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ÉQUILIBREUSE PORTABLE "Balanset-1A"

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Un système à double canal
Système d'équilibrage dynamique sur PC

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MANUEL D'UTILISATION
rév. 1,56 mai 2023

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2023

Estonie, Narva

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TABLE DES MATIÈRES

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1.

APERÇU DU SYSTÈME D'ÉQUILIBRAGE

3

2.

SPECIFICATION

4

3.

COMPOSANTS ET KIT DE LIVRAISON

5

4.

PRINCIPES D'ÉQUILIBRE

6

5.

PRÉCAUTIONS DE SÉCURITÉ

9

6.

RÉGLAGES DU LOGICIEL ET DU MATÉRIEL

8

7.

ÉQUILIBRE LOGICIELS

13

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7.1

Général

Fenêtre initiale.................................................................
F1-About"....................................................................
F2- "Plan unique", F3- "Deux plans" .....................................
F4 - "Paramètres"..............................................................
F5 - "Vibromètre"....................................................
F6 - "Rapports".
F7 - "Équilibre"
F8 - "Graphiques"

13

13

15

16

17

18

18

18

18

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7.2

"Mode "Vibromètre

19

.

7.4

Equilibrage sur un plan (statique)

27

.

7.5

Equilibrage sur deux plans (dynamique)

38

.

7.6

"Mode "Graphiques

49

8.

Instructions générales sur le fonctionnement et l'entretien de l'appareil

55

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Annexe 1 Equilibrage en conditions opérationnelles

61

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1.  BVUE D'ENSEMBLE DU SYSTÈME D'ÉQUILIBRAGE

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Balanset-1A balancer fournit des services d'information et de communication à la fois pour les personnes seules et pour les personnes âgées. deuxavion dynamique équilibrage pour les ventilateurs, les meules, les broches, les concasseurs, les pompes et autres machines tournantes.

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L'équilibreuse Balanset-1A comprend deux vibro-capteurs (accéléromètres), un capteur de phase laser (tachymètre), une unité d'interface USB à 2 canaux avec préamplificateurs, intégrateurs et module d'acquisition ADC et un logiciel d'équilibrage basé sur Windows.

Le Balanset-1A nécessite un ordinateur portable ou un autre PC compatible avec Windows (WinXP...Win11, 32 ou 64bit).

Le logiciel d'équilibrage fournit automatiquement la solution d'équilibrage correcte pour l'équilibrage à un ou deux plans.  Balanset-1A est simple à utiliser pour les experts en non-vibration.

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Tous les résultats de l'équilibrage sont sauvegardés dans les archives et peuvent être utilisés pour créer les rapports.

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Caractéristiques :

- Facile à utiliser
- Stockage d'un nombre illimité de données d'équilibrage
- Masse d'essai sélectionnable par l'utilisateur
- Calcul du poids fractionné, calcul de l'alésage
- Validité de la masse d'essai : message contextuel automatique
- Mesure du régime, de l'amplitude et de la phase de la vibro-vitesse globale et de la vibration 1x
- Spectre FFT
- Collecte simultanée de données à deux canaux
- Affichage de la forme d'onde et du spectre
- Stockage des valeurs de vibration, des formes d'onde et des spectres de vibration
- Équilibrage à l'aide de coefficients d'influence enregistrés
- Équilibrage de la garniture
- Calculs de l'excentricité du mandrin d'équilibrage
- Enlever ou laisser les poids d'essai
- Calcul de la tolérance d'équilibrage (ISO 1940 classes G)
- Modification des calculs des plans de correction
- Graphique polaire
- Saisie manuelle des données
- Graphiques RunDown (option expérimentale)
2. SPECIFICATION

Plage de mesure de la valeur quadratique moyenne (RMS) de la vitesse de vibration, mm/sec (pour une vibration 1x)  

de 0,02 à 100

La gamme de fréquences de la mesure RMS de la vitesse de vibration, Hz

de 5 à 200

Nombre de plans de correction

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1 ou 2

Plage de mesure de la fréquence de rotation, tr/min

100 - 100000

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Plage de mesure de la phase de vibration, degrés angulaires

de 0 à 360

Erreur de la mesure de la phase de vibration, degrés angulaires

± 1

Dimensions (dans l'étui), cm,

39*33*13

Masse, kg

<5

Dimensions globales du capteur vibrant, mm, max   

25*25*20

Masse de la capteur de vibration, kg, max

0.04

- Plage de température : de 5°C à 50°C
- Humidité relative : < 85%, non saturé
- Sans champ électrique-magnétique intense ni impact fort

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3. PACKAGE

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L'équilibreur Balanset-1A comprend deux axe unique accéléromètres, laser marqueur de référence de phase (tachymètre numérique), unité d'interface USB à 2 canaux avec préamplificateurs, intégrateurs et module d'acquisition ADC et logiciel d'équilibrage basé sur Windows.
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Kit de livraison

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Description

Nombre

Note

Unité d'interface USB

1

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Marqueur laser de référence de phase (tachymètre)

1

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Axe unique accéléromètres

2

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Support magnétique

1

.

Balance numérique

1

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Étui rigide pour le transport

1

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"Balanset-1A". Manuel de l'utilisateur.

1

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Disque flash avec logiciel d'équilibrage

1

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4. PRINCIPES D'ÉQUILIBRE

4.1. Les "Balanset-1A" comprennent (fig. 4.1) Unité d'interface USB (1), deux accéléromètres (2) et (3), marqueur de référence de phase (4) et les PC portables (non fourni) (5).

Le kit de livraison comprend également le support magnétique (6) utilisé pour le montage du marqueur de référence de phase et des échelles numériques 7.

Les connecteurs X1 et X2 destinés à la connexion des capteurs de vibration respectivement à 1 et 2 canaux de mesure, et le connecteur X3 utilisé pour la connexion du marqueur de référence de phase.

Le câble USB assure l'alimentation électrique et la connexion de l'unité d'interface USB à l'ordinateur.

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Fig. 4.1. Kit de livraison du "Balanset-1A" (en anglais)

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Les vibrations mécaniques provoquent un signal électrique proportionnel à l'accélération de la vibration sur la sortie du capteur de vibrations. Les signaux numérisés du module ADC sont transférés par USB au PC portable (5). Le marqueur de référence de phase génère le signal d'impulsion utilisé pour calculer la fréquence de rotation et l'angle de phase de la vibration.
Le logiciel basé sur Windows fournit une solution pour l'équilibrage sur un ou deux plans, l'analyse du spectre, les graphiques, les rapports, le stockage des coefficients d'influence.

                                                                                                                                 

5. PRÉCAUTIONS DE SÉCURITÉ

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5.1. Attention! Les règles de sécurité électrique doivent être respectées lorsque l'appareil est branché sur 220V. Il est interdit de réparer l'appareil lorsqu'il est branché sur 220 V.

5.2. Si vous utilisez l'appareil dans un environnement où le courant alternatif est de faible qualité et où les interférences du réseau sont importantes, il est recommandé d'utiliser une alimentation autonome à partir de la batterie de l'ordinateur.

6. RÉGLAGES DU LOGICIEL ET DU MATÉRIEL.
6.1. Installation des pilotes USB et du logiciel d'équilibrage

Avant de travailler, installez les pilotes et le logiciel d'équilibrage.
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Liste des dossiers et des fichiers.

Le disque d'installation (lecteur flash) contient les fichiers et dossiers suivants :

Bs1Av###Setup - dossier avec le logiciel d'équilibrage "Balanset-1A" (### - numéro de version)

ArdDrv- Pilotes USB

EBalancer_manual.pdf - cette manuel

Bal1Av###Setup.exe - fichier d'installation. Ce fichier contient tous les fichiers et dossiers archivés mentionnés ci-dessus. ###- version du logiciel "Balanset-1A".

Ebalanc.cfg - valeur de sensibilité

Bal.ini - quelques données d'initialisation
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Logiciel Procédure d'installation .

Pour l'installation de pilotes et de logiciels spécialisés, exécutez le fichier Bal1Av###Setup.exe et suivre les instructions de configuration en appuyant sur les boutons "Suivant", "ОК"etc.

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Choisissez le dossier d'installation. En général, le dossier indiqué ne doit pas être modifié.

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Le programme demande ensuite de spécifier le groupe de programmes et les dossiers du bureau. Appuyer sur le bouton Suivant.

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La fenêtre "Prêt à installer"apparaît.

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Appuyer sur le bouton "Installer"

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Installer les pilotes Arduino.

Appuyez sur le bouton "Suivant", puis "Installer" et "Terminer"

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Enfin, appuyez sur le bouton "Terminer"

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En conséquence, tous les pilotes nécessaires et les équilibrage sont installés sur l'ordinateur. Il est ensuite possible de connecter l'unité d'interface USB à l'ordinateur.

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Installation de finition.

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- Installer des capteurs sur le mécanisme contrôlé ou équilibré (des informations détaillées sur la manière d'installer les capteurs sont fournies à l'annexe 1).
- Connecter les capteurs de vibrations 2 et 3 aux entrées X1 et X2, et le capteur d'angle de phase à l'entrée X3 de l'unité d'interface USB.
- Connecter l'interface USB au port USB de l'ordinateur.
-  Lorsque vous utilisez l'alimentation en courant alternatif, connectez l'ordinateur au réseau électrique. Branchez l'alimentation à 220 V, 50 Hz.6.3.5. Cliquer sur le raccourci "Balanset-1A" sur le bureau.

                                                                                                

7 LOGICIEL D'ÉQUILIBRAGE

7.1. Général

Fenêtre initiale.

Lors de l'exécution du programme "Balanset-1A", la fenêtre initiale, illustrée à la figure 7.1, apparaît.

Fig. 7.1. Fenêtre initiale du "Balanset-1A" (en anglais)

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Il y a 9 boutons dans le Fenêtre initiale avec les noms des fonctions réalisées lorsqu'on clique dessus.

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F1-"A propos de"

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Fig. 7.2. F1- "A propos" fenêtre

F2- "Plan unique", F3- "Deux plans"..

Presser "F2Splan d'ingle"(ou F2 du clavier de l'ordinateur) sélectionne la vibration de mesure sur l'écran de l'ordinateur.canal X1.

Après avoir cliqué sur ce bouton, l'ordinateur affiche le diagramme de la figure 7.1 illustrant un processus de mesure de la vibration uniquement sur le premier canal de mesure (ou le processus d'équilibrage sur un seul plan).

En appuyant sur la touche "F3Deux-avion"(ou F3 du clavier de l'ordinateur) sélectionne le mode de mesure des vibrations sur deux canaux X1 et X2 simultanément. (Fig. 7.3.)

Fenêtre initiale du "Balanset-1A". Équilibrage sur deux plans.

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Fig. 7.3. Fenêtre initiale du "Balanset-1A". Équilibrage sur deux plans.

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F4 - "Paramètres".

Dans cette fenêtre, vous pouvez modifier certains paramètres du Balanset-1A.

Dans cette fenêtre, vous pouvez modifier certains paramètres du Balanset-1A.

Fig. 7.4. "Réglages" fenêtre

- Sensibilité. La valeur nominale est de 13 mV / mm/s.

La modification des coefficients de sensibilité des capteurs n'est nécessaire qu'en cas de remplacement des capteurs !
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Attention !

Lorsque vous introduisez un coefficient de sensibilité, sa partie fractionnaire est séparée de la partie entière par le point décimal (le signe ",").

- Calcul de la moyenne - le nombre de moyennes (nombre de tours du rotor sur lesquels les données sont moyennées pour plus de précision)

- Canal tachymétrique# - channel# le Tacho est connecté. Par défaut - 3ème canal.

- Inégalité - la différence de durée entre les impulsions tachymétriques adjacentes, qui donne l'avertissement "Défaillance du tachymètre

- Impérial/Métrique - Sélectionnez le système d'unités.

Le numéro de port COM est attribué automatiquement.
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F5 - "Compteur de vibrations".

En appuyant sur cette touche (ou sur une touche de fonction de F5 sur le clavier de l'ordinateur) active le mode de mesure des vibrations sur un ou deux canaux de mesure du Vibrateur virtuel en fonction de l'état des boutons "F2-mono-plan", "F3-deux avions".

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F6 - "Rapports".

