Servizi di bilanciamento ' Ridurre le vibrazioni della macchina
Come eliminare le vibrazioni delle macchine: diagnosticare, quindi riparare
Le vibrazioni eccessive nelle macchine rotanti riducono la durata dei cuscinetti, distruggono le guarnizioni, incrinano le saldature e provocano arresti imprevisti. Prima di aggiungere un peso di bilanciamento, è necessario sapere se il colpevole è sbilanciamento, disallineamento, allentamento, danni ai cuscinetti o risonanze - Ogni guasto ha un'impronta digitale di frequenza distinta. In questa pagina viene illustrato come leggere l'impronta digitale e, una volta confermato lo squilibrio, come eliminarlo mediante il bilanciamento in campo alla velocità di funzionamento.
In breve: Per ridurre le vibrazioni in una macchina rotante, misurare innanzitutto lo spettro FFT per identificare la frequenza dominante. Un picco esattamente a 1× RPM con un angolo di fase stabile indica uno squilibrio, la causa più comune e più correggibile. L'equilibratura in campo con il Balanset-1A collega i sensori di vibrazione e un tachimetro laser alla macchina in funzione, calcola la massa e l'angolo di correzione esatti in due o tre brevi corse di misura ed elimina lo squilibrio senza rimuovere il rotore dai suoi cuscinetti. Un lavoro tipico richiede meno di un'ora e in genere riduce le vibrazioni di 70 % o più, prolungando la durata dei cuscinetti fino a 10 volte.
Diagnosticare la causa prima di agire
I diversi guasti vibrano a frequenze diverse e in direzioni diverse. La misurazione dell'ampiezza, della fase e dello spettro FFT prima di qualsiasi intervento indica esattamente con cosa si ha a che fare. La tabella seguente è un riferimento rapido: leggetela prima di toccare un solo bullone.
| Colpa | Frequenza dominante | Direzione | Indizio chiave | Prima azione |
|---|---|---|---|---|
| Squilibrio | Solo 1× RPM | Radiale | Fase stabile; il peso di prova cambia insieme ampiezza e fase | Bilanciamento del campo (vedi sotto) |
| Disallineamento | 1× + forte 2× RPM | Assiale elevato | Il giunto si surriscalda; elevato rapporto assiale/radiale | Riallineare prima il treno di alberi |
| Danni ai cuscinetti | BPFO / BPFI / BSF (non intero di RPM) | Radiale | Tendenza complessiva in aumento nel corso delle settimane; nessun legame con la variazione di velocità | Sostituire il cuscinetto, quindi bilanciare |
| Allentamento strutturale | 0,5×, 1×, 1,5×, 2×... (molte armoniche) | Radiale o assiale | Rumore a carico parziale; spettro a pettine rumoroso | Serrare / riparare l'elemento allentato |
| Risonanza | Picco vicino alla frequenza naturale | Variabile | Spostamenti di fase di ~180° attraverso la velocità di risonanza | Detonare o irrigidire la struttura; ridurre l'eccitazione bilanciandola |
| Guasti combinati | Picchi multipli, fase instabile | Misto | Due o tre guasti presenti contemporaneamente | Risolvete prima i problemi meccanici; l'equilibrio per ultimo |
Regola pratica: se la componente 1× RPM trasporta più dell'80 % dell'energia di vibrazione totale e l'angolo di fase è ripetibile entro ±5°, lo squilibrio è la causa dominante e il bilanciamento del campo è il passo successivo corretto. Se le altre frequenze sono significative, è necessario risolverle prima, altrimenti la correzione dello squilibrio si sposterà al successivo intervento di manutenzione.
Riconoscere lo squilibrio: la causa più comune e risolvibile
Lo squilibrio è responsabile della maggior parte delle vibrazioni che si verificano sulle apparecchiature rotanti. Questi sono i suoi segni caratteristici:
Perché si verifica lo squilibrio e quanto costa
Ogni rotore lascia la fabbrica con un piccolo squilibrio residuo, una minuscola asimmetria di massa che i gradi ISO 21940-11 sono progettati per controllare. In servizio, questo equilibrio si sposta: erosione e cavitazione attaccare le palette della girante in modo non uniforme, incrostazioni e scaglie si accumulano in modo non simmetrico sulle pale del ventilatore, una paletta saldata per la riparazione o la sostituzione aggiunge una massa asimmetrica e la distorsione termica durante l'avvio o l'arresto piega le linee centrali dell'albero.
