Kentän tasapainottamisen ymmärtäminen (paikan päällä tapahtuva tasapainottaminen)

Määritelmä: Mitä on kentän tasapainotus?

Kentän tasapainottaminen, joka tunnetaan myös nimellä paikan päällä tapahtuva tasapainottaminen, on prosessi, jossa roottorin epätasapaino korjataan sen käydessä omissa laakereissaan ja tukirakenteessaan normaalilla tai lähellä normaalia käyntinopeuttaan. Toisin kuin konepajatasapainotuksessa, jossa roottori irrotetaan ja asetetaan erikoistuneeseen tasapainotuskoneeseen, kenttätasapainotus suoritetaan paikan päällä koneen ollessa täysin koottu.

Prosessiin kuuluu tyypillisesti kannettavan värähtelyanalysaattorin käyttö 1X (ajonopeus) -värähtelyn amplitudin ja vaiheen mittaamiseen, tunnetun massan omaavan koepainon kiinnittämiseen, uuden värähtelyvasteen mittaamiseen uudelleen ja sitten näiden tietojen käyttämiseen tarvittavan korjauspainon ja sen kulmasijoituksen laskemiseen.

Miksi kentän tasapainottaminen on välttämätöntä?

Vaikka konepajatasapainotus on erittäin tarkkaa, se ei voi ottaa huomioon kaikkia koneen tasapainoon sen käyttöympäristössä vaikuttavia tekijöitä. Kenttätasapainotus on tarpeen, kun epätasapaino johtuu koko koneen kokoonpanosta tai se voidaan korjata vain ottamalla huomioon koko koneen kokoonpano. Yleisiä syitä ovat:

• Kokoonpanon epätasapaino: Koneen lopullinen epätasapaino on kaikkien sen pyörivien osien (esim. juoksupyörä, akseli, kytkin, väkipyörä) epätasapainon summa. Kenttätasapainotus korjaa koko kokoonpanon epätasapainon kerralla.
• Toiminnalliset vaikutukset: Epätasapainon voivat aiheuttaa tekijät, jotka ilmenevät vain normaaleissa käyttöolosuhteissa, kuten roottorin lämpömuodonmuutos, aerodynaamiset voimat tai hydrauliset voimat. Näitä ei voida toistaa konepajan tasapainotuskoneella.
• Materiaalin kertyminen tai kuluminen: Koneissa, kuten tuulettimissa, puhaltimissa ja sentrifugeissa, tuotteen epätasainen kertyminen tai epätasainen kuluminen voi ajan myötä aiheuttaa epätasapainoa. Kenttätasapainotus on ainoa käytännöllinen tapa korjata tämä ilman täydellistä remonttia.
• Poiston epäkäytännöllisyys: Hyvin suurissa koneissa, kuten suurissa teollisuuspuhaltimissa tai turbiinigeneraattoreissa, roottorin irrottaminen korjaamon tasapainotusta varten on erittäin kallista ja aikaa vievää. Kenttätasapainotus on paljon taloudellisempi ja nopeampi ratkaisu.

Kentän tasapainotusprosessi (vaikutuskerroinmenetelmä)

Yleisin kentän tasapainotusmenetelmä on vaikutuskerroinmenetelmä, joka noudattaa loogista, vaiheittaista prosessia:

1. Alkuperäinen suoritus: Konetta käytetään normaalilla käyttönopeudellaan ja alkuperäinen 1X värähtelyn amplitudi ja vaihe ("epätasapainovektori") mitataan ja tallennetaan.
2. Koepainojen sijoittelu: Kone pysäytetään ja tunnetun massan omaava koepaino kiinnitetään tukevasti roottoriin tunnettuun kulma-asentoon.
3. Koeajo: Kone käy uudelleen samalla nopeudella. Uusi värähtelyn amplitudi ja vaihe ("vastevektori") mitataan ja tallennetaan.
4. Laskeminen: Koepainon aiheuttamaa värähtelyvektorin muutosta käytetään "vaikutuskertoimen" laskemiseen. Tämä kerroin kuvaa, kuinka paljon värähtely mittauspisteessä muuttuu tietyllä epätasapainon määrällä korjauskohdassa. Analysaattori käyttää sitten tätä kerrointa ja alkuperäistä epätasapainovektoria laskeakseen tarvittavan korjauspainon tarkan massan ja kulman.
5. Korjauspainon sijoittelu: Kone pysäytetään, koepaino poistetaan ja laskettu lopullinen korjauspaino kiinnitetään pysyvästi määritettyyn kulmaan.
6. Vahvistusajo: Kone käynnistetään viimeisen kerran sen varmistamiseksi, että tärinä on vähentynyt hyväksyttävälle tasolle standardien, kuten ISO 20816-1.

Keskeiset näkökohdat ja suojatoimet

Kentän tasapainottaminen vaatii taitoa ja huolellista suunnittelua. Kuten standardeissa, kuten ISO 21940-13, turvallisuus on ensiarvoisen tärkeää.

• Turvallisuus: Koe- ja korjauspainot on kiinnitettävä tukevasti kestämään keskipakovoimat käyttönopeudella. Koneelle pääsyä on valvottava käytön aikana.
• Edellytykset: Ennen tasapainottamista on otettava huomioon muut mahdolliset korkean 1X-värähtelyn syyt, kuten virheasento, resonanssi tai löysyys on suljettava pois.
• Instrumentointi: Prosessi vaatii amplitudia ja vaihetta mittaavan värähtelyanalysaattorin sekä vaihereferenssianturin (kierroslukumittarin).

← Takaisin päähakemistoon