Balanset-1A
Bilanciatore di campo portatile "Balanset-1A"
Documentazione tecnica e manuale operativo
1. Introduzione
Balanset-1A è un bilanciatore dinamico portatile progettato per bilanciare rotori rigidi nei propri cuscinetti (in-situ) o come sistema di misura nelle macchine di bilanciamento. Offre servizi di equilibratura dinamica a uno o due piani per una varietà di macchinari rotanti, tra cui ventilatori, mole, mandrini, frantoi e pompe. Il software di bilanciamento allegato fornisce automaticamente la soluzione di bilanciamento corretta sia per il bilanciamento su un piano che su due piani.
Facilità d'uso
Balanset-1A è stato progettato per essere semplice da usare, anche per coloro che non sono esperti di vibrazioni.
Procedura di bilanciamento
La procedura di bilanciamento impiega un metodo a 3 passaggi, che prevede l'aggiunta di una massa di prova in ogni punto di bilanciamento, noto anche come metodo del coefficiente di influenza. Il software calcola automaticamente i pesi di bilanciamento e il loro posizionamento (angolo), visualizzando i risultati in una tabella e salvandoli in un file di archivio.
Background tecnico
Il principio della metodologia si basa sull'installazione di pesi di prova e sul calcolo dei coefficienti di influenza dello squilibrio. Lo strumento misura la vibrazione (ampiezza e fase) di un rotore rotante, dopodiché l'utente aggiunge sequenzialmente piccoli pesi di prova su piani specifici per "calibrare" l'influenza della massa aggiuntiva sulla vibrazione. In base alle variazioni di ampiezza e fase della vibrazione, lo strumento calcola automaticamente la massa necessaria e l'angolo di installazione dei pesi correttivi per eliminare lo squilibrio.
Report e visualizzazione dei dati
Il sistema consente di stampare un rapporto di bilanciamento. Inoltre, sono disponibili grafici della forma d'onda e dello spettro delle vibrazioni per un'analisi più approfondita.
Balanset-1A è una soluzione completa per l'equilibratura dinamica, che offre una gamma di funzionalità per garantire un'equilibratura accurata ed efficiente di macchinari rotanti. La sua interfaccia intuitiva e il software avanzato lo rendono la scelta ideale sia per gli esperti che per i non esperti nel campo dell'analisi delle vibrazioni.
Kit completo Balanset-1A con tutti i componenti
Componenti inclusi:
- Unità di interfaccia
- Due sensori di vibrazione
- Sensore ottico (tachimetro laser) con supporto magnetico
- Scala
- Software (Nota: Notebook non incluso, disponibile su ordine aggiuntivo)
- Valigetta in plastica per il trasporto
Specifiche tecniche
Specifiche di base:
- Sensori di vibrazione: Due vibroaccelerometri con cavo lungo 4 m (10 m disponibili come optional).
- Sensore ottico (tachimetro laser): Distanza da 50 a 500 mm con una lunghezza del cavo di 4 m (10 m disponibili come optional).
- Modulo di interfaccia USB: Viene fornito con software per la connessione al PC.
- Capacità del software: Misura le vibrazioni, l'angolo di fase e calcola il valore e l'angolo della massa di correzione.
Specifiche dettagliate:
| Parametro | Valore |
|---|---|
| Campo di ampiezza della vibrazione | 0.2-80 mm/sec RMS |
| Gamma di frequenza di vibrazione | 5 - 1000 Hz (amplitude error ≤10% from 5 to 550 Hz; up to 20% from 550 to 1000 Hz) |
| Precisione | 5% di scala completa |
| Piani di correzione | 1 o 2 |
| Rotation Speed Measurement (laser tachometer) | 250-90000 rpm |
| Precisione della misurazione dell'angolo di fase | ±1 grado |
| Potenza | USB 5 V DC (no mains adapter) |
| Peso | 4 kg |
Note: rotation speed is measured by the laser tachometer; the usable one-per-revolution (1×) balancing range is limited by the vibration frequency range of 5-1000 Hz, i.e. approximately 300-60,000 rpm.
