הבנת איזון דו-מישורי

מכשירים

מאזן נייד ומנתח רעידות Balanset-1A

$2,358.31

חלקים

חיישן רטט

$107.47

חלקים

חיישן אופטי (מד טכומטר לייזר)

$148.07

מכשירים

Balanset-4

$8,123.32

חלקים

מעמד מגנטי בגודל 60 ק"ג

$54.93

חלקים

סרט מחזיר אור

$11.94

מכשירים

מאזן דינמי "Balanset-1A" OEM

$2,071.73

הגדרה: מהו איזון דו-מישורי?

איזון דו-מישורי הוא איזון דינמי הליך שבו משקולות תיקון ממוקמים בשני מישורים נפרדים לאורך הרוטור כדי למנוע חוסר איזון סטטי וגם חוסר איזון זוגי. שיטה זו נדרשת עבור רוב המכונות המסתובבות התעשייתיות, במיוחד עבור רוטורים שבהם אורך הציר דומה לקוטר או גדול ממנו.

שׁוֹנֶה איזון במישור יחיד, אשר מתייחס רק להיסט מרכז המסה של הרוטור, איזון דו-מישורי מתקן הן את חוסר האיזון בכוח התרגומי והן את המומנט (צמד) שגורם לרוטור להתנדנד או להתנדנד במהלך הסיבוב.

מתי נדרש איזון דו-מישורי?

איזון דו-מישורי נחוץ במצבים הבאים:

1. רוטורים ארוכים או דקים

כל רוטור עם יחס אורך-קוטר גדול מכ-0.5 עד 1.0 דורש איזון דו-מישורי. זה כולל:

• ארמטורות למנוע חשמלי
• צירי משאבה ומדחס
• רוטורים של מאווררים רב-שלביים
• צירי הנעה וצימודים
• צירים וכלים מסתובבים
• רוטורים של טורבינות

2. נוכחות של חוסר איזון זוגי

כאשר מדידות רעידות מראות תנועה משמעותית לא-פאזה בין שני תומכי המיסב (מה שמצביע על תנועת נדנוד או הטיה), חוסר איזון זוגי קיים ויש לתקן אותו באמצעות איזון דו-מישורי.

3. כאשר איזון במישור יחיד אינו מספק

אם ניסיון של איזון במישור יחיד מפחית רעידות במיסב אחד אך מגביר אותן באחר, זוהי אינדיקציה ברורה לכך שיש צורך באיזון דו-מישורי.

4. רוטורים קשיחים עם מסה מבוזרת

אפילו עבור רוטורים קשיחים פועל מתחת לרמה הראשונה שלהם מהירות קריטית, אם המסה מחולקת על פני אורך צירי משמעותי, איזון דו-מישורי מבטיח מזעור רעידות בכל מיקומי המיסב.

הליך איזון דו-מישורי

איזון דו-מישורי מורכב יותר מאשר איזון חד-מישורי מכיוון שתיקונים במישור אחד משפיעים על הרטט בשני המיסבים. ההליך משתמש ב שיטת מקדם ההשפעה עם מספר רב משקולות ניסיון:

שלב 1: מדידה ראשונית

הפעל את המכונה במהירות האיזון שלה ומדוד את וקטורי הרטט ההתחלתיים (אמפליטודה ו- שָׁלָב) בשני מיקומי המיסבים. סמנו אותם כ"מיסב 1" ו"מיסב 2". נתונים אלה מייצגים את ההשפעה המשולבת של כל חוסר האיזון הקיים ברוטור.

שלב 2: הגדרת מישורי תיקון

בחר שניים מישורי תיקון לאורך הרוטור, שם ניתן להוסיף או להסיר משקולות. מישורים אלה צריכים להיות מרוחקים זה מזה ככל האפשר ונגיש. מיקומים נפוצים כוללים ליד כל קצה של הרוטור, באוגני צימוד, או במרכזי מאוורר.

שלב 3: משקל ניסיון במישור 1

עצרו את המכונה וחברו משקולת ניסיון במיקום זוויתי ידוע במישור התיקון הראשון. הפעילו את המכונה ומדדו את הרטט החדש בשני המיסבים. השינוי ברטט בכל מיסב, הנגרם על ידי משקולת הניסיון במישור 1, נרשם. פעולה זו קובעת שני מקדמי השפעה: השפעת מישור 1 על מיסב 1, והשפעת מישור 1 על מיסב 2.

שלב 4: משקל ניסיון במישור 2

הסר את משקולת הניסיון הראשונה וחבר משקולת ניסיון במיקום ידוע במישור התיקון השני. הפעל את המכונה שוב ומדוד את הרטט בשני המיסבים. פעולה זו קובעת שני מקדמי השפעה נוספים: השפעת מישור 2 על מיסב 1, והשפעת מישור 2 על מיסב 2.

שלב 5: חישוב משקלי תיקון

למכשיר האיזון יש כעת ארבעה מקדמי השפעה, היוצרים מטריצה של 2×2 המתארת כיצד מערכת הרוטור מגיבה למשקולים בכל מישור. מתמטיקה וקטורית והיפוך מטריצה, המכשיר פותר מערכת של משוואות סימולטניות כדי לחשב את המסה והזווית המדויקות הנדרשות בכל מישור תיקון כדי למזער רעידות בשני המיסבים בו זמנית.

