Kolmivaihemenetelmän ymmärtäminen roottorin tasapainotuksessa
Määritelmä: Mikä on kolmen laskun menetelmä?
The kolmen juoksun menetelmä on laajimmin käytetty menetelmä, jolla kaksitasoinen (dynaaminen) tasapainotus. Se määrittää korjauspainot tarvitaan kahdessa korjaustasot käyttäen täsmälleen kolmea mittausajoa: yksi alkuajo lähtötason määrittämiseksi epätasapaino ehto, jota seuraa kaksi peräkkäistä koepaino juoksuja (yksi kutakin korjaustasoa kohden).
Tämä menetelmä tarjoaa optimaalisen tasapainon tarkkuuden ja tehokkuuden välillä, ja se vaatii vähemmän koneen käynnistyksiä ja pysäytyksiä kuin tavallinen neljän juoksun menetelmä samalla kun se tarjoaa riittävästi tietoa tehokkaiden korjausten laskemiseksi useimmille teollisuudenaloille tasapainottaminen sovellukset.
Kolmen juoksun prosessi: Vaiheittainen opas
Toimenpide noudattaa suoraviivaista ja systemaattista järjestystä:
Ajo 1: Alkuperäinen lähtötilanteen mittaus
Kone toimii tasapainotusnopeudella epätasapainoisessa, alkuperäisessä tilassaan. Tärinä mittaukset tehdään molemmista laakerikohdista (merkitty laakeriksi 1 ja laakeriksi 2) ja molemmat kirjataan amplitudi ja vaihekulma. Nämä mittaukset edustavat alkuperäisen epätasapainojakauman aiheuttamia värähtelyvektoreita.
- Mittaa suuntaa 1: Amplitudi A₁, vaihe θ₁
- Mittaa suunnassa 2: Amplitudi A₂, vaihe θ₂
- Tarkoitus: Määrittää korjattavan värähtelytilan (O₁ ja O₂) perustason
Suoritus 2: Koepaino korjaustasossa 1
Kone pysäytetään ja tunnettu koepaino (T₁) kiinnitetään väliaikaisesti tarkasti merkittyyn kulma-asentoon ensimmäiseen korjaustasoon (yleensä lähelle laakeria 1). Kone käynnistetään uudelleen samalla nopeudella ja tärinä mitataan uudelleen molemmista laakereista.
- Lisätä: Koepaino T₁ kulmassa α₁ tasossa 1
- Mittaa suuntaa 1: Uusi värähtelyvektori (O₁ + T₁:n vaikutus)
- Mittaa suunnassa 2: Uusi värähtelyvektori (O₂ + T₁:n vaikutus)
- Tarkoitus: Määrittää, miten tasossa 1 oleva paino vaikuttaa molempien laakereiden värähtelyyn
Tasapainotuslaite laskee vaikutuskertoimet tasolle 1 vähentämällä alkuperäiset mittaukset vektorin avulla näistä uusista mittauksista.
Suoritus 3: Koepaino korjaustasossa 2
Ensimmäinen koepaino poistetaan ja toinen koepaino (T₂) kiinnitetään merkittyyn kohtaan toiseen korjaustasoon (yleensä lähelle laakeria 2). Suoritetaan uusi mittausajo, jossa jälleen tallennetaan värähtely molemmista laakereista.
- Poistaa: Koepaino T₁ tasolta 1
- Lisätä: Koepaino T₂ kulmassa α₂ tasossa 2
- Mittaa suuntaa 1: Uusi värähtelyvektori (O₁ + T₂:n vaikutus)
- Mittaa suunnassa 2: Uusi värähtelyvektori (O₂ + T₂:n vaikutus)
- Tarkoitus: Määrittää, miten tasossa 2 oleva paino vaikuttaa molempien laakereiden värähtelyyn
Instrumentilla on nyt täydellinen neljän vaikutuskertoimen sarja, jotka kuvaavat, miten kukin taso vaikuttaa kuhunkin laakeriin.
