הבנת איזון שדה (איזון במקום)

הגדרה: מהו איזון שדות?

איזון שדה, ידוע גם כ איזון במקום, הוא תהליך של תיקון חוסר איזון של רוטור בזמן שהוא פועל במיסבים ובמבנה התמיכה שלו, במהירות הפעולה הרגילה שלו או בסמוך לה. בניגוד לאיזון בסדנה, שבו הרוטור מוסר ומונח על מכונת איזון מיוחדת, איזון בשטח מתבצע באתר כאשר המכונה מורכבת במלואה.

התהליך כרוך בדרך כלל בשימוש במנתח ויברציות נייד למדידת האמפליטודה והפאזה של ויברציית ה-1X (מהירות ריצה), חיבור משקולת ניסיון בעלת מסה ידועה, מדידה חוזרת של תגובת הוויברציה החדשה, ולאחר מכן שימוש במידע זה כדי לחשב את משקולת התיקון הנדרשת ואת מיקומה הזוויתי.

מדוע איזון שדה הכרחי?

בעוד שאיזון בסדנה הוא מדויק ביותר, הוא אינו יכול להתחשב בכל הגורמים המשפיעים על איזון המכונה בסביבתה התפעולית. איזון בשטח הכרחי כאשר חוסר האיזון נגרם על ידי, או ניתן לתקן אותו רק על ידי, התחשבות במכלול המכונה כולו. סיבות נפוצות כוללות:

• חוסר איזון בהרכבה: חוסר האיזון הסופי של מכונה הוא סכום חוסר האיזון של כל הרכיבים המסתובבים שלה (למשל, אימפלר, ציר, מצמד, גלגלת). איזון בשטח מתקן את חוסר האיזון של המכלול כולו בבת אחת.
• השפעות תפעוליות: חוסר איזון יכול להיגרם מגורמים המופיעים רק בתנאי הפעלה רגילים, כגון עיוות תרמי של הרוטור, כוחות אווירודינמיים או כוחות הידראוליים. אלה אינם ניתנים לשחזור במכונת איזון בסדנה.
• הצטברות או בלאי של חומר: עבור מכונות כמו מאווררים, מפוחים וצנטריפוגות, הצטברות לא אחידה של חומר או בלאי לא אחיד עלולים לגרום לחוסר איזון לאורך זמן. איזון בשטח הוא הדרך המעשית היחידה לתקן זאת ללא שיפוץ יסודי.
• חוסר מעשיות של הסרה: עבור מכונות גדולות מאוד, כגון מאווררים תעשייתיים גדולים או גנרטורים של טורבינות, הסרת הרוטור לצורך איזון בסדנה היא יקרה וגוזלת זמן רב ביותר. איזון בשטח הוא פתרון חסכוני ומהיר הרבה יותר.

תהליך איזון השדות (שיטת מקדם ההשפעה)

השיטה הנפוצה ביותר לאיזון שדות היא שיטת מקדם ההשפעה, אשר פועל לפי תהליך הגיוני, שלב אחר שלב:

1. ריצה ראשונית: המכונה מופעלת במהירות הפעולה הרגילה שלה, ונמדדות ונרשמות אמפליטודת הרטט והפאזה הראשוניות של פי 1 ("וקטור חוסר האיזון").
2. הנחת משקל ניסיון: המכונה נעצרת, ומשקולת ניסיון בעלת מסה ידועה מחוברת היטב לרוטור במיקום זוויתי ידוע.
3. ריצת ניסיון: המכונה מופעלת שוב באותה מהירות. משרעת הרטט והפאזה החדשות ("וקטור התגובה") נמדדות ונרשמות.
4. תַחשִׁיב: השינוי בווקטור הרטט הנגרם על ידי משקולת הניסיון משמש לחישוב "מקדם השפעה". מקדם זה מתאר עד כמה הרטט בנקודת המדידה משתנה עבור כמות נתונה של חוסר איזון במיקום התיקון. לאחר מכן, המנתח משתמש במקדם זה ובווקטור חוסר האיזון ההתחלתי כדי לחשב את המסה והזווית המדויקות של משקולת התיקון הנדרשת.
5. תיקון משקל מיקום: המכונה נעצרת, משקולת הניסיון מוסרת ומשקל התיקון הסופי המחושב מחובר לצמיתות בזווית שצוינה.
6. ריצת אימות: המכונה מופעלת פעם אחרונה כדי לוודא שהרטט הופחת לרמה מקובלת, בהתאם לתקנים כמו תקן ISO 20816-1.

שיקולים מרכזיים ואמצעי הגנה

איזון שדה דורש מיומנות ותכנון קפדני. כפי שמתואר בתקנים כמו תקן ISO 21940-13, בטיחות היא מעל הכל.

• בְּטִיחוּת: יש לחבר משקולות ניסיון ותיקון בצורה בטוחה כדי לעמוד בכוחות הצנטריפוגליים במהירות הפעולה. יש לשלוט בגישה למכונה במהלך הפעולה.
• דרישות קדם: לפני שתנסה לאזן, יש לבדוק סיבות אפשריות אחרות לוויברציה גבוהה של 1X, כגון חוסר יישור, תהודה, או רפיון, יש לשלול.
• מִכשׁוּר: התהליך דורש מנתח רעידות המסוגל למדוד אמפליטודה ופאזה, כמו גם חיישן ייחוס פאזה (טכומטר).

← חזרה לאינדקס הראשי