1. PANORAMICA DEL SISTEMA DI BILANCIAMENTO

Equilibratore Balanset-1A fornisce servizi di bilanciamento dinamico su uno o due piani per ventilatori, mole, mandrini, frantoi, pompe e altri macchinari rotanti.

Il bilanciatore Balanset-1A include due vibrosensori (accelerometri), un sensore di fase laser (tachimetro), un'unità di interfaccia USB a 2 canali con preamplificatori, integratori e modulo di acquisizione ADC e software di bilanciamento basato su Windows. Balanset-1A richiede un notebook o un altro PC compatibile con Windows (WinXP…Win11, 32 o 64 bit).

Il software di bilanciamento fornisce automaticamente la soluzione di bilanciamento corretta per il bilanciamento su un piano e su due piani. Balanset-1A è semplice da usare per i non esperti di vibrazioni.

Tutti i risultati del bilanciamento vengono salvati in archivio e possono essere utilizzati per creare i rapporti.

Caratteristiche:

• Facile da usare
• Memorizzazione di dati di bilanciamento illimitati
• Massa di prova selezionabile dall'utente
• Calcolo del peso diviso, calcolo della foratura
• Messaggio di popup per la validità della massa di prova
• Misurazione del numero di giri, dell'ampiezza e della fase della vibrovelocità complessiva e della vibrazione 1x
• Spettro FFT
• Raccolta dati simultanea a doppio canale
• Visualizzazione della forma d'onda e dello spettro
• Memorizzazione dei valori di vibrazione e della forma d'onda e degli spettri di vibrazione
• Bilanciamento tramite coefficienti di influenza salvati
• Bilanciamento del trim
• Calcoli dell'eccentricità del mandrino di bilanciamento
• Rimuovere o lasciare i pesi di prova
• Calcolo della tolleranza di bilanciamento (ISO 1940 classi G)
• Modifica dei calcoli dei piani di correzione
• Grafico polare
• Inserimento manuale dei dati
• Grafici RunDown (opzione sperimentale)

2. SPECIFICA

3. PACCHETTO

Il bilanciatore Balanset-1A comprende due accelerometri monoassiali, un marcatore di riferimento di fase laser (tachimetro digitale), un'unità di interfaccia USB a 2 canali con preamplificatori, integratori e modulo di acquisizione ADC e software di bilanciamento basato su Windows.

Set di consegna

4. PRINCIPI DI EQUILIBRIO

4.1. “Balanset-1A” include (fig. 4.1) unità di interfaccia USB (1), due accelerometri (2) e (3), marcatore di riferimento di fase (4) e PC portatile (non fornito) (5).

Il set di consegna include anche il supporto magnetico (6) utilizzato per il montaggio del marcatore di riferimento di fase e delle scale digitali 7.

I connettori X1 e X2 sono destinati al collegamento dei sensori di vibrazione rispettivamente a 1 e 2 canali di misura, mentre il connettore X3 serve per il collegamento del marcatore di riferimento di fase.

Il cavo USB fornisce l'alimentazione e il collegamento dell'unità di interfaccia USB al computer.

Fig. 4.1. Set di consegna del “Balanset-1A”

Le vibrazioni meccaniche generano un segnale elettrico proporzionale all'accelerazione della vibrazione in uscita dal sensore di vibrazione. I segnali digitalizzati dal modulo ADC vengono trasferiti tramite USB al PC portatile. (5). Il marcatore di riferimento di fase genera il segnale a impulsi utilizzato per calcolare la frequenza di rotazione e l'angolo di fase della vibrazione. Il software basato su Windows fornisce soluzioni per il bilanciamento a piano singolo e doppio, l'analisi dello spettro, la creazione di grafici, report e la memorizzazione dei coefficienti di influenza.

5. PRECAUZIONI DI SICUREZZA

6. IMPOSTAZIONI SOFTWARE E HARDWARE

6.1. Installazione dei driver USB e del software di bilanciamento

Prima di lavorare, installare i driver e il software di bilanciamento.

Elenco di cartelle e file

Il disco di installazione (unità flash) contiene i seguenti file e cartelle:

• Bs1Av###Setup – cartella con il software di bilanciamento “Balanset-1A” (### – numero di versione)
• ArdDrv – Driver USB
• EBalancer_manual.pdf – questo manuale
• Bal1Av###Setup.exe – file di installazione. Questo file contiene tutti i file e le cartelle archiviati sopra menzionati. ### – versione del software “Balanset-1A”.
• Ebalanc.cfg – valore di sensibilità
• Bal.ini – alcuni dati di inizializzazione

Procedura di installazione del software

Per l'installazione di driver e software specializzato eseguire il file Bal1Av###Setup.exe e seguire le istruzioni di impostazione premendo i pulsanti "Avanti", "ОК", ecc.

Scegliere la cartella di installazione. Di solito la cartella indicata non deve essere modificata.

Il programma richiede quindi di specificare il gruppo di programmi e le cartelle del desktop. Premere il pulsante Avanti.

7. SOFTWARE DI BILANCIAMENTO

7.1. Generale

Finestra iniziale

Quando si esegue il programma “Balanset-1A” appare la finestra iniziale, mostrata nella Fig. 7.1.

Fig. 7.1. Finestra iniziale del “Balanset-1A”

Nella finestra iniziale sono presenti 9 pulsanti con i nomi delle funzioni attivate cliccandoci sopra.

F1-"Informazioni"

Fig. 7.2. Finestra F1-«Informazioni»

F2-"Piano singolo", F3-"Piano doppio".

Premendo “F2– Piano singolo" (O F2 tasto funzione sulla tastiera del computer) seleziona la vibrazione di misurazione sul canale X1.

Dopo aver fatto clic su questo pulsante, il computer visualizza il diagramma mostrato nella Fig. 7.1, che illustra un processo di misurazione della vibrazione solo sul primo canale di misura (o il processo di bilanciamento su un singolo piano).

Premendo il tasto “F3–Due piani" (O F3 tasto funzione sulla tastiera del computer) seleziona la modalità di misurazione delle vibrazioni su due canali X1 e X2 contemporaneamente. (Fig. 7.3.)

Fig. 7.3. Finestra iniziale del “Balanset-1A”. Bilanciamento su due piani.

F4 – «Impostazioni»

Fig. 7.4. Finestra “Impostazioni”
In questa finestra è possibile modificare alcune impostazioni di Balanset-1A.

• Sensibilità. Il valore nominale è di 13 mV / mm/s.

• Media - numero di medie (numero di giri del rotore su cui i dati vengono mediati per ottenere una maggiore precisione)
• Canale tachimetrico# - canale# è collegato il tachimetro. Per impostazione predefinita - 3° canale.
• Disomogeneità - la differenza di durata tra impulsi tachimetrici adiacenti, che sopra dà l'avviso "Guasto del tachimetro“
• Imperiale/Metrico - Selezionare il sistema di unità di misura.

Il numero della porta COM viene assegnato automaticamente.

