שירותי איזון › איזון דו-מישורי (דינמי)
איזון דו-מישורי (דינמי) — שיטה, פיזיקה והליך בשטח
כאשר הרוטור רחב דיו כך שהחוסר איזון שונה בכל קצה, מישור תיקון אחד אינו מספיק. איזון דינמי דו-מישורי מתקן בו-זמנית את הרכיבים הסטטיים ואת רכיבי הזוג — באמצעות ה שיטת מקדם ההשפעה — כך שהרוטור מסתובב בצורה חלקה לאורך כל אורכו, ולא רק במרכזו.
בקיצור: איזון דו-מישורי (דינמי) נדרש בכל מקרה שבו הרוטור נושא הן חוסר איזון סטטי והן מרכיב מומנט — כלומר, חוסר האיזון מפוזר לאורך ציר הפיר ולא מרוכז בדיסק אחד. חיישן רטט המותקן בכל בית מיסב ומד סל"ד לייזר המותקן על הפיר משמשים למדידת תגובת הרוטור למשקולות ניסוי המונחות בתורן בכל מישור; לאחר מכן, מכשיר ה-Balanset-1A מחשב את מסת התיקון והזווית המדויקות בשני המישורים בו-זמנית. אין צורך להוציא את הרוטור מהמכונה — כל התהליך, המורכב מארבעה מחזורים, מתבצע במהירות הפעלה, בתוך המיסבים של הרוטור עצמו, תוך פחות משעה עבור רוב הרוטורים.
סימנים לכך שהרוטור שלך זקוק לאיזון דו-מישורי
תיקון במישור אחד עשוי להשתיק מיסב אחד, בעוד שהשני עדיין רועד. אם אתם מבחינים באחד מהדפוסים הללו, הטיפול הנכון הוא טיפול בשני מישורים:
מישור אחד לעומת שני מישורים: מתי יש צורך בשני מישורים?
הבחירה בין מישור תיקון אחד לשניים תלויה בגיאומטריה של הרוטור ובאופי חוסר האיזון שלו. הבנת שלושת סוגי חוסר האיזון תסייע לכם לקבל החלטה מיידית.
שלושת סוגי חוסר האיזון
חוסר איזון סטטי — מרכז המסה אינו נמצא על ציר הסיבוב, אך ציר האינרציה הראשי מקביל אליו. די במישור תיקון אחד: הוספת מסה בצד הכבד תביא לאיזון הרוטור. דוגמאות לרוטורים אופייניים: גלגלות דקות, גלגלי ליטוש צרים, דיסקי מאוורר חד-מישוריים.
חוסר איזון זוגי — מרכז המסה נמצא על הציר, אך ציר האינרציה הראשי מוטה. הרוטור מתנדנד ולא מתנודד. לא ניתן לתקן זאת במישור אחד; נדרשים שני גופים בעלי מסה שווה ומנוגדת, המרוחקים זה מזה ב-180°, בשני מישורים נפרדים, כדי לבטל את מומנט התנודה. דוגמאות לרוטורים: תופים גליליים ארוכים, ארמטורות מנוע, מכלולי פירים.
חוסר איזון דינמי (משולב) — המקרה הכללי: קיימים הן רכיבים סטטיים והן רכיבים זוגיים. התיקון מחייב בחירה של שני מישורים באופן שרירותי לאורך הפיר. כל הרוטורים המיוצרים בפועל נכללים בקטגוריה זו.
