Qu'est-ce que l'équilibrage biplan ? Correction dynamique du rotor • Équilibreur portable, analyseur de vibrations " Balanset " pour l'équilibrage dynamique des concasseurs, ventilateurs, broyeurs, vis sans fin de moissonneuses-batteuses, arbres, centrifugeuses, turbines et de nombreux autres rotors. Qu'est-ce que l'équilibrage biplan ? Correction dynamique du rotor • Équilibreur portable, analyseur de vibrations " Balanset " pour l'équilibrage dynamique des concasseurs, ventilateurs, broyeurs, vis sans fin de moissonneuses-batteuses, arbres, centrifugeuses, turbines et de nombreux autres rotors.

Qu'est-ce que l'équilibrage biplan ? Correction dynamique du rotor

Publié par admin sur

Comprendre l'équilibrage à deux plans

Définition : Qu'est-ce que l'équilibrage à deux plans ?

Équilibrage à deux plans est un l'équilibre dynamique procédure dans laquelle poids de correction sont placés dans deux plans distincts sur la longueur du rotor pour éliminer à la fois le déséquilibre statique et déséquilibre du couple. Cette méthode est requise pour la plupart des machines tournantes industrielles, en particulier pour les rotors dont la longueur axiale est comparable ou supérieure au diamètre.

Contrairement à équilibrage monoplan, qui ne traite que le décalage du centre de masse du rotor, l'équilibrage à deux plans corrige à la fois le déséquilibre de la force de translation et le moment (couple) qui provoque l'oscillation ou le basculement du rotor pendant la rotation.

Quand l’équilibrage à deux plans est-il nécessaire ?

L'équilibrage à deux plans est nécessaire dans les situations suivantes :

1. Rotors longs ou minces

Tout rotor dont le rapport longueur/diamètre est supérieur à environ 0,5 à 1,0 nécessite un équilibrage biplan. Cela comprend :

  • Induits de moteurs électriques
  • Arbres de pompe et de compresseur
  • Rotors de ventilateurs à plusieurs étages
  • Arbres de transmission et accouplements
  • Broches et outillages rotatifs
  • Rotors de turbine

2. Présence d'un déséquilibre du couple

Lorsque les mesures de vibrations montrent un mouvement déphasé important entre les deux supports de palier (indiquant un mouvement de bascule ou d'inclinaison), déséquilibre du couple est présent et doit être corrigé à l'aide d'un équilibrage à deux plans.

3. Lorsque l'équilibrage sur un seul plan est inadéquat

Si une tentative de équilibrage monoplan réduit les vibrations sur un roulement mais les augmente sur un autre, ce qui indique clairement qu'un équilibrage à deux plans est nécessaire.

4. Rotors rigides à masse répartie

Même pour rotors rigides opérant en dessous de leur premier vitesse critique, si la masse est répartie sur une longueur axiale importante, l'équilibrage à deux plans garantit que les vibrations sont minimisées à tous les emplacements des roulements.

La procédure d'équilibrage à deux plans

L'équilibrage sur deux plans est plus complexe que l'équilibrage sur un seul plan, car les corrections dans un plan affectent les vibrations des deux roulements. La procédure utilise la méthode du coefficient d'influence avec plusieurs poids d'essai:

Étape 1 : Mesure initiale

Faites fonctionner la machine à sa vitesse d'équilibrage et mesurez les vecteurs de vibration initiaux (amplitude et phase) aux deux emplacements de palier. Nommez-les “ Palier 1 ” et “ Palier 2 ”. Ces données représentent l'effet combiné de tous les balourds présents dans le rotor.

Étape 2 : Définir les plans de correction

Sélectionnez deux plans de correction Le long du rotor, là où des masses peuvent être ajoutées ou retirées. Ces plans doivent être aussi éloignés les uns des autres que possible et accessibles. Les emplacements courants incluent les extrémités du rotor, les brides d'accouplement ou les moyeux de ventilateur.

Étape 3 : Poids d'essai dans le plan 1

Arrêtez la machine et fixez une masse d'essai à une position angulaire connue dans le premier plan de correction. Faites fonctionner la machine et mesurez la nouvelle vibration aux deux paliers. La variation de vibration de chaque palier, causée par la masse d'essai dans le plan 1, est enregistrée. Ceci permet d'établir deux coefficients d'influence : l'effet du plan 1 sur le palier 1 et l'effet du plan 1 sur le palier 2.

Étape 4 : Poids d'essai dans le plan 2

Retirez la première masse d'essai et fixez-en une autre à une position connue du deuxième plan de correction. Remettez la machine en marche et mesurez les vibrations aux deux paliers. Cela permet d'établir deux autres coefficients d'influence : l'effet du plan 2 sur le palier 1 et l'effet du plan 2 sur le palier 2.