  En appuyant sur cette touche (ou F6 sur le clavier de l'ordinateur) active l'archive d'équilibrage, à partir de laquelle vous pouvez imprimer le rapport avec les résultats de l'équilibrage pour un mécanisme spécifique (rotor).

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F7 - "Équilibre".

  L'appui sur cette touche (ou la touche de fonction F7 de votre clavier) active le mode équilibrage dans un ou deux plans de correction selon le mode de mesure sélectionné en appuyant sur les touches "F2-mono-plan", "F3-deux avions".

F8 - "Graphiques".

  En appuyant sur cette touche (ou F8 (touche de fonction du clavier de l'ordinateur) permet d'activer le vibromètre graphique, dont la mise en œuvre affiche sur un écran, simultanément aux valeurs numériques de l'amplitude et de la phase de la vibration, les graphiques de sa fonction temporelle.

F10 - "Quitter".

  En appuyant sur cette touche (ou F10 du clavier de l'ordinateur) complète le programme "Balanset-1A".
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  7.2. "Vibromètre".

  Avant de travailler dans la " Appareil de mesure des vibrations "Installer des capteurs de vibrations sur la machine et les connecter respectivement à l'unité de commande de la machine et à l'unité de commande de la machine. connecteurs X1 et X2 de l'unité d'interface USB. Le capteur tachymétrique doit être connecté à l'entrée X3 de l'unité d'interface USB.

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Fig. 7.5 Unité d'interface USB

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Type de réflexion sur le lieu sur la surface d'un rotor pour le fonctionnement en tachymétrie.

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Fig. 7.6. Type réfléchissant.

Des recommandations pour l'installation et la configuration des capteurs figurent à l'annexe 1.
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  Pour commencer la mesure en mode Vibromètre, cliquez sur le bouton "F5 - Appareil de mesure des vibrations"dans la fenêtre initiale du programme (voir fig. 7.1).

Appareil de mesure des vibrations apparaît (voir Fig.7.7).

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Fig. 7.7. Mode vibromètre. Onde et spectre.

                                                                                                                   

  Pour lancer les mesures de vibration, cliquez sur le bouton "F9 - Exécuter"(ou appuyez sur la touche de fonction F9 sur le clavier).

  Si Mode de déclenchement  Auto est coché - les résultats des mesures de vibration seront affichés périodiquement à l'écran.

  En cas de mesure simultanée de la vibration sur la première et la deuxième voie, les fenêtres situées sous les mots "Avion 1" et "Avion 2"sera remplie.
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La mesure des vibrations en mode "Vibration" peut également être effectuée avec un capteur d'angle de phase déconnecté. Dans la fenêtre initiale du programme, la valeur de la vibration RMS totale (V1s, V2s) s'affiche uniquement.

Il y a d'autres réglages dans Mode vibreur

- RMS Low, Hz - la fréquence la plus basse pour calculer la valeur efficace de la vibration globale
- Largeur de bande - la largeur de bande de la fréquence de vibration dans le graphique
- Moyennes - nombre de moyennes pour une plus grande précision des mesures

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Pour terminer le travail en mode "Vibromètre", cliquez sur le bouton "F10 - Quitter"et revenir à la fenêtre initiale.

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Fig. 7.8. Mode vibromètre. Vitesse de rotation Inégalité, forme d'onde de vibration 1x.

                    

  Fig. 7.9. Mode vibreur. Ronde (version beta, pas de garantie !).                  

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7.3 Équilibrage procédure

L'équilibrage est effectué pour les mécanismes en bon état technique et correctement montés. Dans le cas contraire, avant l'équilibrage, le mécanisme doit être réparé, installé dans des roulements appropriés et fixé. Le rotor doit être débarrassé des contaminants susceptibles d'entraver la procédure d'équilibrage.

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Avant de procéder à l'équilibrage, mesurez la vibration en mode vibreur (touche F5) pour vous assurer que la vibration principale est la vibration 1x.

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Fig. 7.10. Mode vibromètre. Vérification de la vibration globale (V1s,V2s) et de la vibration 1x (V1o,V2o).

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Si la valeur de la vibration globale V1s (V2s) est approximativement égale à l'amplitude de la vibration de la

Si la valeur de la vibration globale V1s (V2s) est beaucoup plus élevée que la composante de vibration 1x V1o (V2o), on peut supposer que la principale contribution au mécanisme de vibration est un déséquilibre du rotor. Si la valeur de la vibration globale V1s (V2s) est beaucoup plus élevée que la composante de vibration 1x V1o (V2o), il est recommandé de vérifier l'état d'un mécanisme - l'état des roulements, son montage sur la base, l'absence de broutage pour les parties fixes du rotor pendant la rotation, etc.

Vous devez également prêter attention à la stabilité des valeurs mesurées en mode Vibromètre - l'amplitude et la phase de la vibration ne doivent pas varier de plus de 10-15% au cours du processus de mesure. Dans le cas contraire, on peut supposer que le mécanisme fonctionne dans un domaine proche de la résonance. Dans ce cas, modifiez la vitesse de rotation du rotor et, si cela n'est pas possible, modifiez les conditions d'installation de la machine sur la fondation (par exemple, en la plaçant temporairement sur des supports à ressorts).

Pour l'équilibrage du rotor coefficient d'influence méthode d'équilibrage (méthode des trois courses).

Des essais sont effectués pour déterminer l'effet de la masse d'essai sur le changement de vibration, la masse et le lieu (angle) d'installation des poids de correction.

Déterminer d'abord la vibration d'origine d'un mécanisme (premier démarrage sans poids), puis placer le poids d'essai sur le premier plan et effectuer le deuxième démarrage. Ensuite, retirer le poids d'essai du premier plan, le placer dans un second plan et effectuer le second démarrage.

Le programme calcule ensuite et indique à l'écran le poids et l'emplacement (angle) d'installation des poids de correction.

En cas d'équilibrage sur un seul plan (statique), le deuxième départ n'est pas nécessaire.

Le poids d'essai est placé à un endroit arbitraire sur le rotor, puis le rayon réel est saisi dans le programme de configuration.

(Le rayon de position n'est utilisé que pour calculer la quantité de déséquilibre en grammes * mm) 

Important !

- Les mesures doivent être effectuées à vitesse de rotation constante du mécanisme !
- Les poids de correction doivent être installés sur le même rayon que les poids d'essai !
La masse du poids d'essai est choisie de telle sorte qu'après sa phase d'installation (> 20-30°) et (20-30%), l'amplitude de la vibration change de manière significative. Si les changements sont trop faibles, l'erreur augmente considérablement dans les calculs ultérieurs. Il est pratique de placer la masse d'essai au même endroit (même angle) que le repère de phase.

Important !

Après chaque essai, les masses d'essai sont enlevées ! Les masses de correction sont placées à un angle calculé à partir du lieu d'installation de la masse d'essai. dans le sens de rotation du rotor !

Fig. 7.11. Montage du poids de correction.

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Recommandé!

Avant de procéder à l'équilibrage dynamique, il est recommandé de s'assurer que le déséquilibre statique n'est pas trop élevé. Pour les rotors à axe horizontal, le rotor peut être tourné manuellement d'un angle de 90 degrés par rapport à la position actuelle. Si le rotor est en déséquilibre statique, il sera tourné vers une position d'équilibre. Une fois que le rotor a atteint sa position d'équilibre, il est nécessaire de placer le poids d'équilibrage au point le plus haut, à peu près au milieu de la longueur du rotor. Le poids de la masse doit être choisi de manière à ce que le rotor ne bouge dans aucune position.

Un tel pré-équilibrage réduira la quantité de vibrations au premier démarrage d'un rotor fortement déséquilibré.

Installation et montage du capteur.
VLe capteur de vibration doit être installé sur la machine au point de mesure sélectionné et connecté à l'entrée X1 de l'unité d'interface USB.
Il existe deux configurations de montage
- Aimants

- Goujons filetés M4

Le capteur tachymétrique optique doit être connecté à l'entrée X3 de l'unité d'interface USB. En outre, pour l'utilisation de ce capteur, une marque réfléchissante spéciale doit être appliquée sur la surface d'un rotor.

Les exigences détaillées concernant le choix du site des capteurs et leur fixation à l'objet lors de l'équilibrage sont énoncées à l'annexe 1.    
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7.3.1 Équilibrage sur un seul plan.

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Fig. 7.12. “Equilibrage sur un seul plan

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Équilibrer les archives.

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Pour commencer à travailler sur le programme dans la rubrique "Équilibrage sur un seul plan"Cliquez sur le bouton "F2-Simple plan"(ou appuyez sur la touche F2 du clavier de l'ordinateur).

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Cliquez ensuite sur le bouton "F7 - Équilibrage"après quoi le bouton Archives d'équilibrage à plan unique apparaît, dans laquelle les données d'équilibrage sont sauvegardées (voir Fig. 7.13).      

                                                                                              

  

Fig. 7.13 La fenêtre de sélection de l'archive d'équilibrage dans un seul plan.

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      Dans cette fenêtre, vous devez saisir les données relatives au nom du rotor (Nom du rotor), le lieu d'installation du rotor (Lieu), les tolérances pour les vibrations et le déséquilibre résiduel (Tolérance), la date de la mesure. Ces données sont stockées dans une base de données. Un dossier Arc### est également créé, où ### est le numéro de l'archive dans laquelle les graphiques, un fichier de rapport, etc. seront sauvegardés. Une fois l'équilibrage terminé, un fichier de rapport est généré et peut être édité et imprimé à l'aide de l'éditeur intégré.

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Après avoir saisi les données nécessaires, vous devez cliquer sur le bouton "F10-OK"Après avoir cliqué sur le bouton "Équilibrage sur un seul planLa fenêtre " " s'ouvre (voir Fig. 7.13).

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Paramètres d'équilibrage (1 plan)

                                                                                                                  

                             

Fig. 7.14. Plan simple. Paramètres d'équilibrage
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Dans la partie gauche de cette fenêtre s'affichent les données des mesures de vibration et les boutons de contrôle des mesures "Exécuter # 0", "Exécution # 1", "RunTrim".
Dans la partie droite de cette fenêtre, il y a trois onglets

- Paramètres d'équilibrage
- Graphiques
- Résultat

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Le "Paramètres d'équilibrageL'onglet "Équilibre" permet d'entrer les paramètres d'équilibrage :

1. “Coefficient d'influence” –

    - "Nouveau rotor"sélection de l'équilibrage du nouveau rotor, pour lequel il n'y a pas de coefficients d'équilibrage mémorisés et deux essais sont nécessaires pour déterminer la masse et l'angle d'installation du poids de correction.

    - "Coefficient sauvegardé"sélection du rééquilibrage du rotor, pour lequel des coefficients d'équilibrage sont enregistrés et un seul passage est nécessaire pour déterminer le poids et l'angle d'installation du poids correcteur.

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    2. “Essai poids masse” –

     - "Pourcentage"Le poids correctif est calculé en pourcentage du poids d'essai.

     - Gramme"La masse connue du poids d'essai est saisie et la masse du poids correctif est calculée dans la zone de saisie. grammes ou en oz pour le système impérial.

        Attention !

        S'il est nécessaire d'utiliser la fonction "Coefficient sauvegardé" Mode pour la suite du travail lors de l'équilibrage initial, la masse du poids d'essai doit être saisie en grammes ou en onces, et non en %. Les balances sont incluses dans le paquet de livraison.

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    3. “Poids Méthode de fixation

     - "Position libre"Les poids peuvent être installés dans une position angulaire arbitraire sur la circonférence du rotor.

     - "Position fixe"Le poids peut être installé dans des positions angulaires fixes sur le rotor, par exemple sur des pales ou des trous (par exemple 12 trous - 30 degrés), etc. Le nombre de positions fixes doit être saisi dans le champ approprié. Après l'équilibrage, le programme divisera automatiquement le poids en deux parties et indiquera le nombre de positions sur lesquelles il est nécessaire d'établir les masses obtenues.

Fig. 7.15. Onglet Résultat. Position fixe du montage du poids de correction.

Z1 et Z2 - positions des poids correcteurs installés, calculées à partir de la position Z1 en fonction du sens de rotation. Z1 est la position du poids d'essai installé.


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Fig. 7.16 Positions fixes. Diagramme polaire.
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-Rainure circulaire - utilisé pour l'équilibrage des meules Dans ce cas, 3 contrepoids sont utilisés pour éliminer le déséquilibre.


