Come bilanciare una centrifuga industriale: guida passo passo ed errori comuni da evitare
Hai mai visto una centrifuga vibrare come se stesse per essere lanciata in orbita? In ambito industriale, una centrifuga sbilanciata può causare intense vibrazioni, con conseguenti costosi tempi di fermo, rischi per la sicurezza e perdite di prodotto. Di recente, abbiamo assistito a questo fenomeno in una fabbrica di tessuti per la casa che produceva cuscini e coperte in piuma: una centrifuga ad alta velocità vibrava violentemente, rischiando di bloccare la produzione. La soluzione era chiara: una volta bilanciato correttamente il rotore, i livelli di vibrazione si sono più che decuplicati e la macchina ha ripreso a funzionare senza problemi.
In questa guida completa, ti guideremo attraverso come eseguire il bilanciamento del campo su una centrifuga industriale per eliminare le vibrazioni eccessive. Imparerai a diagnosticare la causa delle vibrazioni, a eseguire una procedura di bilanciamento passo dopo passo e a evitare le insidie più comuni che gli ingegneri spesso incontrano. Al termine, sarai in grado di bilanciare con sicurezza un rotore di centrifuga, garantendone il funzionamento affidabile, risparmiando tempi di manutenzione e prevenendo costosi guasti.
- Diagnosi dei problemi di vibrazione: Come capire se lo squilibrio del rotore è la causa principale delle vibrazioni o se sono in gioco altri problemi meccanici.
- Processo di bilanciamento passo dopo passo: Una procedura dettagliata per bilanciare il rotore della centrifuga sul campo utilizzando pesi di prova e misurazioni delle vibrazioni.
- Errori comuni da evitare: Sei errori frequenti nel bilanciamento della centrifuga (come bilanciare una macchina sporca) e come prevenirli.
- Consigli professionali per l'affidabilità: Consigli importanti sulla pulizia, sulla scelta del peso, sulle precauzioni di sicurezza e sull'uso di strumenti diagnostici avanzati per garantire il corretto funzionamento della centrifuga.
Perché è importante il corretto bilanciamento di una centrifuga
Una centrifuga sbilanciata non è solo un piccolo inconveniente: è un problema serio che può avere un impatto negativo sulla tua attività. tempo, denaro, affidabilità e qualitàQuando un rotore è sbilanciato a migliaia di giri al minuto, anche una minima differenza di peso può generare forze enormi. (Ad esempio, uno sbilanciamento di 2 grammi a circa 4.600 giri al minuto può esercitare una forza equivalente a circa 9 kg!) Queste forze scuotono la macchina, il che può portare a:
- Usura e danni eccessivi: Cuscinetti, guarnizioni e altri componenti si usurano più rapidamente. In casi estremi, i componenti possono rompersi, causando costose riparazioni o addirittura il guasto totale della macchina.
- Tempi di inattività non pianificati: Le vibrazioni possono attivare i sensori di sicurezza o forzare arresti. Ogni ora di fermo macchina imprevisto si traduce in perdita di produzione e aumento dei costi.
- Rischi per la sicurezza: Le vibrazioni intense aumentano il rischio di guasti catastrofici. Un pezzo allentato o un peso potrebbero trasformarsi in un proiettile pericoloso, mettendo a rischio il personale e le attrezzature.
- Scarsa prestazione: La centrifuga potrebbe non raggiungere una separazione o una produttività ottimali se non riesce a funzionare alla massima velocità a causa delle vibrazioni. La qualità del prodotto potrebbe risentirne o i processi potrebbero richiedere più tempo.
Bilanciando correttamente la centrifuga, si garantisce un funzionamento più fluido. Questo prolunga la durata della macchina (migliorandone l'affidabilità), riduce al minimo i guasti e i costi di manutenzione e garantisce la sicurezza dell'ambiente di lavoro. In breve, il bilanciamento è fondamentale per mantenere la produzione efficiente e senza problemi.
Diagnosi delle vibrazioni: controlli pre-bilanciamento
Prima di passare direttamente all'aggiunta di pesi, è importante verificare che lo squilibrio è infatti la causa principale della vibrazione. I moderni analizzatori di vibrazioni (o strumenti di bilanciamento come il Balanset-1A) hanno spesso un modalità vibrometro o modalità di analisi dello spettro per facilitare questa diagnosi.