Korjauspainojen laskeminen
Kun kolme ajoa on suoritettu, tasapainotusohjelmisto suorittaa vektorimatematiikka korjauspainojen ratkaisemiseksi:
Vaikutuskerroinmatriisi
Kolmesta mittausajoista määritetään neljä kerrointa:
- α₁₁: Miten taso 1 vaikuttaa suuntaan 1 (ensisijainen vaikutus)
- α₁₂: Miten taso 2 vaikuttaa laakeriin 1 (ristikytkentä)
- α₂₁: Miten taso 1 vaikuttaa laakeriin 2 (ristikytkentä)
- α₂₂: Miten taso 2 vaikuttaa laakeriin 2 (ensisijainen vaikutus)
Järjestelmän ratkaiseminen
Laite ratkaisee kaksi samanaikaista yhtälöä löytääkseen W₁:n (korjaus tasolle 1) ja W₂:n (korjaus tasolle 2):
- α₁₁ · W₁ + α₁₂ · W₂ = -O₁ (laakerin 1 värähtelyn vaimentamiseksi)
- α₂₁ · W₁ + α₂₂ · W₂ = -O₂ (laakerin 2 värähtelyn vaimentamiseksi)
Ratkaisu antaa sekä massan että kulma-asennon, jota tarvitaan kullekin korjauspainolle.
Viimeiset vaiheet
- Poista molemmat koepainot
- Asenna lasketut pysyvät korjauspainot molempiin tasoihin
- Suorita tarkistusajo varmistaaksesi, että tärinä on vähentynyt hyväksyttävälle tasolle
- Suorita tarvittaessa trimmaus tasapainottaaksesi tuloksia
Kolmen juoksun menetelmän edut
Kolmivaiheisesta menetelmästä on tullut alan standardi kaksitasoisessa tasapainotuksessa useiden keskeisten etujen ansiosta:
1. Optimaalinen tehokkuus
Kolme ajoa edustaa vähimmäismäärää, joka tarvitaan neljän vaikutuskertoimen määrittämiseen (yksi alkuehto ja yksi koeajo tasoa kohden). Tämä minimoi koneen seisokkiajan ja tarjoaa samalla täydellisen järjestelmän karakterisoinnin.
2. Todistettu luotettavuus
Vuosikymmenten kenttäkokemus osoittaa, että kolme ajoa antaa riittävästi tietoa luotettavaan tasapainotukseen valtaosassa teollisia sovelluksia.
3. Aika- ja kustannussäästöt
Neljän ajokerran menetelmään verrattuna yhden koeajon poistaminen lyhentää tasapainotusaikaa noin 201 TP3 T, mikä tarkoittaa lyhyempiä seisokkiaikoja ja lyhyempiä työvoimakustannuksia.
4. Yksinkertaisempi toteutus
Vähemmän ajoja tarkoittaa vähemmän koepainojen käsittelyä, vähemmän virhemahdollisuuksia ja yksinkertaisempaa tiedonhallintaa.
5. Riittävä useimpiin sovelluksiin
Tyypillisille teollisuuskoneille, joilla on kohtalaiset ristikytkentävaikutukset ja hyväksyttävät tasapainotustoleranssit, kolme juoksua tuottaa jatkuvasti onnistuneita tuloksia.
Milloin käyttää kolmen juoksun menetelmää
Kolmivaiheinen menetelmä sopii seuraaviin tilanteisiin:
- Rutiinimainen teollisuuden tasapainotus: Moottorit, puhaltimet, pumput, puhaltimet – suurin osa pyörivistä laitteista
- Kohtalaiset tarkkuusvaatimukset: Tasapainolaatuluokat G 2,5 - G 16
- Kentän tasapainotussovellukset: Paikan päällä tapahtuva tasapainotus jossa seisokkiaikojen minimointi on tärkeää
- Vakaat mekaaniset järjestelmät: Hyvässä mekaanisessa kunnossa ja lineaarisella vasteella olevat laitteet
- Vakioroottorin geometriat: Jäykät roottorit tyypillisillä pituus-halkaisijasuhteilla
Rajoitukset ja milloin ei saa käyttää
Kolmen juoksun menetelmä voi olla riittämätön tietyissä tilanteissa:
Kun neljän juoksun menetelmä on parempi
- Korkean tarkkuuden vaatimukset: Erittäin tiukat toleranssit (G 0,4 - G 1,0), joissa lineaarisuuden lisätarkistus on arvokasta
- Vahva ristikytkentä: Kun korjaustasot ovat hyvin lähellä toisiaan tai jäykkyys on erittäin epäsymmetrinen
- Tuntemattomat järjestelmän ominaisuudet: Epätavallisten tai räätälöityjen laitteiden ensitasapainotus