| גוֹרֵם | מישור יחיד (סטטי) | דו-מישורי (דינמי) |
|---|---|---|
| צורת הרוטור | דיסק דק; רוחבו הצירתי קטן בהרבה מקוטרו | רוטור רחב; רוחב צירי השווה לקוטר או גדול ממנו |
| סוג חוסר איזון | חוסר איזון סטטי בלבד | חוסר איזון זוגי או משולב (דינמי) |
| יחס L/D (אורך צירי / קוטר) | יחס האורך-רוחב < 0.5 (בערך) | יחס האורך-מהירות (L/D) ≥ 0.5, או שהרוטור חורג ממהירותו הקריטית הראשונה |
| מספר החיישנים | חיישן רטט אחד + מד סל"ד לייזר אחד | 2 חיישני רטט + 1 מד מהירות לייזר |
| מספר מחזורי המדידה | 3 מחזורים (בסיס + ניסוי + תיקון) | 4 ניסויים (ניסוי בסיסי + ניסוי במטוס 1 + ניסוי במטוס 2 + תיקון) |
| מישורי תיקון | 1 | 2 |
| ציוד טיפוסי | אימפלרים צרים, גלגלות, דיסקים חד-שלביים | תופים, צירים, אימפלרים רחבים, רוטורים רב-שלביים, רוטורי מנוע |
| ייחוס סטנדרטי | ISO 21940-11 (רוטור קשיח חד-מישורי) | ISO 21940-11 (רוטור קשיח דו-מישורי) |
הֲלָכָה לְמַעֲשֶׂה: אם תנודת הרוטור הנמדדת באחד המסבים משתנה בכיוון הפוך לתנודה במסב השני כאשר מזיזים משקולת ניסוי, קיים מרכיב זוגתי ויש צורך בשני מישורים.
מדוע רוטורים רחבים מאבדים את האיזון הדינמי — ומה העלות של כך
בעת ייצור או תיקון של רוטור, לעיתים נדירות מתפזר המסה באופן סימטרי לאורך ציר הרוטור. השחיקה פוגעת בקצה אחד של המדחף בקצב מהיר יותר מאשר בקצה השני; תיקוני ריתוך מוסיפים חומר בנקודה אחת לאורך הציר; והצטברות של חומר מצטברת באופן לא אחיד לאורך התוף. התוצאה היא לא רק חוסר איזון סטטי, אלא גם זוּג רכיב שיוצר מומנט נדנוד. רק תיקון בו-זמני בשני מישורים מבטל את שניהם. מכיוון שכוח הצנטריפוגלי גדל עם ה מְרוּבָּע במהירות סיבוב, חוסר איזון צמד צנוע ב-500 סל"ד הופך לכוח הרסני ב-3,000 סל"ד.
התעלמות ממרכיב הזוגיות פירושה ששני המסבים נושאים עומסים דינמיים מוגברים בכל סיבוב. העייפות במסבים מצטברת, האטמים מתקלקלים, מחברי ההידוק מתרופפים, וסדקים מבניים מתפשטים מרגלי ההרכבה כלפי חוץ. ההפסד הכלכלי — מסבים, אטמים, אובדן ייצור, כוח אדם לשעת חירום — עולה בדרך כלל פי כמה על העלות של עבודה נכונה בשני מישורים.
מדוע הפחתת הרטט בחצי מאריכה את חיי המסב
איזון דו-מישורי — נוהל שטח שלב אחר שלב
ה-Balanset-1A משתמש בשיטת מקדם ההשפעה. שני חיישני רטט ומד מהירות לייזר אחד מאפשרים לאפיין את הרוטור באופן מלא ולחשב את שני מישורי התיקון בפעולה אחת המתבצעת באתר:
- התקן את החיישנים. יש להרכיב מד תאוצה לכל בית מיסב (מישורים 1 ו-2) ולכוון את מד הסל"ד הלייזר אל רצועת החזרה על הפיר. אין צורך בפירוק — הרוטור ממשיך לפעול בתנאי פעולה רגילים לאורך כל התהליך.
- מדוד את קו הבסיס. במהלך סיבוב אחד במהירות פעולה מלאה נרשמים בו-זמנית משרעת הרטט וזווית הפאזה בשני מיקומי המסבים, מה שמספק וקטורי 1×RPM התחלתיים המגדירים את מצב חוסר האיזון הראשוני בשני המישורים.