Controllare i componenti delle vibrazioni
Far funzionare la centrifuga (vuota) alla velocità di esercizio e osservare le letture delle vibrazioni. Prestare attenzione alla livello di vibrazione complessivo e la componente alla velocità di rotazione (spesso chiamata componente 1× o inversa).
- Se la vibrazione a 1× è quasi uguale al livello di vibrazione totale, indica fortemente che il rotore sbilanciare è la causa principale della vibrazione. In questo caso, procedere con il bilanciamento è l'approccio corretto.
- Se la vibrazione totale è molto più alta della componente 1× (ad esempio, se ci sono vibrazioni significative ad altre frequenze), allora potrebbe esserci qualcos'altro che non va oltre al semplice squilibrio.
Ispezionare per altri problemi meccanici
Se la vibrazione non deriva principalmente da uno squilibrio, è necessario ispezionare la centrifuga per verificare la presenza di problemi meccanici. prima Tentativo di bilanciare il rotore. Cerca problemi comuni come:
- Cuscinetti usurati o danneggiati: I cuscinetti difettosi possono causare vibrazioni eccessive e devono essere sostituiti o riparati per primi.
- Fondamenta o supporti allentati: Assicurarsi che la centrifuga sia saldamente fissata alla sua base o fondazione. Bulloni di fissaggio allentati o una struttura di supporto debole possono amplificare le vibrazioni.
- Contatto o sfregamento del rotore: Controllare che nessuna parte del rotore raschi o colpisca parti fisse (come l'alloggiamento) durante la rotazione.
Stabilità delle letture delle vibrazioni
Inoltre, osservate la stabilità delle misurazioni delle vibrazioni. In modalità vibrometro, le letture di ampiezza e angolo di fase dovrebbero essere relativamente stabili (con fluttuazioni non superiori a circa 10–15 TP3T). Se le letture presentano oscillazioni più marcate, potrebbero indicare problemi intermittenti come componenti allentati o persino risonanze strutturali. È opportuno risolvere tali problemi o scegliere una velocità di misurazione stabile prima di procedere.
In conclusione: Solo quando si è certi che la centrifuga sia meccanicamente solida (a parte lo squilibrio) e che la vibrazione sia dovuta principalmente allo squilibrio del rotore, si può procedere al processo di bilanciamento.
Come bilanciare una centrifuga industriale (passo dopo passo)
Ora entreremo nel vivo della questione: eseguire un bilanciamento di campo del rotore della centrifuga. Assicuratevi che la centrifuga sia pulito e vuoto Prima di iniziare. L'idea di base è misurare la vibrazione attuale, aggiungere un peso di prova noto per determinare lo squilibrio e quindi aggiungere pesi di correzione per compensare lo squilibrio. Seguire questi passaggi:
- Avvia il programma di bilanciamento: Utilizzando lo strumento di bilanciamento o il pannello di controllo della centrifuga, avviare la modalità o il programma di bilanciamento. (Su alcuni dispositivi, potrebbe trattarsi di un menu speciale "Bilanciamento" o di una modalità software.) Assicurarsi che la centrifuga funzioni alla velocità corretta per il bilanciamento, in genere la normale velocità di funzionamento o una velocità di prova specificata. Questa sarà la velocità a cui verranno eseguite tutte le misurazioni.
- Misurare la vibrazione iniziale (linea di base): Lasciare funzionare la centrifuga senza pesi di prova e osservare le letture delle vibrazioni nel software di bilanciamento (o nel vibrometro). Registrare l'ampiezza e la fase iniziali delle vibrazioni per ciascun sensore/piano. Ad esempio, durante il nostro test, i livelli di vibrazione di base erano di circa 4,44 mm/s sul Piano 1 e 9,34 mm/s sul Piano 2. Questi valori di base forniscono un punto di partenza e verranno successivamente utilizzati per valutare i miglioramenti.
