חלק א': יסודות תיאורטיים ורגולטוריים של איזון דינמי

איזון דינמי בשטח הוא אחת הפעולות המרכזיות בטכנולוגיית התאמת הרטט, שמטרתה להאריך את חיי השירות של ציוד תעשייתי ולמנוע מצבי חירום. השימוש במכשירים ניידים כגון Balanset-1A מאפשר לבצע פעולות אלו ישירות באתר ההפעלה, תוך צמצום זמן השבתה ועלויות הכרוכות בפירוק. עם זאת, איזון מוצלח דורש לא רק את היכולת לעבוד עם המכשיר, אלא גם הבנה מעמיקה של התהליכים הפיזיקליים העומדים בבסיס הרטט, כמו גם ידע במסגרת הרגולטורית המסדירה את איכות העבודה.

עקרון המתודולוגיה מבוסס על התקנת משקולות ניסיון וחישוב מקדמי השפעה של חוסר איזון. במילים פשוטות, המכשיר מודד את הרטט (משרעת ופאזה) של רוטור מסתובב, ולאחר מכן המשתמש מוסיף באופן רציף משקולות ניסיון קטנות במישורים ספציפיים כדי "לכייל" את השפעת המסה הנוספת על הרטט. בהתבסס על שינויים במשרעת ובפאזה של הרטט, המכשיר מחשב אוטומטית את המסה הנדרשת ואת זווית ההתקנה של משקולות מתקנות כדי לבטל חוסר איזון.

גישה זו מיישמת את מה שנקרא שיטת שלוש הריצות לאיזון דו-מישורי: מדידה ראשונית ושתי ריצות עם משקולות ניסיון (אחת בכל מישור). לאיזון מישור יחיד, שתי ריצות מספיקות בדרך כלל - ללא משקולת ועם משקולת ניסיון אחת. במכשירים מודרניים, כל החישובים הדרושים מבוצעים באופן אוטומטי, מה שמפשט משמעותית את התהליך ומפחית את דרישות ההסמכה של המפעיל.

סעיף 1.1: פיזיקה של חוסר איזון: ניתוח מעמיק

בלב כל רטט בציוד מסתובב טמון חוסר איזון, או חוסר איזון. חוסר איזון הוא מצב שבו מסת הרוטור מחולקת באופן לא אחיד ביחס לציר הסיבוב שלו. פיזור לא אחיד זה מוביל להופעת כוחות צנטריפוגליים, אשר בתורם גורמים לרעידות של התומכים ושל מבנה המכונה כולו. ההשלכות של חוסר איזון שלא טופל יכולות להיות קטסטרופליות: החל מבלאי והרס מוקדמים של מיסבים ועד נזק ליסודות ולמכונה עצמה. לצורך אבחון וטיפול יעילים של חוסר איזון, יש צורך להבחין בבירור בין סוגיו.

סוגי חוסר איזון

התקנת מכונת איזון רוטורים עם מערכת ניטור מבוקרת מחשב למדידת כוחות סטטיים ודינמיים לגילוי חוסר איזון ברכיבי מנוע חשמלי מסתובבים.

חוסר איזון סטטי (מישור יחיד): סוג זה של חוסר איזון מאופיין בתזוזה של מרכז המסה של הרוטור במקביל לציר הסיבוב. במצב סטטי, רוטור כזה, המותקן על מנסרות אופקיות, תמיד יסתובב כאשר הצד הכבד כלפי מטה. חוסר איזון סטטי דומיננטי עבור רוטורים דקים בצורת דיסק שבהם יחס האורך-קוטר (L/D) קטן מ-0.25, לדוגמה, גלגלי השחזה או אימפלרים צרים של מאוורר. ביטול חוסר איזון סטטי אפשרי על ידי התקנת משקולת מתקנת אחת במישור תיקון אחד, מול קוטבי לנקודת הכבדה.

חוסר איזון זוגי (רגע): סוג זה מתרחש כאשר ציר האינרציה הראשי של הרוטור חותך את ציר הסיבוב במרכז המסה אך אינו מקביל לו. חוסר איזון זוגי יכול להיות מיוצג כשתי מסות לא מאוזנות שוות בגודלן אך בכיוון הפוך, הממוקמות במישורים שונים. במצב סטטי, רוטור כזה נמצא בשיווי משקל, וחוסר האיזון מתבטא רק במהלך הסיבוב בצורה של "נדנוד" או "תנודות". כדי לפצות על כך, נדרשת התקנה של לפחות שתי משקולות מתקנות בשני מישורים שונים, היוצרות מומנט פיצוי.

תרשים טכני של מנגנון בדיקת רוטור של מנוע חשמלי עם סלילי נחושת המותקנים על מיסבים מדויקים, המחובר לציוד ניטור אלקטרוני למדידת דינמיקה סיבובית.

חוסר איזון דינמי: זהו הסוג הנפוץ ביותר של חוסר איזון בתנאים אמיתיים, המייצג שילוב של חוסר איזון סטטי וזוגי. במקרה זה, ציר האינרציה המרכזי הראשי של הרוטור אינו חופף לציר הסיבוב ואינו חותך אותו במרכז המסה. כדי לבטל חוסר איזון דינמי, יש צורך בתיקון מסה בשני מישורים לפחות. מכשירים דו-ערוציים כמו Balanset-1A תוכננו במיוחד כדי לפתור בעיה זו.

חוסר איזון קוואזי-סטטי: זהו מקרה מיוחד של חוסר איזון דינמי שבו ציר האינרציה הראשי חותך את ציר הסיבוב אך לא במרכז המסה של הרוטור. זהו הבחנה עדינה אך חשובה לאבחון מערכות רוטור מורכבות.

רוטורים קשיחים וגמישים: הבחנה קריטית

אחד המושגים הבסיסיים באיזון הוא ההבחנה בין רוטורים קשיחים וגמישים. הבחנה זו קובעת את האפשרות והמתודולוגיה של איזון מוצלח.

רוטור קשיח: רוטור נחשב קשיח אם תדירות הסיבוב שלו נמוכה משמעותית מתדירותו הקריטית הראשונה, והוא אינו עובר עיוותים אלסטיים משמעותיים (סטיות) תחת פעולת כוחות צנטריפוגליים. איזון רוטור כזה מתבצע בדרך כלל בהצלחה בשני מישורי תיקון. מכשירי Balanset-1A מתוכננים בעיקר לעבודה עם רוטורים קשיחים.

רוטור גמיש: רוטור נחשב גמיש אם הוא פועל בתדר סיבוב הקרוב לאחד התדרים הקריטיים שלו או עולה עליו. במקרה זה, סטיית הציר האלסטית הופכת דומה לתזוזת מרכז המסה ותורמת בעצמה באופן משמעותי לרעידות הכוללת.

ניסיון לאזן רוטור גמיש באמצעות המתודולוגיה של רוטורים קשיחים (בשני מישורים) מוביל לעיתים קרובות לכישלון. התקנת משקולות מתקנות עשויה לפצות על רעידות במהירות נמוכה, תת-רזוננטית, אך כאשר מגיעים למהירות פעולה, כאשר הרוטור מתכופף, אותן משקולות עשויות להגביר את הרעידות על ידי עירור אחד ממצבי רעידת הכיפוף. זוהי אחת הסיבות המרכזיות לכך שאיזון "לא עובד", למרות שכל הפעולות עם המכשיר מבוצעות כהלכה. לפני תחילת העבודה, חשוב ביותר לסווג את הרוטור על ידי קישור מהירות הפעולה שלו לתדרים קריטיים ידועים (או מחושבים).