- הוסף משקל ניסיון במישור 1. מסה ידועה מהודקת במיקום זוויתי מסומן במישור התיקון הראשון. בסבב השני נמדדת השפעת משקל זה על הרטט ב- שְׁנֵיהֶם מיקומי המסבים, המניבים שניים מארבעת מקדמי ההשפעה.
- העבר את משקל הניסוי למישור 2. אותו גוש מועבר למישור התיקון השני, ובריצה נוספת נרשמת ההשפעה ההדדית על שני החיישנים. כעת יש למכשיר את כל ארבעת מקדמי ההשפעה הדרושים למערכת 2×2.
- תן למכשיר לחשב. ה-Balanset-1A פותר את משוואות מקדמי ההשפעה הדו-מימדיות ומציג בו-זמנית את המסה המתוקנת המדויקת ואת המיקום הזוויתי עבור כל מישור — ללא צורך בחישובים ידניים.
- בצע תיקונים ובדוק. משקלי התיקון ממוקמים במיקומים שחושבו בשני המישורים. ריצה סופית מאשרת כי חוסר האיזון השיורי נמצא בתוך טווח הסבילות של תקן ISO 21940-11 עבור דרגת ה-G שצוינה, והמכשיר Balanset-1A שומר דוח איזון מתועד.
מה שאנו מאזנים בשני מישורים
- אימפלרים רחבים למאווררים צנטריפוגליים ומפוחים בעלי כניסה כפולה
- תופי דיש וקיצוץ של קומביין
- צירי הנעה וצירי קרדן
- רוטורים למשאבות רב-שלביות ומערך אימפלרים למדחסים
- גלילי מכונות נייר וצילינדרים להדפסה ולציפוי
- מסועי בורג ומקדחים באורך של מעל כ-500 מ"מ
- רוטורים של מנועים ורוטורים של גנרטורים בעלי אורך צירי משמעותי
- רוטורים של מגדש טורבו ורוטורים של טורבינות קיטור (אימות רטט בשטח)
- כל רוטור שבו תיקון במישור אחד מותיר מיסב אחד עדיין רועד
סבילות ותקנים
תקן ISO 21940-11 (לשעבר ISO 1940-1) מגדיר דרגות איכות איזון מ-G0.4 ועד G4000 עבור רוטורים קשיחים. איזון דו-מישורי הוא השיטה הנדרשת בכל מקרה שבו היחס בין האורך הצירתי של הרוטור לקוטרו עולה על כ-0.5, או כאשר הרוטור פועל מעל למהירות הקריטית הראשונה שלו. חוסר האיזון השיורי המותר לכל מישור מחושב כך:
Uלְכָל (g·mm) = eלְכָל × מ' / 2, כאשר eלְכָל = G × 9549 / n (מ"מ/שנייה × סיבובים לדקה → סטיית מרכז של מיקרומטר), m הוא מסת הרוטור בק"ג, והמקדם 2 מחלק את הסטייה בין שני המישורים.
בדרך כלל מאזנים את הרוטורים של המאווררים כדי G6.3 אוֹ G2.5 לְכָל ISO 14694; צירים למכונות עיבוד מדויקות וציוד טורבו במהירות גבוהה G1.0 או עדין יותר. השתמש ב- מחשבון חוסר איזון שיורי כדי לברר את טווח הסטייה המותר עבור דרגת ה-G, מסת הרוטור ומהירות הפעולה שלך לפני תחילת העבודה.
ה-Balanset-1A — ערכת האיזון המלאה לשטח
איזון דינמי דו-מישורי של כל רוטור קשיח — מאווררים, תופים, צירים, מכלולי משאבות רב-שלביות — מתבצע באמצעות מכשיר נייד אחד: ה- באלאנסט-1א. זהו מאזן דינמי ומנתח רעידות דו-ערוצי המשמש לאיזון רוטורים במצב ניוטרל, במהירות תפעול, תוך שימוש בשיטת מקדם ההשפעה — מישור אחד בשלושה מחזורים, שני מישורים בארבעה. התוכנה מחשבת את המסה והזווית המדויקות לתיקון עבור שני המישורים ושומרת דוח.
