Terepi dinamikus kiegyensúlyozás

I. rész: A dinamikus kiegyensúlyozás elméleti és szabályozási alapjai

Field dynamic balancing is one of the key operations in vibration commissioning and condition-based maintenance, aimed at extending the service life of industrial equipment and preventing emergency situations. The use of portable instruments such as Balanset-1A allows these operations to be performed directly at the operating site, minimizing downtime and costs associated with dismantling. However, successful balancing requires not only the ability to work with the instrument, but also a deep understanding of the physical processes underlying vibration, as well as knowledge of the regulatory framework governing the quality of work.

A módszertan alapelve próbasúlyok felszerelésén és a kiegyensúlyozatlanságot befolyásoló együtthatók kiszámításán alapul. Egyszerűen fogalmazva, a műszer egy forgó rotor rezgését (amplitúdóját és fázisát) méri, majd a felhasználó egymás után kis próbasúlyokat ad hozzá meghatározott síkokban a további tömeg rezgésre gyakorolt hatásának „kalibrálásához”. A rezgés amplitúdójának és fázisának változásai alapján a műszer automatikusan kiszámítja a korrekciós súlyok szükséges tömegét és beépítési szögét az kiegyensúlyozatlanság kiküszöböléséhez.

Ez a megközelítés az ún. hárommenetes módszer Kétsíkú kiegyensúlyozáshoz: kezdeti mérés és két futtatás próbasúlyokkal (mindkét síkban egy). Egysíkú kiegyensúlyozáshoz általában két futtatás elegendő - súly nélkül és egy próbasúlylal. A modern műszerekben minden szükséges számítás automatikusan történik, ami jelentősen leegyszerűsíti a folyamatot és csökkenti a kezelői képesítési követelményeket.

1.1. szakasz: Az egyensúlyhiány fizikája: Részletes elemzés

A forgó berendezések rezgésének középpontjában az egyensúlyhiány, vagyis az egyensúlyhiány áll. Az egyensúlyhiány olyan állapot, amikor a rotor tömege egyenetlenül oszlik el a forgástengelyéhez képest. Ez az egyenetlen eloszlás centrifugális erők kialakulásához vezet, amelyek viszont a tartószerkezetek és a teljes gépszerkezet rezgését okozzák. A kezeletlen egyensúlyhiány következményei katasztrofálisak lehetnek: a csapágyak idő előtti kopásától és tönkremenetelétől az alapozás és maga a gép károsodásáig. Az egyensúlyhiány hatékony diagnosztizálásához és megszüntetéséhez egyértelműen meg kell különböztetni a típusait.

Az egyensúlyhiány típusai

Statikus kiegyensúlyozatlanság (egy síkban): In this type of unbalance the rotor's central principal axis of inertia is displaced parallel to the axis of rotation - the center of mass is offset radially from the rotation axis. In a static state, such a rotor, installed on horizontal knife-edges (parallel ways), will always turn with the heavy side downward. Static unbalance is dominant for thin, disk-shaped rotors where the length-to-diameter ratio (L/D) is below approximately 0.5, for example, grinding wheels or narrow fan impellers. Static unbalance elimination is possible by installing one corrective weight in one correction plane, diametrically opposite to the heavy point - a single-plane approach that is valid at moderate speeds (roughly under 1000 rpm); high-speed narrow discs still require two-plane balancing.

Pár (pillanat) kiegyensúlyozatlanság: Ez a típus akkor fordul elő, amikor a rotor fő tehetetlenségi tengelye metszi a forgástengelyt a tömegközéppontban, de nem párhuzamos azzal. A párosított kiegyensúlyozatlanság két azonos nagyságú, de ellentétes irányú, kiegyensúlyozatlan tömegként ábrázolható, amelyek különböző síkokban helyezkednek el. Statikus állapotban egy ilyen rotor egyensúlyban van, és az kiegyensúlyozatlanság csak forgás közben jelentkezik "lengéses" vagy "billegéses" formában. Kompenzálásához legalább két korrekciós súly felszerelése szükséges két különböző síkban, kiegyenlítő nyomatékot létrehozva.