- Inserire le informazioni sul rotore (se applicabile): Molti sistemi di equilibratura consentono di inserire dettagli come il nome o l'ID del rotore, la posizione della macchina e i parametri per i pesi di prova. Se il sistema richiede la massa del peso di prova e il raggio di montaggio, inserire tali valori (se si prevede di utilizzare l'assistenza del software per calcolare lo squilibrio in unità di misura come grammi-millimetri). Questo passaggio consente di generare un report e di effettuare conversioni di unità, ma non è strettamente necessario per l'equilibratura: è possibile saltarlo se non necessario.
- Eseguire una prova con un peso di prova sul Piano 1: Arrestare la macchina e collegare un piccolo peso di prova al rotore sul primo piano di correzione (il piano monitorato dal sensore 1). Segnare la posizione in cui aggiungere questo peso (molti bilanciatori utilizzano un riferimento angolare, spesso pari a zero gradi in corrispondenza di tale segno). Il peso di prova dovrebbe essere modesto, sufficiente a modificare visibilmente la vibrazione, ma non così pesante da danneggiare la macchina a velocità elevata. Riavviare la centrifuga e lasciarla raggiungere la velocità. Misurare nuovamente l'ampiezza e la fase della vibrazione. Idealmente, la vibrazione dovrebbe variare di almeno 20% (in ampiezza o in sfasamento) dopo l'aggiunta di questo peso. Una variazione evidente conferma che il peso sta influenzando la vibrazione, il che è necessario per i calcoli.
- Spostare il peso di prova sul Piano 2 e ripetere il test: Spegnere la centrifuga e riposizionare in sicurezza lo stesso peso di prova (o un peso di uguale massa) sul secondo piano di correzione (dove si trova il sensore 2). Assicurarsi di posizionarlo nella posizione dell'angolo di riferimento su quel piano (ad esempio, allinearlo con lo stesso segno di zero gradi, se possibile). Avviare nuovamente la centrifuga a velocità massima e registrare i dati di vibrazione per questa configurazione. Ora si hanno due serie di dati: una dal peso di prova sul Piano 1 e una dal Piano 2.
- Calcola la correzione richiesta: Con i dati di base e le due misurazioni di prova, lo strumento o il software di bilanciamento può ora calcolare l'entità dello squilibrio e suggerire pesi di correzione. In sostanza, il sistema calcola la quantità di peso e l'angolazione su ciascun piano per compensare lo squilibrio misurato. Fornisce suggerimenti, ad esempio: "Aggiungi X grammi a Y° sul Piano 1 e Z grammi a W° sul Piano 2". Se hai eseguito il passaggio precedente inserendo la massa e il raggio del peso di prova, il programma li utilizzerà per fornire direttamente la massa di correzione. In caso contrario, potrebbe fornire il risultato in termini di squilibrio (grammi-millimetri) che è necessario tradurre in un posizionamento del peso.
- Applicare i pesi di correzione: Una volta apportate le correzioni consigliate, spegnere e bloccare la centrifuga (non aggiungere mai pesi mentre la macchina è in funzione). Fissare i pesi di correzione specificati su ciascun piano del rotore, con gli angoli indicati dal bilanciatore. Utilizzare un metodo sicuro: in genere, i pesi sono saldato o imbullonato sul rotore. (Nel nostro caso, in fabbrica, abbiamo saldato i pesi per garantire che rimanessero in posizione ad alta velocità.) Ricorda che l'angolo viene solitamente misurato dal punto di riferimento (dove inizialmente si posiziona il peso di prova) nella direzione di rotazione (lo strumento dovrebbe chiarire come definisce 0° e la direzione dell'angolo).
- Verifica i risultati (esecuzione finale): Rimuovere eventuali pesi di prova ancora presenti sul rotore, verificare attentamente che tutti gli utensili o gli oggetti non fissati siano stati rimossi e avviare la centrifuga un'altra volta alla velocità di equilibratura. Controllare ora le letture delle vibrazioni. Dovrebbero essere molto inferiori al valore di riferimento iniziale. Nel nostro esempio, dopo aver aggiunto i pesi di correzione calcolati, le vibrazioni sono scese a circa 0,399 mm/s sul Piano 1 e a 0,715 mm/s sul Piano 2, ovvero una riduzione di oltre dieci volte rispetto all'inizio. Ciò ha confermato che l'equilibratura è stata eseguita correttamente. Se i livelli di vibrazione rientrano ora nei limiti accettabili (spesso stabiliti dagli standard delle macchine o dai criteri aziendali), il processo è concluso! In caso contrario, potrebbe essere necessario ripetere o perfezionare il processo, ma di solito è sufficiente una sola iterazione, se eseguita correttamente.