Balanset-1A è una soluzione completa per l'equilibratura dinamica, che offre una serie di funzioni per garantire un'equilibratura accurata ed efficiente dei macchinari rotanti.
2. Preparazione del bilanciamento a due piani con Balanset-1A
2.1. Installazione di driver e software
- Installare i driver e il software Balanset-1A dal disco flash di installazione.
- Inserire il cavo USB nella porta USB del computer. Il modulo di interfaccia sarà alimentato dalla porta USB.
- Utilizzo
il collegamento per eseguire il programma.
2.2. Installazione del sensore
- Installare i sensori come indicato nelle Figure 1, 2 e 3.
Cavi di collegamento
- Collegare i sensori di vibrazione ai connettori X1 e X2.
- Collegare il sensore laser di fase al connettore X3.
fig.1 Schema di bilanciamento a due piani
- Installare un segno riflettente sul rotore.
- Controllare il valore RPM sul sensore di fase quando il rotore è in rotazione.
fig.2 Impostazioni del sensore di fase
Importanti controlli di pre-bilanciamento
Prima di collegare lo strumento, è necessario eseguire una diagnostica completa del meccanismo e una preparazione accurata. Il successo del bilanciamento dipende per l'80% dalla completezza del lavoro preparatorio. La maggior parte dei guasti non è dovuta a un malfunzionamento dello strumento, ma al fatto di ignorare fattori che influenzano la ripetibilità della misura.
- Rotore: Pulire accuratamente tutte le superfici del rotore da sporco, ruggine e residui di prodotto. Verificare l'assenza di elementi rotti o mancanti.
- Cuscinetti: Controllare che i gruppi cuscinetti non presentino gioco eccessivo, rumori estranei e surriscaldamento.
- Fondazione: Assicurarsi che l'unità sia installata su una base rigida. Verificare il serraggio dei bulloni di ancoraggio.
- Sicurezza: Garantire la presenza e l'efficienza di tutte le protezioni.
3. Procedura di bilanciamento con Balanset-1A
fig.3 Finestra principale per il bilanciamento a due piani
Impostazione dei parametri di bilanciamento
- Dopo aver installato i sensori, fare clic sul pulsante "F7 - Bilanciamento".
- Impostare i parametri di bilanciamento come richiesto.
- Fare clic su "F9-Next" per procedere.
fig.4 Impostazioni di bilanciamento
Tabella 1: Operazioni passo-passo per il bilanciamento
Run iniziale (Run 0) - Avvio senza peso di prova
- Far funzionare la macchina alla sua velocità operativa (assicurarsi che la velocità sia lontana dalla frequenza di risonanza della struttura).
- Fare clic su F9-Avvio per misurare il livello di vibrazione e l'angolo di fase senza un peso di prova.
- Il processo di misurazione può durare da 2 a 10 secondi.
fig.7 Finestra di bilanciamento a due piani. Vibrazione originale
Prima Run (Run 1) - Peso di prova nel piano 1
- Arrestare la macchina e montare arbitrariamente un peso di prova di dimensioni adeguate nel piano 1.
- Avviare la macchina, fare clic su F9-Run e misurare il nuovo livello di vibrazione e l'angolo di fase.
- Il processo di misurazione può durare da 2 a 10 secondi.
- Arrestare la macchina e rimuovere il peso di prova.
Seconda Run (Run 2) - Peso di prova nel piano 2
- Montare un peso di prova di dimensioni adeguate nel Piano 2.
- Avviare nuovamente la macchina, fare clic su F9-Run e misurare nuovamente il livello di vibrazione e l'angolo di fase.
- Arrestare la macchina e rimuovere il peso di prova.
Fase di calcolo (fase 4)
- I pesi e gli angoli di correzione verranno calcolati automaticamente e visualizzati in un modulo a comparsa.
fig.5 Bilanciamento su due piani. Calcolo dei pesi di correzione
fig.6 Bilanciamento su due piani. Montaggio del peso di correzione
Corsa di correzione (RunC)
- Montare i pesi di correzione nelle posizioni indicate nel modulo popup, allo stesso raggio dei pesi di prova.