Dinamikus kiegyensúlyozatlanság: Ez a leggyakoribb kiegyensúlyozatlansági típus valós körülmények között, amely a statikus és a páros kiegyensúlyozatlanságok kombinációját jelenti. Ebben az esetben a rotor fő központi tehetetlenségi tengelye nem esik egybe a forgástengellyel, és nem metszi azt a tömegközéppontban. A dinamikus kiegyensúlyozatlanság kiküszöböléséhez legalább két síkban tömegkorrekció szükséges. A kétcsatornás műszerek, mint például a Balanset-1A, kifejezetten ennek a problémának a megoldására lettek tervezve.

Kvázistatikus kiegyensúlyozatlanság: Ez a dinamikus kiegyensúlyozatlanság egy speciális esete, ahol a tehetetlenségi főtengely metszi a forgástengelyt, de nem a rotor tömegközéppontjában. Ez egy finom, de fontos különbség a komplex rotorrendszerek diagnosztizálásakor.

Merev és rugalmas rotorok: Kritikus különbség

A kiegyensúlyozás egyik alapvető fogalma a merev és a rugalmas rotorok közötti különbségtétel. Ez a különbségtétel határozza meg a sikeres kiegyensúlyozás lehetőségét és módszertanát.

Merev rotor: Egy rotort merevnek tekintünk, ha üzemi forgási frekvenciája lényegesen alacsonyabb, mint az első kritikus frekvenciája, és centrifugális erők hatására nem szenved jelentős rugalmas alakváltozást (elmozdulást). Egy ilyen rotor kiegyensúlyozása jellemzően két korrekciós síkban sikeresen elvégezhető. A Balanset-1A műszereket elsősorban merev rotorokkal való munkavégzésre tervezték.

Rugalmas rotor: Egy rotort rugalmasnak tekintünk, ha a forgási frekvenciája közel van valamelyik kritikus frekvenciájához, vagy meghaladja azt. Ebben az esetben a rugalmas tengelyelhajlás összehasonlíthatóvá válik a tömegközéppont elmozdulásával, és önmagában is jelentősen hozzájárul az összrezgéshez.

A munka megkezdése előtt rendkívül fontos a rotor osztályozása az üzemi sebességének ismert (vagy számított) kritikus frekvenciákkal való korrelációjával. Ha a rezonancia megkerülése nem lehetséges, a kiegyensúlyozás során ajánlott az egység rögzítési körülményeit ideiglenesen megváltoztatni a rezonancia eltolása érdekében.

1.2. szakasz: Szabályozási keretrendszer: ISO szabványok

A kiegyensúlyozás területén a szabványok több kulcsfontosságú funkciót töltenek be: egységes műszaki terminológiát alakítanak ki, meghatározzák a minőségi követelményeket, és ami fontos, kompromisszum alapjául szolgálnak a műszaki szükségesség és a gazdasági megvalósíthatóság között.

ISO 21940-11 (korábban ISO 1940-1): Minőségi követelmények merev rotorok kiegyensúlyozásához

This standard is the fundamental document for determining permissible residual unbalance. It introduces the concept of balance quality grade (G), which is chosen by machine type only. The speed enters later, when the grade is converted into a permissible specific unbalance: e_per = (G × 9549) / n.

G minőségi osztály: Each type of equipment corresponds to a specific quality grade that remains constant regardless of rotation speed. For example, grade G6.3 is recommended for fans, pumps and general-purpose electric motors, G16 for crushers and agricultural machinery, and G2.5 for turbines and turbo-compressors.

A megengedett maradék kiegyensúlyozatlanság (U) kiszámítása_per): The standard allows calculation of a specific permissible unbalance value that serves as a target indicator during balancing. The calculation is performed in three stages:

1. A megengedett fajlagos kiegyensúlyozatlanság (e) meghatározása_per) a következő képlet segítségével:
   e per = (G × 9549) / n
   ahol G a kiegyensúlyozás minőségi osztálya (pl. 2,5), n az üzemi forgási frekvencia, ford/perc. Az e mértékegysége_per g·mm/kg vagy μm.
2. A megengedett maradék kiegyensúlyozatlanság (U) meghatározása_per) a teljes rotorra vonatkozóan:
   U per = e per × M
   ahol M a rotor tömege, kg. Az U mértékegysége_per g·mm.
3. Allocation of U_per between the two correction planes. For a symmetric rotor, split it 50/50 (in the example below: 19.9 g·mm per plane). For an asymmetric between-bearing rotor: U_balra = U_per × (b/L), U_jobbra = U_per × (a/L), where a and b are the distances from the center of mass to the left and right bearings and L = a + b. Overhung rotors require a moment-based recalculation with a tighter tolerance on the overhung plane. Balanset-1A performs this allocation automatically and shows the per-plane residual unbalance (D1, D2) next to the balancing tolerance on the Result tab.