אם לא ניתן לעקוף את התהודה (לדוגמה, אם למכונה יש מהירות קבועה התואמת למהירות התהודה), מומלץ לשנות באופן זמני את תנאי ההרכבה של היחידה (לדוגמה, לשחרר את נוקשות התמיכה או להתקין אטמים אלסטיים באופן זמני) במהלך האיזון כדי להזיז את התהודה. לאחר ביטול חוסר האיזון של הרוטור וחזרת הרטט הרגיל, ניתן להחזיר את המכונה לתנאי הרכבה סטנדרטיים.

סעיף 1.2: מסגרת רגולטורית: תקני ISO

תקנים בתחום האיזון ממלאים מספר תפקידים מרכזיים: הם קובעים טרמינולוגיה טכנית אחידה, מגדירים דרישות איכות, וחשוב מכך, משמשים בסיס לפשרה בין הצורך הטכני לבין היתכנות כלכלית. דרישות איכות מוגזמות לאיזון הן חסרונות, ולכן תקנים מסייעים לקבוע באיזו מידה מומלץ להפחית חוסר איזון. בנוסף, ניתן להשתמש בהם ביחסים חוזיים בין יצרנים ללקוחות כדי לקבוע קריטריונים לקבלה.

ISO 1940-1-2007 (ISO 1940-1): דרישות איכות לאיזון רוטורים קשיחים

תוכנה למאזן נייד ומנתח רעידות Balanset-1A. מחשבון סבילות איזון (ISO 1940)

תקן זה הוא המסמך הבסיסי לקביעת חוסר איזון שיורי מותר. הוא מציג את מושג דרגת איכות האיזון (G), התלויה בסוג המכונה ובתדירות סיבוב הפעולה שלה.

ציון איכות G: כל סוג של ציוד מתאים לדרגת איכות ספציפית שנשארת קבועה ללא קשר למהירות הסיבוב. לדוגמה, דרגה G6.3 מומלצת למכונות ריסוק, ו-G2.5 למארמטורות של מנועים חשמליים וטורבינות.

חישוב חוסר איזון שיורי מותר (U_לְכָל): התקן מאפשר חישוב של ערך חוסר איזון מותר ספציפי המשמש כאינדיקטור יעד במהלך האיזון. החישוב מתבצע בשני שלבים:

1. קביעת חוסר איזון ספציפי מותר (למשל_לְכָל) באמצעות הנוסחה:
   ה_לְכָל = (G × 9549) / n
   כאשר G הוא דרגת איכות האיזון (לדוגמה, 2.5), n הוא תדירות הסיבוב התפעולית, סל"ד. יחידת המידה עבור e_לְכָל הוא גרם·מ"מ/ק"ג או מיקרומטר.
2. קביעת חוסר איזון שיורי מותר (U_לְכָל) עבור הרוטור כולו:
   יו_לְכָל = ה_לְכָל × מטר
   כאשר M היא מסת הרוטור, ק"ג. יחידת המידה עבור U_לְכָל הוא g·mm.

לדוגמה, עבור רוטור של מנוע חשמלי עם מסה של 5 ק"ג, הפועל ב-3000 סל"ד ובדרגת איכות G2.5, החישוב יהיה:

ה_לְכָל = (2.5 × 9549) / 3000 ≈ 7.96 מיקרומטר (או גרם·מ"מ/ק"ג).

יו_לְכָל = 7.96 × 5 = 39.8 גרם·מ"מ.

משמעות הדבר היא שלאחר האיזון, חוסר האיזון השיורי לא צריך לעלות על 39.8 גרם·מ"מ.

השימוש בתקן הופך את ההערכה הסובייקטיבית "הרטט עדיין גבוה מדי" לקריטריון אובייקטיבי וניתן למדידה. אם דוח האיזון הסופי שנוצר על ידי תוכנת המכשיר מראה שחוסר האיזון השיורי נמצא בטווח הסיבולת של ה-ISO, העבודה נחשבת שבוצעה באיכות, מה שמגן על המבצע במצבים שנויים במחלוקת.

ISO 20806-2007 (ISO 20806): איזון במקום

תקן זה מווסת ישירות את תהליך איזון השדה.

יתרונות: היתרון העיקרי של איזון במקום הוא שהרוטור מאוזן בתנאי פעולה אמיתיים, על תומכיו ותחת עומס פעולה. זה מתחשב אוטומטית בתכונות הדינמיות של מערכת התמיכה ובהשפעת רכיבי צירים מחוברים, שלא ניתן לדמות במכונת איזון.

חסרונות ומגבלות: התקן מציין גם חסרונות משמעותיים שיש לקחת בחשבון בעת תכנון העבודה.

• גישה מוגבלת: לעיתים קרובות הגישה למישורי תיקון במכונה מורכבת קשה, מה שמגביל את האפשרויות להתקנת משקולות.
• צורך בהרצאות ניסיון: תהליך האיזון דורש מספר מחזורי "התחלה-עצירה" של המכונה, דבר שעשוי להיות בלתי מקובל מנקודת מבט של תהליך הייצור והיעילות הכלכלית.
• קושי בחוסר שיווי משקל חמור: במקרים של חוסר איזון התחלתי גדול מאוד, מגבלות על בחירת המישור ומסת המשקל המתקנת עשויות לא לאפשר השגת איכות האיזון הנדרשת.

תקנים רלוונטיים אחרים

לשם שלמות התמונה, יש לציין תקנים נוספים, כגון סדרת ISO 21940 (המחליפה את ISO 1940), ISO 8821 (המסדירה את התחשבות בגורמים מרכזיים) ו-ISO 11342 (לרוטורים גמישים).

חלק ב': מדריך מעשי לאיזון עם מכשירי Balanset-1A

הצלחת האיזון תלויה ביסודיות של עבודת ההכנה. רוב הכשלים אינם קשורים לתקלה במכשיר, אלא להתעלמות מגורמים המשפיעים על חזרתיות המדידה. עקרון ההכנה העיקרי הוא לשלול את כל מקורות הרטט האפשריים האחרים, כך שהמכשיר ימדוד רק את השפעת חוסר האיזון.

סעיף 2.1: יסודות ההצלחה: אבחון טרום איזון והכנת מכונה

לפני חיבור המכשיר, יש צורך לבצע אבחון והכנה מלאים של המנגנון.

שלב 1: אבחון רטט ראשוני (האם זה באמת חוסר איזון?)

לפני איזון, כדאי לבצע מדידת רטט ראשונית במצב ויברמטר. לתוכנת Balanset-1A יש מצב "מד רטט" (כפתור F5) שבו ניתן למדוד את הרטט הכולל ובנפרד את הרכיב בתדר הסיבוב (1×) לפני התקנת משקולות כלשהן. אבחון כזה מסייע להבין את אופי הרטט: אם משרעת ההרמוניה הסיבובית העיקרית קרובה לרטט הכולל, אז מקור הרטט הדומיננטי הוא ככל הנראה חוסר איזון של הרוטור, והאיזון יעיל. כמו כן, קריאות הפאזה והרטט ממדידה למדידה צריכות להיות יציבות ולא להשתנות ביותר מ-5-10%.

