Kaksitasoisen tasapainotuksen ymmärtäminen
Määritelmä: Mitä on kaksitasoinen tasapainotus?
Kahden tason tasapainotus on dynaaminen tasapainotus menettely, jossa korjauspainot on sijoitettu kahteen erilliseen tasoon roottorin pituudelle sekä staattisen epätasapainon että pariskunnan epätasapaino. Tätä menetelmää tarvitaan useimmille teollisuuden pyöriville koneille, erityisesti roottoreille, joiden aksiaalipituus on verrattavissa halkaisijaan tai suurempi.
Toisin kuin yhden tason tasapainotus, joka käsittelee vain roottorin massakeskipisteen siirtymää, kahden tason tasapainotus korjaa sekä siirtovoiman epätasapainon että momentin (parin), joka aiheuttaa roottorin heilumisen tai keinumisen pyörimisen aikana.
Milloin tarvitaan kahden tason tasapainotusta?
Kahden tason tasapainotus on tarpeen seuraavissa tilanteissa:
1. Pitkät tai hoikat roottorit
Roottori, jonka pituuden ja halkaisijan suhde on suurempi kuin noin 0,5:1,0, vaatii kaksitasoisen tasapainotuksen. Tämä sisältää:
- Sähkömoottorin ankkurit
- Pumpun ja kompressorin akselit
- Monivaiheiset tuulettimen roottorit
- Vetoakselit ja kytkimet
- Karat ja pyörivät työkalut
- Turbiiniroottorit
2. Pariskunnan epätasapainon esiintyminen
Kun värähtelymittaukset osoittavat merkittävää vaiheen ulkopuolista liikettä kahden laakerituen välillä (viittaa keinunta- tai kallistusliikkeeseen), pariskunnan epätasapaino on läsnä ja se on korjattava kaksitasotasapainotuksella.
3. Kun yhden tason tasapainotus on riittämätön
Jos yritys yhden tason tasapainotus vähentää tärinää yhdessä laakerissa, mutta lisää sitä toisessa, tämä on selvä osoitus siitä, että kaksitasoinen tasapainotus on tarpeen.
4. Jäykät roottorit, joilla on jakautunut massa
Jopa jäykät roottorit toimivat ensimmäisen luokkansa alapuolella kriittinen nopeus, Jos massa jakautuu merkittävälle aksiaalipituudelle, kaksitasoinen tasapainotus varmistaa värähtelyn minimoinnin kaikissa laakerikohdissa.
Kaksitasoinen tasapainotusmenetelmä
Kaksitasoinen tasapainotus on monimutkaisempaa kuin yksitasoinen tasapainotus, koska yhden tason korjaukset vaikuttavat molempien laakereiden värähtelyyn. Menetelmässä käytetään vaikutuskerroinmenetelmä useilla koepainot:
Vaihe 1: Alkumittaus
Käytä konetta tasapainotusnopeudella ja mittaa alkuperäiset värähtelyvektorit (amplitudi ja vaihe) molemmissa laakeripaikoissa. Merkitse nämä nimellä "Laakeri 1" ja "Laakeri 2". Tämä tieto edustaa kaikkien roottorin epätasapainotilojen yhteisvaikutusta.
Vaihe 2: Määritä korjaustasot
Valitse kaksi korjaustasot roottorin suuntaisesti, joihin painoja voidaan lisätä tai poistaa. Näiden tasojen tulisi olla niin kaukana toisistaan kuin on käytännössä mahdollista ja helppopääsyistä. Yleisiä sijainteja ovat roottorin kummankin pään lähellä, kytkentälaipojen luona tai puhaltimien navoissa.
Vaihe 3: Koepaino tasossa 1
Pysäytä kone ja kiinnitä koepaino tunnettuun kulma-asentoon ensimmäisessä korjaustasossa. Käytä konetta ja mittaa uusi värähtely molemmissa laakereissa. Koepainon aiheuttama värähtelyn muutos kussakin laakerissa tasossa 1 kirjataan. Tämä määrittää kaksi vaikutuskerrointa: tason 1 vaikutuksen laakeriin 1 ja tason 1 vaikutuksen laakeriin 2.
Vaihe 4: Koepaino tasossa 2
Poista ensimmäinen koepaino ja kiinnitä uusi koepaino tunnettuun kohtaan toisessa korjaustasossa. Käytä konetta uudelleen ja mittaa molempien laakereiden värähtely. Tämä määrittää kaksi uutta vaikutuskerrointa: tason 2 vaikutuksen laakeriin 1 ja tason 2 vaikutuksen laakeriin 2.
Vaihe 5: Laske korjauspainotukset
Tasapainotuslaitteella on nyt neljä vaikutuskerrointa, jotka muodostavat 2×2-matriisin, joka kuvaa, miten roottorijärjestelmä reagoi painoihin kussakin tasossa. vektorimatematiikka ja matriisin inversion avulla laite ratkaisee samanaikaisten yhtälöiden ryhmän laskeakseen tarkan massan ja kulman, jota tarvitaan kussakin korjaustasossa värähtelyn minimoimiseksi molemmissa laakereissa samanaikaisesti.