ISO 20806:2009: Kritériumok és óvintézkedések közepes és nagy rotorok helyszíni kiegyensúlyozásához

Ez a szabvány közvetlenül szabályozza a helyszíni kiegyensúlyozási folyamatot.

Előnyök: A helyszíni kiegyensúlyozás fő előnye, hogy a rotor valós üzemi körülmények között, a támasztékain és üzemi terhelés alatt van kiegyensúlyozva. Ez automatikusan figyelembe veszi a támasztórendszer dinamikus tulajdonságait és a csatlakoztatott tengelylánc-alkatrészek hatását.

Hátrányok és korlátozások:

• Korlátozott hozzáférés: Az összeszerelt gépeken a korrekciós síkokhoz gyakran nehéz hozzáférni, ami korlátozza a súlyok felszerelésének lehetőségeit.
• Próbaüzemeltetésre van szükség: A kiegyensúlyozási folyamat a gép több "indítási-leállítási" ciklusát igényli.
• Súlyos egyensúlyhiány okozta nehézségek: Nagyon nagy kezdeti kiegyensúlyozatlanság esetén a síkválasztás és a korrekciós súly tömegének korlátozásai nem biztos, hogy lehetővé teszik a kívánt kiegyensúlyozási minőség elérését.

II. rész: Gyakorlati útmutató a Balanset-1A műszerekkel történő kiegyensúlyozáshoz

The success of balancing depends overwhelmingly on the thoroughness of preparatory work. Most failures are related not to instrument malfunction, but to ignoring factors affecting measurement repeatability. The main preparation principle is to exclude all other possible sources of vibration so that the instrument measures only the effect of unbalance.

2.1. szakasz: A siker alapjai: Kiegyensúlyozás előtti diagnosztika és gép előkészítése

1. lépés: Elsődleges rezgésdiagnosztika (Valóban kiegyensúlyozatlan?)

Kiegyensúlyozás előtt célszerű előzetes rezgésmérést végezni vibrométer módban. A Balanset-1A szoftver rendelkezik egy "Rezgésmérő" móddal (F5 gomb), ahol a súlyok felszerelése előtt megmérheti az összrezgést és külön az alkatrészt forgási frekvencián (1×).

Klasszikus egyensúlyhiány jele: A rezgési spektrumot a rotor forgási frekvenciáján lévő csúcsnak kell uralnia (csúcs az 1x RPM frekvenciánál). Ennek a komponensnek az amplitúdójának vízszintes és függőleges irányban összehasonlíthatónak kell lennie, a többi harmonikus amplitúdójának pedig jelentősen alacsonyabbnak kell lennie.

Egyéb hibák jelei: Ha a spektrum jelentős csúcsokat tartalmaz más frekvenciákon (pl. 2x, 3x RPM) vagy nem többszörös frekvenciákon, az más problémák jelenlétét jelzi, amelyeket a kiegyensúlyozás előtt ki kell küszöbölni.

2. lépés: Átfogó mechanikai ellenőrzés (ellenőrzőlista)

• Forgórész: Thoroughly clean all rotor surfaces from dirt, rust and built-up deposits (caked product). Even a small amount of dirt at a large radius creates significant unbalance. Check for absence of broken or missing elements.
• Csapágyak: Ellenőrizze a csapágyegységeket túlzott holtjáték, idegen zajok és túlmelegedés szempontjából. A kopott csapágyak nem teszik lehetővé a stabil mérési eredmények elérését.
• Alapozás és váz: Ensure that the unit is installed on a rigid foundation. Check the torque of the anchor bolts and the absence of cracks in the frame.
• Hajtás: Szíjhajtások esetén ellenőrizze a szíj feszességét és állapotát. Tengelykapcsoló csatlakozások esetén a tengely beállítását.
• Biztonság: Biztosítsa az összes védőburkolat meglétét és működőképességét.