Étape 5 : Calculer les poids de correction

L'instrument d'équilibrage dispose désormais de quatre coefficients d'influence, formant une matrice 2×2 décrivant la réaction du système rotor aux poids dans chaque plan. mathématiques vectorielles et l'inversion de matrice, l'instrument résout un système d'équations simultanées pour calculer la masse et l'angle exacts requis dans chaque plan de correction pour minimiser les vibrations sur les deux roulements simultanément.

Étape 6 : Installer les corrections et vérifier

Installez définitivement les deux poids de correction calculés et faites fonctionner la machine pour une vérification finale. Idéalement, les vibrations des deux roulements devraient être réduites à des niveaux acceptables. Dans le cas contraire, un équilibrage peut être effectué pour affiner les corrections.

Comprendre la matrice des coefficients d'influence

L'intérêt de l'équilibrage biplan réside dans la matrice des coefficients d'influence. Chaque plan de correction influence les vibrations des deux roulements, et ces effets de couplage croisé doivent être pris en compte :

  • Effets directs : Un poids dans le plan 1 a la plus forte influence sur les vibrations du palier 1 voisin, et un poids dans le plan 2 a l'effet le plus fort sur le palier 2 voisin.
  • Effets de couplage croisé : Cependant, un poids dans le plan 1 affecte également le relèvement 2 (bien que généralement dans une moindre mesure), et un poids dans le plan 2 affecte également le relèvement 1.

Les calculs de l'instrument d'équilibrage tiennent compte de ces quatre effets simultanément, garantissant que les poids de correction fonctionnent ensemble pour minimiser les vibrations à tous les points de mesure.

Avantages de l'équilibrage à deux plans

  • Correction complète : Traite à la fois le déséquilibre statique et le déséquilibre de couple, offrant une solution d'équilibrage complète pour la plupart des types de rotors.
  • Minimise les vibrations sur tous les roulements : Contrairement à l’équilibrage à plan unique, l’équilibrage à deux plans optimise la réduction des vibrations sur l’ensemble du système de rotor.
  • Prolonge la durée de vie des composants : En réduisant les vibrations aux deux emplacements des roulements, l’usure des roulements, des joints et des accouplements est minimisée.
  • Norme de l'industrie : L'équilibrage à deux plans est l'approche standard pour la plupart des machines industrielles et est exigé par de nombreux fabricants d'équipements et normes industrielles.
  • Convient aux rotors rigides : Équilibre efficacement rotors rigides fonctionnant en dessous de leur première vitesse critique, ce qui représente la grande majorité des équipements industriels.

Comparaison avec l'équilibrage monoplan et multiplan

  • vs. Plan unique : L'équilibrage à deux plans est plus complexe et prend plus de temps, mais offre une réduction supérieure des vibrations pour tous les rotors, à l'exception des plus étroits, de type disque.
  • vs. Multi-Plane : Pour rotors flexibles Au-delà des vitesses critiques, trois plans de correction ou plus peuvent être nécessaires. Cependant, un équilibrage à deux plans est suffisant pour la grande majorité des machines industrielles.

Défis et solutions communs

1. Plans de correction inaccessibles

Défi : Parfois, les emplacements idéaux des plans de correction ne sont pas accessibles sur une machine assemblée.
Solution : Utiliser les emplacements disponibles tels que les moyeux d'accouplement, les pales de ventilateur ou les brides externes. Les instruments modernes peuvent mathématiquement prendre en compte un espacement de plan non optimal.

2. Réponse insuffisante au poids d'essai

Défi : Si le poids d’essai produit très peu de changement dans les vibrations, les coefficients d’influence seront inexacts.
Solution : utilisez un poids d’essai plus grand ou placez-le dans un rayon plus grand pour augmenter son effet.

3. Comportement du système non linéaire

Défi : certains rotors (en particulier ceux dotés de composants desserrés, d'un pied mou ou fonctionnant à proximité de la résonance) ne répondent pas linéairement aux poids de correction.
Solution : Résolvez d’abord les problèmes mécaniques (serrez les boulons, corrigez le pied mou) et effectuez l’équilibrage en dehors des vitesses critiques lorsque cela est possible.

Applications d'équilibrage de champ

L'équilibrage à deux plans est la méthode standard pour équilibrage des champs de machines industrielles. Grâce à des analyseurs de vibrations et des instruments d'équilibrage portables, les techniciens peuvent réaliser l'équilibrage biplan directement sur site, sans démontage ni expédition du rotor vers un atelier d'équilibrage. Cette approche permet de gagner du temps, de réduire les coûts et de garantir l'équilibrage du rotor dans des conditions de fonctionnement réelles, en tenant compte de facteurs tels que la rigidité des roulements, la flexibilité des fondations et les charges du procédé.

← Retour à l'index principal

Catégories :
WhatsApp