F5 – «Misuratore di vibrazioni»

Premendo questo pulsante (o un tasto funzione di F5 sulla tastiera del computer) attiva la modalità di misurazione delle vibrazioni su uno o due canali di misura del Vibrometro virtuale, a seconda della condizione dei pulsanti "F2-a piano singolo", "F3-a due piani".

F6 – «Segnalazioni»

Premendo questo pulsante (o F6 tasto funzione sulla tastiera del computer) attiva l'Archivio bilanciamento, dal quale è possibile stampare il rapporto con i risultati del bilanciamento per un meccanismo specifico (rotore).

F7 - "Bilanciamento"

Premendo questo pulsante (o il tasto funzione F7 sulla tastiera) si attiva la modalità di bilanciamento in uno o due piani di correzione, a seconda della modalità di misurazione selezionata premendo i pulsanti "F2-a piano singolo", "F3-a due piani".

F8 - "Grafici"

Premendo questo pulsante (o F8 tasto funzione sulla tastiera del computer) abilita il misuratore grafico di vibrazioni, la cui implementazione visualizza su un display contemporaneamente ai valori digitali dell'ampiezza e della fase della vibrazione i grafici della sua funzione temporale.

F10 – «Esci»

Premendo questo pulsante (o F10 tasto funzione sulla tastiera del computer) completa il programma “Balanset-1A”.

7.2. “Misuratore di vibrazioni”

Prima di lavorare nel "Misuratore di vibrazioni" modalità, installare i sensori di vibrazione sulla macchina e collegarli rispettivamente ai connettori X1 e X2 dell'unità di interfaccia USB. Il sensore tachimetrico deve essere collegato all'ingresso X3 dell'unità di interfaccia USB.

Fig. 7.5 Unità di interfaccia USB

Posizionare del nastro riflettente sulla superficie del rotore per il funzionamento del tachimetro.

Fig. 7.6. Nastro riflettente.

Le raccomandazioni per l'installazione e la configurazione dei sensori sono riportate nell'Allegato 1.

Per iniziare la misurazione in modalità Misuratore di vibrazioni cliccare sul pulsante “F5 - Misuratore di vibrazioni” nella finestra iniziale del programma (vedi fig. 7.1).

Misuratore di vibrazioni appare la finestra (vedi Fig.7.7)

Figura 7.7. Modalità di misurazione delle vibrazioni. Onda e spettro.

Per avviare le misurazioni delle vibrazioni fare clic sul pulsante “F9 – Esegui” (oppure premere il tasto funzione F9 sulla tastiera).

Se Modalità di attivazione Auto è selezionato - i risultati delle misurazioni delle vibrazioni saranno visualizzati periodicamente sullo schermo.

In caso di misurazione simultanea delle vibrazioni sul primo e sul secondo canale, le finestre poste sotto la scritta “Piano 1" E "Aereo 2” sarà riempito.

La misurazione delle vibrazioni in modalità "Vibrazione" può essere effettuata anche con il sensore dell'angolo di fase scollegato. Nella finestra iniziale del programma, il valore della vibrazione totale RMS (V1, V2) verrà visualizzata solo la voce "Il mio nome".

Ci sono le seguenti impostazioni nella modalità Misuratore di vibrazioni

• RMS basso, Hz – frequenza più bassa per calcolare il valore efficace della vibrazione complessiva
• Larghezza di banda – larghezza di banda della frequenza di vibrazione nel grafico
• Medie - numero di media per una maggiore precisione di misura

Per completare il lavoro in modalità “Misuratore di vibrazioni” cliccare sul pulsante “F10 - Uscita" e tornare alla finestra iniziale.

Figura 7.8. Modalità di misurazione delle vibrazioni. Velocità di rotazione Irregolarità, forma d'onda della vibrazione 1x.

7.3 Procedura di bilanciamento

Prima di procedere all'equilibratura, misurare la vibrazione in modalità Vibrometro (tasto F5) per accertarsi che la vibrazione principale sia una vibrazione 1x.

Figura 7.10. Modalità di misurazione delle vibrazioni. Controllo delle vibrazioni complessive (V1s,V2s) e 1x (V1o,V2o).

Se il valore della vibrazione complessiva V1s (V2s) è approssimativamente uguale all'entità della vibrazione alla frequenza di rotazione (vibrazione 1x) V1o (V2o), si può presumere che il contributo principale al meccanismo di vibrazione derivi da uno squilibrio del rotore. Se il valore della vibrazione complessiva V1s (V2s) è molto superiore alla componente di vibrazione 1x V1o (V2o), si raccomanda di verificare le condizioni del meccanismo: condizioni dei cuscinetti, montaggio sulla base, assenza di contatto tra le parti fisse e il rotore durante la rotazione, ecc.

È inoltre necessario prestare attenzione alla stabilità dei valori misurati in modalità Misuratore di vibrazioni: l'ampiezza e la fase della vibrazione non devono variare di oltre 10-151 TP3T durante la misurazione. In caso contrario, si può presumere che il meccanismo stia operando in una regione prossima alla risonanza. In questo caso, modificare la velocità di rotazione del rotore e, se ciò non fosse possibile, modificare le condizioni di installazione della macchina sulla fondazione (ad esempio, montandola temporaneamente su supporti a molla).

Per il bilanciamento del rotore metodo del coefficiente di influenza dovrebbe essere utilizzato il metodo di bilanciamento (metodo a 3 passaggi).

Le corse di prova vengono effettuate per determinare l'effetto della massa di prova sulla variazione delle vibrazioni, la massa e il luogo (angolo) di installazione dei pesi di correzione.

Determinare innanzitutto la vibrazione originale di un meccanismo (primo avvio senza peso), quindi impostare il peso di prova sul primo piano ed effettuare il secondo avvio. Quindi, rimuovere il peso di prova dal primo piano, posizionarlo su un secondo piano ed effettuare il secondo avviamento.

Il programma calcola e indica sullo schermo il peso e la posizione (angolo) di installazione dei pesi di correzione.

Quando il bilanciamento avviene su un unico piano (statico), il secondo avvio non è necessario.

Il peso di prova viene impostato in una posizione arbitraria sul rotore, dove è più comodo, e poi il raggio effettivo viene inserito nel programma di impostazione.

(Il raggio di posizione viene utilizzato solo per calcolare la quantità di squilibrio in grammi * mm)

Fig. 7.11. Montaggio del peso di correzione.

Raccomandato!

Prima di eseguire l'equilibratura dinamica, si raccomanda di assicurarsi che lo squilibrio statico non sia eccessivo. Per i rotori ad asse orizzontale, il rotore può essere ruotato manualmente di un angolo di 90 gradi rispetto alla posizione attuale. Se il rotore è sbilanciato staticamente, verrà ruotato fino a raggiungere una posizione di equilibrio. Una volta che il rotore ha raggiunto la posizione di equilibrio, è necessario installare il peso di bilanciamento nel punto superiore, approssimativamente a metà della lunghezza del rotore. Il peso deve essere scelto in modo tale che il rotore non si muova in nessuna posizione.