2.2. szakasz: A műszer beállítása és konfigurálása

Hardvertelepítés

Rezgésérzékelők (gyorsulásmérők):

• Connect sensor cables to corresponding instrument connectors (e.g., X1 and X2 for Balanset-1A; on newer revisions the connectors are labeled Ch-1 and Ch-2).
• Szerelje fel az érzékelőket a csapágyházakra a lehető legközelebb a rotorhoz.
• Kulcsfontosságú gyakorlat: A maximális jelerősség érdekében az érzékelőket a maximális rezgés irányába kell telepíteni. Használjon erős mágneses talpat vagy menetes rögzítést a merev érintkezés biztosításához.

Fázisérzékelő (lézeres fordulatszámmérő):

• Connect the sensor to the special input (X3 for Balanset-1A; labeled Tacho on newer revisions).
• Rögzítsen egy kis darab fényvisszaverő szalagot a tengelyre vagy a rotor más forgó részére.
• Szerelje fel a fordulatszámmérőt úgy, hogy a lézersugár a teljes fordulatszám alatt stabilan eltalálja a jelet.

Szoftverkonfiguráció (Balanset-1A)

• Launch the software and connect the USB interface module (administrator rights are not required).
• Go to the balancing module (F7 - Balancing). Create a new record for the unit being balanced.
• Select balancing type: 1-plane (static, the F2 - Single-plane tab) for narrow rotors or 2-plane (dynamic, the F3 - Two-plane tab) for most other cases.
• Korrekciós síkok meghatározása: válasszon ki olyan helyeket a rotoron, ahol a korrekciós súlyok biztonságosan felszerelhetők.

2.3. szakasz: Kiegyensúlyozási eljárás: lépésről lépésre útmutató

0. futtatás: Kezdeti mérés

• Indítsa el a gépet, és állítsa stabil üzemi sebességre. Rendkívül fontos, hogy a forgási sebesség minden további futtatásnál azonos legyen.
• A programban indítsa el a mérést. A műszer rögzíti a kezdeti rezgési amplitúdó és fázisértékeket.

1. futtatás: Próbasúly az 1. síkban

• Állítsa le a gépet.
• Próbasúly kiválasztása: The trial weight mass should be sufficient to cause noticeable change in vibration parameters (amplitude change of at least 20-30% OR phase change of at least 20-30 degrees). You do not have to guess the starting mass: after Run 0 the software's First Trial Weight Estimator recommends both the trial weight mass and its installation angle from the tachometer mark, and the program warns if the installed weight turns out to be too small.
• Próbasúly felszerelése: Biztonságosan rögzítse a lemért próbasúlyt egy ismert sugáron az 1. síkban. Jegyezze fel a szöghelyzetet.
• Indítsa el a gépet ugyanazon a stabil sebességen.
• Végezze el a második mérést.
• Állítsa le a gépet és remove the trial weight. If removing it is impractical, you can leave it installed - check the "Leave on rotor" box in the software so the calculation accounts for it.

2. futtatás: Próbasúly a 2. síkban (2 síkú kiegyensúlyozáshoz)

• Ismételje meg pontosan a 2. lépéstől kezdődő eljárást, de a próbasúlyt a 2. síkba helyezze.
• Indítás, mérés, leállítás és remove the trial weight (or leave it with the "Leave on rotor" box checked, as in Run 1).

Korrekciós súlyok kiszámítása és felszerelése

• A próbaüzem során rögzített vektorváltozások alapján a program automatikusan kiszámítja a korrekciós súly tömegét és beépítési szögét minden síkra.
• A beépítési szöget általában a próbasúly helyétől mérik a rotor forgásirányában.
• Biztonságosan rögzítsen állandó korrekciós súlyokat. Hegesztés használatakor ne feledje, hogy magának a hegesztésnek is van tömege.

Run T (Trim): Verification measurement and fine balancing

• Indítsa újra a gépet.
• Végezzen el egy ellenőrző mérést a maradék rezgés szintjének felmérésére.
• Hasonlítsa össze a kapott értéket az ISO 1940-1 szabvány szerint kiszámított tűréssel.
• Ha a rezgés továbbra is meghaladja a tűréshatárt, a műszer egy kis "finom" (trim) korrekciót számít ki.
• Elkészülte után mentse el a jelentést és a befolyásolási együtthatókat esetleges későbbi felhasználás céljából.