Fig. 7.17 Équilibrage de la meule avec 3 contrepoids

Fig. 7.18 Équilibrage de la meule. Graphique polaire.

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- Rayon de montage de la masse, mm"Plane1" - Le rayon de la masse d'essai dans le plan 1. Il est nécessaire de calculer l'ampleur du déséquilibre initial et du déséquilibre résiduel pour déterminer le respect de la tolérance du déséquilibre résiduel après l'équilibrage.
- Laisser la masse d'essai dans le plan 1." En général, la masse d'essai est retirée au cours du processus d'équilibrage. Mais dans certains cas, il est impossible de l'enlever. Il faut alors cocher cette case pour tenir compte de la masse du poids d'essai dans les calculs.
- "Saisie manuelle des données" - permet de saisir manuellement la valeur et la phase de la vibration dans les champs appropriés sur le côté gauche de la fenêtre et de calculer la masse et l'angle d'installation du poids de correction lorsque l'on passe à l'option "RésultatsOnglet "
- Bouton "Restaurer les données de la session". Pendant l'équilibrage, les données mesurées sont sauvegardées dans le fichier session1.ini. Si le processus de mesure a été interrompu en raison du gel de l'ordinateur ou pour d'autres raisons, en cliquant sur ce bouton, vous pouvez restaurer les données de mesure et continuer l'équilibrage à partir du moment de l'interruption.
- Élimination de l'excentricité du mandrin (équilibrage de l'indice)
Equilibrage avec démarrage supplémentaire pour éliminer l'influence de l'excentricité du mandrin (arbre d'équilibrage). Monter le rotor alternativement à 0° et à 180° par rapport à l'arbre d'équilibrage. Mesurer les balourds dans les deux positions.

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    - Tolérance d'équilibre

Saisie ou calcul des tolérances de déséquilibre résiduel en g x mm (classes G)

    - Utiliser le graphique polaire

Utiliser un graphique polaire pour afficher les résultats de l'équilibrage

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Equilibrage à 1 plan. Nouveau rotor

Comme indiqué plus haut, "Nouveau rotor" l'équilibrage nécessite deux test et au moins un tle parcours de la jante de la machine d'équilibrage.

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Exécution#0 (Exécution initiale)

Après avoir installé les capteurs sur le rotor d'équilibrage et entré les paramètres de réglage, il est nécessaire de mettre en marche la rotation du rotor et, lorsqu'il atteint sa vitesse de travail, d'appuyer sur la touche "Exécution#0"pour commencer les mesures.
Le "Graphiques" s'ouvrira dans le panneau de droite, où la forme d'onde et le spectre de la vibration seront affichés (Fig. 7.18.). Dans la partie inférieure de l'onglet, un fichier historique est conservé, dans lequel les résultats de tous les démarrages avec une référence temporelle sont sauvegardés. Sur le disque, ce fichier est enregistré dans le dossier d'archives sous le nom memo.txt.

       Attention !

       Avant de commencer la mesure, il est nécessaire d'activer la rotation du rotor de la machine à équilibrer (Exécution#0) et s'assurer que la vitesse du rotor est stable.    

     

                                                                                                                                                        

Fig. 7.19. Equilibrage sur un plan. Exécution initiale (Exécution#0). Onglet Graphiques

.

Une fois le processus de mesure terminé, dans l'écran Exécution#0 Dans le panneau de gauche, les résultats des mesures apparaissent - la vitesse du rotor (RPM), la valeur efficace (Vo1) et la phase (F1) de la vibration 1x.

Le "F5-Retour à la course#0"(ou la touche de fonction F5) permet de revenir à la section Run#0 et, si nécessaire, de répéter la mesure des paramètres de vibration.

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   Run#1 (Plan de masse d'essai 1)

Avant de commencer la mesure des paramètres de vibration dans la section "Run#1 (Plan de masse d'essai 1)un poids d'essai doit être installé conformément à "Essai poids masse"(voir Fig. 7.10). (voir Fig. 7.10).

   Le but de l'installation d'un poids d'essai est d'évaluer comment la vibration du rotor change lorsqu'un poids connu est installé à un endroit (angle) connu. Le poids d'essai doit modifier l'amplitude de la vibration de 30% en plus ou en moins par rapport à l'amplitude initiale ou modifier la phase de 30 degrés ou plus par rapport à la phase initiale.

      2. S'il est nécessaire d'utiliser la fonction "Coefficient sauvegardé"Pour les travaux ultérieurs, le lieu (l'angle) d'installation du poids d'essai doit être le même que le lieu (l'angle) de la marque réfléchissante.     

Remettez en marche la rotation du rotor de la machine à équilibrer et assurez-vous que la fréquence de rotation est stable. Cliquez ensuite sur le bouton "F7-Run#1"(ou appuyez sur la touche F7 du clavier de l'ordinateur). "Run#1 (Plan de masse d'essai 1)section " (voir Fig. 7.18)
Après la mesure dans les fenêtres correspondantes de l'écran "Run#1 (Plan de masse d'essai 1)"Les résultats de la mesure de la vitesse du rotor (RPM), ainsi que la valeur de la composante efficace (Vо1) et de la phase (F1) de la vibration 1x apparaissent.

Dans le même temps, le "RésultatL'onglet " " s'ouvre sur le côté droit de la fenêtre (voir Fig. 7.13).

Cet onglet affiche les résultats du calcul de la masse et de l'angle du poids correcteur qui doit être installé sur le rotor pour compenser le déséquilibre.

De plus, dans le cas de l'utilisation du système de coordonnées polaires, l'écran affiche la valeur de la masse (M1) et l'angle d'installation (f1) du poids de correction.

Dans le cas de "Positions fixes"Les numéros des positions (Zi, Zj) et la masse répartie du poids de l'essai seront affichés.

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  Fig. 7.20. Equilibrage sur un plan. Exécution#1 et résultat de l'équilibrage.

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Si Graphique polaire est vérifié, le diagramme polaire s'affiche.

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Fig. 7.21. Résultat de l'équilibrage. Graphique polaire.

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Fig. 7.22. Résultat de l'équilibrage. Poids réparti (positions fixes)

De même, si "Graphique polaire"a été vérifié, Un graphique polaire sera affiché.   

       

                    

Fig. 7.23. Poids réparti sur des positions fixes. Graphique polaire

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       Attention !

    1. Après avoir terminé le processus de mesure lors du deuxième passage ("Run#1 (Plan de masse d'essai 1)") de la machine à équilibrer, il est nécessaire d'arrêter la rotation et d'enlever le poids d'essai installé. Ensuite, installer (ou enlever) le poids correctif sur le rotor selon les données du tableau des résultats.

Si le poids d'épreuve n'a pas été supprimé, vous devez passer à l'option "Paramètres d'équilibrage"et activez la case à cocher dans l'onglet "Laisser le poids d'essai dans le plan 1". Revenez ensuite à l'option "Résultat"Le poids et l'angle d'installation du poids correcteur sont recalculés automatiquement. Le poids et l'angle d'installation du poids de correction sont recalculés automatiquement.

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    2. La position angulaire du poids correcteur est effectuée à partir du lieu d'installation du poids d'essai. Le sens de référence de l'angle coïncide avec le sens de rotation du rotor.

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    3. Dans le cas de "Position fixe" - le 1st (Z1), coïncide avec le lieu d'installation de la masse d'essai. Le sens de comptage du numéro de position est dans le sens de rotation du rotor.

  4. Par défaut, le poids correctif sera ajouté au rotor. Ceci est indiqué par l'étiquette définie dans le champ "Ajouter". Si vous enlevez le poids (par exemple, en le perçant), vous devez mettre une marque dans le champ "Supprimer"La position angulaire du poids de correction est alors automatiquement modifiée de 180º.

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   Après avoir installé le poids de correction sur le rotor d'équilibrage dans la fenêtre de travail (voir Fig. 7.15), il est nécessaire d'effectuer un RunC (trim) et d'évaluer l'efficacité de l'équilibrage effectué.

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RunC (vérification de la qualité de la balance)

Attention !

Avant de commencer la mesure sur le ExécutionIl est nécessaire d'activer la rotation du rotor de la machine et de s'assurer qu'il est entré dans le mode de fonctionnement (fréquence de rotation stable).

Pour effectuer une mesure de vibration dans l'espace "RunC (vérification de la qualité de la balance)"(voir Fig. 7.15), cliquez sur la rubrique "F7 - RunTrim"(ou appuyez sur la touche F7 du clavier).

            Une fois le processus de mesure achevé avec succès, dans l'espace "RunC (vérification de la qualité de la balance)"Dans le panneau de gauche, les résultats de la mesure de la vitesse du rotor (RPM) apparaissent, ainsi que la valeur de la composante efficace (Vo1) et de la phase (F1) de la vibration 1x.

Dans le "RésultatLes résultats du calcul de la masse et de l'angle d'installation du poids correctif supplémentaire sont affichés dans l'onglet " Poids correctif ".

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Fig. 7.24. Equilibrage sur un plan. Exécution d'un RunTrim. Onglet Résultat

                                                                     

Ce poids peut être ajouté au poids de correction déjà monté sur le rotor pour compenser le déséquilibre résiduel. En outre, le déséquilibre résiduel du rotor obtenu après l'équilibrage est affiché dans la partie inférieure de cette fenêtre.

Lorsque la quantité de vibrations résiduelles et/ou de déséquilibre résiduel du rotor équilibré répond aux exigences de tolérance établies dans la documentation technique, le processus d'équilibrage peut être achevé.

Dans le cas contraire, le processus d'équilibrage peut se poursuivre. Cela permet à la méthode des approximations successives de corriger les erreurs éventuelles qui peuvent se produire lors de la pose (dépose) du poids correcteur sur un rotor équilibré.

Lors de la poursuite du processus d'équilibrage sur le rotor d'équilibrage, il est nécessaire d'installer (d'enlever) une masse corrective supplémentaire dont les paramètres sont indiqués dans la section "Masses et angles de correction".

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Coefficients d'influence (1 plan)

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Le "Coeff. F4-Inf."dans l'espace "RésultatL'onglet " (Fig. 7.23) permet de visualiser et d'enregistrer dans la mémoire de l'ordinateur les coefficients d'équilibrage du rotor (coefficients d'influence) calculés à partir des résultats des essais d'étalonnage.

Lorsque l'on appuie sur cette touche, le symbole "Coefficients d'influence (plan unique)La fenêtre " " apparaît sur l'écran de l'ordinateur (voir Fig. 7.17), dans laquelle sont affichés les coefficients d'équilibrage calculés à partir des résultats des cycles d'étalonnage (test). Si, lors de l'équilibrage ultérieur de cette machine, il est prévu d'utiliser la fonction "Coefficient sauvegardé" ces coefficients doivent être stockés dans la mémoire de l'ordinateur.

Pour ce faire, cliquez sur le bouton "F9 - Enregistreret aller à la deuxième page de la rubrique "Recherche" de la page d'accueil.Coefficient d'influence. Plan unique".(Voir Fig. 7.24)

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                              Fig. 7.25. Coefficients d'équilibrage dans le 1er plan

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           Vous devez ensuite entrer le nom de cette machine dans le champ "Rotor"et cliquez sur "F2-SaveLe bouton "Enregistrer" permet d'enregistrer les données spécifiées sur l'ordinateur.

Vous pouvez ensuite revenir à la fenêtre précédente en appuyant sur la touche "F10-Sortie"(ou la touche de fonction F10 sur le clavier de l'ordinateur).      

                                                 

Fig. 7.26. "Archive des coefficients d'influence. Plan unique. "

Rapport d'équilibre.Après l'équilibrage, toutes les données sont sauvegardées et le rapport d'équilibrage est créé. Vous pouvez visualiser et éditer le rapport dans l'éditeur intégré. Dans la fenêtre fenêtre "Archives d'équilibre sur un seul plan (Fig. 7.9) appuyer sur le bouton "F9 -Rapport" pour accéder à l'éditeur de rapport d'équilibrage.

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Fig. 7.26. Rapport d'équilibre.

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Procédure d'équilibrage des coefficients sauvegardés avec les coefficients d'influence sauvegardés sur 1 plan.
Mise en place du système de mesure (saisie des données initiales).