Tale pre-bilanciamento ridurrà la quantità di vibrazioni al primo avvio di un rotore fortemente sbilanciato.

Installazione e montaggio del sensore

VIl sensore di vibrazione deve essere installato sulla macchina nel punto di misura selezionato e collegato all'ingresso X1 dell'unità di interfaccia USB.

Esistono due configurazioni di montaggio:

• Magneti
• Perni filettati M4

Il sensore tachimetrico ottico deve essere collegato all'ingresso X3 dell'unità di interfaccia USB. Inoltre, per l'utilizzo di questo sensore è necessario applicare una speciale marcatura riflettente sulla superficie del rotore.

I requisiti dettagliati sulla scelta del sito dei sensori e sul loro fissaggio all'oggetto durante il bilanciamento sono riportati nell'Allegato 1.

7.4 Equilibratura su piano singolo

Fig. 7.12. "Bilanciamento su un unico piano"

Archivio di bilanciamento

Per iniziare a lavorare sul programma nel “Bilanciamento a un piano”, fare clic su “F2-Singolo piano” (oppure premere il tasto F2 sulla tastiera del computer).

Quindi fare clic su "F7 - Bilanciamento”, dopodiché il Archivio di bilanciamento del singolo piano in cui verranno salvati i dati di bilanciamento (v. Fig. 7.13).

Fig. 7.13 La finestra per la selezione dell'archivio di bilanciamento in piano singolo.

In questa finestra è necessario inserire i dati relativi al nome del rotore (Nome del rotore), luogo di installazione del rotore (Luogo), le tolleranze per le vibrazioni e lo squilibrio residuo (Tolleranza), data della misurazione. Questi dati vengono memorizzati in un database. Inoltre, viene creata una cartella Arc###, dove ### è il numero dell'archivio in cui verranno salvati i grafici, un file di report, ecc. Al termine del bilanciamento, viene generato un file di report che può essere modificato e stampato con l'editor integrato.

Dopo aver inserito i dati necessari, è necessario cliccare sul pulsante “F10-OK”, dopodiché il pulsante “Bilanciamento a un piano” si aprirà la finestra (vedi Fig. 7.13)

Impostazioni di bilanciamento (1 piano)

Fig. 7.14. Piano singolo. Impostazioni di bilanciamento

Nella parte sinistra di questa finestra vengono visualizzati i dati delle misurazioni delle vibrazioni e i pulsanti di controllo delle misurazioni “Esecuzione # 0“, “Esecuzione # 1“, “EseguiTrim“.

Nella parte destra di questa finestra ci sono tre schede:

• Impostazioni di bilanciamento
• Grafici
• Risultato

Il "Impostazioni di bilanciamentoLa scheda " viene utilizzata per immettere le impostazioni di bilanciamento:

1. “Coefficiente di influenza” –
   • “Nuovo rotore” – selezione dell’equilibratura del nuovo rotore, per la quale non sono memorizzati coefficienti di equilibratura e sono necessarie due prove per determinare la massa e l’angolo di installazione del peso di correzione.
   • “Coefficiente salvato.” – selezione del ribilanciamento del rotore, per il quale sono salvati i coefficienti di bilanciamento ed è necessaria una sola corsa per determinare il peso e l'angolo di installazione del peso correttivo.
2. “Massa di prova” –
   • “Percentuale” – il peso correttivo viene calcolato come percentuale del peso di prova.
   • “Grammo" - si inserisce la massa nota del peso di prova e si calcola la massa del peso correttivo in grammi o in oz per il sistema imperiale.

   Attenzione!

   Se è necessario utilizzare il “Coefficiente salvato.” Modalità per ulteriori lavori durante il bilanciamento iniziale, la massa del peso di prova deve essere inserita in grammi o once, non in %. Le bilance sono incluse nella confezione.

3. “Metodo di fissaggio del peso”
   • “Posizione libera” – i pesi possono essere installati in posizioni angolari arbitrarie sulla circonferenza del rotore.
   • “Posizione fissa” – il peso può essere installato in posizioni angolari fisse sul rotore, ad esempio su pale o fori (ad esempio 12 fori - 30 gradi), ecc. Il numero di posizioni fisse deve essere inserito nell'apposito campo. Dopo l'equilibratura, il programma dividerà automaticamente il peso in due parti e indicherà il numero di posizioni su cui è necessario stabilire le masse ottenute.
   • “Scanalatura circolare” – utilizzato per l'equilibratura delle mole In questo caso vengono utilizzati 3 contrappesi per eliminare lo squilibrio
     

     Fig. 7.17 Bilanciamento della mola con 3 contrappesi

     

     Fig. 7.18 Bilanciamento della mola. Grafico polare.

Figura 7.15. Scheda risultato. Posizione fissa del montaggio del peso di correzione.

Z1 e Z2 – posizioni dei pesi correttivi installati, calcolate dalla posizione Z1 in base al senso di rotazione. Z1 è la posizione in cui è stato installato il peso di prova.

Fig. 7.16 Posizioni fisse. Diagramma polare.

• “Raggio di montaggio della massa, mm” – “Piano 1” – Raggio del peso di prova nel piano 1. È necessario calcolare l’entità dello squilibrio iniziale e residuo per determinare la conformità con la tolleranza per lo squilibrio residuo dopo l’equilibratura.
• “Lasciare il peso di prova nel Piano1." Di solito il peso di prova viene rimosso durante il processo di equilibratura. Ma in alcuni casi è impossibile rimuoverlo, quindi è necessario impostare un segno di spunta in questo punto per tenere conto della massa del peso di prova nei calcoli.
• “Inserimento manuale dei dati” – utilizzato per immettere manualmente il valore di vibrazione e la fase nei campi appropriati sul lato sinistro della finestra e calcolare la massa e l'angolo di installazione del peso di correzione quando si passa a “Risultatischeda "
• Pulsante "Ripristino dei dati di sessione". Durante l'equilibratura, i dati misurati vengono salvati nel file session1.ini. Se il processo di misurazione è stato interrotto a causa del blocco del computer o per altri motivi, facendo clic su questo pulsante è possibile ripristinare i dati di misurazione e continuare l'equilibratura dal momento dell'interruzione.
• Eliminazione dell'eccentricità del mandrino (bilanciamento dell'indice) Bilanciamento con partenza supplementare per eliminare l'influenza dell'eccentricità del mandrino (perno di bilanciamento). Montare il rotore alternativamente a 0° e a 180° rispetto all'asse. Misurare gli squilibri in entrambe le posizioni.
• Tolleranza di bilanciamento Immissione o calcolo delle tolleranze di sbilanciamento residuo in g x mm (classi G)
• Utilizzare il grafico polare Utilizzare il grafico polare per visualizzare i risultati del bilanciamento

Bilanciamento a 1 piano. Nuovo rotore

Come notato sopra, “Nuovo rotore"l'equilibratura richiede due prove e almeno una prova di regolazione della macchina equilibratrice.