- Ongelmakoneet: Laitteet, joissa on merkkejä epälineaarisesta käyttäytymisestä tai mekaanisista ongelmista
Kun yksitasoinen lento saattaa riittää
- Kapeat, kiekkotyyppiset roottorit, joissa dynaaminen epätasapaino on minimaalinen
- Kun vain yhdessä laakerikohdassa näkyy merkittävää tärinää
Vertailu muihin menetelmiin
Kolmen ja neljän juoksun menetelmä
| Aspect | Kolmen juoksun | Neljän juoksun |
|---|---|---|
| Juoksujen määrä | 3 (alku + 2 yritystä) | 4 (alkuperäinen + 2 yritystä + yhdistetty) |
| Vaadittu aika | Lyhyempi | ~20% pidempi |
| Lineaarisuustarkistus | Ei | Kyllä (ajo 4 vahvistaa) |
| Tyypilliset sovellukset | Rutiinimainen teollisuustyö | Korkean tarkkuuden ja kriittiset laitteet |
| Tarkkuus | Hyvä | Erinomainen |
| Monimutkaisuus | Alentaa | Korkeampi |
Kolmen juoksun vs. yhden tason menetelmä
Kolmen juoksun menetelmä on perustavanlaatuisesti erilainen kuin yhden tason tasapainotus, joka käyttää vain kahta ajoa (alkuperäinen ja yksi yritys), mutta voi korjata vain yhden tason eikä voi käsitellä pariskunnan epätasapaino.
Kolmen suorituksen menetelmän onnistumisen parhaat käytännöt
Koepainon valinta
- Valitse koepainot, jotka tuottavat 25-50% muutoksen värähtelyamplitudissa
- Liian pieni: Huono signaali-kohinasuhde ja laskentavirheitä
- Liian suuri: Epälineaarisen vasteen tai vaarallisten värähtelytasojen riski
- Käytä molemmille tasoille samanlaisia kokoja, jotta mittauslaatu pysyy yhtenäisenä.
Toiminnan johdonmukaisuus
- Pidä täsmälleen sama nopeus kaikilla kolmella juoksukerralla
- Varaa tarvittaessa lämpötasapaino ajojen välillä
- Varmista tasaiset prosessiolosuhteet (virtaus, paine, lämpötila)
- Käytä identtisiä anturipaikkoja ja kiinnitysmenetelmiä
Tiedon laatu
- Ota useita mittauksia ajoa kohden ja keskiarvoista ne
- Varmista, että vaihemittaukset ovat yhdenmukaisia ja luotettavia
- Tarkista, että koepainot tuottavat selvästi mitattavia muutoksia
- Etsi poikkeavuuksia, jotka saattavat viitata mittausvirheisiin
Asennuksen tarkkuus
- Merkitse ja tarkista koepainojen kulma-asennot huolellisesti
- Varmista, että koepainot on kiinnitetty tukevasti eivätkä ne liiku juoksun aikana
- Asenna lopulliset korjauspainot samalla huolellisuudella ja tarkkuudella
- Tarkista massat ja kulmat ennen viimeistä ajoa
Yleisten ongelmien vianmääritys
Huonot tulokset korjauksen jälkeen
Mahdollisia syitä:
- Korjauspainot asennettuna vääriin kulmiin tai väärillä massoilla
- Käyttöolosuhteet muuttuivat koeajojen ja korjausasennuksen välillä
- Mekaanisia ongelmia (löysyys, linjausvirheet) ei ole käsitelty ennen tasapainotusta
- Epälineaarinen järjestelmävaste
Kokeilupainotukset tuottavat pienen vasteen
Ratkaisut:
- Käytä suurempia koepainoja tai aseta ne suuremmalle säteelle
- Tarkista anturin kiinnitys ja signaalin laatu
- Varmista, että käyttönopeus on oikea
- Harkitse, onko järjestelmässä erittäin korkea vaimennus tai erittäin alhainen vasteherkkyys
Epäjohdonmukaiset mittaukset
Ratkaisut:
- Varaa enemmän aikaa lämpö- ja mekaaniselle stabiloitumiselle
- Paranna anturin kiinnitystä (käytä nastoja magneettien sijaan)
- Eristä ulkoisista tärinälähteistä
- Korjaa mekaanisia ongelmia, jotka aiheuttavat vaihtelevaa käyttäytymistä
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
MS 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 