Razumijevanje balansiranja na terenu (balansiranje na licu mjesta)
Definicija: Što je uravnoteženje polja?
Balansiranje polja, također poznat kao uravnoteženje na licu mjesta, je proces ispravljanja neravnoteže rotora dok radi u vlastitim ležajevima i potpornoj strukturi, na ili blizu svoje normalne radne brzine. Za razliku od balansiranja u radionici, gdje se rotor uklanja i stavlja na specijalizirani stroj za balansiranje, balansiranje na terenu se izvodi na licu mjesta s potpuno sastavljenim strojem.
Proces obično uključuje korištenje prijenosnog analizatora vibracija za mjerenje amplitude i faze vibracije 1X (brzina rada), pričvršćivanje probnog utega poznate mase, ponovno mjerenje novog odziva vibracije, a zatim korištenje tih informacija za izračun potrebnog korekcijskog utega i njegovog kutnog položaja.
Zašto je potrebno balansiranje polja?
Iako je balansiranje u radionici vrlo precizno, ne može uzeti u obzir sve čimbenike koji utječu na ravnotežu stroja u njegovom radnom okruženju. Balansiranje na terenu je potrebno kada je neravnoteža uzrokovana ili se može ispraviti samo razmatranjem cijelog sklopa stroja. Uobičajeni razlozi uključuju:
- Neravnoteža sklopa: Konačna neravnoteža stroja je zbroj neravnoteže svih njegovih rotirajućih komponenti (npr. impelera, osovine, spojke, remenice). Balansiranje polja ispravlja neravnotežu cijelog sklopa odjednom.
- Operativni učinci: Neravnotežu mogu uzrokovati čimbenici koji se pojavljuju samo u normalnim radnim uvjetima, kao što su toplinska deformacija rotora, aerodinamičke sile ili hidraulične sile. Oni se ne mogu replicirati na stroju za balansiranje u radionici.
- Nakupljanje materijala ili trošenje: Kod strojeva poput ventilatora, puhala i centrifuga, neravnomjerno nakupljanje proizvoda ili neravnomjerno trošenje mogu s vremenom uzrokovati neravnotežu. Balansiranje na terenu jedini je praktičan način za ispravljanje ovoga bez potpunog remonta.
- Nepraktičnost uklanjanja: Za vrlo velike strojeve, poput velikih industrijskih ventilatora ili turbogeneratora, uklanjanje rotora radi balansiranja u radionici izuzetno je skupo i dugotrajno. Balansiranje na terenu je puno ekonomičnije i brže rješenje.
Proces uravnoteženja polja (metoda koeficijenta utjecaja)
Najčešća metoda za balansiranje polja je metoda koeficijenta utjecaja, koji slijedi logičan, korak-po-korak proces:
- Početno izvođenje: Stroj radi normalnom radnom brzinom, a početna amplituda i faza vibracije 1X („vektor neuravnoteženosti“) se mjere i bilježe.
- Postavljanje probne težine: Stroj se zaustavlja, a probni uteg poznate mase sigurno se pričvršćuje na rotor u poznatom kutnom položaju.
- Probni rad: Stroj se ponovno pokreće istom brzinom. Mjere se i bilježe nova amplituda i faza vibracija („vektor odziva“).
- Izračun: Promjena vektora vibracija uzrokovana probnim utegom koristi se za izračun "koeficijenta utjecaja". Ovaj koeficijent opisuje koliko se vibracija na mjernoj točki mijenja za zadanu količinu neravnoteže na mjestu korekcije. Analizator zatim koristi ovaj koeficijent i početni vektor neravnoteže za izračun točne mase i kuta potrebnog korekcijskog utega.
- Postavljanje korekcijskih utega: Stroj se zaustavlja, probni uteg se uklanja, a izračunati konačni korekcijski uteg se trajno pričvršćuje pod određenim kutom.
- Pokretanje provjere: Stroj se posljednji put pokreće kako bi se provjerilo jesu li vibracije smanjene na prihvatljivu razinu, prema standardima kao što su ISO 20816-1.
Ključna razmatranja i zaštitne mjere
Balansiranje na terenu zahtijeva vještinu i pažljivo planiranje. Kao što je navedeno u standardima poput ISO 21940-13, sigurnost je najvažnija.
- Safety: Probni i korekcijski utezi moraju biti sigurno pričvršćeni kako bi izdržali centrifugalne sile pri radnoj brzini. Pristup stroju mora biti kontroliran tijekom rada.
- Preduvjeti: Prije pokušaja balansiranja, provjerite druge potencijalne uzroke visokih 1X vibracija, kao što su neusklađenost, rezonancija ili labavost, treba isključiti.
- Instrumentacija: Proces zahtijeva analizator vibracija sposoban za mjerenje amplitude i faze, kao i senzor referentne faze (tahometar).