השתמש במכשיר במצב ויברמטר או מנתח ספקטרום (FFT) לצורך הערכה ראשונית של מצב המכונה.

סימן קלאסי של חוסר איזון: ספקטרום התנודות צריך להיות נשלט על ידי שיא בתדר הסיבוב של הרוטור (שיא בתדר של פי 1 מסל"ד). אמפליטודת רכיב זה בכיוונים אופקיים ואנכיים צריכה להיות דומה, ואמפליטודות של הרמוניות אחרות צריכות להיות נמוכות משמעותית.

סימנים של פגמים אחרים: אם הספקטרום מכיל פיקים משמעותיים בתדרים אחרים (למשל, פי 2, פי 3 בסל"ד) או בתדרים שאינם מרובי תדרים, הדבר מצביע על קיומן של בעיות אחרות שיש לפתור לפני איזון. לדוגמה, פיק בפי 2 בסל"ד מצביע לעתים קרובות על חוסר יישור של הציר.

שלב 2: בדיקה מכנית מקיפה (רשימת תיוג)

רוטור: יש לנקות היטב את כל משטחי הרוטור (להבי המאוורר, פטישי המכבש וכו') מלכלוך, חלודה וחומרים שנדבקו. אפילו כמות קטנה של לכלוך ברדיוס גדול יוצרת חוסר איזון משמעותי. יש לבדוק אם אין אלמנטים שבורים או חסרים (להבים, פטישים) או חלקים רופפים.

מיסבים: בדקו את מכלולי המיסבים לאיתור משחק יתר, רעשים חיצוניים והתחממות יתר. מיסבים שחוקים עם מרווח גדול לא יאפשרו קבלת קריאות יציבות ויהפכו את האיזון לבלתי אפשרי. יש לבדוק את התאמת ציר הרוטור לקליפות המיסב ואת המרווחים.

יסודות ומסגרת: ודאו שהיחידה מותקנת על בסיס קשיח. בדקו את הידוק ברגי העיגון, היעדר סדקים במסגרת. נוכחות של "רגל רכה" (כאשר תומך אחד אינו מתאים ליסודות) או קשיחות לא מספקת של מבנה התמיכה יובילו לספיגת אנרגיית רעידות ולקריאות לא יציבות ובלתי צפויות.

לִנְהוֹג: עבור הנעות רצועות, בדקו את מתח הרצועה ומצבה. עבור חיבורי צימוד - יישור הציר. חוסר יישור יכול ליצור רעידות בתדר כפול סל"ד, מה שיעוות את המדידות בתדר הסיבוב.

בְּטִיחוּת: יש לוודא את נוכחותם ותקינותם של כל מגיני המגן. אזור העבודה צריך להיות נקי מחפצים זרים ואנשים.

סעיף 2.2: הגדרה ותצורה של המכשיר

התקנה נכונה של חיישן היא המפתח לקבלת נתונים מדויקים ואמינים.

התקנת חומרה

חיישני רטט (מדדי תאוצה):

• חברו את כבלי החיישן למחברי המכשיר המתאימים (למשל, X1 ו-X2 עבור Balanset-1A).
• התקן חיישנים על בתי המיסבים קרוב ככל האפשר לרוטור.
• נוהג מרכזי: כדי לקבל אות מקסימלי (רגישות גבוהה ביותר), יש להתקין חיישנים בכיוון שבו הרטט הוא מקסימלי. עבור רוב המכונות הממוקמות אופקית, זהו הכיוון האופקי, מכיוון שקשיחות היסוד במישור זה בדרך כלל נמוכה יותר. השתמשו בבסיס מגנטי חזק או בהברגה כדי להבטיח מגע קשיח. חיישן שאינו מאובטח כראוי הוא אחד הגורמים העיקריים לקבלת נתונים שגויים.

חיישן פאזה (טכומטר לייזר):

• חבר את החיישן לכניסה המיוחדת (X3 עבור Balanset-1A).
• חברו חתיכה קטנה של סרט מחזיר אור לציר או לחלק מסתובב אחר של הרוטור. הסרט צריך להיות נקי ולספק ניגודיות טובה.
• התקן את הטכומטר על המעמד המגנטי שלו כך שקרן הלייזר תפגע ביציבות בסימון לאורך כל הסיבוב. ודא שהמכשיר מציג ערך יציב של סיבובים לדקה (סל"ד).

אם החיישן "מפספס" את הסימון או לחלופין נותן פולסים נוספים, יש לתקן את רוחב/צבע הסימון או את הרגישות/זווית החיישן. לדוגמה, אם ישנם אלמנטים מבריקים על הרוטור, ניתן לכסות אותם בסרט מט כדי שלא ישקפו את הלייזר. בעת עבודה בחוץ או בחדרים מוארים, במידת האפשר, יש להגן על החיישן מאור ישיר, שכן תאורה בהירה עלולה ליצור הפרעה לחיישן הפאזה.

תצורת תוכנה (Balanset-1A)

• הפעל את התוכנה (כמנהל) וחבר את מודול ממשק ה-USB.
• עבור למודול האיזון. צור רשומה חדשה עבור היחידה המאוזנת, הזן את שמה, המסה ונתונים זמינים אחרים.
• בחר סוג איזון: מישור אחד (סטטי) עבור רוטורים צרים או דו-מישורי (דינמי) עבור רוב המקרים האחרים.
• הגדירו מישורי תיקון: בחרו מקומות על הרוטור שבהם ניתן להתקין משקולות תיקון בבטחה ובאמינות (למשל, דיסק אחורי של דחף המאוורר, חריצים מיוחדים על הציר).

סעיף 2.3: נוהל איזון: מדריך שלב אחר שלב

ההליך מבוסס על שיטת מקדם ההשפעה, שבה המכשיר "לומד" כיצד הרוטור מגיב להתקנת מסה ידועה. מכשירי Balanset-1A הופכים תהליך זה לאוטומטי.

גישה כזו מיישמת את מה שנקרא שיטת שלוש הריצות לאיזון דו-מישורי: מדידה ראשונית ושתי ריצות עם משקולות ניסיון (אחת בכל מישור).

ריצה 0: מדידה ראשונית

• הפעל את המכונה והבא אותה למהירות פעולה יציבה. חשוב ביותר שמהירות הסיבוב תהיה זהה בכל הסיבובים הבאים.
• בתוכנית, התחל את המדידה. המכשיר ירשום ערכי אמפליטודה ופאזה ראשוניים של הרטט (מה שנקרא וקטור ראשוני "O").

מכשיר בדיקת מנועים תעשייתי עם רוטור מלופף נחושת המותקן על מיסבים מדויקים, הכולל מערכת ניטור מבוקרת מחשב לניתוח ואבחון ביצועים חשמליים.

ממשק תוכנה לאיזון דינמי דו-מישורי המציג נתוני ניתוח רעידות עם צורות גל בתחום הזמן ותרשימי ספקטרום תדרים לאבחון מכונות מסתובבות.