Équilibrage des coefficients sauvegardés peut être effectuée sur une machine pour laquelle des coefficients d'équilibrage ont déjà été déterminés et introduits dans la mémoire de l'ordinateur.

Attention !

Lors de l'équilibrage avec des coefficients mémorisés, le capteur de vibrations et le capteur d'angle de phase doivent être installés de la même manière que lors de l'équilibrage initial.

Saisie des données initiales pour Équilibrage des coefficients sauvegardés (comme dans le cas du primaire("Nouveau rotor") l'équilibrage) commence dans le "Équilibrage sur un seul plan. Paramètres d'équilibrage(Voir Fig. 7.27).

Dans ce cas, dans le champ "Coefficients d'influence"Sélectionnez la section "Coefficient sauvegardé". Dans ce cas, la deuxième page de l'article "Coefficient d'influence archive. Plan unique(Voir Fig. 7.27), qui stocke une archive des coefficients d'équilibrage sauvegardés.

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Fig. 7.28. Equilibrage avec sauvegarde des coefficients d'influence sur 1 plan

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       En se déplaçant dans le tableau de ces archives à l'aide des boutons de commande "►" ou "◄", on peut sélectionner l'enregistrement désiré avec les coefficients d'équilibrage de la machine qui nous intéresse. Ensuite, pour utiliser ces données dans les mesures actuelles, appuyez sur le bouton "F2 - Sélectionbouton ".

Ensuite, le contenu de toutes les autres fenêtres de la section "Équilibrage sur un seul plan. Paramètres d'équilibrage."sont remplis automatiquement.

Après avoir saisi les données initiales, vous pouvez commencer à mesurer.

                         

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Mesures lors de l'équilibrage avec sauvegarde des coefficients d'influence.

L'équilibrage avec des coefficients d'influence enregistrés ne nécessite qu'un seul essai initial et au moins un essai de la machine à équilibrer.

Attention !

Avant de commencer la mesure, il est nécessaire d'activer la rotation du rotor et de s'assurer que la fréquence de rotation est stable.

Pour effectuer la mesure des paramètres de vibration dans l'espace "Run#0 (Initial, pas de masse d'essai)"Appuyez sur la touche "F7 - Exécuter#0"(ou appuyez sur la touche F7 du clavier de l'ordinateur).

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Fig. 7.29. Equilibrage avec sauvegarde des coefficients d'influence sur un plan. Résultats après une exécution.

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Dans les champs correspondants de "Exécution#0"Les résultats de la mesure de la vitesse du rotor (RPM), de la valeur de la composante efficace (Vо1) et de la phase (F1) de la vibration 1x apparaissent.

Dans le même temps, le "RésultatL'onglet " masse " affiche les résultats du calcul de la masse et de l'angle du poids correctif qui doit être installé sur le rotor pour compenser le déséquilibre.

De plus, en cas d'utilisation d'un système de coordonnées polaires, l'écran affiche les valeurs de la masse et de l'angle d'installation du poids correcteur.

En cas de répartition du poids correctif sur les positions fixes, les numéros des positions du rotor d'équilibrage et la masse de poids qui doit y être installée sont affichés.

En outre, le processus d'équilibrage est effectué conformément aux recommandations énoncées à la section 7.4.2. pour l'équilibrage primaire.

                                                          

Élimination de l'excentricité du mandrin (équilibrage de l'indice)Si, lors de l'équilibrage, le rotor est installé dans un mandrin cylindrique, l'excentricité du mandrin peut introduire une erreur supplémentaire. Pour éliminer cette erreur, il faut déployer le rotor dans le mandrin de 180 degrés et effectuer un démarrage supplémentaire. C'est ce qu'on appelle l'équilibrage de l'index.

Pour réaliser l'équilibrage de l'index, une option spéciale est prévue dans le programme Balanset-1A. Lorsque l'élimination de l'excentricité du mandrin est cochée, une section RunEcc supplémentaire apparaît dans la fenêtre d'équilibrage.

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Fig. 7.30. Fenêtre de travail pour l'équilibrage de l'index.

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Après avoir exécuté l'opération # 1 (Trial mass Plane 1), une fenêtre s'affiche.

Fig. 7.31 Fenêtre d'attention pour l'équilibrage de l'indice.
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Après avoir installé le rotor avec un virage de 180 degrés, il faut exécuter le programme Ecc. Le programme calculera automatiquement le déséquilibre réel du rotor sans affecter l'excentricité du mandrin.

7.3.2 Equilibrage sur deux plans.

Avant de commencer à travailler dans le Equilibrage sur deux plans il est nécessaire d'installer des capteurs de vibrations sur le corps de la machine aux points de mesure sélectionnés et de les connecter aux entrées X1 et X2 de l'unité de mesure, respectivement.

Un capteur optique d'angle de phase doit être connecté à l'entrée X3 de l'unité de mesure. De plus, pour utiliser ce capteur, un ruban réfléchissant doit être collé sur la surface accessible du rotor de la machine à équilibrer.

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       Les exigences détaillées concernant le choix du lieu d'installation des capteurs et leur montage sur l'installation pendant l'équilibrage sont présentées à l'annexe 1.

Le travail sur le programme dans la "Equilibrage sur deux plansLe mode "Mode" démarre à partir de la fenêtre principale des programmes.

Cliquez sur le bouton "F3 - Deux avions"(ou appuyez sur la touche F3 du clavier de l'ordinateur).

En outre, cliquez sur le bouton "F7 - Equilibrage", après quoi une fenêtre de travail apparaîtra sur l'écran de l'ordinateur (voir Fig. 7.13), sélection de l'archive pour la sauvegarde des données lors de l'équilibrage en deux pvoies.

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Fig. 7.32 Fenêtre d'archivage à équilibrage sur deux plans.

      

Dans cette fenêtre, vous devez entrer les données du rotor équilibré. Après avoir appuyé sur le bouton "F10-OK"Une fenêtre d'équilibrage apparaît.

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Paramètres d'équilibrage (2 plans)

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Fig. 7.33. Fenêtre d'équilibrage sur deux plans.

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      Sur le côté droit de la fenêtre se trouve l'icône "Paramètres d'équilibrageL'onglet "Réglages" permet d'entrer les réglages avant l'équilibrage.

    - Coefficients d'influence

Equilibrage d'un nouveau rotor ou équilibrage à l'aide de coefficients d'influence mémorisés (coefficients d'équilibrage)

    - Élimination de l'excentricité du mandrin

Equilibrage avec démarrage supplémentaire pour éliminer l'influence de l'excentricité du mandrin

    - Poids Méthode de fixation

Installation de poids correcteurs à un endroit arbitraire sur la circonférence du rotor ou dans une position fixe. Calculs pour le perçage lors de l'enlèvement de la masse.
- "Position libre"Les poids peuvent être installés dans une position angulaire arbitraire sur la circonférence du rotor.

    - "Position fixe"Le poids peut être installé dans des positions angulaires fixes sur le rotor, par exemple sur des pales ou des trous (par exemple 12 trous - 30 degrés), etc. Le nombre de positions fixes doit être saisi dans le champ approprié. Après l'équilibrage, le programme divisera automatiquement le poids en deux parties et indiquera le nombre de positions sur lesquelles il est nécessaire d'établir les masses obtenues.

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    - Essai poids masse

Poids de l'essai

    - Laisser la masse d'essai dans le plan 1 / plan 2

Retirer ou laisser le poids d'essai lors de l'équilibrage.

    - Rayon de montage de la masse, mm

Rayon de montage des poids d'essai et de correction

    - Tolérance d'équilibre

Saisie ou calcul des tolérances de déséquilibre résiduel en g-mm

    - Utiliser le graphique polaire

Utiliser un graphique polaire pour afficher les résultats de l'équilibrage

    - Saisie manuelle des données

Saisie manuelle des données pour le calcul des poids d'équilibrage

    - Restaurer les données de la dernière session

Récupération des données de mesure de la dernière session en cas d'échec de la poursuite de l'équilibrage.

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Equilibrage de 2 avions. Nouveau rotor
Mise en place du système de mesure (saisie des données initiales).

Saisie des données initiales pour le Nouvel équilibrage des rotors dans l'espace "Equilibrage sur deux plans. Réglages"(voir Fig. 7.32.).

Dans ce cas, dans le champ "Coefficients d'influence"Sélectionnez la section "Nouveau rotor" article.

En outre, dans la section "Essai poids masseVous devez sélectionner l'unité de mesure de la masse de la masse d'essai - " ".Gramme" ou "Pourcentage“.

Lors du choix de l'unité de mesure "Pourcentage"Tous les calculs ultérieurs de la masse du poids correcteur seront effectués en pourcentage par rapport à la masse du poids d'essai.

En choisissant l'option "GrammeSi l'on utilise l'unité de mesure " grammes ", tous les calculs ultérieurs de la masse du poids correctif seront effectués en grammes. Inscrivez ensuite dans les fenêtres situées à droite de l'inscription "Gramme"la masse des masses d'essai qui seront installées sur le rotor.

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Attention !

S'il est nécessaire d'utiliser la fonction "Coefficient sauvegardé" Mode pour la suite du travail lors de l'équilibrage initial, la masse des poids d'essai doit être saisie dans grammes.
Sélectionnez ensuite "Poids Méthode de fixation" - "Circum" ou "Position fixe".
Si vous sélectionnez "Position fixe"vous devez saisir le nombre de positions.

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Calcul de la tolérance pour le déséquilibre résiduel (tolérance d'équilibrage)

La tolérance pour le déséquilibre résiduel (tolérance d'équilibrage) peut être calculée conformément à la procédure décrite dans la norme ISO 1940 Vibration. Exigences de qualité de l'équilibrage pour les rotors en régime constant (rigide). Partie 1. Spécification et vérification des tolérances d'équilibrage.   

                                                                   

                             

Fig. 7.34. Fenêtre de calcul de la tolérance d'équilibrage

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Exécution initiale (Run#0).

Lors de l'équilibrage sur deux plans dans la "Nouveau rotor"L'équilibrage nécessite trois cycles d'étalonnage et au moins un cycle d'essai de la machine à équilibrer.

La mesure des vibrations lors du premier démarrage de la machine est effectuée dans la zone "Balance à deux plans"(voir Fig. 7.34) dans la fenêtre de travail "Exécution#0section ".

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         Fig. 7.35. Résultats des mesures lors de l'équilibrage sur deux plans après l'équilibrage initial. courir.

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Attention !

       Avant de commencer la mesure, il est nécessaire de mettre en marche la rotation du rotor de la machine à équilibrer (premièrement, le rotor de la machine à équilibrer). courir) et s'assurer qu'il est entré dans le mode de fonctionnement avec une vitesse stable.

Pour mesurer les paramètres de vibration dans le Exécution#0 Cliquez sur le bouton "F7 - Exécuter#0"(ou appuyez sur la touche F7 d'un clavier d'ordinateur)

           Les résultats de la mesure de la vitesse du rotor (RPM), la valeur RMS (VО1, VО2) et les phases (F1, F2) de la vibration 1x apparaissent dans les fenêtres correspondantes de l'écran d'affichage. Exécution#0 section.
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Exécuter#1.Masse d'essai dans le plan1.

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Avant de commencer à mesurer les paramètres de vibration dans la section "Exécuter#1.Masse d'essai dans le plan1"il faut arrêter la rotation du rotor de la machine à équilibrer et y installer une masse d'essai, la masse sélectionnée dans la section "Essai poids massesection ".

     Attention !

      1. La question du choix de la masse des masses d'essai et de leur emplacement sur le rotor d'une machine à équilibrer est examinée en détail à l'annexe 1.

      2. S'il est nécessaire d'utiliser le Coefficient sauvegardé Mode dans les travaux futurs, l'endroit où l'on installe le poids d'essai doit nécessairement coïncider avec l'endroit où l'on installe la marque utilisée pour lire l'angle de phase.

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Ensuite, il est nécessaire de remettre en marche le rotor de la machine à équilibrer et de s'assurer qu'elle est entrée en mode de fonctionnement.

Pour mesurer les paramètres de vibration dans l'espace "Exécuter # 1.Essai de masse dans le plan 1"(voir Fig. 7.25), cliquez sur la rubrique "F7 - Exécuter#1"(ou appuyez sur la touche F7 du clavier de l'ordinateur).

