Korjaustason ymmärtäminen
A korjaustaso — jota kutsutaan myös tasapainotustasoksi — on mikä tahansa taso, joka on kohtisuorassa roottori akselin suuntaan nähden, jolla tasapainottaminen korjaus voidaan tehdä. Yksinkertaisesti sanottuna kyseessä on roottorin kohta, johon massaa voidaan lisätä (hitsaamalla, pulttaamalla tai epoksilla) tai poistaa (poramalla, hiomalla tai jyrsimällä) epätasapaino korjaus voidaan tehdä. Yksinkertaisesti sanottuna kyseessä on roottorin kohta, johon massaa voidaan lisätä (hitsaamalla, pulttaamalla tai epoksilla) tai poistaa (poramalla, hiomalla tai jyrsimällä) korjauspaino analyysilaite myöhemmin määrittää, voidaan asentaa vain sinne, missä on käytettävissä oleva korjaustaso.
1. Määritelmä: Mikä on korjaustaso?
Korjaustaso on tasapainotusprosessin työtaso. Epätasapaino itsessään jakautuu jonnekin roottorin massaan, mutta korjauksia ei voida tehdä “ilmaan” akselin suuntaisesti – niiden on kohdistuttava osan todelliseen, käsiteltävissä olevaan pintaan. Korjaustaso määrittää kyseisen pinnan aksiaalisen sijainnin; sen ympärillä oleva kulmasijainti on se, jossa vaihe mitta kertoo, missä painava (tai kevyt) kohta sijaitsee.
Kaksi vaatimusta on ehdottomia. Tason on oltava esteetön niin, että porakone, hiomakone tai hitsauslaite yltää siihen, ja sen on oltava strong enough pitämään korjauspainon tukevasti paikallaan roottorin koko käyttöiän ajan. Paino, joka irtoaa pyörimisnopeudessa, muodostaa uuden – ja vaarallisen – epätasapainon lähteen.
2. Kuinka monta korjaustasoa tarvitaan?
Tarvittavien korjaustasojen määrä riippuu epätasapainon tyypistä sekä siitä, käyttäytyykö roottori käyttönopeudella jäykkänä vai taipuisana kappaleena.
a) Yhden tason tasapainotus
Yksi korjaustaso riittää vain puhtaaseen staattinen epätasapaino, jossa painopiste voidaan käsitellä keskittyneenä kapean, kiekkomaisen roottorin keskelle. Korjaus tehdään sijoittamalla yksi massa 180°:n päähän mitatusta painopisteestä. Yhden tason tasapainotus on tyypillistä hiomalaikoille, yksiuurteisille hihnapyörille ja kapeille tuulettimille.
b) Kahden tason tasapainotus
Korjaamiseen tarvitaan kaksi korjaustasoa dynaaminen epätasapaino — teollisuusroottoreiden yleisin vika, joka on itse asiassa staattisen ja parillinen epätasapaino. Menetelmässä lasketaan erillinen korjauspaino ja kulma kukin tasossa, ja nämä kaksi korjausta toimivat yhdessä poistaakseen sekä staattisen “tärinän” että parin aiheuttaman “heilumisen”. Kahden tason tasapainotus soveltuu useimpiin moottorin roottoreihin, pumpun juoksupyöriin, moniurisiin hihnapyöriin ja vetoakseleihin.
c) Monitasoinen tasapainotus
Tarvitaan enemmän kuin kaksi korjaustasoa joustavat roottorit, jotka taipuvat nopeuden vaikutuksesta niin, että yhdessä kohdassa tehty korjaus voi heikentää tasapainoa toisessa kohdassa. Lisätasot tasapainottavat roottorin taipumismuotoja sen toimintanopeuden lähellä. Monitasoinen tasapainotus — jota käytetään suurinopeuksisissa kaasuturbiineissa, paperikoneiden pitkissä teloissa ja monivaiheisissa kompressoreissa — on erikoistunut tehtävä, johon yleensä liittyy modaalimallinnusta ja useita suurinopeuksisia koeajoja.
3. Korjaustasojen käytännön valinta
Työtä valmistellessaan käyttäjä punnitsee useita käytännön seikkoja ennen kuin päättää, mitä kahta korjaustasoa käyttää:
- Saavutettavuus: Pääseekö porakone, hitsauslaite tai kiinnitystyökalu todella kyseiseen kohtaan, kun kone on alkuperäisessä kunnossaan?
- Materiaalin lujuus: Onko metalli riittävän paksua ja kestävää porattavaksi tai hitsatun painon kantamiseksi? Ohut tuulettimen siipiä ei koskaan käytetä – sen sijaan käytetään paksumpaa navan tai takalevyä.
- Korjaustasojen väli: Kaksitasoisessa tasapainotuksessa korjaustasojen välisen aksiaalisen etäisyyden maksimointi antaa paremman vipuvoiman parillinen epätasapaino, mikä tuottaa yleensä pienempiä ja tarkempia korjauspainoja.
- Komponenttien eheys: Korjausmenetelmä ei saa missään tapauksessa heikentää roottorin rakenteellista lujuutta tai väsymiskestävyyttä.
4. Korjaustasot kenttätasapainotuksessa
Kokoonpannussa koneessa, joka toimii omilla laakereillaan, korjauspinnat ovat ne kaksi pintaa, joihin teknikko pääsee käsiksi ilman purkamista — usein puhaltimen navan päät tai juoksupyörän suojuksen näkyvät pinnat. Kannettava kaksikanavainen laite, kuten Balanset-1A mittaa 1×-amplitudin ja vaiheen jokaisessa laakeripesässä, laskee roottorin vaikutuskertoimet jostakin koepaino suorittaa laskennan ja määrittää sitten kunkin valitun tason tarvittavan massan ja kulman. Koska tasot määräytyvät koneen fyysisten rajoitusten mukaan, niiden selkeä määrittely ennen ensimmäistä laskentaa – sekä niiden kulmaviitteiden kirjaaminen – on se tekijä, joka tekee tuloksena olevasta korjauksesta toistettavan ja todennetun jäännösepätasapaino meaningful.
5. Korjauksen jakaminen kiinteiden kulma-asentojen välillä
Joskus ihanteellinen korjauskulma osuu kohtaan, jossa ei ole metallia — esimerkiksi kahden puhaltimen siiven väliin. Tällöin yksi tarvittava massa jaetaan kahdeksi komponentiksi lähimpiin käytettävissä oleviin kiinteisiin kulma-asentoihin samassa korjaustasossa, tekniikka, joka tunnetaan nimellä jakokorjaus. Nämä kaksi osapainoa tuottavat vektorisesti summattuna saman vaikutuksen kuin yksi paino siinä kulmassa, jota ei ollut käytettävissä. Tämä ei ole sama asia kuin kaksitasotasapainotus: kaksitasotasapainotus jakaa korjaukset kahden aksiaalinen tason kesken staattisen ja momenttiepätasapainon poistamiseksi, kun taas jaettu korjaus on yhden tason yhden korjauksen vektorihajotelma silloin, kun pyydetty kulma ei ole käytettävissä. Kummassakin tapauksessa tasogeometria on yhtä tärkeä kuin luvut: hyvin valittu pari saavutettavia, riittävän erillään olevia tasoja pitää korjaukset pieninä, turvallisina ja helposti varmennettavina suhteessa ISO 21940-11 Tasapainoluokka.