A questo punto, il rotore della centrifuga dovrebbe essere ben bilanciato. Noterete immediatamente la differenza: funzionamento più fluido, meno rumore e nessuna vibrazione eccessiva. Documentate sempre i livelli finali di vibrazione e gli eventuali pesi aggiunti, poiché queste informazioni sono utili per i registri di manutenzione e per il monitoraggio futuro.
6 errori comuni nel bilanciamento delle centrifughe industriali (e come evitarli)
Anche con una solida conoscenza della procedura di bilanciamento, tecnici e ingegneri possono incorrere in insidie. Il bilanciamento delle centrifughe industriali presenta sfide uniche: queste macchine spesso funzionano a velocità molto elevate e trattano materiali di processo pesanti, il che significa che gli errori possono essere costosi o pericolosi. Ecco sei errori comuni che si commettono durante il bilanciamento dei rotori delle centrifughe e come evitarli:
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Tentativo di bilanciare una centrifuga sporca o difettosa. Questo è l'errore numero uno con le centrifughe. A differenza di una semplice ventola o di un rotore di un motore, la vibrazione di una centrifuga industriale è solitamente dominata da relativo al processo Squilibrio, ovvero la distribuzione non uniforme del prodotto (come fanghi, solidi, ecc.) all'interno della macchina. Se il rotore è sporco o incrostato di materiale, è probabile che sia proprio questo accumulo a causare la maggior parte delle vibrazioni. In tal caso, cercare di "bilanciare" il rotore aggiungendo pesi significa solo combattere il sintomo, non la causa. Inoltre, se la macchina presenta un grave guasto meccanico (cuscinetti difettosi, ecc.), il bilanciamento non sarà d'aiuto.
Consiglio: Sempre accuratamente pulire la centrifuga Prima di procedere con l'equilibratura, rimuovere tutti i residui di prodotto, i depositi e lo sporco dalla vasca o dal cestello del rotore. Una volta pulito (e dopo aver effettuato eventuali riparazioni meccaniche), effettuare nuove misurazioni delle vibrazioni: si potrebbe notare che sono già molto più basse. Solo allora, se le vibrazioni sono ancora significative, procedere con l'equilibratura del rotore vuoto. Verificare inoltre lo stato dei cuscinetti e la robustezza della base. Vibrazioni elevate possono rivelare e peggiorare rapidamente eventuali problemi preesistenti in quelle aree, quindi è meglio che la macchina sia in buone condizioni prima di procedere con l'equilibratura.
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Supponendo che l'equilibratura eliminerà definitivamente tutte le vibrazioni. Molti principianti si aspettano che una volta bilanciata la centrifuga, questa funzioni senza vibrazioni per sempre. La realtà è che ci sono due tipi di squilibrio In una centrifuga: (1) lo squilibrio meccanico (residuo) intrinseco del rotore stesso e (2) lo squilibrio di processo in corso causato dal prodotto. Il bilanciamento sul campo corregge solo lo squilibrio meccanico del rotore vuoto. Non previene le vibrazioni causate da carichi irregolari o accumuli durante il funzionamento.
Consiglio: Capire la differenza tra squilibrio meccanico vs. di processoL'obiettivo del bilanciamento sul campo è quello di rendere il rotore il più possibile bilanciato meccanicamente quando è pulito e vuoto. Ciò migliorerà l'affidabilità e ridurrà le vibrazioni di base. Tuttavia, quando la centrifuga è in uso, il materiale diventerà inevitabilmente leggermente irregolare (ad esempio, la torta si attacca alla vasca), causando nuovamente vibrazioni. Sono comunque necessari programmi di pulizia e procedure operative regolari. In breve, il bilanciamento del rotore migliora le prestazioni e prolunga la vita utile della macchina (perché può gestire meglio le forze indotte dal processo), ma non è una soluzione una tantum per tutte le vibrazioni per sempre.