מה כלול בערכה המלאה
1,975 אירו · ערכה מלאה, במלאי, חשבונית עם מע"מ
- יחידת מדידה לממשק (USB, 2 ערוצים)
- שני מד-תאוצה לרטט (כבל באורך 4 מ', 10 מ' כאופציה)
- מד מהירות לייזר / חיישן פאזה אופטי (50–500 מ"מ)
- מעמד מגנטי לחיישן
- מאזניים דיגיטליים למשקולות בדיקה ותיקון
- תוכנה לאיזון וניתוח חלונות
- מארז נשיאה מפלסטיק
ערכה מלאה
יחידה · 2 חיישנים · מד סיבובים לייזר · מעמד מגנטי · משקל דיגיטלי · תוכנה · תיק נשיאה. כל מה שצריך כדי להתחיל באיזון מיד עם הוצאת המוצר מהאריזה.
ערכת יצרן מקורי
יחידה · 2 חיישנים · מד מהירות לייזר · תוכנה. מיועד למתקינים שכבר מחזיקים במעמד, במשקל ובמארז, או המשלבים את היחידה במכונת איזון.
| פָּרָמֶטֶר | עֵרֶך |
|---|---|
| ערוצי מדידה | 2 (איזון חד-מישורי ודו-מישורי) |
| טווח מהירות הרטט | 0.05–100 מ"מ/שנייה |
| טווח תדרים | 5–300 הרץ |
| דיוק המדידה | ±5% בסולם מלא |
| שִׁיטָה | מקדם השפעה ל-3 סיבובים (1 או 2 מישורים) |
| אָנָלִיזָה | משרעת ופאזה בהגדלה של 1×, ספקטרום FFT וצורת גל, דוחות שמורים |
| מחשב נייד | לא כלול (מחשב Windows, ניתן להזמין בנפרד) |
מקרים אמיתיים של איזון דו-מישורי
איזון דו-מישורי — מהשטח
הגדרת מקדם ההשפעה
שני חיישנים ומד מהירות לייזר אחד הממוקמים כך שיוכלו לאפיין את שני מישורי התיקון בו-זמנית.
מאוזן במקומו
הרוטור נשאר בתוך המסבים שלו ומתוקן בזמן פעולתו — אין צורך להוציאו.
שני המשוואות נפתרו
מסת התיקון והזווית מחושבות עבור מישור 1 ומישור 2 בו-זמנית, בפעולה אחת.
תוצאה מאומתת
הבדיקה הסופית מאשרת כי קיים חוסר איזון שיורי בתוך טווח הסבילות של תקן ISO 21940-11 בשני המישורים.
מחשבונים חינמיים לאיזון דו-מישורי
שאלות נפוצות בנושא איזון דו-מישורי
מתי איזון במישור אחד מספיק?
כיצד פועלת שיטת מקדם ההשפעה עבור שני מישורים?
כמה סבבי מדידה נדרשים לביצוע עבודה דו-מישורית?
האם עלי להסיר את הרוטור מהמכונה?
לאיזו דרגת איכות איזון עליי לשאוף עבור הרוטור שלי?
האם צוות התחזוקה שלנו יכול לבצע איזון דו-מישורי באמצעות ה-Balanset-1A?
למד את התיאוריה
פתור את שתי המישורים בביקור אחד — במהירות תפעולית, ללא צורך בהסרה
ה-Balanset-1A מלווה אתכם לאורך כל תהליך מדידת מקדמי ההשפעה הדו-מישורי: קו בסיס, בדיקת מישור 1, בדיקת מישור 2, תיקון ואימות — והכל במהירות פעולה, בתוך המסבים של הרוטור עצמו. תיעוד חוסר האיזון השיורי בהתאם לתקנים ISO 21940-11, ISO 14694 ו-API 610. מוכן למשלוח.