           

          Lorsque le processus de mesure est terminé avec succès, vous revenez à l'onglet des résultats de mesure (voir Fig. 7.25).

           Dans ce cas, dans les fenêtres correspondantes de l'écran "Exécution#1. Masse d'essai dans le plan 1"Les résultats de la mesure de la vitesse du rotor (RPM), ainsi que la valeur des composantes de la valeur efficace (Vо1, Vо2) et des phases (F1, F2) de la vibration 1x.

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Exécuter # 2.Essai de masse dans le plan 2

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Avant de commencer à mesurer les paramètres de vibration dans la section "Exécuter # 2.Essai de masse dans le plan 2"Vous devez effectuer les opérations suivantes :

         - arrêter la rotation du rotor de la machine à équilibrer ;

         - retirer le poids d'essai installé dans le plan 1 ;

         - installer sur un poids d'essai dans le plan 2, la masse sélectionnée dans la section "Essai poids masse“.

           

Ensuite, faites tourner le rotor de la machine à équilibrer et assurez-vous qu'il a atteint la vitesse de fonctionnement.

Pour commencer la mesure des vibrations dans les "Exécuter # 2.Essai de masse dans le plan 2"(voir Fig. 7.26), cliquez sur la rubrique "F7 - Exécuter # 2"(ou appuyez sur la touche F7 du clavier de l'ordinateur). Ensuite, le bouton "RésultatL'onglet " s'ouvre.
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Dans le cas de l'utilisation du Poids Méthode de fixation” – "Positions libresL'écran affiche les valeurs des masses (M1, M2) et des angles d'installation (f1, f2) des poids correcteurs.

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           Fig. 7.36. Résultats du calcul des poids correcteurs - position libre

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Fig. 7.37. Résultats du calcul des poids correctifs - position libre.
Diagramme polaire

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En cas d'utilisation de la méthode de fixation du poids" - "Positions fixes


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Fig. 7.37. Résultats du calcul des poids correctifs - position fixe.

Fig. 7.39. Résultats du calcul des poids correctifs - position fixe.
Diagramme polaire.
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Dans le cas de l'utilisation de la méthode de fixation du poids - "Rainure circulaire"

Fig. 7.40. Résultats du calcul des poids correctifs - Rainure circulaire.

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Attention !

    1. Après avoir terminé le processus de mesure sur le RUN#2 de la machine à équilibrer, arrêtez la rotation du rotor et retirez le poids d'essai précédemment installé. Vous pouvez ensuite installer (ou enlever) les poids correctifs.

    2. La position angulaire des masses correctrices dans le système de coordonnées polaires est comptée à partir du lieu d'installation de la masse d'essai dans le sens de rotation du rotor.

    3. Dans le cas de "Position fixe" - le 1st (Z1), coïncide avec le lieu d'installation de la masse d'essai. Le sens de comptage du numéro de position est dans le sens de rotation du rotor.

4. Par défaut, le poids correctif sera ajouté au rotor. Ceci est indiqué par l'étiquette définie dans le champ "Ajouter". Si vous enlevez le poids (par exemple, en le perçant), vous devez mettre une marque dans le champ "Supprimer"La position angulaire du poids de correction est alors automatiquement modifiée de 180º.

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RunC (course d'ajustement)

   Après avoir installé le poids de correction sur le rotor d'équilibrage, il est nécessaire d'effectuer un RunC (trim) et d'évaluer l'efficacité de l'équilibrage effectué.

Attention !

Avant de commencer la mesure au banc d'essai, il est nécessaire d'activer la rotation du rotor de la machine et de s'assurer qu'il est entré dans la zone de fonctionnement. vitesse.

                

Pour mesurer les paramètres de vibration dans la section RunTrim (Contrôle de la qualité de la balance) (voir Fig. 7.37), cliquez sur l'icône "F7 - RunTrim"(ou appuyez sur la touche F7 du clavier de l'ordinateur).

       

           Les résultats de la mesure de la fréquence de rotation du rotor (RPM), ainsi que la valeur de la composante efficace (Vо1) et de la phase (F1) de la vibration 1x seront indiqués.

Le "Résultat"Le tableau des résultats de mesure (voir Fig. 7.37), qui affiche les résultats du calcul des paramètres des poids correcteurs supplémentaires, apparaît dans la partie droite de la fenêtre de travail.

           Ces poids peuvent être ajoutés aux poids correcteurs déjà installés sur le rotor pour compenser le déséquilibre résiduel.

En outre, le déséquilibre résiduel du rotor obtenu après l'équilibrage est affiché dans la partie inférieure de cette fenêtre.

Lorsque les valeurs de la vibration résiduelle et/ou du balourd résiduel du rotor équilibré satisfont aux exigences de tolérance établies dans la documentation technique, le processus d'équilibrage peut être achevé.

Dans le cas contraire, le processus d'équilibrage peut se poursuivre. Cela permet à la méthode des approximations successives de corriger les erreurs éventuelles qui peuvent se produire lors de la pose (dépose) du poids correcteur sur un rotor équilibré.

Lors de la poursuite du processus d'équilibrage sur le rotor d'équilibrage, il est nécessaire d'installer (d'enlever) des masses correctives supplémentaires dont les paramètres sont indiqués dans la fenêtre "Résultat".

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Dans le "RésultatDeux boutons de commande peuvent être utilisés dans la fenêtre " " - " ".Coeff. F4-Inf.“, “F5 - Modifier les plans de correction“.

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Coefficients d'influence (2 plans)

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Le "Coeff. F4-Inf."(ou la touche de fonction F4 sur le clavier de l'ordinateur) permet de visualiser et d'enregistrer dans la mémoire de l'ordinateur les coefficients d'équilibrage du rotor, calculés à partir des résultats de deux démarrages de l'étalonnage.

Lorsque l'on appuie sur cette touche, le symbole "Coefficients d'influence (deux plans)La fenêtre de travail " apparaît sur l'écran de l'ordinateur (voir Fig. 7.40), dans laquelle sont affichés les coefficients d'équilibrage calculés sur la base des résultats des trois premiers démarrages de l'étalonnage.

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Fig. 7.41. Fenêtre de travail avec coefficients d'équilibrage sur 2 plans.

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À l'avenir, lors de l'équilibrage de ce type de machine, il est supposé nécessaire d'utiliser la fonction "Coefficient sauvegardé"et des coefficients d'équilibrage stockés dans la mémoire de l'ordinateur.

Pour enregistrer les coefficients, cliquez sur le bouton "F9 - Enregistrer"et aller à la page "Archives des coefficients d'influence (2 plans)Fenêtres " (voir Fig. 7.42)

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Fig. 7.42. La deuxième page de la fenêtre de travail avec les coefficients d'équilibrage sur 2 plans.

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Modifier les plans de correction

Le "F5 - Modifier les plans de correctionLe bouton " est utilisé lorsqu'il faut changer la position des plans de correction, lorsqu'il est nécessaire de recalculer les masses et les angles d'installation.

les poids correcteurs.

Ce mode est surtout utile pour équilibrer des rotors de forme complexe (par exemple, des vilebrequins).

Lorsque l'on appuie sur ce bouton, la fenêtre de travail "Recalcul des poids de correction, de la masse et de l'angle par rapport à d'autres plans de correction"s'affiche sur l'écran de l'ordinateur (voir Fig. 7.42).

Dans cette fenêtre de travail, vous devez sélectionner l'une des 4 options possibles en cliquant sur l'image correspondante.

Les plans de correction originaux (Н1 et Н2) de la figure 7.29 sont marqués en vert, et les nouveaux (K1 et K2), pour lesquels ils sont pris en compte, en rouge.

Ensuite, dans la rubrique "Données de calculDans la section "Données", saisissez les données demandées, y compris :

- la distance entre les plans de correction correspondants (a, b, c) ;

- les nouvelles valeurs des rayons d'installation des poids correcteurs sur le rotor (R1 ', R2').

Après avoir introduit les données, vous devez appuyer sur le bouton "F9-calculer

Les résultats du calcul (masses M1, M2 et angles d'installation des poids correcteurs f1, f2) sont affichés dans la section correspondante de cette fenêtre de travail (voir Fig. 7.42).


Fig. 7.43 Modifier les plans de correction. RCalcul de la masse de correction et de l'angle par rapport à d'autres plans de correction.

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Equilibrage des coefficients sauvegardés sur 2 plans.

                                                                                                                          

Équilibrage des coefficients sauvegardés peut être effectuée sur une machine pour laquelle des coefficients d'équilibrage ont déjà été déterminés et enregistrés dans la mémoire de l'ordinateur.

     Attention !

Lors du rééquilibrage, les capteurs de vibrations et le capteur d'angle de phase doivent être installés de la même manière que lors de l'équilibrage initial.

La saisie des données initiales pour le rééquilibrage commence dans l'espace "Balance à deux plans. Paramètres d'équilibrage"(voir Fig. 7.23).

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Dans ce cas, dans le champ "Coefficients d'influence"Sélectionnez la section "Coefficient sauvegardé" Point. Dans ce cas, la fenêtre "Archives des coefficients d'influence (2 plans)"L'écran d'affichage de l'écran d'équilibrage s'affiche (voir Fig. 7.30) et contient les archives des coefficients d'équilibrage précédemment déterminés.

En se déplaçant dans le tableau de ces archives à l'aide des boutons de commande "►" ou "◄", on peut sélectionner l'enregistrement désiré avec les coefficients d'équilibrage de la machine qui nous intéresse. Ensuite, pour utiliser ces données dans les mesures actuelles, appuyez sur le bouton "F2 - OK"et revenir à la fenêtre de travail précédente.

Fig. 7.44. La deuxième page de la fenêtre de travail avec les coefficients d'équilibrage sur 2 plans.

Ensuite, le contenu de toutes les autres fenêtres de la section "Equilibrage en 2 pl. Données de base" est rempli automatiquement.

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Coefficient sauvegardé Equilibrage

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"Coefficient sauvegardéL'équilibrage " ne nécessite qu'un démarrage de réglage et au moins un démarrage d'essai de la machine à équilibrer.

Mesure des vibrations au début de l'accord (Exécuter # 0) de la machine s'effectue dans l'espace "Equilibrage sur 2 plans"avec un tableau des résultats de l'équilibrage (voir Fig. 7.14) dans la fenêtre de travail de la Exécuter # 0 section.

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Attention !

       Avant de commencer la mesure, il est nécessaire d'activer la rotation du rotor de la machine à équilibrer et de s'assurer qu'il est entré dans le mode de fonctionnement avec une vitesse stable.

Pour mesurer les paramètres de vibration dans le Exécuter # 0 Cliquez sur le bouton "F7 - Exécuter#0"(ou appuyez sur la touche F7 du clavier de l'ordinateur).

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           Les résultats de la mesure de la vitesse du rotor (RPM), ainsi que la valeur des composantes de la valeur efficace (VО1, VО2) et des phases (F1, F2) de la vibration 1x apparaissent dans les champs correspondants de l'écran d'affichage. Exécuter # 0 section.

Dans le même temps, le "RésultatL'onglet " s'ouvre (voir Fig. 7.15), qui affiche les résultats du calcul des paramètres des poids correcteurs qui doivent être installés sur le rotor pour compenser son déséquilibre.

De plus, dans le cas de l'utilisation du système de coordonnées polaires, l'écran affiche les valeurs des masses et des angles d'installation des poids correcteurs.

En cas de décomposition des poids correctifs sur les pales, les numéros des pales du rotor d'équilibrage et la masse de poids qui doit être installée sur celles-ci sont affichés.

En outre, le processus d'équilibrage est effectué conformément aux recommandations énoncées à la section 7.6.1.2. pour l'équilibrage primaire.

Attention !

1.Une fois le processus de mesure terminé, après le deuxième démarrage de la machine équilibrée, arrêtez la rotation de son rotor et retirez le poids d'essai précédemment fixé. Ce n'est qu'ensuite que vous pouvez commencer à installer (ou à retirer) le poids de correction sur le rotor.
2.Le comptage de la position angulaire de l'endroit où l'on ajoute (ou retire) le poids correcteur du rotor est effectué sur le site d'installation du poids d'essai dans le système de coordonnées polaires. Le sens du comptage coïncide avec le sens de l'angle de rotation du rotor.
3.En cas d'équilibrage sur les pales - la pale équilibrée du rotor, acceptée sous condition pour le 1er, coïncide avec l'emplacement de l'installation du poids d'essai. Le sens du numéro de référence de la pale indiqué sur l'écran de l'ordinateur est effectué dans le sens de la rotation du rotor.
4.Dans cette version du programme, il est accepté par défaut que le poids de correction soit ajouté sur le rotor. La balise établie dans le champ "Addition" en témoigne.