III. rész: Haladó problémamegoldás és hibaelhárítás

Ez a rész a mezőkiegyenlítés legösszetettebb aspektusaival foglalkozik – olyan helyzetekkel, amikor a standard eljárás nem hoz eredményt.

3.1. szakasz: A mérési instabilitás diagnosztizálása és leküzdése

Tünet: Azonos körülmények között ismételt mérések során az amplitúdó- és/vagy fázisértékek jelentősen megváltoznak ("lebegnek", "ugrálnak"). Ez lehetetlenné teszi a korrekció kiszámítását.

Kiváltó ok: A műszer nem hibásan működik. Pontosan jelzi, hogy a rendszer rezgési válasza instabil és kiszámíthatatlan.

Szisztematikus diagnosztikai algoritmus:

• Mechanikai lazaság: Ez a leggyakoribb ok. Ellenőrizze a csapágyház rögzítőcsavarjainak és a keret horgonycsavarjainak meghúzását. Ellenőrizze, hogy nincsenek-e repedések az alapozásban vagy a keretben.
• Csapágyhibák: A gördülőcsapágyak túlzott belső hézaga vagy a csapágycsésze kopása miatt a tengely kaotikusan mozog a tartóban.
• Folyamattal kapcsolatos instabilitás:
  • Aerodinamikai (ventilátorok): A turbulens légáramlás, az áramlás leválása a lapátokról véletlenszerű erőhatásokat okozhat.
  • Hidraulika (szivattyúk): A kavitáció erős, véletlenszerű hidraulikus lökéseket hoz létre, amelyek elfedik az kiegyensúlyozatlanságból eredő periodikus jelet.
  • Belső tömegmozgás (zúzók, malmok): Az anyag újraeloszlatódhat a rotor belsejében, ami "mobil kiegyensúlyozatlanságot" okoz.
• Rezonancia: Ha az üzemi sebesség nagyon közel van a szerkezet sajátfrekvenciájához, akkor már a kis sebességváltozások is hatalmas változásokat okoznak a rezgés amplitúdójában és fázisában.
• Termikus hatások: Ahogy a gép felmelegszik, a hőtágulás tengelygörbülést vagy beállítási változásokat okozhat.

3.2. szakasz: Amikor a kiegyensúlyozás nem segít: Gyökérhibák azonosítása

Tünet: A kiegyensúlyozási eljárást elvégezték, a mérési eredmények stabilak, de a végső rezgés továbbra is magas.

Using the vibration spectrum for differential diagnosis (in the Balanset software: F8 - Charts, "F5-Spectrum (Hz)" tab):

• A tengely elferdülése: Fő jel - magas rezgési csúcs 2x RPM frekvencián. Jellemző a magas axiális rezgés.
• Gördülőcsapágy hibák: Manifest as high-frequency vibration at characteristic "bearing" frequencies (BPFO, BPFI, BSF, FTF). Note that detailed rolling-bearing diagnostics is beyond the scope of Balanset-1A: the instrument measures vibration velocity in the 5-1000 Hz band, the sensor response rolls off above roughly 550 Hz, and there is no envelope (demodulation) analysis - use a dedicated bearing analyzer for that task.
• Tengelyív: Manifests as high peak at 1x RPM but often accompanied by noticeable component at 2x RPM. When the rotor is balanced on a mandrel, the software offers built-in runout compensation: the F7 - Run Ecc measurement (taken with the rotor turned 180 degrees on the mandrel) together with the "Subtract mandrel runout from measurements" option, so eccentricity is not mistaken for unbalance.
• Elektromos problémák (villanymotorok): A mágneses tér aszimmetriája a tápfeszültség frekvenciájának kétszeresén (100 Hz 50 Hz-es hálózat esetén) rezgést okozhat.

Gyakori kiegyensúlyozási hibák és megelőzési tippek

• Hibás vagy szennyezett rotor kiegyensúlyozása: Kiegyensúlyozás előtt mindig ellenőrizze a mechanizmus állapotát.
• A próba súlya túl kicsi: Törekedj a 20-30% rezgésváltozási szabályra.
• Inconsistent operating speed between runs: Minden mérés során mindig stabil és azonos forgási sebességet kell fenntartani.
• Fázis- és jelöléshibák: Gondosan figyelje a szögmeghatározást. A korrekciós súly szögét általában a próbasúly pozíciójából, a forgás irányában mérik.
• Súlyok helytelen rögzítése vagy elvesztése: Strictly follow the methodology - remove the trial weight after the run, or, if it stays on the rotor, make sure the "Leave on rotor" box is checked so the calculation accounts for it.