Run#0 (esecuzione iniziale)

Dopo aver installato i sensori sul rotore di bilanciamento ed aver inserito i parametri di impostazione, è necessario accendere la rotazione del rotore e, quando raggiunge la velocità di lavoro, premere il tasto “Run#0” per avviare le misurazioni. Il pulsante “GraficiSi aprirà la scheda "" nel pannello di destra, dove verranno mostrati la forma d'onda e lo spettro della vibrazione. Nella parte inferiore della scheda, viene conservato un file storico, in cui vengono salvati i risultati di tutti gli avviamenti con riferimento temporale. Su disco, questo file viene salvato nella cartella di archivio con il nome "memo.txt".

Fig. 7.19. Bilanciamento su un piano. Corsa iniziale (Run#0). Scheda Grafici

Al termine del processo di misurazione, nella finestra Run#0 Nel pannello di sinistra appaiono i risultati della misurazione: la velocità del rotore (RPM), il valore RMS (Vo1) e la fase (F1) della vibrazione 1x.

Il "F5-Torna all'esecuzione#0Il pulsante " " (o il tasto funzione F5) serve per tornare alla sezione Run#0 e, se necessario, per ripetere la misura dei parametri di vibrazione.

Run#1 (Prova di massa Piano 1)

Prima di iniziare la misurazione dei parametri di vibrazione nella sezione “Run#1 (Prova di massa Piano 1), un peso di prova dovrebbe essere installato secondo "Peso di prova massa" campo.

L'obiettivo dell'installazione di un peso di prova è quello di valutare come cambia la vibrazione del rotore quando un peso noto viene installato in un punto (angolo) noto. Il peso di prova deve modificare l'ampiezza della vibrazione di 30% un valore inferiore o superiore all'ampiezza iniziale o cambiare la fase di 30 gradi o più rispetto alla fase iniziale.

Se è necessario utilizzare il “Coefficiente salvato.” bilanciamento per ulteriori lavori, il punto (angolo) di installazione del peso di prova deve essere lo stesso del punto (angolo) del segno riflettente.

Riavviare la rotazione del rotore della macchina equilibratrice e assicurarsi che la frequenza di rotazione sia stabile. Quindi fare clic su "F7-Run#1" (o premere il tasto F7 sulla tastiera del computer).

Dopo la misurazione nelle finestre corrispondenti del “Run#1 (Prova di massa Piano 1)”, vengono visualizzati i risultati della misurazione della velocità del rotore (RPM), nonché il valore della componente RMS (Vо1) e della fase (F1) della vibrazione 1x.

Allo stesso tempo, il "sistema" diRisultato” si apre sul lato destro della finestra.

Questa scheda visualizza i risultati del calcolo della massa e dell'angolo del peso correttivo che deve essere installato sul rotore per compensare lo squilibrio.

Inoltre, nel caso di utilizzo del sistema di coordinate polari, il display mostra il valore della massa (M1) e l'angolo di installazione (f1) del peso di correzione.

In caso di "Posizioni fisse"verranno mostrati i numeri delle posizioni (Zi, Zj) e la massa divisa del peso di prova.

Fig. 7.20. Bilanciamento su un piano. Esecuzione#1 e risultato del bilanciamento.

Se Grafico polare viene controllato il diagramma polare.

Fig. 7.21. Il risultato del bilanciamento. Grafico polare.

Fig. 7.22. Il risultato dell'equilibratura. Peso suddiviso (posizioni fisse)

Anche se “Grafico polare" è stato selezionato, verrà visualizzato il grafico polare.

Fig. 7.23. Peso suddiviso su posizioni fisse. Grafico polare

Dopo aver installato il peso di correzione sul rotore di equilibratura nella finestra operativa, è necessario eseguire un RunC (trim) e valutare l'efficacia dell'equilibratura eseguita.

RunC (controllo della qualità dell'equilibrio)

Per eseguire la misurazione delle vibrazioni nel “RunC (controllo della qualità dell'equilibrio)”, clicca su “F7 - RunTrim” (oppure premere il tasto F7 sulla tastiera).

Al completamento con successo del processo di misurazione, nel “RunC (controllo della qualità dell'equilibrio)” nel pannello di sinistra, vengono visualizzati i risultati della misurazione della velocità del rotore (RPM), nonché il valore della componente RMS (Vo1) e della fase (F1) della vibrazione 1x.

Nella sezione "RisultatoNella scheda "Peso correttivo aggiuntivo" vengono visualizzati i risultati del calcolo della massa e dell'angolo di montaggio del peso correttivo aggiuntivo.

Fig. 7.24. Bilanciamento su un piano. Esecuzione di un RunTrim. Scheda Risultato

Questo peso può essere aggiunto al peso di correzione già montato sul rotore per compensare lo squilibrio residuo. Inoltre, nella parte inferiore di questa finestra viene visualizzato lo squilibrio residuo del rotore ottenuto dopo l'equilibratura.

Se l'entità delle vibrazioni residue e/o dello squilibrio residuo del rotore equilibrato soddisfa i requisiti di tolleranza stabiliti nella documentazione tecnica, il processo di equilibratura può essere completato.

In caso contrario, il processo di bilanciamento può continuare. Ciò consente al metodo delle approssimazioni successive di correggere eventuali errori che possono verificarsi durante l'installazione (rimozione) del peso correttivo su un rotore bilanciato.

Quando si continua il processo di equilibratura sul rotore di equilibratura, è necessario installare (rimuovere) una massa correttiva aggiuntiva, i cui parametri sono indicati nella sezione “Masse e angoli di correzione“.

Coefficienti di influenza (1 piano)

Il "F4-Coeff. inf." nella sezione "RisultatoLa scheda " viene utilizzata per visualizzare e memorizzare nella memoria del computer i coefficienti di bilanciamento del rotore (coefficienti di influenza) calcolati dai risultati delle esecuzioni di calibrazione.

Quando viene premuto, il “Coefficienti di influenza (piano singolo)” appare sul display del computer, in cui vengono visualizzati i coefficienti di bilanciamento calcolati dai risultati delle prove di calibrazione (test). Se durante la successiva equilibratura di questa macchina si suppone di utilizzare la finestra “Coefficiente salvato.” Modalità, questi coefficienti devono essere memorizzati nella memoria del computer.

Per fare ciò, clicca su “F9 - Salva” e vai alla seconda pagina del “Archivio coefficiente di influenza. Piano singolo.“

Fig. 7.25. Coefficienti di bilanciamento nel 1° piano

Quindi è necessario immettere il nome di questa macchina nel campo "Rotore” colonna e fare clic su “F2-Salva” per salvare i dati specificati sul computer.

Quindi puoi tornare alla finestra precedente premendo il tasto “F10-Esci” (o il tasto funzione F10 sulla tastiera del computer).

Fig. 7.26. “Archivio coefficiente di influenza. Piano singolo.”

Rapporto di bilanciamento

Dopo aver bilanciato tutti i dati salvati e creato il report di bilanciamento, è possibile visualizzare e modificare il report nell'editor integrato. Nella finestra “Bilanciamento dell’archivio su un piano” (Fig. 7.9) premere il pulsante “F9 -Rapporto” per accedere all’editor del report di bilanciamento.