En cas de correction du déséquilibre par l'enlèvement d'un poids (par exemple par perçage), il est nécessaire d'établir une étiquette dans le champ "Enlèvement", puis la position angulaire du poids de correction changera automatiquement sur 180º.

Élimination de l'excentricité du mandrin (équilibrage de l'indice)Si, lors de l'équilibrage, le rotor est installé dans un mandrin cylindrique, l'excentricité du mandrin peut introduire une erreur supplémentaire. Pour éliminer cette erreur, il faut déployer le rotor dans le mandrin de 180 degrés et effectuer un démarrage supplémentaire. C'est ce qu'on appelle l'équilibrage de l'index.

Pour réaliser l'équilibrage de l'index, une option spéciale est prévue dans le programme Balanset-1A. Lorsque l'élimination de l'excentricité du mandrin est cochée, une section RunEcc supplémentaire apparaît dans la fenêtre d'équilibrage.

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Fig. 7.45. Fenêtre de travail pour l'équilibrage de l'index.

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Après avoir exécuté l'opération # 2 (Trial mass Plane 2), une fenêtre apparaît.


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Fig. 7.46. Fenêtres d'attention
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Après avoir installé le rotor avec un virage de 180 degrés, il faut exécuter le programme Ecc. Le programme calculera automatiquement le déséquilibre réel du rotor sans affecter l'excentricité du mandrin.

  7.4. Mode graphique

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  Le travail en mode "Graphiques" commence à partir de la fenêtre initiale (voir Fig. 7.1) en appuyant sur "F8 - Graphiques". La fenêtre "Mesure de la vibration sur deux canaux. Graphiques" (voir Fig. 7.19).

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Fig. 7.47. Fonctionnement fenêtre "Mesure des vibrations sur deux canaux. Graphiques".

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  En travaillant dans ce mode, il est possible de tracer quatre versions du diagramme de vibration.

La première version permet d'obtenir une fonction temporelle de la vibration globale (de la vitesse de vibration) sur le premier et le deuxième canal de mesure.

La deuxième version permet d'obtenir des graphiques de vibration (de vitesse de vibration), qui se produisent sur la fréquence de rotation et ses composantes harmoniques supérieures.

Ces graphiques sont obtenus grâce au filtrage synchrone de la fonction temporelle globale de la vibration.

La troisième version fournit des diagrammes de vibration avec les résultats de l'analyse harmonique.

La quatrième version permet d'obtenir un diagramme de vibration avec les résultats de l'analyse du spectre.  

  

Graphiques des vibrations globales.

Pour tracer un graphique de vibration globale dans la fenêtre de travail "Mesure des vibrations sur deux canaux. Graphiques"il est nécessaire de sélectionner le mode de fonctionnement "vibration globale"en cliquant sur le bouton correspondant. Réglez ensuite la mesure de la vibration dans la case "Durée, en secondes" en cliquant sur le bouton "▼" et sélectionnez dans la liste déroulante la durée souhaitée du processus de mesure, qui peut être égale à 1, 5, 10, 15 ou 20 secondes ;

Lorsque vous êtes prêt, appuyez (cliquez) sur le bouton "F9-Le processus de mesure des vibrations commence alors simultanément sur les deux canaux.

Une fois le processus de mesure terminé, des graphiques de la fonction temporelle de la vibration globale du premier (rouge) et du deuxième (vert) canal apparaissent dans la fenêtre de travail (voir Fig. 7.47).

Sur ces graphiques, le temps est indiqué sur l'axe X et l'amplitude de la vitesse de vibration (mm/sec) est indiquée sur l'axe Y.

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Fig. 7.48. Fenêtre de travail pour les sortie de la fonction temporelle des cartes de vibration globales

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  Ces graphiques comportent également des repères (de couleur bleue) qui relient les diagrammes de vibration globale à la fréquence de rotation du rotor. En outre, chaque marque indique le début (la fin) de la prochaine révolution du rotor.

Pour changer l'échelle du graphique sur l'axe des X, il est possible d'utiliser le curseur, indiqué par une flèche sur la figure 7.20.

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Graphiques de 1x vibration.

Pour tracer un graphique de vibration 1x dans la fenêtre de travail "Mesure des vibrations sur deux canaux. Graphiques"(voir Fig. 7.47), il est nécessaire de sélectionner le mode de fonctionnement "1x vibration"en cliquant sur le bouton approprié.

La fenêtre "1x vibration" apparaît alors (voir Fig. 7.48).

Appuyez (cliquez) sur le bouton "F9-Le processus de mesure des vibrations commence alors simultanément sur les deux canaux.

Fig. 7.49. Fenêtre de travail pour les sortie des cartes de vibration 1x.
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  Après achèvement du processus de mesure et calcul mathématique des résultats (filtrage synchrone de la fonction temporelle de la vibration globale) sur l'affichage dans la fenêtre principale sur une période égale à un tour de rotor apparaissent des cartes de la 1x vibration sur deux canaux.

Dans ce cas, un graphique pour le premier canal est représenté en rouge et pour le second canal en vert. Sur ces graphiques, l'angle de la révolution du rotor est représenté (d'une marque à l'autre) sur l'axe X et l'amplitude de la vitesse de vibration (mm/sec) est représentée sur l'axe Y.

En outre, dans la partie supérieure de la fenêtre de travail (à droite du bouton "F9 - Measure") les valeurs numériques des mesures de vibration des deux canaux, similaires à celles que l'on obtient dans la fenêtre "Appareil de mesure des vibrations"s'affichent.

En particulier : la valeur efficace de la vibration globale (V1s, V2s), l'ampleur de la valeur efficace (V1o, V2o) et la phase (Fi, Fj) de la vibration 1x et de la vitesse du rotor (Nrev).

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Cartes de vibrations avec les résultats de l'analyse harmonique.

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Pour tracer un graphique avec les résultats de l'analyse harmonique dans la fenêtre de travail "Mesure des vibrations sur deux canaux. Graphiques"(voir Fig. 7.47), il est nécessaire de sélectionner le mode de fonctionnement "Analyse harmonique"en cliquant sur le bouton approprié.

Apparaît alors une fenêtre de commande pour l'édition simultanée des graphiques de la fonction temporaire et du spectre des aspects harmoniques de la vibration dont la période est égale ou multiple de la fréquence de rotation du rotor (voir Fig. 7.49)..  

Attention !

Dans ce mode, il est nécessaire d'utiliser le capteur d'angle de phase qui synchronise le processus de mesure avec la fréquence du rotor des machines sur lesquelles le capteur est réglé.

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Fig. 7.50. Fenêtre de travail harmoniques de la vibration 1x.

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Lorsque vous êtes prêt, appuyez (cliquez) sur le bouton "F9-Le processus de mesure des vibrations commence alors simultanément sur les deux canaux.

Une fois le processus de mesure terminé, la fenêtre d'exploitation (voir Fig. 7.49) affiche les graphiques de la fonction temporelle (graphique supérieur) et les harmoniques de la vibration 1x (graphique inférieur).

Le nombre de composantes harmoniques est indiqué sur l'axe X et la valeur efficace de la vitesse de vibration (mm/sec) est indiquée sur l'axe Y.

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Graphiques du temps de vibration et du spectre.

Pour tracer un diagramme de spectre, utilisez "F5-Spectre". onglet:

Une fenêtre d'exploitation apparaît alors pour l'édition simultanée des diagrammes d'ondes et des spectres de vibrations (Fig. 7.51)..

Fig. 7.51. Fenêtre de travail pour les sortie du spectre de vibration .

Lorsque vous êtes prêt, appuyez (cliquez) sur le bouton "F9-Le processus de mesure des vibrations commence alors simultanément sur les deux canaux.

Une fois le processus de mesure terminé, la fenêtre d'exploitation (voir Fig. 7.50) affiche les graphiques de la fonction temporelle (graphique du haut) et du spectre de vibration (graphique du bas).

La fréquence de vibration est représentée sur l'axe X et la valeur efficace de la vitesse de vibration (mm/sec) est représentée sur l'axe Y.

Dans ce cas, un graphique pour le premier canal est représenté en rouge et pour le second canal en vert.

ANNEXE 1 L'ÉQUILIBRAGE DU ROTOR.

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Le rotor est un corps qui tourne autour d'un certain axe et qui est maintenu par ses surfaces d'appui dans les supports. Les surfaces d'appui du rotor transmettent les poids aux supports par l'intermédiaire de roulements ou de paliers lisses. Lorsque nous utilisons le terme "surface d'appui", nous nous référons simplement aux surfaces de Zapfen* ou aux surfaces de remplacement de Zapfen.

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*Zapfen (allemand pour "journal", "épingle") - est une partie d'une arbre ou un axe, qui est porté par un support (boîte à roulements).

fig.1 Rotor et forces centrifuges.

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Dans un rotor parfaitement équilibré, sa masse est répartie symétriquement par rapport à l'axe de rotation. Cela signifie que tout élément du rotor peut correspondre à un autre élément situé symétriquement par rapport à l'axe de rotation. Pendant la rotation, chaque élément du rotor est soumis à une force centrifuge dirigée dans la direction radiale (perpendiculaire à l'axe de rotation du rotor). Dans un rotor équilibré, la force centrifuge influençant un élément quelconque du rotor est équilibrée par la force centrifuge qui influence l'élément symétrique. Par exemple, les éléments 1 et 2 (représentés sur la figure 1 et colorés en vert) sont influencés par les forces centrifuges F1 et F2 : égales en valeur et absolument opposées en directions. Ceci est vrai pour tous les éléments symétriques du rotor et donc la force centrifuge totale influençant le rotor est égale à 0 - le rotor est équilibré. Mais si la symétrie du rotor est rompue (sur la figure 1, l'élément asymétrique est marqué en rouge), la force centrifuge déséquilibrée F3 commence à agir sur le rotor.

En rotation, cette force change de sens en même temps que la rotation du rotor. Le poids dynamique résultant de cette force est transféré aux roulements, ce qui entraîne leur usure accélérée. De plus, sous l'influence de cette variable vers la force, il y a une déformation cyclique des supports et de la fondation sur laquelle le rotor est fixé, qui laisse une vibration. Pour éliminer le déséquilibre du rotor et les vibrations qui l'accompagnent, il est nécessaire de placer des masses d'équilibrage qui rétabliront la symétrie du rotor.

L'équilibrage du rotor est une opération qui consiste à éliminer le déséquilibre en ajoutant des masses d'équilibrage.

La tâche de l'équilibrage consiste à trouver la valeur et les positions (angle) de l'installation d'une ou de plusieurs masses d'équilibrage.

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Les types de rotors et le déséquilibre.

Compte tenu de la résistance du matériau du rotor et de l'ampleur des forces centrifuges qui l'influencent, les rotors peuvent être divisés en deux types : les rotors rigides et les rotors flexibles.

Les rotors rigides dans des conditions de fonctionnement sous l'influence de la force centrifuge peuvent être légèrement déformés et l'influence de cette déformation dans les calculs peut donc être négligée.

En revanche, la déformation des rotors flexibles ne doit jamais être négligée. La déformation des rotors flexibles complique la solution du problème d'équilibrage et nécessite l'utilisation d'autres modèles mathématiques par rapport à la tâche d'équilibrage des rotors rigides. Il est important de mentionner que le même rotor à faible vitesse de rotation peut se comporter comme un rotor rigide et qu'à grande vitesse, il se comportera comme un rotor flexible. Par la suite, nous ne considérerons que l'équilibrage des rotors rigides.

En fonction de la répartition des masses déséquilibrées sur la longueur du rotor, on distingue deux types de déséquilibre : statique et dynamique (rapide, instantané). L'équilibrage statique et l'équilibrage dynamique du rotor fonctionnent de la même manière.