- Avviare nuovamente la macchina e misurare la quantità di squilibrio residuo nel rotore per valutare il successo del lavoro di equilibratura.
Azioni successive al bilanciamento
- Dopo il bilanciamento, è possibile salvare il bilanciamento dei coefficienti di influenza (F8-Coefficienti) e altre informazioni (F9-Aggiungi all'archivio) per un uso futuro.
Seguendo queste operazioni passo dopo passo, è possibile ottenere un bilanciamento preciso e ridurre in modo significativo i livelli di vibrazione delle macchine rotanti.
Standard di qualità del bilanciamento
Using the standard ISO 21940-11 (formerly ISO 1940-1) transforms the subjective assessment "vibration is still too high" into an objective, measurable criterion. If the final balancing report generated by the instrument software shows that the residual unbalance is within the ISO tolerance, the work is considered performed with quality.
Procedura di bilanciamento - video
Bilanciamento in campo
4. Caratteristiche aggiuntive di Balanset-1A
4.1. Modalità vibrometro
Attivazione della modalità Vibrometro
- Per attivare la modalità Vibrometro, fare clic sul pulsante "F5-Vibrometro" nella finestra principale per il bilanciamento a due piani (o a un piano).
- Per avviare il processo di misurazione, fare clic su "F9-Esegui".
Comprendere le letture del vibrometro
V1s (V2s): rappresenta la vibrazione complessiva nel Piano 1 (o Piano 2) calcolata come media quadratica.
V1o (V2o): indica la vibrazione 1x nel Piano 1 (o Piano 2).
Finestra dello spettro
Sul lato destro dell'interfaccia è possibile visualizzare la finestra dello spettro che fornisce una rappresentazione grafica delle frequenze di vibrazione.
Archiviazione dei dati
Tutti i file dei dati di misurazione possono essere salvati nell'archivio per riferimento o analisi future.
Software per l'equilibratore e analizzatore di vibrazioni portatile Balanset-1A. Modalità vibrometro.
4.2. Coefficienti di influenza
Utilizzo dei coefficienti salvati per il bilanciamento
Se sono stati salvati i risultati delle precedenti esecuzioni di bilanciatura, è possibile ignorare l'esecuzione del peso di prova e bilanciare direttamente la macchina utilizzando questi coefficienti salvati.
Per fare ciò, selezionare "Secondario" nella finestra "Tipo di bilanciamento" e fare clic sul pulsante "F2 Seleziona" per scegliere il tipo di macchina precedente dall'elenco.
Salvataggio dei coefficienti dopo il bilanciamento
Dopo aver completato il processo di bilanciamento, fare clic su "F8-Coefficienti" nella finestra pop-up del risultato del bilanciamento (vedere Tab. 1).
Quindi fare clic sul pulsante "F9-Salva".
Ti verrà chiesto di inserire il tipo di macchina ("Nome") e altre informazioni rilevanti nella tabella.
Utilizzando i coefficienti di influenza, è possibile semplificare la procedura di equilibratura, rendendola più efficiente e meno dispendiosa in termini di tempo. Questa funzione è particolarmente utile per le macchine che richiedono un'equilibratura frequente, consentendo una messa a punto più rapida e tempi di fermo ridotti.
4.3. Archivi e rapporti
Salvataggio delle informazioni di bilanciamento negli archivi
Per salvare le informazioni di bilanciamento, fare clic su "F9-Aggiungi all'archivio" nella finestra pop-up del risultato del bilanciamento (vedere Tab. 1).
Ti verrà quindi chiesto di inserire nella tabella il tipo di macchina ("Nome") e altre informazioni rilevanti.
Accesso agli archivi salvati
Per accedere agli archivi salvati in precedenza, fare clic su "F6-Report" nella finestra principale.