Kiegyensúlyozási minőségi szabványok

Note: the grade number is the product e_per·ω in mm/s. The permissible specific unbalance itself is speed-dependent: e_per = (G × 9549) / n [μm]. Example: G6.3 at 1500 rpm gives e_per = 40.1 μm; at 3000 rpm it gives 20.1 μm.

IV. rész: Gyakran ismételt kérdések és alkalmazási megjegyzések

4.1. szakasz: Általános gyakran ismételt kérdések (GYIK)

Mikor használjak egysíkú vagy kétsíkú kiegyensúlyozást?
Use 1-plane (static) balancing for narrow, disk-shaped rotors where the length-to-diameter ratio (L/D) is below approximately 0.5 and the speed is moderate (roughly under 1000 rpm), such as grinding wheels or narrow fan impellers. Use 2-plane (dynamic) balancing for elongated rotors, for any L/D above approximately 0.5, and for high-speed narrow discs. Two-plane balancing corrects both static unbalance and couple (moment) unbalance.

Mit tegyek, ha a próbasúly veszélyes rezgésnövekedést okoz?
Azonnal állítsa le a gépet. Ez azt jelzi, hogy a próbasúlyt a meglévő nehéz pont közelében szerelték fel, ami súlyosbította az egyensúlyhiányt. A megoldás az, hogy a próbasúlyt 180 fokkal el kell mozdítani az eredeti helyzetéből, és meg kell ismételni a mérést. Ez biztosítja, hogy a próbasúly ellentétes hatást keltsen, ahelyett, hogy fokozná a meglévő egyensúlyhiányt.

Használhatom a mentett befolyásolási együtthatókat egy másik géphez?
Igen, de csak akkor, ha a gépek teljesen azonosak - ugyanaz a modell, ugyanaz a rotor, ugyanaz az alap, ugyanazok a csapágyak. A szerkezeti merevség bármilyen változása megváltoztatja a befolyásolási együtthatókat, és érvénytelenné teszi azokat. A legjobb gyakorlat az, hogy minden új géppel új próbaüzemet végezzenek a pontos korrekciós számítások biztosítása érdekében.

Mi a különbség a statikus és a dinamikus kiegyensúlyozatlanság között?
In static unbalance the rotor's central principal axis of inertia is displaced parallel to the rotation axis - the center of mass is offset radially from the axis - and it can be detected without spinning by placing the rotor on knife-edge supports. Dynamic unbalance is a combination of static and couple unbalance where the principal axis of inertia doesn't coincide with the rotation axis - it only manifests during rotation and requires two-plane correction.

Miért instabilak (lebegőek) a kiegyensúlyozási értékeim?
Az instabil értékek azt jelzik, hogy a rendszer rezgési reakciója kiszámíthatatlan. Gyakori okok a következők: mechanikai lazaság (laza csavarok, repedések), kopott csapágyak túlzott holtjátékkal, folyamat instabilitása (kavitáció a szivattyúkban, turbulencia a ventilátorokban), rezonancia (üzemi sebesség a természetes frekvenciához közel), hőhatások a bemelegedés során, vagy rezgés a szomszédos berendezésektől. A kiegyensúlyozás megkísérlése előtt foglalkozzon ezekkel a problémákkal.

Mi a hárommenetes módszer a kétsíkú kiegyensúlyozásban?
A háromszoros módszer a következő lépésekből áll: 0. futtatás - kezdeti mérés próbasúlyok nélkül az alap rezgés megállapítására; 1. futtatás - mérés próbasúlyral az 1. síkban a hatásának meghatározására; 2. futtatás - mérés próbasúlyral, amelyet a 2. síkra helyeztek. E három adatpont alapján a műszer kiszámítja a mindkét síkhoz szükséges pontos korrekciós súlyokat a befolyásolási együttható módszerével.