Vaihe 6: Asenna korjaukset ja tarkista
Asenna molemmat lasketut korjauspainot pysyvästi ja käytä konetta lopullista tarkistusta varten. Ihannetapauksessa molempien laakereiden tärinän tulisi vähentyä hyväksyttävälle tasolle. Muussa tapauksessa korjausten tarkentamiseksi voidaan suorittaa tasapainotus.
Vaikutuskerroinmatriisin ymmärtäminen
Kaksitasoisen tasapainotuksen teho piilee vaikutuskerroinmatriisissa. Jokainen korjaustaso vaikuttaa molempien laakereiden värähtelyyn, ja nämä ristikytkentävaikutukset on otettava huomioon:
- Suorat vaikutukset: Tasossa 1 olevalla painolla on voimakkain vaikutus läheisen laakerin 1 värähtelyyn, ja tasossa 2 olevalla painolla on voimakkain vaikutus läheiseen laakeriin 2.
- Ristikytkentävaikutukset: Tasossa 1 oleva paino vaikuttaa kuitenkin myös suuntaa 2 (vaikkakin yleensä vähäisemmässä määrin), ja tasossa 2 oleva paino vaikuttaa myös suuntaa 1.
Tasapainotuslaitteen laskelmat ottavat huomioon kaikki neljä vaikutusta samanaikaisesti, mikä varmistaa, että korjauspainot toimivat yhdessä ja minimoivat tärinän kaikissa mittauspisteissä.
Kaksitasoisen tasapainotuksen edut
- Täydellinen korjaus: Korjaa sekä staattisen että kytkentäepätasapainon ja tarjoaa kattavan tasapainotusratkaisun useimmille roottorityypeille.
- Minimoi tärinän kaikissa laakereissa: Toisin kuin yksitasoinen tasapainotus, kaksitasoinen tasapainotus optimoi tärinänvaimennuksen koko roottorijärjestelmässä.
- Pidentää komponenttien käyttöikää: Vähentämällä tärinää molemmissa laakerikohdissa, laakereiden, tiivisteiden ja kytkimien kuluminen minimoituu.
- Alan standardi: Kaksitasoinen tasapainotus on useimpien teollisuuskoneiden vakiomenetelmä, ja monet laitevalmistajat ja alan standardit vaativat sitä.
- Sopii jäykille roottoreille: Tasapainottaa tehokkaasti jäykät roottorit toimivat ensimmäisen kriittisen nopeuden alapuolella, mikä edustaa valtaosaa teollisuuslaitteista.
Vertailu yksitasoisen ja monitasoisen tasapainotuksen kanssa
- vs. yksitasoinen: Kaksitasoinen tasapainotus on monimutkaisempaa ja aikaa vievämpää, mutta se tarjoaa erinomaisen tärinänvaimennuksen kaikille muille paitsi kapeimmille levytyyppisille roottoreille.
- vs. monitasoinen: Sillä joustavat roottorit Kriittisten nopeuksien yläpuolella toimittaessa saatetaan tarvita kolme tai useampia korjaustasoja. Kahden tason tasapainotus on kuitenkin riittävä valtaosalle teollisuuskoneista.
Yleisiä haasteita ja ratkaisuja
1. Saavuttamattomat korjaustasot
Haaste: Joskus ihanteelliset korjaustasojen sijainnit eivät ole käytettävissä kootussa koneessa.
Ratkaisu: Käytä käytettävissä olevia paikkoja, kuten kytkentänapoja, tuulettimen lapoja tai ulkoisia laippoja. Nykyaikaiset laitteet voivat matemaattisesti ottaa huomioon epäoptimaalisen tasovälin.
2. Riittämätön koepainotusvaste
Haaste: Jos koepaino aiheuttaa hyvin vähän muutosta värähtelyssä, vaikutuskertoimet ovat epätarkkoja.
Ratkaisu: Käytä suurempaa koepainoa tai aseta se suuremmalle säteelle tehon lisäämiseksi.
3. Epälineaarisen järjestelmän käyttäytyminen
Haaste: Jotkin roottorit (etenkin löysillä osilla, pehmeällä jalalla tai lähellä resonanssia toimivat) eivät reagoi korjauspainoihin lineaarisesti.
Ratkaisu: Korjaa ensin mekaaniset ongelmat (kiristä pultit, korjaa pehmeä jalka) ja tasapainota mahdollisuuksien mukaan muualla kuin kriittisillä nopeuksilla.
Kentän tasapainotussovellukset
Kaksitasoinen tasapainotus on standardimenetelmä kenttätasapainotus teollisuuskoneita. Kannettavien värähtelyanalysaattoreiden ja tasapainotuslaitteiden avulla teknikot voivat suorittaa kaksitasoisen tasapainotuksen suoraan paikan päällä purkamatta roottoria tai lähettämättä sitä tasapainotusliikkeeseen. Tämä lähestymistapa säästää aikaa, vähentää kustannuksia ja varmistaa, että roottori on tasapainotettu todellisissa käyttöolosuhteissa ottaen huomioon tekijät, kuten laakerin jäykkyys, perustuksen joustavuus ja prosessikuormat.
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 