ריצה 1: משקל ניסיון במישור 1

• עצור את המכונה.
• בחירת משקל ניסיון: זהו השלב הקריטי ביותר, תלוי במפעיל. מסת משקולת הניסיון צריכה להיות מספיקה כדי לגרום לשינוי מורגש בפרמטרי הרטט (שינוי משרעת של לפחות 20-30% או שינוי פאזה של לפחות 20-30 מעלות). אם השינוי קטן מדי, דיוק החישוב יהיה נמוך. זה קורה מכיוון שהאות השימושי החלש ממשקולת הניסיון "טובע" ברעש המערכת (משחק מיסב, טורבולנציה בזרימה), מה שמוביל לחישוב שגוי של מקדם ההשפעה.
• התקנת משקל ניסיון: חברו היטב את משקולת הניסיון השקולה (מטר)_t) ברדיוס ידוע (r) במישור 1. ההרכבה חייבת לעמוד בכוח צנטריפוגלי. רשום את מיקום הזווית של המשקולת ביחס לסמן הפאזה.
• הפעל את המכונה באותה מהירות יציבה.
• בצע את המדידה השנייה. המכשיר ירשום את וקטור הרטט החדש ("O+T").
• עצור את המכונה והסר את משקולת הניסיון (אלא אם כן התוכנית מציינת אחרת).

הדמיה תלת-ממדית של מערך בדיקת רוטור מנוע חשמלי עם סלילי נחושת המותקנים על ציוד איזון מדויק, המחוברים לחיישנים אבחוניים ולמחשב נייד לניתוח ביצועים.

ממשק תוכנה לאיזון דינמי דו-מישורי המציג ניתוח רעידות עם צורות גל וספקטרום תדרים בתחום הזמן עבור איזון מכונות מסתובבות במהירות של ~2960 סל"ד.

ריצה 2: משקל ניסיון במישור 2 (לאיזון דו-מישורי)

• חזרו בדיוק על התהליך משלב 2, אך הפעם התקינו את משקולת הניסיון במישור 2.
• התחל, מדוד, עצור והסר את משקולת הניסיון.

מכשיר בדיקת מנועים תעשייתי עם סלילי נחושת המותקנים על מעמדי תמיכה, הכולל מערכת אבחון הנשלטת על ידי מחשב נייד לניתוח ביצועי ויעילות מנוע חשמלי.

ממשק מכונת איזון דינמית דו-מישורית המציג תוצאות ניתוח רעידות וחישובי תיקון מסה עבור ציוד מסתובב, עם קריאות חוסר איזון שיורי.

חישוב והתקנה של משקולות תיקון

• בהתבסס על שינויים בווקטורים שנרשמו במהלך ניסויים, התוכנה תחשב באופן אוטומטי את המסה וזווית ההתקנה של המשקל המתקן עבור כל מישור.
• זווית ההתקנה נמדדת בדרך כלל ממיקום משקולת הניסיון בכיוון סיבוב הרוטור.
• חברו משקולות תיקון קבועות בצורה מאובטחת. בעת שימוש בריתוך, זכרו שגם לריתוך עצמו יש מסה. בעת שימוש בברגים, יש לקחת בחשבון את המסה שלהם.

מודל תלת-ממדי של סליל אלקטרומגנטי גדול או סטטור מנוע המותקן על מנגנון בדיקה, עם פיתולי נחושת וציוד ניטור לניתוח חשמלי והערכת ביצועים.

ממשק תוכנה של מכונת איזון דינמית המציג תוצאות איזון דו-מישוריות עם מסות תיקון של 0.290 גרם ו-0.270 גרם בזוויות ספציפיות כדי למנוע רעידות.

ניתוח איזון דינמי דו-מישורי המציג גרפים פולריים לתיקון הרוטור. הממשק מציג דרישות תוספת מסה (0.290 גרם ב-206° עבור מישור 1, 0.270 גרם ב-9° עבור מישור 2) כדי למזער רעידות ולהשיג איזון מכני במכונות מסתובבות.

ריצה 3: מדידת אימות ואיזון עדין

• הפעל את המכונה שוב.
• בצע מדידת בקרה כדי להעריך את רמת הרעידות השיוריות.
• השווה את הערך המתקבל עם הסבילות המחושבת לפי תקן ISO 1940-1.
• אם הרעידות עדיין חורגות מהסבילות, המכשיר, תוך שימוש במקדמי השפעה ידועים, יחשב תיקון "עדין" (קצוות). התקן את המשקולת הנוספת הזו ובדוק שוב. בדרך כלל מספיקים מחזור איזון עדין אחד או שניים.
• לאחר השלמת הבדיקה, יש לשמור את הדוח ואת מקדמי ההשפעה לשימוש עתידי אפשרי במכונות דומות.

הדמיה תלת-ממדית של מכלול רוטור של מנוע חשמלי על ציוד בדיקה, הכוללת סלילי נחושת עם מחווני אבחון ירוקים ומכשירי מדידה מחוברים לניתוח בקרת איכות.

ממשק תוכנה לאיזון דינמי דו-מישורי המציג תוצאות מדידת רעידות וחישובי תיקון עבור מכונות מסתובבות, מציג מסות ניסיון, זוויות וערכי חוסר איזון שיורי.

חלק ג': פתרון בעיות ופתרון בעיות מתקדמים

סעיף זה מוקדש להיבטים המורכבים ביותר של איזון שדה - מצבים שבהם ההליך הסטנדרטי אינו מניב תוצאות.

איזון דינמי כרוך בסיבוב של חלקים מסיביים, ולכן שמירה על נהלי בטיחות היא קריטית. להלן אמצעי הבטיחות העיקריים בעת איזון רוטורים במקומם:

אמצעי בטיחות

מניעת הפעלה מקרית (נעילה/תגית): לפני תחילת העבודה, יש צורך לנתק את הרוטור מהמתח ולנתק אותו. שלטי אזהרה תלויים על התקני ההתנעה כדי שאף אחד לא יפעיל את המכונה בטעות. הסיכון העיקרי הוא התנעה פתאומית של הרוטור במהלך התקנת משקל או חיישן. לכן, לפני התקנת משקולות ניסיון או תיקון, יש לעצור את הציר בצורה אמינה, ולהניע אותו ללא ידיעתכם. לדוגמה, יש לנתק את המתג האוטומטי של המנוע ולתלות מנעול עם תגית, או להסיר נתיכים. רק לאחר וידוא שהרוטור לא יתניע באופן ספונטני, ניתן לבצע התקנת משקולות.

ציוד מגן אישי: בעת עבודה עם חלקים מסתובבים, יש להשתמש בציוד מגן אישי מתאים. משקפי בטיחות או מגן פנים הם חובה להגנה מפני פליטה אפשרית של חלקים קטנים או משקולות. כפפות - לפי הצורך (הן יגנו על הידיים במהלך התקנת המשקולות, אך במהלך המדידות עדיף לעבוד ללא בגדים רחבים וכפפות שעלולות להיתפס בחלקים מסתובבים). הבגדים צריכים להיות צמודים, ללא קצוות רופפים. שיער ארוך צריך להיות תחוב מתחת לכיסוי ראש. שימוש באטמי אוזניים או אוזניות - בעת עבודה עם מכונות רועשות (איזון מאווררים גדולים, למשל, יכול להיות מלווה ברעש חזק). אם משתמשים בריתוך לחיבור משקולות - יש ללבוש בנוסף מסכת ריתוך, כפפות ריתוך, ולהסיר חומרים דליקים.