Hogyan számíthatom ki a megengedett maradék kiegyensúlyozatlanságot az ISO 1940-1 szabvány szerint?
First calculate permissible specific unbalance: e_per = (G × 9549) / n, where G is the quality grade (e.g., 2.5 for turbines, 6.3 for fans) and n is RPM. Then calculate permissible residual unbalance: U_per = e_per × M, where M is rotor mass in kg. For example, a 5 kg rotor at 3000 RPM with G2.5: e_per = (2.5 × 9549)/3000 = 7.96 μm, U_per = 7,96 × 5 = 39,8 g·mm

Mi a minimális próbasúly-hatás, amely szükséges a pontos kiegyensúlyozáshoz?
A próbasúlynak legalább 20-30 fokos változást kell okoznia a rezgési amplitúdóban VAGY 20-30 fokos változást a fázisszögben. Ha a hatás túl kicsi, a hasznos jel elnyelődik a mérési zajban, ami pontatlan korrekciós számításokhoz vezet. Ha semmi sem változik, növelje a próbasúly tömegét (a biztonságos határokon belül), amíg el nem éri a megfelelő hatást.

How do I account for keyways? (ISO 8821, now ISO 21940-32:2012)
Standard practice is to use a "half-key" in the shaft keyway when balancing without the mating part, as specified in ISO 21940-32:2012 (which superseded ISO 8821). This compensates for the mass of that part of the key that fills the groove on the shaft.

4.2. szakasz: Kiegyensúlyozási útmutató bizonyos berendezéstípusokhoz

Industrial fans and induced-draft (ID) fans:

• Probléma: A pengékre lerakódott anyag vagy abrazív kopás miatt a leghajlamosabb az kiegyensúlyozatlanságra.
• Eljárás: A munka megkezdése előtt mindig alaposan tisztítsa meg a járókereket. Ügyeljen az aerodinamikai erőkre, amelyek instabilitást okozhatnak.

Szivattyúk:

• Probléma: Fő ellenség - kavitáció.
• Eljárás: Kiegyensúlyozás előtt biztosítson elegendő kavitációs tartalékot a bemeneten (NPSHa). Ellenőrizze, hogy a szívócső nincs-e eltömődve.

Zúzók, darálók és mulcsozók:

• Probléma: Extrém kopás, a kalapács törése vagy kopása miatt nagymértékű kiegyensúlyozatlansági változások lehetősége.
• Eljárás: Ellenőrizze a munkadarabok épségét és rögzítését. Szükség lehet a gépváz további rögzítésére.

Villanymotor armatúrái:

• Probléma: Lehetnek mechanikus és elektromos rezgésforrások is.
• Eljárás: Use the vibration spectrum (F8 - Charts) to check for vibration at twice the supply frequency. Its presence indicates electrical malfunction, not unbalance.

Következtetés

A rotorok dinamikus kiegyensúlyozása hordozható eszközökkel, például a Balanset-1A-val, egy hatékony eszköz az ipari berendezések működésének megbízhatóságának és hatékonyságának növelésére. Az eljárás sikere azonban nem annyira magától az eszköztől, mint inkább a szakember képzettségétől és a szisztematikus megközelítés alkalmazásának képességétől függ.

Kulcsfontosságú alapelvek:

• Az előkészítés határozza meg az eredményt: A sikeres kiegyensúlyozás elengedhetetlen feltételei a rotor alapos tisztítása, a csapágyak és az alap állapotának ellenőrzése, valamint az előzetes rezgésdiagnosztika.
• A szabványoknak való megfelelés a minőség alapja: Az ISO 1940-1 szabvány alkalmazása a szubjektív értékelést objektív, mérhető és jogilag jelentős eredményné alakítja.
• A műszer nemcsak kiegyensúlyozó, hanem diagnosztikai eszköz is: Az egyensúlyérzékelés képtelensége vagy az olvasási instabilitás fontos diagnosztikai jelek, amelyek súlyosabb problémákra utalnak.
• A folyamatfizika megértése kulcsfontosságú a nem szabványos feladatok megoldásához: A merev és rugalmas rotorok közötti különbségek ismerete, a rezonancia hatásának megértése lehetővé teszi a szakemberek számára a helyes döntések meghozatalát.

Az ebben az útmutatóban vázolt ajánlások betartása lehetővé teszi a műszaki szakemberek számára, hogy ne csak sikeresen megbirkózzanak a tipikus feladatokkal, hanem hatékonyan diagnosztizálják és megoldják a forgó berendezések rezgésének összetett, nem triviális problémáit is.