Le déséquilibre statique du rotor se produit sans que le rotor ne tourne. En d'autres termes, il est silencieux lorsque le rotor est sous l'influence de la gravité et, en outre, il fait tourner le "point lourd" vers le bas. Un exemple de rotor présentant un déséquilibre statique est présenté à la figure 2.

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Fig.2

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Le déséquilibre dynamique ne se produit que lorsque le rotor tourne.

Un exemple de rotor présentant un déséquilibre dynamique est présenté à la figure 3.

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Fig.3. Déséquilibre dynamique du rotor - couple des forces centrifuges

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Dans ce cas, les masses égales déséquilibrées M1 et M2 sont situées sur des surfaces différentes - à des endroits différents sur la longueur du rotor. En position statique, c'est-à-dire lorsque le rotor ne tourne pas, le rotor ne peut être influencé que par la gravité et les masses s'équilibrent donc l'une l'autre. En dynamique, lorsque le rotor tourne, les masses M1 et M2 commencent à être influencées par les forces centrifuges FЎ1 et FЎ2. Ces forces sont égales en valeur et opposées en direction. Cependant, comme elles sont situées à des endroits différents sur la longueur de l'arbre et qu'elles ne sont pas sur la même ligne, les forces ne se compensent pas. Les forces FЎ1 et FЎ2 créent un moment impacté sur le rotor. C'est pourquoi ce déséquilibre porte un autre nom : "momentané". En conséquence, les forces centrifuges non compensées influencent les supports de roulements, ce qui peut dépasser considérablement les forces sur lesquelles nous nous appuyons et réduire la durée de vie des roulements.

Étant donné que ce type de déséquilibre se produit uniquement en dynamique pendant la rotation du rotor, il est appelé dynamique. Il ne peut pas être éliminé par l'équilibrage statique (ou "sur les couteaux") ou par d'autres méthodes similaires. Pour éliminer le déséquilibre dynamique, il est nécessaire de mettre en place deux masses de compensation qui créeront un moment de valeur égale et de direction opposée au moment résultant des masses M1 et M2. Les masses de compensation ne doivent pas nécessairement être installées en face des masses M1 et M2 et être égales à elles en valeur. L'essentiel est qu'elles créent un moment qui compense entièrement au moment du déséquilibre.

En général, les masses M1 et M2 peuvent ne pas être égales l'une à l'autre, de sorte qu'il y aura une combinaison de déséquilibre statique et dynamique. Il est théoriquement prouvé que pour qu'un rotor rigide élimine son déséquilibre, il est nécessaire et suffisant d'installer deux poids espacés sur la longueur du rotor. Ces poids compenseront à la fois le moment résultant du déséquilibre dynamique et la force centrifuge résultant de l'asymétrie de la masse par rapport à l'axe du rotor (déséquilibre statique). Comme d'habitude, le déséquilibre dynamique est typique des rotors longs, tels que les arbres, et le déséquilibre statique des rotors étroits. Toutefois, si le rotor étroit est monté de travers par rapport à l'axe, ou pire, déformé (ce que l'on appelle les "oscillations de la roue"), il sera difficile d'éliminer le déséquilibre dynamique (voir la figure 4), due au fait qu'il est difficile d'établir des poids correcteurs, qui créent le bon moment de compensation.

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Fig.4 Équilibrage dynamique de la roue vacillante

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Comme l'épaulement du rotor étroit crée un court moment, il peut nécessiter des poids correcteurs d'une masse importante. Mais en même temps, il existe un "déséquilibre induit" supplémentaire lié à la déformation du rotor étroit sous l'influence des forces centrifuges des masses de correction.

Voir l'exemple :

" Instructions méthodiques sur l'équilibrage des rotors rigides" ISO 1940-1:2003 Vibrations mécaniques - Exigences de qualité relatives à l'équilibrage des rotors à l'état constant (rigide) - Partie 1 : Spécification et vérification des tolérances d'équilibrage

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Ceci est visible pour les roues à aubes étroites, qui, en plus du déséquilibre de puissance, influencent également un déséquilibre aérodynamique. Il est important de garder à l'esprit que le déséquilibre aérodynamique, en fait la force aérodynamique, est directement proportionnel à la vitesse angulaire du rotor, et pour le compenser, on utilise la force centrifuge de la masse de correction, qui est proportionnelle au carré de la vitesse angulaire. Par conséquent, l'effet d'équilibrage ne peut se produire qu'à une fréquence d'équilibrage spécifique. À d'autres vitesses, il y aurait un écart supplémentaire. Il en va de même pour les forces électromagnétiques dans un moteur électromagnétique, qui sont également proportionnelles à la vitesse angulaire. En d'autres termes, il est impossible d'éliminer toutes les causes de vibration du mécanisme par quelque moyen d'équilibrage que ce soit.

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Principes fondamentaux de la vibration.

La vibration est une réaction de la conception du mécanisme à l'effet d'une force d'excitation cyclique. Cette force peut être de nature différente.

- La force centrifuge résultant due Le déséquilibre du rotor entraîne une force non compensée qui influe sur le "point lourd". L'équilibrage du rotor permet d'éliminer cette force et les vibrations qu'elle provoque.
- Les forces d'interaction, qui sont de nature "géométrique" et résultent d'erreurs dans la fabrication et l'installation des pièces appariées. Ces forces peuvent être dues, par exemple, à l'absence de circularité du tourillon de l'arbre, à des erreurs dans le profil des dents des engrenages, à l'ondulation des bandes de roulement, à un mauvais alignement des arbres accouplés, etc. Bien que cette vibration se manifeste à la vitesse du rotor, il est presque impossible de l'éliminer avec l'équilibrage.
- Forces aérodynamiques résultant de la rotation des ventilateurs de la roue et d'autres mécanismes de pales. Forces hydrodynamiques résultant de la rotation des roues des pompes hydrauliques, des turbines, etc.
- Forces électromagnétiques résultant du fonctionnement des machines électriques, par exemple, due à l'asymétrie des enroulements du rotor, à la présence de spires court-circuitées, etc.

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La magnitude de la vibration (par exemple, son amplitude AB) dépend non seulement de la magnitude de la force d'excitation Fт agissant sur le mécanisme avec la fréquence circulaire ω, mais aussi de la rigidité k de la structure du mécanisme, de sa masse m, et du coefficient d'amortissement C.

Différents types de capteurs peuvent être utilisés pour mesurer les vibrations et les mécanismes d'équilibre :

- des capteurs de vibration absolus conçus pour mesurer l'accélération des vibrations (accéléromètres) et des capteurs de vitesse de vibration ;

- les capteurs de vibration relatifs à courant de Foucault ou capacitifs, conçus pour mesurer les vibrations.

Dans certains cas (lorsque la structure du mécanisme le permet), des capteurs de force peuvent également être utilisés pour examiner son poids vibratoire.

En particulier, ils sont largement utilisés pour mesurer le poids des vibrations des supports des machines d'équilibrage à palier dur.

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La vibration est donc la réaction du mécanisme à l'influence des forces extérieures. L'ampleur des vibrations dépend non seulement de l'importance de la force agissant sur le mécanisme, mais aussi de la rigidité de ce dernier. Deux forces de même ampleur peuvent entraîner des vibrations différentes. Dans les mécanismes dotés d'une structure de support rigide, même si les vibrations sont faibles, les paliers peuvent être influencés de manière significative par les poids dynamiques. C'est pourquoi, lors de l'équilibrage de mécanismes dotés de jambes rigides, il convient d'utiliser des capteurs de force et de vibration (vibroaccéléromètres). Les capteurs de vibrations ne sont utilisés que sur les mécanismes dont les supports sont relativement souples, juste lorsque l'action des forces centrifuges déséquilibrées entraîne une déformation notable des supports et des vibrations. Les capteurs de force sont utilisés sur des supports rigides, même lorsque les forces importantes résultant du déséquilibre n'entraînent pas de vibrations significatives.

La résonance de la structure.

Nous avons mentionné précédemment que les rotors sont divisés en deux catégories : les rotors rigides et les rotors flexibles. La rigidité ou la flexibilité du rotor ne doit pas être confondue avec la rigidité ou la mobilité des supports (fondations) sur lesquels le rotor est situé. Le rotor est considéré comme rigide lorsque sa déformation (flexion) sous l'action des forces centrifuges peut être négligée. La déformation du rotor flexible est relativement importante : elle ne peut être négligée.

Dans cet article, nous n'étudions que l'équilibrage des rotors rigides. Le rotor rigide (indéformable) peut à son tour être placé sur des supports rigides ou mobiles (malléables). Il est clair que cette rigidité/mobilité des supports est relative en fonction de la vitesse de rotation du rotor et de l'importance des forces centrifuges qui en résultent. La limite conventionnelle est la fréquence des oscillations libres des supports/fondations du rotor. Pour les systèmes mécaniques, la forme et la fréquence des oscillations libres sont déterminées par la masse et l'élasticité des éléments du système mécanique. En d'autres termes, la fréquence des oscillations naturelles est une caractéristique interne du système mécanique et ne dépend pas des forces extérieures. Lorsqu'ils sont déviés de leur état d'équilibre, les supports tendent à revenir à leur position d'équilibre. due à l'élasticité. Mais due En raison de l'inertie du rotor massif, ce processus prend la forme d'oscillations amorties. Ces oscillations sont des oscillations propres au système rotor-support. Leur fréquence dépend du rapport entre la masse du rotor et l'élasticité des supports.

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Lorsque le rotor commence à tourner et que la fréquence de sa rotation se rapproche de la fréquence de ses propres oscillations, l'amplitude des vibrations augmente fortement, ce qui peut aller jusqu'à la destruction de la structure.

Il existe un phénomène de résonance mécanique. Dans la zone de résonance, une modification de la vitesse de rotation de 100 tr/min peut entraîner une multiplication par dix d'une vibration. Dans ce cas (dans la zone de résonance), la phase de la vibration change de 180°.

Si la conception du mécanisme est mal calculée et que la vitesse de fonctionnement du rotor est proche de la fréquence naturelle d'oscillation, le fonctionnement du mécanisme devient impossible. due à des vibrations inacceptables. La méthode d'équilibrage habituelle est également impossible, car les paramètres changent radicalement même avec une légère modification de la vitesse de rotation. Des méthodes spéciales sont utilisées dans le domaine de l'équilibrage par résonance, mais elles ne sont pas décrites en détail dans cet article. Il est possible de déterminer la fréquence des oscillations naturelles du mécanisme sur le rodage (lorsque le rotor est arrêté) ou par impact avec une analyse spectrale ultérieure de la réponse du système au choc. Le "Balanset-1" permet de déterminer les fréquences naturelles des structures mécaniques par ces méthodes.

Pour les mécanismes dont la vitesse de fonctionnement est supérieure à la fréquence de résonance, c'est-à-dire qui fonctionnent en mode résonnant, les supports sont considérés comme mobiles et des capteurs de vibration sont utilisés pour mesurer, principalement des accéléromètres de vibration qui mesurent l'accélération des éléments structurels. Pour les mécanismes fonctionnant en mode palier dur, les supports sont considérés comme rigides. Dans ce cas, des capteurs de force sont utilisés.

Modèles linéaires et non linéaires du système mécanique.

Des modèles mathématiques (linéaires) sont utilisés pour les calculs lors de l'équilibrage de rotors rigides. La linéarité du modèle signifie qu'un modèle dépend directement de l'autre de manière proportionnelle (linéaire). Par exemple, si la masse non compensée du rotor est doublée, la valeur de la vibration sera doublée en conséquence. Pour les rotors rigides, vous pouvez utiliser un modèle linéaire car ces rotors ne sont pas déformés. Il n'est plus possible d'utiliser un modèle linéaire pour les rotors flexibles. Pour un rotor flexible, l'augmentation de la masse d'un point lourd pendant la rotation entraîne une déformation supplémentaire et, en plus de la masse, le rayon du point lourd augmente également. Par conséquent, pour un rotor flexible, la vibration sera plus que doublée, et les méthodes de calcul habituelles ne fonctionneront pas. En outre, une violation de la linéarité du modèle peut entraîner une modification de l'élasticité des supports lors de leurs grandes déformations, par exemple lorsque les petites déformations des supports font travailler certains éléments structurels, et lorsque les grandes déformations font travailler d'autres éléments structurels. Il est donc impossible d'équilibrer les mécanismes qui ne sont pas fixés à la base et qui, par exemple, sont simplement posés sur un plancher. En cas de vibrations importantes, la force de déséquilibre peut détacher le mécanisme du sol, ce qui modifie considérablement les caractéristiques de rigidité du système. Les pieds du moteur doivent être solidement fixés, les fixations boulonnées serrées, l'épaisseur des rondelles doit assurer une rigidité suffisante, etc. En cas de rupture des roulements, un déplacement important de l'arbre et de ses impacts est possible, ce qui entraînera également une violation de la linéarité et l'impossibilité d'effectuer un équilibrage de qualité.