Fig. 7.27. Rapporto di bilanciamento.

Procedura di bilanciamento dei coefficienti salvata con coefficienti di influenza salvati in 1 piano

Impostazione del sistema di misura (inserimento dei dati iniziali)

Coefficiente di bilanciamento salvato può essere eseguita su una macchina per la quale i coefficienti di bilanciamento sono già stati determinati e inseriti nella memoria del computer.

Inserimento dei dati iniziali per Coefficiente di bilanciamento salvato (come nel caso di primario(“Nuovo rotore“) bilanciamento) inizia nel “Bilanciamento su un singolo piano. Impostazioni di bilanciamento.“.

In questo caso, nel campo "Coefficienti di influenza", selezionare la sezione "Coefficiente salvato”. In questo caso, la seconda pagina del “Coefficiente di influenza archivio. Piano singolo.”, che memorizza un archivio dei coefficienti di bilanciamento salvati.

Fig. 7.28. Bilanciamento con coefficienti di influenza salvati in 1 piano

Scorrendo la tabella di questo archivio tramite i tasti di controllo “►” o “◄”, è possibile selezionare il record desiderato con i coefficienti di equilibratura della macchina di nostro interesse. Quindi, per utilizzare questi dati nelle misurazioni correnti, premere il tasto “F2 - Seleziona".

Dopodiché, il contenuto di tutte le altre finestre del “Bilanciamento su un singolo piano. Impostazioni di bilanciamento.” vengono compilati automaticamente.

Dopo aver completato l'inserimento dei dati iniziali, si può iniziare a misurare.

Misurazioni durante il bilanciamento con coefficienti di influenza salvati

L'equilibratura con i coefficienti d'influenza memorizzati richiede solo una corsa iniziale e almeno una corsa di prova della macchina equilibratrice.

Per effettuare la misurazione dei parametri di vibrazione nel “Run#0 (iniziale, senza massa di prova)sezione ", premere"F7 - Esegui#0” (oppure premere il tasto F7 sulla tastiera del computer).

Fig. 7.29. Bilanciamento con coefficienti di influenza salvati in un piano. Risultati dopo una corsa.

Nei campi corrispondenti di “Run#0Nella sezione " " vengono visualizzati i risultati della misurazione della velocità del rotore (RPM), del valore della componente RMS (Vо1) e della fase (F1) della vibrazione 1x.

Allo stesso tempo, il "sistema" diRisultatoLa scheda "visualizza i risultati del calcolo della massa e dell'angolo del peso correttivo, che deve essere installato sul rotore per compensare lo squilibrio.

Inoltre, nel caso di utilizzo di un sistema di coordinate polari, il display mostra i valori di massa e gli angoli di installazione dei pesi di correzione.

In caso di suddivisione del peso correttivo sulle posizioni fisse, vengono visualizzati i numeri delle posizioni del rotore di bilanciamento e la massa di peso che deve essere installata su di esse.

Inoltre, il processo di bilanciamento viene eseguito in conformità con le raccomandazioni indicate nella sezione 7.4.2. per il bilanciamento primario.

Eliminazione dell'eccentricità del mandrino (bilanciamento dell'indice)

Se durante l'equilibratura il rotore viene installato in un mandrino cilindrico, l'eccentricità del mandrino può introdurre un ulteriore errore. Per eliminare questo errore, il rotore deve essere posizionato nel mandrino a 180 gradi ed effettuare un ulteriore avviamento. Questa operazione si chiama bilanciamento dell'indice.

Per eseguire il bilanciamento dell'indice, il programma Balanset-1A prevede un'opzione speciale. Quando si seleziona l'eliminazione dell'eccentricità del mandrino, nella finestra di equilibratura compare un'ulteriore sezione RunEcc.

Figura 7.30. La finestra di lavoro per il bilanciamento degli indici.

Dopo aver eseguito l'esecuzione di # 1 (piano di massa di prova 1), viene visualizzata la finestra

Fig. 7.31 Finestra di attenzione per il bilanciamento degli indici.

Dopo aver installato il rotore con una rotazione di 180°, è necessario completare il comando Run Ecc. Il programma calcolerà automaticamente il reale squilibrio del rotore senza influire sull'eccentricità del mandrino.

7.5 Bilanciamento su due piani

Prima di iniziare il lavoro nel Bilanciamento su due piani è necessario installare i sensori di vibrazione sul corpo macchina nei punti di misura selezionati e collegarli rispettivamente agli ingressi X1 e X2 dell'unità di misura.

Un sensore ottico dell'angolo di fase deve essere collegato all'ingresso X3 dell'unità di misura. Inoltre, per utilizzare questo sensore, è necessario incollare un nastro riflettente sulla superficie accessibile del rotore della macchina di bilanciamento.

I requisiti dettagliati per la scelta del luogo di installazione dei sensori e per il loro montaggio presso l'impianto durante il bilanciamento sono riportati nell'Appendice 1.

Il lavoro sul programma nel “Bilanciamento su due pianiLa modalità "si avvia dalla finestra principale dei programmi.

Fare clic sul pulsante "F3 - Due aerei" (o premere il tasto F3 sulla tastiera del computer).

Successivamente cliccare sul pulsante “F7 – Bilanciamento”, dopodiché sullo schermo del computer apparirà una finestra di lavoro (vedere Fig. 7.13), selezione dell’archivio per il salvataggio dei dati durante il bilanciamento su due piani.

Fig. 7.32 Finestra dell'archivio di bilanciamento a due piani.

In questa finestra è necessario inserire i dati del rotore bilanciato. Dopo aver premuto il tasto “F10-OK”, apparirà una finestra di bilanciamento.

Impostazioni di bilanciamento (2 piani)

Figura 7.33. Finestra di bilanciamento su due piani.

Sul lato destro della finestra c'è la scritta "Impostazioni di bilanciamento” scheda per immettere le impostazioni prima del bilanciamento.

• Coefficienti di influenza – Bilanciamento di un nuovo rotore o bilanciamento mediante coefficienti di influenza memorizzati (coefficienti di bilanciamento)
• Eliminazione dell'eccentricità del mandrino – Bilanciamento con avviamento supplementare per eliminare l’influenza dell’eccentricità del mandrino
• Metodo di fissaggio del peso – Installazione di pesi correttivi in un punto qualsiasi sulla circonferenza del rotore o in una posizione fissa. Calcoli per la foratura durante la rimozione della massa.
  • “Posizione libera” – i pesi possono essere installati in posizioni angolari arbitrarie sulla circonferenza del rotore.
  • “Posizione fissa” – il peso può essere installato in posizioni angolari fisse sul rotore, ad esempio su pale o fori (ad esempio 12 fori - 30 gradi), ecc. Il numero di posizioni fisse deve essere inserito nell'apposito campo. Dopo l'equilibratura, il programma dividerà automaticamente il peso in due parti e indicherà il numero di posizioni su cui è necessario stabilire le masse ottenute.
• Peso di prova massa – Peso di prova
• Lasciare il peso di prova nel Piano1 / Piano2 – Rimuovere o lasciare il peso di prova durante il bilanciamento.
• Raggio di montaggio della massa, mm – Raggio di prova di montaggio e pesi correttivi
• Tolleranza di bilanciamento – Inserimento o calcolo delle tolleranze di squilibrio residuo in g-mm
• Utilizzare il grafico polare – Utilizzare il grafico polare per visualizzare i risultati del bilanciamento
• Inserimento manuale dei dati – Inserimento manuale dei dati per il calcolo dei pesi di bilanciamento
• Ripristino dei dati dell'ultima sessione – Recupero dei dati di misura dell’ultima sessione in caso di mancato proseguimento dell’equilibratura.

