הבנת רגישות איזון
הגדרה: מהי רגישות איזון?
איזון רגישות (נקרא גם חוסר איזון שיורי מינימלי שניתן להשיג או MARU) הוא הכמות הקטנה ביותר של לְהוֹצִיא מְשִׁוּוּי מִשְׁקָל שניתן לזהות, למדוד ולתקן באופן אמין במהלך מְאַזֵן הליך. הוא מייצג את הגבול המעשי של מידת הדיוק של איזון רוטור בהתחשב ביכולות ציוד המדידה, מאפייני מערכת מיסבי הרוטור וגורמים סביבתיים.
רגישות איזון היא פרמטר מכריע משום שהוא קובע האם ערך מסוים איזון סובלנות ניתן להשיג בפועל. אם הסבולת הנדרשת קטנה יותר מרגישות המערכת, לא ניתן לעמוד במפרט האיזון, ללא קשר לזהירות שבה העבודה מבוצעת.
למה איזון רגישות חשוב
הבנה וכימות של רגישות איזון חיוניים מכמה סיבות:
- הערכת היתכנות: לפני תחילת עבודת איזון, הרגישות קובעת האם ניתן להשיג באופן מציאותי את איכות האיזון הנדרשת.
- בחירת ציוד: בחירת ציוד איזון וחיישנים בעלי רגישות מתאימה ליישום.
- ניתוח עלות-תועלת: השגת רגישות גבוהה במיוחד דורשת ציוד יקר והליכים גוזלים זמן. דרישות הרגישות חייבות להתאים לצרכים התפעוליים.
- פתרון בעיות: כאשר איכות האיזון אינה עומדת בציפיות, ניתוח רגישות מסייע לקבוע האם הבעיה היא בהליך האיזון, במגבלות הציוד או בבעיות מכניות במערכת הרוטור.
- אבטחת איכות: רגישות מתועדת מספקת ראיות אובייקטיביות ליכולותיה של מערכת האיזון.
גורמים המשפיעים על רגישות איזון
גורמים מרובים משפיעים על רגישות האיזון שניתן להשיג:
1. גורמי מערכת מדידה
- רזולוציית חיישן: שינוי הרטט הקטן ביותר ש- מד תאוצה או שחיישן יכול לזהות.
- יחס אות לרעש: רעידות רקע ממקורות אחרים (מכונות סמוכות, רעש חשמלי, רעידות רצפה) יכולות להסוות שינויים קטנים הנגרמים מחוסר איזון.
- דיוק מכשור: הדיוק של ה- מנתח רטט במדידה מִשׂרַעַת and שָׁלָב.
- דיוק טכומטר: דיוק מדידת הפאזה תלוי בדיוק אות הייחוס של פעם בסיבוב.
- רזולוציה דיגיטלית: רזולוציית ממיר ה-A/D ורוחב סל ה-FFT משפיעים על דיוק המדידה.
2. מאפייני מערכת מיסבי הרוטור
- תגובה דינמית: כמה חזקה המערכת מגיבה לחוסר איזון (גודל מקדם ההשפעה). מערכות עם תגובה נמוכה דורשות חוסר איזון גדול יותר כדי לייצר ויברציה מדידה.
- סוג ומצב המיסב: מיסבים שחוקים עם מרווח מוגזם או התנהגות לא ליניארית מפחיתים את הרגישות.
- תהודות מבניות: פועל ליד תְהוּדָה יכול לשפר את הרגישות (תגובת רטט גבוהה יותר), אבל רחוק מלהיות תהודה מפחית אותה.
- שיכוך: מערכות בעלות רגישות גבוהה מפחיתות את הרטט, ומפחיתות את הרגישות.
- קשיחות היסוד: יסוד גמיש או גמיש סופג אנרגיית רטט, ומפחית את הרטט הניתן למדידה עבור חוסר איזון נתון.
3. גורמים תפעוליים וסביבתיים
- מהירות פעולה: כוח חוסר האיזון עולה עם ריבוע המהירות, כך שהרגישות משתפרת במהירויות גבוהות יותר.
- משתני תהליך: קצב זרימה, לחץ, טמפרטורה ועומס יכולים לגרום לרעידות המסתירות השפעות של חוסר איזון.
- תנאי סביבה: שינויי טמפרטורה, רוח ורעידות קרקע משפיעים על המדידות.
- הֲדִירוּת: שינויים בתנאי ההפעלה בין מדידות מפחיתים את הרגישות האפקטיבית.
4. דיוק הנחת משקולות
- רזולוציה המונית: תוספת המשקל הקטנה ביותר הזמינה (למשל, ניתן להוסיף משקולות רק במרווחים של גרם אחד).
- דיוק מיקום זוויתי: כמה בדיוק משקולות תיקון ניתן למקם בזווית.
- עקביות מיקום רדיאלית: שינויים ברדיוס שבו ממוקמות משקולות.
קביעת רגישות איזון
ניתן לקבוע רגישות באופן ניסיוני באמצעות נוהל בדיקה:
נוֹהָל
- קביעת קו בסיס: לאזן את הרוטור לחוסר האיזון השיורי הנמוך ביותר שניתן להשיג בשיטות רגילות.
- הוסף משקל קטן ידוע: הוסף מידע קטן, ידוע במדויק משקל ניסיון בזווית ידועה (למשל, 5 גרם ב-0°).
- תגובת מדידה: הפעילו את המכונה ומדדו את השינוי ברטט.