אזור סכנה סביב המכונה: הגבל את גישתם של אנשים לא מורשים לאזור האיזון. במהלך ניסויים, מותקנים מחסומים או לפחות סרטי אזהרה סביב היחידה. רדיוס אזור הסכנה הוא לפחות 3-5 מטרים, ואף יותר עבור רוטורים גדולים. אסור שאף אחד יימצא בקו החלקים המסתובבים או בקרבת מישור הסיבוב של הרוטור במהלך האצתו. היה מוכן למצבי חירום: על המפעיל להחזיק לחצן עצירת חירום מוכן או להיות בקרבת מתג ההפעלה כדי לנתק את היחידה באופן מיידי במקרה של רעש חיצוני, רעידות מעל לרמות המותרות או פליטת משקל.

חיבור משקל אמין: בעת חיבור משקולות ניסיון או משקולות תיקון קבועות, יש לשים לב במיוחד לקיבוען. משקולות ניסיון זמניות מחוברות לרוב באמצעות בורג לחור קיים או מודבקות באמצעות סרט חזק/סרט דו צדדי (למשקולות קטנות ומהירויות נמוכות), או מרותכות באמצעות ריתוך בכמה נקודות (אם זה בטוח והחומר מאפשר). משקולות תיקון קבועות צריכות להיות מקובעות בצורה אמינה ולטווח ארוך: ככלל, הן מרותכות, מוברגות עם ברגים, או קידוח מתכת (הסרת מסה) מתבצע במקומות הנדרשים. אסור בהחלט להשאיר משקולת מקובעת בצורה גרועה על הרוטור (לדוגמה, עם מגנט ללא גיבוי או דבק חלש) במהלך הסיבוב - משקולת שנפלטה הופכת לקליע מסוכן. יש לחשב תמיד את הכוח הצנטריפוגלי: אפילו בורג של 10 גרם ב-3000 סל"ד יוצר כוח פליטה גדול, ולכן החיבור חייב לעמוד בעומסי יתר עם מרווח גדול. לאחר כל עצירה, יש לבדוק האם חיבור משקולת הניסיון התרופף לפני הפעלת הרוטור מחדש.

בטיחות חשמלית של ציוד: מכשיר Balanset-1A מופעל בדרך כלל מיציאת USB של מחשב נייד, שהיא בטוחה. אך אם המחשב הנייד מחובר לרשת 220V באמצעות מתאם, יש להקפיד על אמצעי בטיחות חשמליים כלליים - השתמש בשקע מוארק תקין, אין להעביר כבלים דרך אזורים רטובים או חמים, יש להגן על הציוד מפני לחות. אסור לפרק או לתקן את מכשיר Balanset או את ספק הכוח שלו בזמן שהוא מחובר לרשת. כל חיבורי החיישנים מתבצעים רק כאשר המכשיר מנותק ממתח (ניתוק USB או ניתוק חשמל מהמחשב הנייד). אם יש מתח לא יציב או הפרעות חשמליות חזקות באתר העבודה, מומלץ להפעיל את המחשב הנייד ממקור אוטונומי (מערכת הפעלה UPS, סוללה) כדי למנוע הפרעות באותות או כיבוי המכשיר.

התחשבות בתכונות הרוטור: חלק מהרוטורים עשויים לדרוש אמצעי זהירות נוספים. לדוגמה, בעת איזון רוטורים במהירות גבוהה, יש לוודא שהם אינם חורגים מהמהירות המותרת (אל "תברחו"). לשם כך, ניתן להשתמש במגבלות טכומטריות או לבדוק את תדירות הסיבוב מראש. רוטורים גמישים וארוכים במהלך סיבוב יכולים לעבור מהירויות קריטיות - היו מוכנים להפחית במהירות את הסיבובים ברעידות מוגזמות. אם מתבצע איזון על יחידה עם נוזל עבודה (למשל, משאבה, מערכת הידראולית) - יש לוודא שבמהלך האיזון לא תהיה אספקת נוזל או שינויים אחרים בעומס.

תיעוד ותקשורת: על פי כללי הבטיחות התעסוקתית, רצוי שיהיו הוראות לביצוע בטוח של עבודות איזון ספציפיות למיזם שלכם. הן צריכות לקבוע את כל האמצעים המפורטים ואולי גם אמצעים נוספים (לדוגמה, דרישות לנוכחות צופה שני, בדיקת כלים לפני העבודה וכו'). הכירו את כל הצוות המעורב בעבודה עם הוראות אלה. לפני תחילת הניסויים, ערכו תדרוך קצר: מי עושה מה, מתי לאותת על עצירה, אילו סימנים קונבנציונליים לתת. זה חשוב במיוחד אם אדם אחד נמצא ליד לוח הבקרה ואחר ליד ציוד המדידה.

הקפדה על האמצעים המפורטים תמזער את הסיכונים במהלך האיזון. זכרו שבטיחות עולה על מהירות האיזון. עדיף להקדיש יותר זמן להכנה ובקרה מאשר לאפשר תאונה. בתרגול איזון, ידועים מקרים בהם התעלמות מכללים (לדוגמה, חיבור משקל חלש) הובילה לתאונות ופציעות. לכן, גשו לתהליך באחריות: איזון הוא לא רק פעולה טכנית אלא גם פעולה שעלולה להיות מסוכנת הדורשת משמעת ותשומת לב.

סעיף 3.1: אבחון והתגברות על חוסר יציבות במדידה ("קריאות צפות")

סִימפּטוֹם: במהלך מדידות חוזרות ונשנות בתנאים זהים, קריאות האמפליטודה ו/או הפאזה משתנות באופן משמעותי ("ציפה", "קפיצה"). דבר זה הופך את חישוב התיקון לבלתי אפשרי.

שורש הבעיה: המכשיר אינו תקין. הוא מדווח במדויק שתגובת התנודה של המערכת אינה יציבה ובלתי צפויה. משימתו של המומחה היא למצוא ולחסל את מקור חוסר היציבות הזה.