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Méthodes et dispositifs d'équilibrage

Comme indiqué ci-dessus, l'équilibrage est le processus qui consiste à combiner l'axe d'inertie central principal avec l'axe de rotation du rotor.

Le processus spécifié peut être exécuté de deux manières.

La première méthode implique le traitement des axes du rotor, qui est effectué de telle sorte que l'axe passant par les centres de la section des axes avec l'axe central principal d'inertie du rotor. Cette technique est rarement utilisée dans la pratique et ne sera pas examinée en détail dans cet article.

La deuxième méthode (la plus courante) consiste à déplacer, installer ou enlever des masses correctives sur le rotor, qui sont placées de manière à ce que l'axe d'inertie du rotor soit le plus proche possible de l'axe de sa rotation.

Le déplacement, l'ajout ou l'enlèvement de masses correctives lors de l'équilibrage peuvent être effectués à l'aide de diverses opérations technologiques, notamment : perçage, fraisage, surfaçage, soudage, vissage ou dévissage de vis, brûlage au moyen d'un faisceau laser ou d'un faisceau d'électrons, électrolyse, soudage électromagnétique, etc.

Le processus d'équilibrage peut être réalisé de deux manières :

- Assemblage de rotors équilibrés (dans ses propres roulements) ;

- l'équilibrage des rotors sur des machines d'équilibrage.

Pour équilibrer les rotors dans leurs propres roulements, nous utilisons généralement des dispositifs d'équilibrage spécialisés (kits), qui nous permettent de mesurer la vibration du rotor équilibré à la vitesse de sa rotation sous une forme vectorielle, c'est-à-dire de mesurer à la fois l'amplitude et la phase de la vibration.

Actuellement, ces appareils sont fabriqués sur la base de la technologie des microprocesseurs et (en plus de la mesure et de l'analyse des vibrations) fournissent un calcul automatisé des paramètres des poids correcteurs qui doivent être installés sur le rotor pour compenser son déséquilibre.

Ces dispositifs comprennent

- unité de mesure et de calcul, réalisée à partir d'un ordinateur ou d'un contrôleur industriel ;

- deux (ou plus) capteurs de vibrations ;

- capteur d'angle de phase ;

- l'équipement pour l'installation de capteurs dans l'établissement ;

- logiciel spécialisé conçu pour effectuer un cycle complet de mesure des paramètres de déséquilibre du rotor dans un, deux ou plusieurs plans de correction.

Pour l'équilibrage des rotors sur les machines d'équilibrage, outre un dispositif d'équilibrage spécialisé (système de mesure de la machine), il est nécessaire de disposer d'un "mécanisme de déroulement" conçu pour installer le rotor sur les supports et assurer sa rotation à une vitesse fixe.

Actuellement, les machines à équilibrer les plus courantes sont de deux types :

- trop résonant (avec des supports souples) ;

- roulement dur (avec des supports rigides).

Les machines sur-résonnantes ont des supports relativement souples, fabriqués, par exemple, sur la base de ressorts plats.

La fréquence d'oscillation naturelle de ces supports est généralement 2 à 3 fois inférieure à la vitesse du rotor équilibré qui y est monté.

Les capteurs de vibrations (accéléromètres, capteurs de vitesse de vibration, etc.) sont généralement utilisés pour mesurer les vibrations des supports d'une machine résonante.

Dans les machines d'équilibrage à palier dur, on utilise des supports relativement rigides, dont les fréquences d'oscillation naturelle doivent être 2 à 3 fois supérieures à la vitesse du rotor équilibré.

Les capteurs de force sont généralement utilisés pour mesurer le poids des vibrations sur les supports de la machine.

L'avantage des machines à équilibrer les roulements durs est qu'elles peuvent être équilibrées à des vitesses de rotor relativement faibles (jusqu'à 400-500 tr/min), ce qui simplifie grandement la conception de la machine et de ses fondations, tout en augmentant la productivité et la sécurité de l'équilibrage.

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Technique d'équilibrage

L'équilibrage n'élimine que les vibrations causées par l'asymétrie de la répartition de la masse du rotor par rapport à son axe de rotation. Les autres types de vibrations ne peuvent pas être éliminés par l'équilibrage !

L'équilibrage fait l'objet de mécanismes techniquement utilisables, dont la conception garantit l'absence de résonances à la vitesse de fonctionnement, solidement fixés sur les fondations, installés dans des roulements utilisables.

Le mécanisme défectueux doit faire l'objet d'une réparation, et ensuite seulement d'un équilibrage. Dans le cas contraire, l'équilibrage qualitatif est impossible.

L'équilibrage ne peut pas remplacer la réparation !

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La tâche principale de l'équilibrage est de trouver la masse et le lieu (angle) d'installation des poids de compensation, qui sont équilibrés par les forces centrifuges.

Comme indiqué ci-dessus, pour les rotors rigides, il est généralement nécessaire et suffisant d'installer deux poids de compensation. Cela permet d'éliminer le déséquilibre statique et dynamique du rotor. Un schéma général de la mesure des vibrations pendant l'équilibrage se présente comme suit :

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fig.5 Equilibrage dynamique - plans de correction et points de mesure

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Des capteurs de vibrations sont installés sur les supports de roulements aux points 1 et 2. La marque de vitesse est fixée directement sur le rotor, un ruban réfléchissant est généralement collé. La marque de vitesse est utilisée par le tachymètre laser pour déterminer la vitesse du rotor et la phase du signal de vibration.

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fig. 6. Installation des capteurs pendant l'équilibrage sur deux plans, à l'aide de Balanset-1
1,2-capteurs de vibration, 3-phase, 4-unité de mesure USB, 5-ordinateur portable

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Dans la plupart des cas, l'équilibrage dynamique est réalisé par la méthode des trois départs. Cette méthode est basée sur le fait que des masses d'essai d'une masse déjà connue sont installées sur le rotor en série dans 1 et 2 plans ; les masses et le lieu d'installation des masses d'équilibrage sont donc calculés sur la base des résultats de la modification des paramètres de vibration.

Le lieu d'installation du poids est appelé correction. avion. En général, les plans de correction sont sélectionnés dans la zone des supports de roulement sur lesquels le rotor est monté.

La vibration initiale est mesurée au premier démarrage. Ensuite, un poids d'essai d'une masse connue est installé sur le rotor, plus près de l'un des supports. Le deuxième démarrage est ensuite effectué, et nous mesurons les paramètres de vibration qui devraient changer en raison de l'installation de la masse d'essai. Ensuite, la masse d'essai du premier avion est retiré et installé dans le second avion. Le troisième démarrage est effectué et les paramètres de vibration sont mesurés. Lorsque le poids d'essai est retiré, le programme calcule automatiquement la masse et l'emplacement (angles) de l'installation des poids d'équilibrage.

L'intérêt de mettre en place des masses d'essai est de déterminer comment le système réagit à la modification du déséquilibre. Lorsque nous connaissons les masses et l'emplacement des poids de l'échantillon, le programme peut calculer les coefficients d'influence, qui montrent comment l'introduction d'un déséquilibre connu affecte les paramètres de vibration. Les coefficients d'influence sont les caractéristiques du système mécanique lui-même et dépendent de la rigidité des supports et de la masse (inertie) du système rotor-support.

Pour un même type de mécanismes de même conception, les coefficients d'influence seront similaires. Vous pouvez les enregistrer dans la mémoire de votre ordinateur et les utiliser par la suite pour équilibrer le même type de mécanismes sans effectuer d'essais, ce qui améliore considérablement les performances de l'équilibrage. Il convient également de noter que la masse des masses d'essai doit être choisie de manière à ce que les paramètres de vibration varient sensiblement lors de la mise en place des masses d'essai. Dans le cas contraire, l'erreur de calcul des coefficients d'affect augmente et la qualité de l'équilibrage se dégrade.

1111 Le guide de l'appareil Balanset-1 fournit une formule permettant de déterminer approximativement la masse du poids d'essai, en fonction de la masse et de la vitesse de rotation du rotor équilibré. Comme le montre la figure 1, la force centrifuge agit dans la direction radiale, c'est-à-dire perpendiculairement à l'axe du rotor. Par conséquent, les capteurs de vibrations doivent être installés de manière à ce que leur axe de sensibilité soit également orienté dans la direction radiale. En général, la rigidité de la fondation dans la direction horizontale est moindre, et les vibrations dans cette direction sont donc plus importantes. Par conséquent, pour augmenter la sensibilité des capteurs, il convient de les installer de manière à ce que leur axe de sensibilité soit également orienté horizontalement. Bien qu'il n'y ait pas de différence fondamentale. Outre la vibration dans la direction radiale, il est nécessaire de contrôler la vibration dans la direction axiale, le long de l'axe de rotation du rotor. Cette vibration n'est généralement pas due à un déséquilibre, mais à d'autres raisons, principalement due à un défaut d'alignement et à un défaut d'alignement des arbres reliés par l'intermédiaire de l'accouplement. Cette vibration n'est pas éliminée par l'équilibrage, dans ce cas l'alignement est nécessaire. Dans la pratique, ces mécanismes présentent généralement un déséquilibre du rotor et un désalignement des arbres, ce qui complique grandement la tâche d'élimination des vibrations. Dans ce cas, il faut d'abord aligner le mécanisme, puis l'équilibrer. (Bien qu'en cas de fort déséquilibre du couple, les vibrations se produisent également dans la direction axiale. due à la "torsion" de la structure de fondation).

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Critères d'évaluation de la qualité des mécanismes d'équilibrage.

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La qualité de l'équilibrage du rotor (mécanismes) peut être estimée de deux manières. La première méthode consiste à comparer la valeur du déséquilibre résiduel déterminée lors de l'équilibrage avec la tolérance pour le déséquilibre résiduel. Les tolérances spécifiées pour les différentes classes de rotors installés dans la norme ISO 1940-1-2007. "Vibrations. Exigences relatives à la qualité de l'équilibrage des rotors rigides. Partie 1. Détermination du déséquilibre admissible". 
Cependant, la mise en œuvre de ces tolérances ne peut pas garantir pleinement la fiabilité opérationnelle du mécanisme associée à l'obtention d'un niveau minimum de vibrations. Il s'agit due au fait que la vibration du mécanisme est déterminée non seulement par la force associée au déséquilibre résiduel de son rotor, mais dépend également d'un certain nombre d'autres paramètres, notamment : la rigidité K des éléments structurels du mécanisme, sa masse M, le coefficient d'amortissement et la vitesse. Par conséquent, pour évaluer les qualités dynamiques du mécanisme (y compris la qualité de son équilibre) dans certains cas, il est recommandé d'évaluer le niveau de vibration résiduelle du mécanisme, qui est réglementé par un certain nombre de normes. 
La norme la plus courante régissant les niveaux de vibration admissibles des mécanismes est la suivante ISO 10816-3:2009 Avant-propos Vibrations mécaniques - Évaluation des vibrations des machines par mesurage sur pièces non tournantes - Partie 3 : Machines industrielles de puissance nominale supérieure à 15 kW et de vitesse nominale comprise entre 120 tr/min et 15 000 tr/min, mesurées in situ". 
Grâce à lui, vous pouvez régler la tolérance de tous les types de machines en tenant compte de la puissance de leur entraînement électrique. 
Outre cette norme universelle, il existe un certain nombre de normes spécialisées élaborées pour des types de mécanismes spécifiques. C'est le cas, par exemple, de la norme 
ISO 14694:2003 "Ventilateurs industriels - Spécifications pour la qualité de l'équilibre et les niveaux de vibration", 
ISO 7919-1-2002 "Vibrations des machines sans mouvement alternatif. Mesures sur arbres tournants et critères d'évaluation. Directives générales".

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