Poiché la forza centrifuga scala con la piazza di velocità di rotazione, pochi grammi di scostamento a 750 giri/min si trasformano in decine di kilonewton di forza di scuotimento a 3.000 giri/min. Questo carico radiale ciclico affatica i cuscinetti a rotolamento, allenta le tenute meccaniche, spacca la malta e allenta i bulloni di fissaggio, che poi si allentano e amplificano ogni altra fonte di vibrazione. Un arresto non programmato causato da danni da vibrazioni a cascata costa in genere molto di più in termini di perdita di produzione e manodopera d'emergenza di quanto costerebbe un lavoro di equilibratura sul campo di un'ora.
Perché dimezzare le vibrazioni moltiplica la durata dei cuscinetti
Come eliminare le vibrazioni attraverso il bilanciamento del campo - passo dopo passo
Seguire questa sequenza diagnostica con il Balanset-1A prima di impegnarsi in una soluzione specifica. Saltare i passaggi è il motivo più comune per cui il bilanciamento "non funziona":
- Misurare la vibrazione di base. Registrare il livello complessivo (mm/s RMS), l'ampiezza e la fase del componente 1× RPM e lo spettro FFT completo. Questo indica se l'energia dominante è a 1× (squilibrio) o ad altre frequenze (altri difetti). Non procedere al bilanciamento se 1× non è dominante.
- Risolvere prima i guasti meccanici. Verificare che non vi siano bulloni di fissaggio allentati, alloggiamenti dei cuscinetti usurati, disallineamento dell'albero e danni meccanici evidenti. Serrare, allineare e sostituire se necessario, quindi misurare nuovamente. I difetti meccanici compromettono i calcoli del coefficiente di influenza.
- Confermare lo squilibrio con un peso di prova. Collegare una massa di prova nota al rotore in una posizione angolare prescelta e ripetere l'operazione. Una variazione netta dell'ampiezza e della fase a 1× conferma che il rotore risponde alla correzione della massa: si tratta di uno squilibrio e non di qualcos'altro.
- Lasciare che il dispositivo calcoli la correzione. Il Balanset-1A applica l'algoritmo del coefficiente di influenza per calcolare l'esatta massa di correzione e la posizione angolare per uno o due piani. Montare il peso di correzione (saldatura, bullone o clip) all'angolo calcolato.
- Verificare rispetto alla norma ISO 20816. Una misurazione finale conferma che la vibrazione residua rientra nella zona di accettazione ISO 20816 per la classe della macchina e che lo squilibrio residuo rientra nella tolleranza ISO 21940-11 di grado G. Il Balanset-1A salva un rapporto documentato.
Apparecchiature bilanciate per ridurre le vibrazioni
- Giranti per ventilatori industriali e soffianti centrifughe
- Rotori di pompe e giranti centrifughe
- Rotori di motori elettrici e rotori di generatori
- Giranti di compressori e rotori di compressori a vite
- Alberi di trasmissione e alberi cardanici
- Tamburi per mietitrebbia e macchine agricole
- Rulli, tamburi e cilindri di processo
- Mandrini e portautensili CNC
- Rotori di turbine e giranti di turbocompressori
- Frantoi, separatori e rotori per centrifuga
- Qualsiasi rotore rigido che possa essere fatto funzionare in modo sicuro con sensori e pesi di prova attaccati
Standard di vibrazione e tolleranze di bilanciamento
ISO 20816 (e il suo predecessore ISO 10816) definisce le zone di valutazione della gravità delle vibrazioni A-D, misurate su parti non rotanti a velocità di funzionamento. La zona A corrisponde alla qualità della macchina nuova; la zona D significa arresto immediato. Per la maggior parte delle macchine industriali di medie dimensioni su una base rigida, il limite superiore della zona B è di circa 4,5 mm/s RMS; al di sopra di questo valore, è necessario pianificare un arresto e un bilanciamento.