אלגוריתם אבחון שיטתי:

• רפיון מכני: זוהי הסיבה השכיחה ביותר. יש לבדוק את הידוק ברגי הרכבת בית המיסב, ברגי עיגון המסגרת. יש לבדוק סדקים ביסודות או בשלדה. יש לפתור "רגליים רכה".
• פגמי מיסב: מרווח פנימי מוגזם במיסבים מתגלגלים או שחיקה של קליפת המיסב מאפשר לציר לנוע בצורה כאוטית בתוך התמיכה, מה שמוביל לקריאות לא יציבות.
• חוסר יציבות הקשור לתהליך:
  • אווירודינמי (מאווררים): זרימת אוויר טורבולנטית, הפרדת זרימה מהלהבים עלולים לגרום להשפעות כוח אקראיות על האימפלר.
  • הידראולי (משאבות): קוויטציה - היווצרות וקריסה של בועות אדים בנוזל - יוצרת זעזועים הידראוליים אקראיים ועוצמתיים. זעזועים אלה מסתירים לחלוטין את האות המחזורי מחוסר האיזון והופכים את האיזון לבלתי אפשרי.
  • תנועת מסה פנימית (מכונות ריסוק, טחנות): במהלך הפעולה, חומר יכול לנוע ולהתפזר מחדש בתוך הרוטור, וליצור "חוסר איזון נייד".
• תְהוּדָה: אם מהירות הפעולה קרובה מאוד לתדר הטבעי של המבנה, אפילו שינויים קלים במהירות (50-100 סל"ד) גורמים לשינויים עצומים במשרעת הרטט ובפאזה. איזון באזור התהודה אינו אפשרי. יש צורך לבצע בדיקת קו הרחקה (בעת עצירת המכונה) כדי לקבוע שיאי תהודה ולבחור מהירות לאיזון הרחוקה מהם.
• השפעות תרמיות: כאשר המכונה מתחממת, התפשטות תרמית עלולה לגרום לכיפוף הציר או לשינויים בכיוון, מה שמוביל לקריאת "סחיפה". יש להמתין עד שהמכונה תגיע למצב תרמי יציב ולבצע את כל המדידות בטמפרטורה זו.
• השפעת ציוד סמוך: רעידות חזקות ממכונות פעילות שכנות עלולות לעבור דרך הרצפה ולעוות את המדידות. במידת האפשר, יש לבודד את היחידה המאוזנת או להפסיק את מקור ההפרעה.

סעיף 3.2: כאשר איזון אינו עוזר: זיהוי פגמי שורש

סִימפּטוֹם: הליך האיזון בוצע, הקריאות יציבות, אך הרטט הסופי נשאר גבוה. או שאיזון במישור אחד מחמיר את הרטט במישור אחר.

שורש הבעיה: רעידות מוגברות אינן נגרמות פשוט מחוסר איזון. המפעיל מנסה לפתור בעיית כשל גיאומטריה או רכיב באמצעות שיטת תיקון מסה. ניסיון איזון לא מוצלח במקרה זה הוא בדיקת אבחון מוצלחת המוכיחה שהבעיה אינה חוסר איזון.

שימוש במנתח ספקטרום לאבחון מבדל:

• אי יישור פיר: סימן עיקרי - שיא רעידות גבוה בתדר כפול 2 סל"ד, לעיתים קרובות מלווה בשיא משמעותי כפול 1 סל"ד. רעידות ציריות גבוהות אופייניות גם כן. ניסיונות "לאזן" חוסר יישור נידונים לכישלון. פתרון - לבצע יישור פיר איכותי.
• פגמים במיסבים מתגלגלים: מתבטאים כתנודות בתדר גבוה בספקטרום בתדרים אופייניים של "מיסבים" (BPFO, BPFI, BSF, FTF) שאינם כפולות של תדר סיבובי. פונקציית FFT במכשירי Balanset מסייעת בזיהוי שיאים אלה.
• קשת פיר: מתבטא כשיא גבוה ב-1x סל"ד (בדומה לחוסר איזון) אך לעיתים קרובות מלווה ברכיב מורגש ב-2x סל"ד ורעידות ציריות גבוהות, מה שהופך את התמונה לדומה לשילוב של חוסר איזון וחוסר יישור.
• בעיות חשמל (מנועים חשמליים): אסימטריה של השדה המגנטי (לדוגמה, עקב פגמים במוט הרוטור או אקסצנטריות של מרווח האוויר) יכולה לגרום לרעידות בתדירות כפולה מתדירות האספקה (100 הרץ עבור רשת 50 הרץ). רעידות אלו אינן מסולקות על ידי איזון מכני.

דוגמה לקשר מורכב של סיבה ותוצאה היא קוויטציה במשאבה. לחץ כניסה נמוך מוביל לרתיחה של הנוזל ולהיווצרות בועות אדים. קריסתן לאחר מכן על האימפלר גורמת לשתי השפעות: 1) שחיקה של הלהבים, אשר עם הזמן משנה למעשה את איזון הרוטור; 2) זעזועים הידראוליים אקראיים חזקים היוצרים "רעש" ויברציוני רחב-היקף, המסתירים לחלוטין את האות השימושי מחוסר איזון והופכים את הקריאות לבלתי יציבות. הפתרון אינו איזון אלא ביטול הגורם ההידראולי: בדיקה וניקוי של קו היניקה, תוך הבטחת מרווח קוויטציה (NPSH) מספק.

שגיאות איזון נפוצות וטיפים למניעה

בעת ביצוע איזון רוטורים, במיוחד בתנאי שטח, מתחילים נתקלים לעתים קרובות בשגיאות אופייניות. להלן טעויות נפוצות והמלצות כיצד להימנע מהן:

איזון רוטור פגום או מלוכלך: אחת הטעויות הנפוצות ביותר היא ניסיון לאזן רוטור שיש לו בעיות אחרות: מיסבים שחוקים, משחק, סדקים, לכלוך דבוק וכו'. כתוצאה מכך, חוסר איזון לא בהכרח הוא הגורם העיקרי לרעידות, ולאחר ניסיונות ארוכים, הרעידות נשארות גבוהות. עצה: יש לבדוק תמיד את מצב המנגנון לפני האיזון.

משקל ניסיון קטן מדי: טעות נפוצה היא התקנת משקולת ניסיון בעלת מסה לא מספקת. כתוצאה מכך, השפעתה טובעת ברעש המדידה: הפאזה בקושי משתנה, האמפליטודה משתנה באחוזים בודדים בלבד, וחישוב המשקל המתוקן הופך ללא מדויק. עצה: שאפו לכלל שינוי הרטט 20-30%. לפעמים עדיף לעשות מספר ניסיונות עם משקלי ניסיון שונים (לשמור על האפשרות המוצלחת ביותר) - המכשיר מאפשר זאת, אתם פשוט תדרוסו את תוצאת הריצה 1. שימו לב גם: לקיחת משקולת ניסיון גדולה מדי גם אינה רצויה, מכיוון שהיא עלולה להעמיס על התומכים. בחרו משקולת ניסיון בעלת מסה כזו שכאשר היא מותקנת, אמפליטודת הרטט של ×1 משתנה לפחות ברבע יחסית למקור. אם לאחר הריצת הניסיון הראשונה אתם רואים שהשינויים קטנים - הגדילו את מסת משקולת הניסיון וחזרו על המדידה.

אי עמידה בקביעות המשטר ואפקטים של תהודה: אם במהלך איזון בין ריצות שונות הרוטור הסתובב במהירויות שונות באופן משמעותי, או שבמהלך המדידה המהירות "ריחפה", התוצאות יהיו שגויות. כמו כן, אם המהירות קרובה לתדר התהודה של המערכת, תגובת הרטט יכולה להיות בלתי צפויה (הזזות פאזה גדולות, פיזור אמפליטודה). הטעות היא התעלמות מגורמים אלה. עצה: יש לשמור תמיד על מהירות סיבוב יציבה וזהה במהלך כל המדידות. אם להינע יש וסת, יש להגדיר סיבובים קבועים (לדוגמה, בדיוק 1500 סל"ד עבור כל המדידות). יש להימנע ממעבר דרך מהירויות קריטיות של המבנה. אם שמתם לב שמריצה לריצה הפאזה "קופצת" והמשרעת אינה חוזרת על עצמה באותם תנאים - יש לחשוד בתהודה. במקרה כזה, יש לנסות להפחית או להגדיל את המהירות ב-10-15% ולחזור על המדידות, או לשנות את קשיחות התקנת המכונה כדי לרכך את התהודה. המשימה היא להוציא את משטר המדידה מאזור התהודה, אחרת איזון חסר משמעות.