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Utilizzo di un peso di prova inappropriato (troppo pesante o troppo leggero). La scelta del peso di prova corretto è fondamentale. Se il peso di prova è troppo piccolo, potrebbe non produrre una variazione misurabile delle vibrazioni e sarà difficile ottenere dati utili. Se è troppo grande, soprattutto su una centrifuga ad alta velocità, potrebbe sovraccaricare la macchina o addirittura danneggiarla (immaginate di schiacciare un grosso peso su un rotore che gira a migliaia di giri al minuto: la forza centrifuga è enorme). Ottenere un peso efficace ma sicuro è un equilibrio delicato.
Consiglio: Siate prudenti e iniziate con un piccolo peso di provaÈ sempre possibile effettuare più prove, aumentando gradualmente il peso fino a notare una netta variazione di 20-30% nelle vibrazioni. Questo approccio incrementale è molto più sicuro rispetto al rischio di un peso sovradimensionato fin dall'inizio. Utilizzare le risorse disponibili per orientare la scelta: ad esempio, è possibile utilizzare un calcolatore del peso di prova online per ottenere una stima approssimativa del peso adatto in base alla massa e alla velocità del rotore. Tenete presente quanto sono elevate le forze centrifughe: meglio fare qualche giro in più che lanciare un peso enorme e causare una catastrofe.
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Equilibrio in condizioni variabili o improprie. Un errore comune è cercare di bilanciare la centrifuga in condizioni instabili, ad esempio durante la lavorazione del materiale o a velocità variabili. Se il prodotto è in movimento o viene alimentato o estratto, le vibrazioni continueranno a variare, invalidando i dati di bilanciamento. Un altro aspetto da considerare è la temperatura e le condizioni operative: se il comportamento della macchina cambia a seconda che sia calda o fredda, anche questo può influire sul bilanciamento.
Consiglio: Eseguire sempre il bilanciamento in un stato controllato e coerenteLa centrifuga deve essere vuota (come accennato in precedenza) e funzionare a una velocità costante per tutte le misurazioni, in genere il normale regime di giri al minuto (RPM) operativo o una velocità di bilanciamento specificata che eviti risonanze critiche. Non tentare di bilanciare durante i cicli di produzione; interrompere il processo o isolare la macchina. Se le caratteristiche della centrifuga cambiano con la temperatura (ad esempio, le distanze potrebbero essere più strette a freddo), potrebbe essere opportuno riscaldarla fino alla temperatura di esercizio prima di effettuare le misurazioni, in modo da bilanciarla nelle reali condizioni operative. La costanza è fondamentale per risultati di bilanciamento accurati.
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I pesi di correzione non sono fissati correttamente. Immaginate di dover eseguire l'intera procedura di bilanciamento e di ritrovarvi con un peso di correzione che vola via quando la centrifuga torna in funzione. Su una normale ventola, un peso lanciato potrebbe semplicemente cadere all'interno dell'involucro; ma su una centrifuga industriale, un peso non fissato diventa un proiettile ad alta velocità. Può danneggiare gravemente l'involucro della macchina o, peggio, ferire qualcuno nelle vicinanze. Utilizzare metodi fragili per fissare i pesi (come nastro adesivo, colla o morsetti inadeguati) o non seguire la corretta procedura di montaggio è estremamente pericoloso.
Consiglio: La sicurezza prima di tutto! Utilizzare solo metodi approvati per fissare i pesi e assicurarsi che siano molto sicuroLa pratica migliore è saldare o imbullonare i pesi sul rotore nei punti designati per la correzione dell'equilibrio (molte centrifughe industriali hanno aree specifiche sul rotore in cui è possibile aggiungere peso). Non utilizzare mai accessori temporanei come cera, argilla o nastro adesivo per i pesi di prova a piena velocità: se è necessario utilizzarli per una prova a bassa velocità, è un conto, ma rimuoverli prima di avviare la centrifuga. Verificare sempre che tutti i pesi (e i dispositivi di fissaggio) siano ben saldi e non si allentino. È inoltre consigliabile tenersi lontani dal "piano di rotazione" (piano equatoriale del rotore) quando si fa funzionare la macchina a velocità elevata durante i test, come ulteriore precauzione.