ISO 21940-11 (ex ISO 1940-1) definisce i gradi di squilibrio residuo G da G0,4 (mandrini per rettifica di precisione) a G40 (azionamenti agricoli). Obiettivi industriali comuni: ventilatori e soffianti G6.3, pompe e compressori G2.5, motori elettrici G2.5-G1.0, mandrini di precisione G1.0 o più stretti. Eseguiamo l'equilibratura in base al grado specificato dal produttore dell'apparecchiatura e forniamo dati documentati sullo squilibrio residuo nel rapporto di equilibratura. Utilizzate il nostro Calcolatore di sbilancio residuo per individuare la tolleranza consentita prima di iniziare.
| Tipo di apparecchiatura | Tipico grado G | Squilibrio specifico residuo massimo (eper) |
|---|---|---|
| Rettifica di precisione di mandrini e giroscopi | G0.4 | 0,4 mm/s |
| Rotori di turbine a gas, turbocompressori | G1.0-G2.5 | 1-2,5 mm/s |
| Giranti per pompe centrifughe, motori elettrici | G2.5 | 2,5 mm/s |
| Ventilatori industriali, soffianti, centrifughe | G6.3 | 6,3 mm/s |
| Rulli di processo, tamburi, macchinari generici | G6.3-G16 | 6,3-16 mm/s |
| Macchine agricole e fuoristrada | G16-G40 | 16-40 mm/s |
Il Balanset-1A: il vostro kit completo di bilanciamento in campo
Tutto ciò che viene presentato in questa pagina è realizzato con un unico strumento portatile: il Bilanciamento-1a. Si tratta di un bilanciatore dinamico a due canali e di un analizzatore di vibrazioni che bilancia qualsiasi rotore rigido. nei propri cuscinetti, alla velocità di esercizio, utilizzando il metodo del coefficiente di influenza a 3 corse - il software calcola la massa e l'angolo di correzione esatti e salva un rapporto.
Cosa contiene il kit completo
€ 1.975 - Kit completo, in stock, fattura IVA
- Interfaccia unità di misura (USB, 2 canali)
- Due accelerometri a vibrazione (cavo da 4 m, 10 m opzionale)
- Tachimetro laser / sensore ottico di fase (50-500 mm)
- Supporto magnetico per il sensore
- Bilancia digitale per pesi di prova e correzione
- Software di bilanciamento e analisi in Windows
- Valigia di trasporto in plastica
Kit completo
Unità - 2 sensori - tachimetro laser - supporto magnetico - bilancia digitale - software - custodia per il trasporto. Tutto il necessario per iniziare l'attività di equilibratura.
Set OEM
Unità - 2 sensori - tachimetro laser - software. Per gli integratori che dispongono già di un supporto, di una bilancia e di una custodia, o che incorporano l'unità in una macchina di bilanciamento.
| Parametro | Valore |
|---|---|
| Canali di misura | 2 (bilanciamento a un piano e a due piani) |
| Gamma di velocità di vibrazione | 0,05-100 mm/s |
| Gamma di frequenza | 5-300 Hz |
| Accuratezza della misura | ±5% del fondo scala |
| Metodo | Coefficiente di influenza a 3 corse (1 o 2 piani) |
| Analisi | Ampiezza e fase a 1×, spettro e forma d'onda FFT, rapporti salvati |
| Computer portatile | Non incluso (PC Windows, disponibile su richiesta) |
Casi reali di riduzione delle vibrazioni
Quando il bilanciamento non aiuta
Diagnosi sistematica di una macchina in cui le correzioni dell'equilibratura non sono riuscite a ridurre le vibrazioni - e quale sia stata la causa effettiva.
Con quale frequenza controllare
Intervalli di monitoraggio delle vibrazioni raccomandati per diversi tipi di macchine e ambienti operativi.
Guida al bilanciamento sul campo
Teoria, pratica e risoluzione dei problemi di bilanciamento dei rotori di campo con lo strumento Balanset-1A.
Calcolatori gratuiti di vibrazioni e bilanciamento
FAQ sulla riduzione delle vibrazioni
Ho bilanciato il rotore ma la macchina continua a vibrare: perché?
Come faccio a sapere se il problema è lo squilibrio o il disallineamento?
Posso bilanciare una macchina che presenta anche danni ai cuscinetti?
Quale livello di vibrazioni è accettabile secondo la norma ISO 20816?
Con quale frequenza devo controllare le vibrazioni e bilanciare le apparecchiature rotanti?
E se la vibrazione si ripresenta subito dopo l'equilibratura?
Imparare la teoria
Diagnosticare il guasto e poi eliminarlo
Il Balanset-1A misura l'ampiezza delle vibrazioni, la fase e l'intero spettro FFT in modo da poter confermare la causa principale prima di impegnarsi in una correzione, quindi bilancia qualsiasi rotore rigido nei propri cuscinetti a velocità operativa e documenta il risultato in base alle norme ISO 20816 e ISO 21940-11.