שלב 6: התקן תיקונים ואימות

התקן את שתי משקולות התיקון המחושבות לצמיתות והפעל את המכונה לאימות סופי. באופן אידיאלי, יש להפחית את הרטט בשני המיסבים לרמות מקובלות. אם לא, ניתן לבצע איזון טריז כדי לחדד את התיקונים.

הבנת מטריצת מקדם ההשפעה

כוחו של איזון דו-מישורי טמון במטריצת מקדם ההשפעה. כל מישור תיקון משפיע על הרטט בשני המיסבים, ויש להתחשב בהשפעות צימוד צולב אלו:

• השפעות ישירות: למשקולת במישור 1 יש את ההשפעה החזקה ביותר על הרטט במיסב 1 הסמוך, ולמשקולת במישור 2 יש את ההשפעה החזקה ביותר על מיסב 2 הסמוך.
• אפקטים של צימוד צולב: עם זאת, משקל במישור 1 משפיע גם על כיוון 2 (אם כי בדרך כלל במידה פחותה), ומשקולת במישור 2 משפיעה גם על כיוון 1.

חישובי מכשיר האיזון מתחשבים בכל ארבעת ההשפעות הללו בו זמנית, ומבטיחים שמשקולות התיקון פועלות יחד כדי למזער רעידות בכל נקודות המדידה.

יתרונות איזון דו-מישורי

• תיקון מלא: מטפל הן בחוסר איזון סטטי והן בחוסר איזון בזוגות, ומספק פתרון איזון יסודי עבור רוב סוגי הרוטורים.
• ממזער רעידות בכל המיסבים: בניגוד לאיזון במישור יחיד, איזון דו-מישורי ממטב את הפחתת הרעידות בכל מערכת הרוטור.
• מאריך את חיי הרכיבים: על ידי הפחתת הרעידות בשני מיקומי המיסבים, הבלאי של המיסבים, האטמים והצימודים ממוזער.
• תקן בתעשייה: איזון דו-מישורי הוא הגישה הסטנדרטית עבור רוב המכונות התעשייתיות ונדרש על ידי יצרני ציוד רבים ותקני תעשייה.
• מתאים לרוטורים קשיחים: מאזן ביעילות רוטורים קשיחים הפועלים מתחת למהירות הקריטית הראשונה שלהם, המייצגת את הרוב המכריע של ציוד תעשייתי.

השוואה עם איזון חד-מישורי ורב-מישורי

• לעומת מישור יחיד: איזון דו-מישורי הוא מורכב וגוזל זמן רב יותר, אך מספק הפחתת רעידות מעולה עבור כל הרוטורים מסוג דיסק פרט לרוטורים הצרים ביותר.
• לעומת רב-מישורי: עֲבוּר רוטורים גמישים בפעולה מעל מהירויות קריטיות, ייתכן שיידרשו שלושה מישורי תיקון או יותר. עם זאת, איזון דו-מישורי מספיק עבור הרוב המכריע של מכונות תעשייתיות.

אתגרים ופתרונות נפוצים

1. מישורי תיקון בלתי נגישים

אתגר: לפעמים מיקומי מישור התיקון האידיאליים אינם נגישים במכונה מורכבת.
פתרון: השתמשו במיקומים זמינים כגון מרכזות צימוד, להבי מאוורר או אוגנים חיצוניים. מכשירים מודרניים יכולים להתחשב מתמטית במרווח מישורים פחות אופטימלי.

2. תגובת משקל ניסיון לא מספקת

אתגר: אם משקולת הניסיון מייצרת שינוי קטן מאוד ברטט, מקדמי ההשפעה יהיו לא מדויקים.
פתרון: השתמשו במשקולת ניסיון גדולה יותר או הציבו אותה ברדיוס גדול יותר כדי להגביר את השפעתה.

3. התנהגות מערכת לא לינארית

אתגר: חלק מהרוטורים (במיוחד אלו עם רכיבים רופפים, רגל רכה או הפועלים ליד תהודה) אינם מגיבים באופן ליניארי למשקולי תיקון.
פתרון: טפלו תחילה בבעיות מכניות (הדקו ברגים, תקנו את הרגל הרכה), ובצעו איזון הרחק ממהירויות קריטיות במידת האפשר.

יישומי איזון שדה

איזון דו-מישורי הוא השיטה הסטנדרטית עבור איזון שדה של מכונות תעשייתיות. בעזרת מנתחי רעידות ניידים ומכשירי איזון, טכנאים יכולים לבצע איזון דו-מישורי ישירות באתר מבלי לפרק או לשלוח את הרוטור למוסך איזון. גישה זו חוסכת זמן, מפחיתה עלויות ומבטיחה שהרוטור מאוזן בתנאי הפעלה בפועל, תוך התחשבות בגורמים כמו קשיחות מיסבים, גמישות יסוד ועומסי תהליך.

---

← חזרה לאינדקס הראשי