Stampa dei rapporti
Per stampare il report di bilanciamento, è sufficiente cliccare su "F9-Report".
Utilizzando efficacemente le funzioni di archivio e di rapporto, è possibile mantenere un registro completo di tutte le attività di bilanciamento. Ciò è prezioso per tracciare le prestazioni dei macchinari nel tempo, facilitare le future procedure di bilanciamento e fornire documentazione per il controllo qualità e la pianificazione della manutenzione.
Esempio di report di bilanciamento
Archivio di bilanciamento a due piani
4.4. Grafici
Visualizzazione dei grafici delle vibrazioni
Per visualizzare i grafici delle vibrazioni, fare clic su "F8-Diagrammi".
Tipi di grafici disponibili
Per l'analisi sono disponibili tre tipi di grafici:
- Vibrazione comune: Questo grafico fornisce una panoramica dei livelli generali di vibrazione.
- Vibrazione alla frequenza di rotazione del rotore (vibrazione 1x): Questo grafico si concentra sulle vibrazioni che si verificano alla frequenza di rotazione del rotore.
- Spettro: Questo grafico offre un'analisi delle vibrazioni basata sulla frequenza. Ad esempio, per una velocità del rotore di 3000 giri/min, la frequenza sarebbe di 50 Hz.
Utilizzando questi grafici, è possibile ottenere una comprensione più approfondita delle caratteristiche di vibrazione dei macchinari. Ciò è fondamentale per diagnosticare i problemi, pianificare la manutenzione e garantire prestazioni ottimali.
Grafico delle vibrazioni comuni
Diagramma delle vibrazioni 1x
Grafici dello spettro delle vibrazioni
Background teorico
Tipi di squilibrio
Alla base di qualsiasi vibrazione nelle apparecchiature rotanti c'è lo squilibrio. Lo squilibrio è una condizione in cui la massa del rotore è distribuita in modo non uniforme rispetto al suo asse di rotazione. Questa distribuzione non uniforme porta al verificarsi di forze centrifughe, che a loro volta causano vibrazioni dei supporti e dell'intera struttura della macchina.
Squilibrio statico (piano singolo)
Caratterizzato dallo spostamento del baricentro del rotore parallelamente all'asse di rotazione. Dominante per rotori sottili a forma di disco dove L/D < 0,25. Può essere eliminato installando un peso correttivo in un piano di correzione.
Squilibrio dinamico
Il tipo più comune, che rappresenta una combinazione di squilibri statici e di coppia. Richiede una correzione di massa su almeno due piani. Balanset-1A è progettato specificamente per questo tipo di squilibrio.
Rotori rigidi vs. flessibili
Rotore rigido
Un rotore è considerato rigido se la sua frequenza di rotazione operativa è significativamente inferiore alla sua prima frequenza critica e non subisce deformazioni elastiche significative sotto l'azione delle forze centrifughe. Gli strumenti Balanset-1A sono progettati principalmente per funzionare con rotori rigidi.
Rotore flessibile
Un rotore è considerato flessibile se opera a una frequenza di rotazione prossima a una delle sue frequenze critiche. Il tentativo di bilanciare un rotore flessibile utilizzando la metodologia per i rotori rigidi spesso porta a guasti. Prima di iniziare il lavoro, è estremamente importante classificare il rotore correlando la sua velocità di funzionamento con le frequenze critiche note.
ISO 21940-11 Standard (formerly ISO 1940-1)
The ISO 21940-11 standard (formerly ISO 1940-1) is the fundamental document for determining permissible residual unbalance. It introduces the concept of balancing quality grade (G), which depends on the type of machine and its operating rotation frequency.
| Grado di qualità G | Squilibrio specifico consentito (mm/s) | Esempi di applicazione |
|---|---|---|
| G6.3 | 6.3 | Pump rotors, fan impellers, electric motor armatures, turbochargers |
| G2.5 | 2.5 | Rotori di turbine a gas e a vapore, turbocompressori, motori speciali |
| G1 | 1 | Grinding machine drives, audio and video drives |
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