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Ignorando gli strumenti diagnostici che vanno oltre il bilanciamento di base. Le moderne apparecchiature di bilanciamento possono fare molto di più che indicarti dove posizionare i pesi. Se non sfrutti funzionalità come l'analisi spettrale o il test di coast-down, potresti perdere indizi importanti. Ad esempio, una vibrazione elevata pari a 1× suggerisce uno squilibrio, ma se ci sono anche picchi ad altre frequenze (come 2×, 3× o frequenze non sincrone), questi potrebbero indicare disallineamenti, allentamenti o problemi di risonanza. Se ti concentri solo sul bilanciamento senza diagnosticare questi problemi, potresti trascurare un problema più profondo.
Consiglio: Sfrutta tutte le potenzialità del tuo strumenti di analisi delle vibrazioniDopo l'equilibratura, o anche durante la fase diagnostica, controllare lo spettro delle vibrazioni. Un rotore correttamente bilanciato avrà una vibrazione dominante a 1× (velocità di funzionamento) e livelli molto bassi ad altre frequenze. Se si notano picchi significativi altrove, è opportuno indagare: potrebbe trattarsi di un difetto del cuscinetto (spesso una vibrazione ad alta frequenza), di una risonanza strutturale (picchi di vibrazione a determinate velocità) o di altri problemi meccanici. Eseguire un test di coast-down (run-down) Se il dispositivo lo consente: mentre la centrifuga decelera, prestare attenzione a eventuali picchi di vibrazione a velocità specifiche: questi indicano velocità critiche o frequenze di risonanza del sistema. Conoscerli può aiutare a evitare di effettuare misurazioni esattamente a quelle velocità (dove i dati sarebbero distorti) e anche a fornire informazioni sulle velocità operative da evitare o rafforzare. In sintesi, utilizzare l'analisi spettrale e di run-down per assicurarsi di avere effettivamente a che fare con un semplice squilibrio e per confermare che il lavoro di bilanciamento abbia risolto il problema.
Insomma: Bilanciare correttamente una centrifuga industriale richiede un approccio metodico e attenzione ai dettagli. Iniziate sempre con una macchina pulita e meccanicamente in buone condizioni; quindi effettuate una diagnosi per confermare che il problema sia uno squilibrio; e solo allora eseguite la procedura di bilanciamento con attenzione, adottando tutte le misure di sicurezza. Il vantaggio è notevole: la vostra centrifuga funzionerà con vibrazioni minime, il che significa meno tempi di fermo, meno riparazioni e un ambiente più sicuro. Evitando gli errori comuni sopra menzionati, risparmierete tempo e denaro, prolungando al contempo la durata delle vostre apparecchiature.
Non aspettare che un problema di vibrazione causi una crisi. Applica queste pratiche durante la manutenzione ordinaria e monitora proattivamente le condizioni della tua centrifuga. Con un bilanciamento e una manutenzione adeguati, la tua centrifuga continuerà a girare senza intoppi, offrendo prestazioni affidabili per gli anni a venire. In caso di dubbi, consulta esperti di analisi delle vibrazioni o contatta il produttore dell'attrezzatura: è sempre meglio ottenere una consulenza professionale che tirare a indovinare quando si tratta di macchinari ad alta velocità. Buon bilanciamento!
Domande frequenti
Perché una centrifuga deve essere pulita accuratamente prima di essere bilanciata?
Una centrifuga sporca spesso presenta residui di prodotto attaccati al rotore, che causano la maggior parte delle vibrazioni. Se si cerca di bilanciare il rotore senza pulirlo, si sta solo compensando questo accumulo temporaneo. Nel momento in cui il processo cambia o si pulisce la macchina in un secondo momento, l'equilibrio si sbilancia nuovamente. Pertanto, è sempre necessario pulire completamente il rotore e risolvere eventuali problemi meccanici prima di procedere al bilanciamento, in modo da risolvere il vero squilibrio di base del rotore stesso.
Il bilanciamento di una centrifuga industriale elimina tutte le vibrazioni?