Bilanciamento di 2 aerei. Nuovo rotore

Impostazione del sistema di misura (inserimento dei dati iniziali)

Inserimento dei dati iniziali per il Bilanciamento del nuovo rotore nel “Bilanciamento su due piani. Impostazioni“.

In questo caso, nel campo "Coefficienti di influenza", selezionare la sezione "Nuovo rotore" articolo.

Inoltre, nella sezione "Peso di prova massa", è necessario selezionare l'unità di misura della massa del peso di prova - "Grammo" o "Percentuale“.

Nella scelta dell'unità di misura “Percentuale", tutti gli ulteriori calcoli della massa del peso correttivo saranno eseguiti come percentuale rispetto alla massa del peso di prova.

Quando si sceglie il “Grammo"unità di misura, tutti gli ulteriori calcoli della massa del peso correttore saranno eseguiti in grammi. Quindi inserisci nelle finestre situate a destra della scritta"Grammo" la massa dei pesi di prova che saranno installati sul rotore.

Calcolo della tolleranza per lo squilibrio residuo (tolleranza di bilanciamento)

La tolleranza per lo squilibrio residuo (tolleranza di equilibratura) può essere calcolata secondo la procedura descritta nella norma ISO 1940 Vibrazioni. Requisiti di qualità dell'equilibratura per rotori in stato costante (rigido). Parte 1. Specifica e verifica delle tolleranze di equilibratura.

Fig. 7.34. Finestra di calcolo della tolleranza di bilanciamento

Esecuzione iniziale (Run#0)

Quando si bilancia su due piani nel “Nuovo rotore”, l'equilibratura richiede tre cicli di calibrazione e almeno un ciclo di prova della macchina equilibratrice.

La misurazione delle vibrazioni al primo avvio della macchina viene eseguita nel “Equilibrio su due piani"finestra di lavoro nella"Run#0sezione ".

Fig. 7.35. Risultati delle misure di bilanciamento su due piani dopo la corsa iniziale.

Per misurare i parametri di vibrazione nel Run#0 sezione, clicca su “F7 - Esegui#0” (o premere il tasto F7 sulla tastiera del computer)

I risultati della misurazione della velocità del rotore (RPM), del valore RMS (VО1, VО2) e delle fasi (F1, F2) della vibrazione 1x appaiono nelle finestre corrispondenti del Run#0 sezione.

Esecuzione#1.Massa di prova nel piano1

Prima di iniziare a misurare i parametri di vibrazione nella sezione "Esecuzione#1.Massa di prova nel piano1", si deve arrestare la rotazione del rotore della macchina equilibratrice e installare un peso di prova su di esso, la massa selezionata nella sezione "Peso di prova massasezione ".

Dopodiché, è necessario attivare nuovamente la rotazione del rotore della macchina di bilanciamento e assicurarsi che sia entrata in modalità operativa.

Per misurare i parametri di vibrazione nella schermata "Eseguire # 1.Prova di massa nel piano1”, clicca su “F7 - Esegui#1" (o premere il tasto F7 sulla tastiera del computer).

Una volta completato con successo il processo di misurazione, si torna alla scheda dei risultati della misurazione.

In questo caso, nelle finestre corrispondenti della finestra "Esecuzione#1. Massa di prova nel piano1", i risultati della misurazione della velocità del rotore (RPM), nonché il valore delle componenti del valore efficace (Vо1, Vо2) e delle fasi (F1, F2) della vibrazione 1x.

“Esegui # 2. Massa di prova nel piano 2”

Prima di iniziare a misurare i parametri di vibrazione nella sezione "Esecuzione di # 2.Prova di massa nel piano2", è necessario eseguire le seguenti operazioni:

• arrestare la rotazione del rotore della macchina equilibratrice;
• rimuovere il peso di prova installato nel piano 1;
• installare un peso di prova nel piano 2, la massa selezionata nella sezione “Peso di prova massa“.

Successivamente, attivare la rotazione del rotore della macchina equilibratrice e assicurarsi che abbia raggiunto la velocità di funzionamento.

Per iniziare la misurazione delle vibrazioni nel “Esecuzione di # 2.Prova di massa nel piano2”, clicca su “F7 - Esecuzione # 2” (o premere il tasto F7 sulla tastiera del computer). Quindi il pulsante “Risultato” si apre la scheda.

Nel caso in cui si utilizzi l'opzione Metodo di fissaggio del peso” – “Posizioni libere, il display mostra i valori di massa (M1, M2) e gli angoli di installazione (f1, f2) dei pesi correttivi.

Fig. 7.36. Risultati del calcolo dei pesi correttivi - posizione libera

Fig. 7.37. Risultati del calcolo dei pesi correttivi - posizione libera. Diagramma polare

Nel caso in cui si utilizzi il metodo del fissaggio del peso” – “Posizioni fisse

Fig. 7.38. Risultati del calcolo dei pesi correttivi – posizione fissa.

Fig. 7.39. Risultati del calcolo dei pesi correttivi - posizione fissa. Diagramma polare.

Nel caso di utilizzo del metodo di attacco del peso” – “Scanalatura circolare“

Fig. 7.40. Risultati del calcolo dei pesi correttivi – Scanalatura circolare.

RunC (Corsa di rifinitura)

Dopo aver installato il peso di correzione sul rotore di bilanciamento, è necessario eseguire un RunC (assetto) e valutare l'efficacia del bilanciamento eseguito.

Per misurare i parametri di vibrazione nella sezione RunTrim (Verifica qualità bilanciamento), fare clic su "F7 - RunTrim" (o premere il tasto F7 sulla tastiera del computer).

Saranno mostrati i risultati della misurazione della frequenza di rotazione del rotore (RPM), nonché il valore della componente RMS (Vо1) e della fase (F1) della vibrazione 1x.

Il "Risultato” appare la scheda sul lato destro della finestra di lavoro con la tabella dei risultati delle misurazioni, che visualizza i risultati del calcolo dei parametri dei pesi correttivi aggiuntivi.

Questi pesi possono essere aggiunti ai pesi correttivi già installati sul rotore per compensare lo squilibrio residuo.

Inoltre, nella parte inferiore di questa finestra viene visualizzato lo squilibrio residuo del rotore ottenuto dopo il bilanciamento.