שגיאות פאזה וסימן: לעיתים המשתמש מתבלבל עם מדידות זוויתיות. לדוגמה, מציינת באופן שגוי היכן לספור את זווית התקנת המשקולת. כתוצאה מכך, המשקולת מותקנת ולא במקום שבו חישב המכשיר. עצה: יש לעקוב בקפידה אחר קביעת הזווית. ב-Balanset-1A, זווית המשקולת המתקנת נמדדת בדרך כלל ממיקום משקולת הניסיון בכיוון הסיבוב. כלומר, אם המכשיר הראה, נניח, "מישור 1: 45°", משמעות הדבר היא - מהנקודה שבה הייתה משקולת הניסיון, יש למדוד 45° בכיוון הסיבוב. לדוגמה, מחוגי השעון נעים "עם כיוון השעון" והרוטור מסתובב "עם כיוון השעון", כך ש-90 מעלות יהיו היכן שהשעה 3 על החוגה. מכשירים (או תוכניות) מסוימים עשויים למדוד פאזה מהסימון או בכיוון השני - יש לקרוא תמיד את הוראות המכשיר הספציפיות. כדי למנוע בלבול, ניתן לסמן ישירות על הרוטור: סמנו את מיקום משקולת הניסיון כ-0°, לאחר מכן ציינו את כיוון הסיבוב בעזרת חץ, ובעזרת מד זווית או תבנית נייר, מדדו את הזווית עבור המשקולת הקבועה.

שים לב: במהלך האיזון, לא ניתן להזיז את מד הסיבוב. יש לכוון אותו תמיד לאותה נקודה בהיקף. אם סימן הפאזה הוזז או שחיישן הפאזה הותקן מחדש - תמונת הפאזה כולה תיפגע.

חיבור שגוי או אובדן משקל: קורה שבמהירות המשקולת הוברגה בצורה לא נכונה, ובהפעלה הבאה היא נפלה או זזה. אז כל המדידות של הריצה הזו חסרות תועלת, וחשוב מכל - זה מסוכן. או טעות נוספת - שכחה להסיר את משקולת הניסיון כאשר המתודולוגיה דורשת את הסרתה, וכתוצאה מכך המכשיר חושב שהיא לא שם, אבל היא נשארה על הרוטור (או להיפך - התוכנית ציפתה לעזוב אותה, אבל אתם הסרתם אותה). עצה: יש להקפיד על המתודולוגיה שנבחרה - אם נדרשת הסרת משקולת הניסיון לפני התקנת השנייה, הסירו אותה ואל תשכחו אותה. השתמשו ברשימת תיוג: "משקולת ניסיון 1 הוסרה, משקולת ניסיון 2 הוסרה" - לפני החישוב, ודאו שאין מסות נוספות על הרוטור. בעת חיבור משקולות, בדקו תמיד את אמינותן. עדיף להקדיש 5 דקות נוספות לקידוח או להידוק ברגים מאשר לחפש אחר כך את החלק שנפלט. לעולם אל תעמדו במישור של פליטת המשקולת האפשרית במהלך הסיבוב - זהו כלל בטיחות וגם במקרה של טעות.

לא משתמש ביכולות המכשיר: חלק מהמפעילים מתעלמים מבלי דעת מפונקציות שימושיות של Balanset-1A. לדוגמה, הם אינם שומרים מקדמי השפעה עבור רוטורים דומים, אינם משתמשים בגרפי ריצה ומצב ספקטרום אם המכשיר מספק אותם. עצה: הכירו את מדריך המכשיר והשתמשו בכל האפשרויות שלו. Balanset-1A יכול לבנות גרפים של שינויי רעידות במהלך ריצה (שימושי לגילוי תהודה), לבצע ניתוח ספקטרלי (מסייע להבטיח שההרמוניה של × 1 שולטת) ואף למדוד רעידות ציר יחסיות באמצעות חיישנים ללא מגע אם כאלה מחוברים. פונקציות אלו יכולות לספק מידע בעל ערך. בנוסף, מקדמי השפעה שנשמרו יאפשרו איזון רוטור דומה בפעם הבאה ללא משקולות ניסיון - הפעלה אחת תספיק, ותחסוך זמן.

לסיכום, כל טעות קלה יותר למנוע מאשר לתקן. תשומת לב מדוקדקת להכנה, הקפדה יסודית על מתודולוגיית המדידה, שימוש באמצעי חיבור אמינים ויישום לוגיקת המכשיר הם המפתחות לאיזון מוצלח ומהיר. אם משהו משתבש - אל תהססו להפסיק את התהליך, לנתח את המצב (אולי בעזרת אבחון רעידות) ורק אז להמשיך. איזון הוא תהליך איטרטיבי הדורש סבלנות ודיוק.

דוגמה להגדרה וכיול בפועל:

דמיינו שאנחנו צריכים לאזן רוטורים של שתי יחידות אוורור זהות. הגדרת המכשיר מתבצעת עבור המאוורר הראשון: אנו מתקינים את התוכנה, מחברים חיישנים (שניים על תומכים, אופטיים על מעמד), מכינים את המאוורר להפעלה (מסירים את המארז, מניחים סימן). אנו מבצעים איזון של המאוורר הראשון עם משקולות ניסיון, המכשיר מחשב ומציע תיקון - אנו מתקינים אותו, משיגים הפחתת רעידות לתקנים. לאחר מכן אנו שומרים את קובץ המקדמים (דרך תפריט המכשיר). כעת, נעבור למאוורר הזהה השני, נוכל לטעון קובץ זה. המכשיר יבקש לבצע מיד ריצת בקרה (בעצם, מדידת ריצה 0 עבור המאוורר השני) ובאמצעות מקדמים שהועלו קודם לכן, יספק מיד מסות וזוויות של משקולות תיקון עבור המאוורר השני. אנו מתקינים משקולות, מתחילים - ומקבלים הפחתת רעידות משמעותית מהניסיון הראשון, בדרך כלל בטווח הסבילות. לפיכך, הגדרת המכשיר עם שמירת נתוני כיול במכונה הראשונה אפשרה הפחתה דרמטית של זמן האיזון עבור המאוורר השני. כמובן, אם רעידות המאוורר השני לא ירדו לתקן, ניתן לבצע מחזורים נוספים עם משקולות ניסיון בנפרד, אך לעתים קרובות נתונים שנשמרו מוכיחים את עצמם כמספיקים.

איזון בין סטנדרטים של איכות

חלק ד': שאלות נפוצות והערות יישום

סעיף זה מסכם עצות מעשיות ועונה על שאלות שעולות לרוב בקרב מומחים בתנאי שטח.