Il bilanciamento riduce notevolmente le vibrazioni causate dallo sbilanciamento intrinseco del rotore, quindi la centrifuga funzionerà in modo molto più fluido a vuoto. Tuttavia, non previene le vibrazioni derivanti dal processo (ad esempio, se il materiale si attacca alla vasca o non è distribuito uniformemente). Probabilmente si noteranno ancora delle vibrazioni nel tempo, man mano che la macchina funziona e si sporca, motivo per cui è importante una pulizia di routine. In breve, il bilanciamento corregge lo sbilanciamento del rotore, ma non può eliminare completamente le vibrazioni in condizioni operative, soprattutto se il processo introduce un nuovo sbilanciamento.
Come faccio a scegliere un peso di prova adeguato per bilanciare una centrifuga industriale?
Si dovrebbe iniziare con un piccolo peso di prova e vedere come influisce sulla vibrazione. La regola generale è di puntare a una variazione di circa 20% nell'ampiezza della vibrazione quando si aggiunge il peso di prova. Se si aggiunge un peso piccolo e non si nota alcun cambiamento, si può provare con uno leggermente più grande. La chiave è aumentare gradualmente: non passare subito a un peso molto elevato. Poiché le centrifughe girano così velocemente, anche un peso piccolo genera una forza elevata. Superare la forza con un peso elevato può essere pericoloso. Utilizzare un calcolo o uno strumento per stimare un peso ragionevole (in base alle dimensioni e alla velocità del rotore) può essere utile, ma è sempre meglio peccare per eccesso di prudenza.
È possibile bilanciare una centrifuga mentre contiene un prodotto?
No, dovresti bilanciare una centrifuga solo quando è vuota (e preferibilmente pulita). Se al suo interno è presente del prodotto (come liquido o fanghi), è probabile che non venga distribuito uniformemente e che si muova o si sposti, il che significa che le letture delle vibrazioni continueranno a variare. Qualsiasi correzione del bilanciamento effettuata in tali condizioni sarà inaffidabile. Esegui sempre il bilanciamento in condizioni stabili: rotore vuoto, velocità costante e nessun processo attivo in corso.
Come si devono fissare in modo sicuro i pesi correttivi al rotore di una centrifuga?
Fissare sempre i pesi di correzione in modo molto sicuro, utilizzando metodi come saldatura o bullonatura, come raccomandato dal produttore della centrifuga. I pesi devono essere posizionati nelle apposite aree di correzione dell'equilibrio, se il rotore ne è dotato. I metodi temporanei (colla, nastro adesivo, stucco) non sono sicuri per il funzionamento a piena velocità: possono staccarsi e causare gravi danni o lesioni. Dopo aver installato i pesi, eseguire una lenta rotazione di prova, se possibile, per assicurarsi che tutto tenga, e non posizionarsi mai in linea con il piano del rotore mentre gira, per sicurezza.
In che modo l'analisi spettrale e i test di coast-down possono aiutare nel bilanciamento della centrifuga?
L'analisi spettrale (osservando lo spettro di frequenza delle vibrazioni) aiuta a confermare che il problema principale sia alla velocità di rotazione (1×). Se lo spettro mostra un picco significativo a 1× giri/min e poco altro, è un buon segno che si tratti principalmente di squilibrio. Se sono presenti altri picchi (come a 2× o frequenze casuali), si viene avvisati di potenziali altri problemi (come disallineamento, allentamenti o problemi ai cuscinetti) che il solo bilanciamento non risolverà. I test di coast-down (registrazione delle vibrazioni durante il rallentamento della macchina) possono rivelare frequenze di risonanza: se la centrifuga passa attraverso una velocità in cui vibra molto e poi si stabilizza alla velocità di esercizio, quel picco è una risonanza. Sapendo questo, si potrebbe evitare di effettuare misurazioni esattamente a quella velocità problematica, oppure si sarà consapevoli che la macchina potrebbe sempre vibrare quando attraversa quell'intervallo. Entrambi gli strumenti forniscono essenzialmente una comprensione più approfondita del comportamento della macchina, in modo da poter garantire di applicare la soluzione corretta (e bilanciare solo ciò che necessita realmente di bilanciamento).