- הערכת יכולת גילוי: אם השינוי ניתן למדידה בבירור וניתן להבחין בו מרעש (בדרך כלל דורש שינוי של לפחות פי 2-3 מרמת רעש המדידה), חוסר האיזון ניתן לזיהוי.
- לְחַזֵר: חזרו על הפעולה עם משקלים הקטנים יותר ויותר עד שהשינוי יהפוך לבלתי ניתן להבחנה מרעש המדידה.
הֲלָכָה לְמַעֲשֶׂה
חוסר האיזון המינימלי הניתן לזיהוי נחשב בדרך כלל לכמות שמייצרת שינוי רעידות של כ-10-15% מרמת רעש הרקע או מרמת חזרתיות המדידה, הגדול מביניהם.
ערכי רגישות אופייניים
רגישות האיזון משתנה במידה רבה בהתאם למערכת ולציוד:
מכונות איזון מדויקות (סביבת חנות)
- רגישות: 0.1 עד 1 גרם·מ"מ לק"ג של מסת הרוטור
- יישומים: רוטורים של טורבינות, צירים מדויקים, ציוד במהירות גבוהה
- מַעֲשִׂי ציוני G0.4 עד 2.5
איזון שדה עם ציוד נייד
- רגישות: 5 עד 50 גרם·מ"מ לק"ג של מסת הרוטור
- יישומים: רוב המכונות התעשייתיות, מאווררים, מנועים, משאבות
- דירוגי G ניתנים להשגה: G 2.5 עד G 16
מכונות גדולות ובעלות מהירות נמוכה (במקום)
- רגישות: 100 עד 1000 גרם·מ"מ לק"ג של מסת הרוטור
- יישומים: מכונות ריסוק גדולות, טחנות במהירות נמוכה, רוטורים מסיביים
- דירוגי G ניתנים להשגה: G 16 עד G 40+
שיפור רגישות איזון
כאשר נדרשת רגישות גבוהה יותר, ניתן להשתמש במספר אסטרטגיות:
שדרוגי ציוד
- השתמש בחיישנים איכותיים יותר עם רזולוציה טובה יותר ורעש נמוך יותר
- שדרגו למנתחי רעידות מדויקים יותר
- שפר את דיוק הטכומטר או ייחוס הפאזה
אופטימיזציה של טכניקת מדידה
- ממוצע מדידות מרובות כדי להפחית רעש אקראי
- בצעו איזון במהירויות גבוהות יותר כאשר כוחות חוסר האיזון גדולים יותר
- אופטימיזציה של מיקומי הרכבת החיישנים (קרוב יותר למסבים, הרכבה קשיחה יותר)
- הגנו על חיישנים מפני הפרעות אלקטרומגנטיות
- בקרת תנאי סביבה (טמפרטורה, בידוד רעידות)
שינויי מערכת
- הקשיחות יסודות כדי להפחית את הנחתת הרעידות
- החלפת מיסבים שחוקים כדי לשפר את ליניאריות התגובה
- בידוד המכונה ממקורות רעידות חיצוניים
שיפורים פרוצדורליים
- Use כיול קבוע כדי להפחית את מספר הניסויים הנדרשים
- לְהַעֲסִיק influence coefficient טכניקות עידון
- הטמע בקרת תהליכים סטטיסטית כדי לעקוב אחר חזרתיות המדידה
רגישות לעומת סובלנות: הקשר הקריטי
לצורך איזון מוצלח, הקשר בין רגישות לסובלנות חייב להיות מתאים:
תנאי נדרש
רגישות איזון ≤ (סבילות מוגדרת / 4)
כלל "4:1" זה מבטיח שלמערכת האיזון יש יכולת מספקת להשיג באופן אמין את הסבילות הנדרשת עם מרווח בטיחות הולם.
דוגמא
אם הסבולת שצוינה היא 100 גרם·מ"מ:
- רגישות נדרשת: ≤ 25 גרם·מ"מ
- אם הרגישות בפועל היא 30 גרם·מ"מ, ייתכן שיהיה קשה להשיג את הסבילות באופן עקבי.
- אם הרגישות בפועל היא 10 גרם·מ"מ, ניתן להשיג בקלות את הסבילות עם מרווח פנוי.
השלכות מעשיות
להבנת רגישות איזון יש השלכות מעשיות ישירות:
- הצעת מחיר לעבודה: הרגישות קובעת האם ניתן לבצע עבודת איזון עם הציוד הזמין או דורשת מתקנים מיוחדים.
- כתיבת מפרט: מפרטי הסובלנות צריכים להיות מציאותיים בהתחשב ברגישות האיזון הזמינה.
- בקרת איכות: רגישות מתועדת מספקת קריטריונים אובייקטיביים להערכת האם תוצאות איזון גרועות נובעות ממגבלות ציוד או משגיאות פרוצדורליות.
- הצדקת ציוד: דרישות רגישות כמותיות מצדיקות השקעה במערכות איזון מדויקות יותר בעת הצורך.
תיעוד רגישות
עבודת איזון מקצועית צריכה לכלול תיעוד רגישות:
- השיטה המשמשת לקביעת רגישות
- חוסר איזון מינימלי שניתן לגילוי (MARU) נמדד
- חזרתיות מדידה (סטיית תקן של מדידות חוזרות)
- השוואה בין רגישות לסבילות מוגדרת (יחס יכולת)
- הצהרת תאימות: "רגישות המערכת של X g·mm מספקת להשגת סבילות מוגדרת של Y g·mm"“
 
									 
									 
									 
									 
									 
									