סעיף 4.1: שאלות נפוצות כלליות (FAQ)

מתי להשתמש באיזון במישור אחד ומתי באיזון במישור שני?
השתמש באיזון חד-מישורי (סטטי) עבור רוטורים צרים בצורת דיסק (יחס אורך/רוחב) < 0.25) כאשר חוסר האיזון של הזוג זניח. השתמש באיזון דו-מישורי (דינמי) עבור כמעט כל הרוטורים האחרים, במיוחד עם L/D > 0.25 או פעולה במהירויות גבוהות.

מה לעשות אם משקולת ניסיון גורמת לעלייה מסוכנת ברעידות?
עצור את המכונה מיד. משמעות הדבר היא שמשקולת הניסיון הותקנה קרוב לנקודה הכבדה הקיימת, מה שהחמיר את חוסר האיזון. הפתרון פשוט: הזז את משקולת הניסיון ב-180 מעלות ממיקומה המקורי.

האם ניתן להשתמש במקדמי השפעה שנשמרו עבור מכונה אחרת?
כן, אבל רק אם המכונה השנייה זהה לחלוטין - אותו דגם, אותו רוטור, אותו יסוד, אותם מיסבים. כל שינוי בקשיחות המבנית ישנה את מקדמי ההשפעה, מה שיהפוך אותם ללא תקפים. הנוהג הטוב ביותר הוא תמיד לבצע ניסויים חדשים עבור כל מכונה חדשה.

כיצד להתחשב בפתחי מפתח? (ISO 8821)
נוהג סטנדרטי (אלא אם כן צוין אחרת בתיעוד) הוא להשתמש ב"חצי מפתח" בחורץ המפתח של הציר בעת איזון ללא החלק המחבר. זה מפצה על המסה של אותו חלק של המפתח שממלא את החריץ בציר. שימוש במפתח מלא או איזון ללא מפתח יביא למכלול לא מאוזן בצורה שגויה.

מהם אמצעי הבטיחות החשובים ביותר?

• בטיחות חשמלית: השתמשו בתכנית חיבור עם שני מתגים עוקבים כדי למנוע "בריחת" מקרית של הרוטור. יש ליישם נהלי נעילה ותגית (LOTO) בעת התקנת משקולות. יש לבצע את העבודה תחת פיקוח, ויש לגודר את אזור העבודה.
• בטיחות מכנית: אין לעבוד בבגדים רחבים עם אלמנטים מתנופפים. לפני תחילת העבודה, יש לוודא שכל מגיני ההגנה במקומם. לעולם אל תיגעו בחלקים מסתובבים ואל תנסו לבלום את הרוטור באופן ידני. יש לוודא שמשקולות התיקון מאובטחות בצורה אמינה ולא יהפכו לקליעים.
• תרבות ייצור כללית: שמרו על ניקיון מקום העבודה, אל תעמיסו על מדרכות.

סעיף 4.2: מדריך איזון לסוגי ציוד ספציפיים

מאווררים תעשייתיים ומפוחי עשן:

• בְּעָיָה: הרגישים ביותר לחוסר איזון עקב הצטברות מוצר על הלהבים (עלייה במסה) או בלאי שוחק (אובדן מסה).
• Procedure: יש לנקות היטב את האימפלר לפני תחילת העבודה. איזון עשוי לדרוש מספר שלבים: תחילה האימפלר עצמו, לאחר מכן הרכבה עם הציר. יש לשים לב לכוחות אווירודינמיים שעלולים לגרום לחוסר יציבות.

משאבות:

• בְּעָיָה: האויב העיקרי - קוויטציה.
• Procedure: לפני האיזון, יש לוודא שולי קוויטציה מספיקים בכניסה (NPSHa). יש לבדוק שצינור היניקה או המסנן אינם סתומים. אם שומעים רעש "חצץ" אופייני והרטט אינו יציב - יש לפתור תחילה את הבעיה ההידראולית.

מכונות ריסוק, טחינה ומכונות חיתוך:

• בְּעָיָה: בלאי קיצוני, אפשרות לשינויים גדולים ופתאומיים בחוסר איזון עקב שבירה או בלאי של פטיש/מקציף. הרוטורים כבדים ופועלים תחת עומסי פגיעה גבוהים.
• Procedure: בדקו את שלמותם וחיבורם של רכיבי העבודה. עקב רעידות חזקות, ייתכן שיידרש עיגון נוסף של מסגרת המכונה לרצפה כדי לקבל קריאות יציבות.

ארמטורות למנוע חשמלי:

• בְּעָיָה: עשויים להיות מקורות רטט מכניים וחשמליים כאחד.
• Procedure: השתמשו במנתח ספקטרום כדי לבדוק אם יש רעידות בתדירות כפולה מתדר האספקה (למשל, 100 הרץ). נוכחותן מצביעה על תקלה חשמלית, לא על חוסר איזון. עבור ארמטורות של מנועי DC ומנועי אינדוקציה, חל נוהל איזון דינמי סטנדרטי.

סיכום

איזון דינמי של רוטורים במקום באמצעות מכשירים ניידים כגון Balanset-1A הוא כלי רב עוצמה להגברת האמינות והיעילות של תפעול ציוד תעשייתי. עם זאת, כפי שמראה הניתוח, הצלחת הליך זה תלויה פחות במכשיר עצמו ויותר בהסמכת מומחה ויכולת ליישם גישה שיטתית.

ניתן לצמצם את המסקנות המרכזיות של מדריך זה למספר עקרונות יסוד:

ההכנה קובעת את התוצאה: ניקוי יסודי של הרוטור, בדיקת מצב המיסב והיסוד, ואבחון ראשוני של רעידות כדי לשלול פגמים אחרים הם תנאים הכרחיים לאיזון מוצלח.

עמידה בתקנים היא הבסיס לאיכות ולהגנה משפטית: יישום תקן ISO 1940-1 לקביעת סבילות לחוסר איזון שיורי הופך הערכה סובייקטיבית לתוצאה אובייקטיבית, מדידה ובעלת משמעות משפטית.

המכשיר אינו רק מאזן אלא גם כלי אבחון: חוסר יכולת לאזן מנגנון או חוסר יציבות בקריאת המנגנון אינם כשלים במכשיר, אלא סימני אבחון חשובים המצביעים על קיומן של בעיות חמורות יותר כגון חוסר יישור, תהודה, פגמי מיסב או הפרעות טכנולוגיות.

הבנת פיזיקת תהליכים היא המפתח לפתרון משימות לא סטנדרטיות: ידע על ההבדלים בין רוטורים קשיחים וגמישים, הבנת השפעת התהודה, עיוותים תרמיים וגורמים טכנולוגיים (למשל, קוויטציה) מאפשר למומחים לקבל החלטות נכונות במצבים בהם הוראות סטנדרטיות שלב אחר שלב אינן עובדות.

לפיכך, איזון שדה יעיל הוא סינתזה של מדידות מדויקות המבוצעות על ידי מכשירים מודרניים וגישה אנליטית מעמיקה המבוססת על ידע בתורת הרטט, סטנדרטים וניסיון מעשי. ביצוע ההמלצות המפורטות במדריך זה יאפשר למומחים טכניים לא רק להתמודד בהצלחה עם משימות אופייניות, אלא גם לאבחן ולפתור ביעילות בעיות מורכבות ולא טריוויאליות של רעידות ציוד מסתובב.