارد:
فرضیاتی که باید رعایت شوند
- خطی بودن سیستم: سیستم روتور-یاتاقان باید به صورت خطی به عدم تعادل پاسخ دهد (پاسخ ارتعاش متناسب با جرم عدم تعادل است).
- پایداری مکانیکی: سختی تکیهگاه، میرایی و مشخصات فونداسیون اساساً باید بدون تغییر باقی بمانند.
- شرایط عملیاتی: سرعت، دما، بار و سایر عوامل مؤثر بر پاسخ ارتعاش باید ثابت باشند.
- شعاع صفحه اصلاح: وزنهها باید در همان محل شعاعی که در زمان کالیبراسیون قرار داشتند، قرار داده شوند.
منابع خطا
عوامل متعددی میتوانند باعث شوند کالیبراسیونهای ذخیره شده به مرور زمان دقیق نباشند:
- سایش یاتاقان، افزایش فاصله بین یاتاقانها و تغییر در سختی آنها
- نشست یا تخریب فونداسیون
- تغییرات در گشتاور پیچ نصب
- تغییرات دما که بر ویژگیهای یاتاقان تأثیر میگذارند
- تغییرات شرایط فرآیند (جریان، فشار، بار)
بهترین روشها برای کالیبراسیون دائمی
برای اطمینان از نتایج قابل اعتماد هنگام استفاده از کالیبراسیون دائمی:
۱. کالیبراسیون اولیه با کیفیت بالا انجام دهید
- از وزنههای آزمایشی با اندازه مناسب استفاده کنید (تغییر ارتعاش ۲۵-۵۰۱TP3T ایجاد کند)
- اطمینان از نسبت سیگنال به نویز مناسب در طول اندازهگیریها
- چندین اندازهگیری انجام دهید و میانگین آنها را بگیرید
- تأیید کنید که کالیبراسیون در بالانس اولیه نتایج قابل قبولی را ارائه میدهد.
۲. همه چیز را مستند کنید
اطلاعات حیاتی را با کالیبراسیون ذخیره شده ثبت کنید:
- شناسایی و مکانیابی ماشین
- تاریخ کالیبراسیون
- شرایط عملیاتی (سرعت، دما، بار)
- مکانهای اندازهگیری و انواع حسگرها
- مکانها و شعاعهای صفحه اصلاح
- هرگونه شرایط یا ملاحظات خاص
۳. به صورت دورهای تأیید کنید
به صورت دورهای، یک روش وزن آزمایشی کامل انجام دهید تا تأیید کنید که ضرایب ذخیره شده معتبر باقی میمانند. یک روش خوب این است که:
- سالانه تأیید وزن آزمایشی را انجام دهید
- پس از هرگونه کار مکانیکی قابل توجه، دوباره تأیید کنید
- مقایسه نتایج واقعی و پیشبینیشده هنگام استفاده از کالیبراسیون ذخیرهشده
۴. محدودیتهای اعتبارسنجی را تعیین کنید
معیارهایی برای زمان کالیبراسیون مجدد تعیین کنید:
- اگر وزنهای اصلاحی محاسبهشده بهطور نامعقولی بزرگ باشند
- اگر لرزش پس از اصلاح، آنطور که انتظار میرود کاهش نیابد
- اگر ارتعاشات به طور قابل توجهی از الگوهای معمول تغییر کرده باشد
۵. از مراحل تأیید استفاده کنید
همیشه پس از نصب اصلاحات محاسبه شده از کالیبراسیون ذخیره شده، یک آزمایش تأیید انجام دهید. اگر نتایج رضایتبخش نبود، کالیبراسیون جدیدی را با وزنههای آزمایشی انجام دهید.
کالیبراسیون دائمی در محیطهای تولیدی
در محیطهای تولیدی، کالیبراسیون دائمی از ارزش ویژهای برخوردار است:
روش راهاندازی
- با استفاده از روش کامل وزن آزمایشی در ایستگاه تعادل تولید، روتور “اصلی” را متعادل کنید.
- ضرایب تأثیر را به عنوان استاندارد برای این نوع روتور ذخیره کنید.
- برای هر روتور بعدی، عدم تعادل اولیه را اندازهگیری کرده و اصلاحات محاسبه شده با استفاده از ضرایب ذخیره شده را اعمال کنید.
- میزان موفقیت را پیگیری کنید و به صورت دورهای دقت کالیبراسیون را با استفاده از وزنههای آزمایشی روی روتورهای نمونه تأیید کنید.
کنترل کیفیت
پیادهسازی کنترل فرآیند آماری برای نظارت بر:
- توزیع مقادیر اولیه عدم تعادل
- توزیع اندازهها و زوایای وزنههای اصلاحی
- عدم تعادل باقی مانده پس از اصلاح
- فراوانی شکستهای اصلاحی که نیاز به دوبارهکاری دارند
پشتیبانی فناوری و نرمافزار
ابزارهای تعادل مدرن، ویژگیهای کالیبراسیون دائمی گستردهای را ارائه میدهند:
- ذخیره سازی پایگاه داده: کالیبراسیونهای متعدد را که بر اساس شناسه، مدل یا مکان دستگاه سازماندهی شدهاند، ذخیره کنید
- مدیریت ضریب: ویرایش، بهروزرسانی و حذف کالیبراسیونهای ذخیرهشده
- شاخصهای اعتبار: پیگیری تاریخ کالیبراسیون، تعداد استفاده و آمار موفقیت
- صادرات/واردات: دادههای کالیبراسیون را بین ابزارها به اشتراک بگذارید یا از آنها در رایانه پشتیبان تهیه کنید
- انتخاب حالت خودکار: بین حالت وزنه آزمایشی و حالت کالیبراسیون دائمی انتخاب کنید
ارتباط با سایر مفاهیم متعادلسازی
کالیبراسیون دائمی بر اساس اصول اساسی تعادل بنا شده است:
- به دقت آن متکی است روش ضریب نفوذ
- موفقیت در گرو خوبی است متعادل کردن حساسیت
- نتایج باید مطابقت داشته باشند تحمل متعادل کننده الزامات
- با هر دو سازگار است تک صفحهای and متعادلسازی دو صفحهای رویهها
درک این مفاهیم بنیادی برای اجرای موفقیتآمیز و عیبیابی تکنیکهای کالیبراسیون دائمی ضروری است.