Nel caso in cui i valori delle vibrazioni residue e/o dello squilibrio residuo del rotore bilanciato soddisfino i requisiti di tolleranza stabiliti nella documentazione tecnica, il processo di equilibratura può essere completato.

In caso contrario, il processo di bilanciamento può continuare. Ciò consente al metodo delle approssimazioni successive di correggere eventuali errori che possono verificarsi durante l'installazione (rimozione) del peso correttivo su un rotore bilanciato.

Quando si continua il processo di equilibratura sul rotore di equilibratura, è necessario installare (rimuovere) una massa correttiva aggiuntiva, i cui parametri sono indicati nella finestra "Risultato".

Nella sezione "Risultato"Nella finestra sono presenti due pulsanti di controllo: "F4-Coeff. inf.“, “F5 - Modifica dei piani di correzione“.

Coefficienti di influenza (2 piani)

Il "F4-Coeff. inf.Il pulsante "" (o il tasto funzione F4 sulla tastiera del computer) viene utilizzato per visualizzare e salvare i coefficienti di bilanciamento del rotore nella memoria del computer, calcolati dai risultati di due avvii di calibrazione.

Quando viene premuto, il “Coefficienti di influenza (due piani)Sul display del computer appare la finestra di lavoro in cui vengono visualizzati i coefficienti di bilanciamento calcolati in base ai risultati dei primi tre avvii di calibrazione.

Fig. 7.41. Finestra di lavoro con coefficienti di bilanciamento in 2 piani.

In futuro, quando si bilancia questo tipo di macchina, si suppone che sarà necessario utilizzare il “Coefficiente salvato.” modalità e coefficienti di bilanciamento memorizzati nella memoria del computer.

Per salvare i coefficienti, fare clic sul pulsante "F9 - Salva" e passare alla sezione "Archivio dei coefficienti di influenza (2 piani)" (vedere Fig. 7.42)

Fig. 7.42. La seconda pagina della finestra di lavoro con i coefficienti di bilanciamento su 2 piani.

Modifica dei piani di correzione

Il "F5 - Modifica dei piani di correzioneIl pulsante " " viene utilizzato quando è necessario modificare la posizione dei piani di correzione, quando è necessario ricalcolare le masse e gli angoli di installazione dei pesi correttivi.

Questa modalità è utile soprattutto per equilibrare rotori di forma complessa (ad esempio, alberi a gomito).

Quando si preme questo pulsante, la finestra di lavoro "Ricalcolo della massa dei pesi di correzione e dell'angolo per altri piani di correzione” viene visualizzato sullo schermo del computer.

In questa finestra di lavoro, si deve selezionare una delle 4 opzioni possibili facendo clic sull'immagine corrispondente.

I piani di correzione originali (Н1 e Н2) sono contrassegnati in verde, e quelli nuovi (K1 e K2), di cui si parla, in rosso.

Poi, nel “Dati di calcolo”, inserisci i dati richiesti, tra cui:

• la distanza tra i piani di correzione corrispondenti (a, b, c);
• nuovi valori dei raggi di installazione dei pesi correttivi sul rotore (R1', R2').

Dopo aver inserito i dati, è necessario premere il pulsante "F9-calcolo“

I risultati del calcolo (masse M1, M2 e angoli di installazione dei pesi correttivi f1, f2) vengono visualizzati nella sezione corrispondente di questa finestra di lavoro.

Fig. 7.43 Modifica dei piani di correzione. Ricalcolo della massa di correzione e dell'angolo rispetto ad altri piani di correzione.

Bilanciamento del coefficiente salvato su 2 piani

Coefficiente di bilanciamento salvato può essere eseguita su una macchina per la quale i coefficienti di bilanciamento sono già stati determinati e salvati nella memoria del computer.

L'inserimento dei dati iniziali per il ribilanciamento inizia nel “Bilanciamento su due piani. Impostazioni di bilanciamento“.

In questo caso, nel campo "Coefficienti di influenza", selezionare la sezione "Coefficiente salvato.” Articolo. In questo caso, la finestra “Archivio dei coefficienti di influenza (2 piani)” in cui è memorizzato l’archivio dei coefficienti di bilanciamento precedentemente determinati.

Scorrendo la tabella di questo archivio tramite i tasti di controllo “►” o “◄”, è possibile selezionare il record desiderato con i coefficienti di equilibratura della macchina di nostro interesse. Quindi, per utilizzare questi dati nelle misurazioni correnti, premere il tasto “F2 - OK” e tornare alla finestra di lavoro precedente.

Fig. 7.44. La seconda pagina della finestra di lavoro con i coefficienti di bilanciamento su 2 piani.

Dopodiché, il contenuto di tutte le altre finestre del “Bilanciamento in 2 pl. Dati di origine” viene compilato automaticamente.

Coefficiente salvato. Bilanciamento

“Coefficiente salvato.” l’equilibratura richiede solo un avvio di messa a punto e almeno un avvio di prova della macchina equilibratrice.

Misura delle vibrazioni all'inizio della sintonizzazione (Esecuzione # 0) della macchina viene eseguita nel “Bilanciamento su 2 piani"finestra di lavoro con una tabella dei risultati di bilanciamento nel Esecuzione # 0 sezione.

Per misurare i parametri di vibrazione nel Esecuzione # 0 sezione, fare clic su "F7 - Esegui#0" (o premere il tasto F7 sulla tastiera del computer).

I risultati della misurazione della velocità del rotore (RPM), così come il valore delle componenti del valore efficace (VО1, VО2) e delle fasi (F1, F2) della vibrazione 1x appaiono nei campi corrispondenti della finestra di dialogo Esecuzione # 0 sezione.

Allo stesso tempo, il "sistema" diRisultatoSi apre la scheda " , che mostra i risultati del calcolo dei parametri dei pesi correttivi che devono essere installati sul rotore per compensarne lo squilibrio.

Inoltre, nel caso di utilizzo del sistema di coordinate polari, il display mostra i valori di massa e gli angoli di installazione dei pesi correttivi.

In caso di scomposizione dei pesi correttivi sulle pale, vengono visualizzati i numeri delle pale del rotore di bilanciamento e la massa dei pesi che devono essere installati su di esse.

Inoltre, il processo di bilanciamento viene eseguito in conformità con le raccomandazioni di cui alla sezione 7.6.1.2. per il bilanciamento primario.

Eliminazione dell'eccentricità del mandrino (bilanciamento dell'indice) - Due piani

Se durante l'equilibratura il rotore viene installato in un mandrino cilindrico, l'eccentricità del mandrino può introdurre un ulteriore errore. Per eliminare questo errore, il rotore deve essere posizionato nel mandrino a 180 gradi ed effettuare un ulteriore avviamento. Questa operazione si chiama bilanciamento dell'indice.

Per eseguire il bilanciamento dell'indice, il programma Balanset-1A prevede un'opzione speciale. Quando si seleziona l'eliminazione dell'eccentricità del mandrino, nella finestra di equilibratura compare un'ulteriore sezione RunEcc.

Figura 7.45. La finestra di lavoro per il bilanciamento degli indici.

Dopo aver eseguito l'esecuzione di # 2 (Piano di massa di prova 2), viene visualizzata la finestra

Fig. 7.46. Finestre di attenzione

Dopo aver installato il rotore con una rotazione di 180°, è necessario completare il comando Run Ecc. Il programma calcolerà automaticamente il reale squilibrio del rotore senza influire sull'eccentricità del mandrino.

7.6 Modalità grafici

Il lavoro in modalità “Grafici” inizia dalla finestra Iniziale (vedi Fig. 7.1) premendo “F8 – Grafici”. Si apre quindi una finestra “Misura delle vibrazioni su due canali. Grafici” (vedi Fig. 7.19).

Fig. 7.47. Finestra operativa “Misura delle vibrazioni su due canali. Grafici”.

In questa modalità è possibile tracciare quattro versioni del grafico delle vibrazioni.

La prima versione consente di ottenere una funzione temporale della vibrazione complessiva (della velocità di vibrazione) sul primo e sul secondo canale di misura.

La seconda versione consente di ottenere grafici della vibrazione (della velocità di vibrazione), che si verifica sulla frequenza di rotazione e sulle sue componenti armoniche superiori.

Questi grafici sono ottenuti come risultato del filtraggio sincrono della funzione tempo di vibrazione complessiva.

La terza versione fornisce grafici delle vibrazioni con i risultati dell'analisi armonica.

La quarta versione consente di ottenere un grafico delle vibrazioni con i risultati dell'analisi dello spettro.

Grafici delle vibrazioni complessive

Per tracciare un grafico delle vibrazioni complessive nella finestra operativa "Misura delle vibrazioni su due canali. Grafici"è necessario selezionare la modalità di funzionamento"vibrazioni complessive" facendo clic sul pulsante appropriato. Impostare quindi la misurazione delle vibrazioni nella casella "Durata, in secondi", facendo clic sul pulsante "▼" e selezionando dall'elenco a discesa la durata desiderata del processo di misurazione, che può essere pari a 1, 5, 10, 15 o 20 secondi;

Una volta pronti, premere (cliccare) il tasto “F9- Pulsante "Misura", il processo di misurazione delle vibrazioni inizia simultaneamente su due canali.

Al termine del processo di misurazione, nella finestra operativa appaiono i grafici della funzione temporale della vibrazione complessiva del primo (rosso) e del secondo (verde) canale (v. Fig. 7.47).

Su questi grafici il tempo è tracciato sull'asse X e l'ampiezza della velocità di vibrazione (mm/sec) è tracciata sull'asse Y.

Fig. 7.48. Finestra operativa per l'output della funzione tempo dei grafici di vibrazione complessivi

In questi grafici sono presenti anche dei segni (di colore blu) che collegano i grafici delle vibrazioni complessive con la frequenza di rotazione del rotore. Inoltre, ogni segno indica l'inizio (la fine) della prossima rivoluzione del rotore.

Per modificare la scala del grafico sull'asse X, è possibile utilizzare il cursore indicato dalla freccia nella figura 7.20.

Grafici di vibrazione 1x

Per tracciare un grafico delle vibrazioni 1x nella finestra operativa "Misura delle vibrazioni su due canali. Grafici"è necessario selezionare la modalità di funzionamento"1x vibrazione” cliccando sul pulsante appropriato.

Quindi appare la finestra operativa “1x vibrazione”.

Premere (cliccare) il tasto “F9- Pulsante "Misura", il processo di misurazione delle vibrazioni inizia simultaneamente su due canali.

Fig. 7.49. Finestra operativa per l'output dei grafici delle vibrazioni 1x.

Dopo il completamento del processo di misurazione e il calcolo matematico dei risultati (filtraggio sincrono della funzione temporale della vibrazione complessiva) sulla visualizzazione nella finestra principale su un periodo pari a un giro del rotore appaiono i grafici del 1x vibrazione su due canali.

In questo caso, un grafico per il primo canale è rappresentato in rosso e per il secondo canale in verde. Su questi grafici l'angolo di rotazione del rotore è tracciato (da segno a segno) sull'asse X e l'ampiezza della velocità di vibrazione (mm/sec) è tracciata sull'asse Y.

Inoltre, nella parte superiore della finestra di lavoro (a destra del pulsante “F9 – Misura“) valori numerici delle misurazioni delle vibrazioni di entrambi i canali, simili a quelli che otteniamo nel “Misuratore di vibrazioni", vengono visualizzati.

In particolare: Valore RMS della vibrazione complessiva (V1, V2), la grandezza dell'RMS (V1o, V2o) e fase (Fi, Fj) della vibrazione 1x e della velocità del rotore (Nrev).

Diagrammi delle vibrazioni con i risultati dell'analisi armonica

Per tracciare un grafico con i risultati dell'analisi armonica nella finestra operativa "Misura delle vibrazioni su due canali. Grafici"è necessario selezionare la modalità di funzionamento"Analisi armonica” cliccando sul pulsante appropriato.

Appare quindi una finestra operativa per l'output simultaneo dei grafici della funzione temporanea e dello spettro degli aspetti armonici delle vibrazioni il cui periodo è uguale o multiplo della frequenza di rotazione del rotore.

Fig. 7.50. Armoniche della finestra operativa della vibrazione 1x.

Una volta pronti, premere (cliccare) il tasto “F9- Pulsante "Misura", il processo di misurazione delle vibrazioni inizia simultaneamente su due canali.

Dopo il completamento del processo di misurazione, nella finestra operativa compaiono i grafici della funzione temporale (grafico superiore) e le armoniche della vibrazione 1x (grafico inferiore).

Il numero di componenti armoniche è riportato sull'asse X, mentre l'RMS della velocità di vibrazione (mm/sec) è riportato sull'asse Y.

Grafici del dominio del tempo e dello spettro delle vibrazioni

Per tracciare un grafico dello spettro utilizzare “Spettro F5scheda ":

Appare quindi una finestra operativa per l'output simultaneo dei grafici delle onde e dello spettro delle vibrazioni.

Fig. 7.51. Finestra operativa per l'output dello spettro di vibrazione.

Una volta pronti, premere (cliccare) il tasto “F9- Pulsante "Misura", il processo di misurazione delle vibrazioni inizia simultaneamente su due canali.

Dopo il completamento del processo di misurazione, nella finestra operativa compaiono i grafici della funzione temporale (grafico superiore) e dello spettro di vibrazione (grafico inferiore).

La frequenza di vibrazione è riportata sull'asse X e l'RMS della velocità di vibrazione (mm/sec) è riportato sull'asse Y.

In questo caso, il grafico del primo canale è rappresentato in rosso e quello del secondo in verde.

8. Istruzioni generali sul funzionamento e la manutenzione del dispositivo

8.1 Criteri di bilanciamento della qualità (norma ISO 2372)

La qualità dell'equilibratura può essere valutata utilizzando i livelli di vibrazione stabiliti dalla norma ISO 2372. La tabella seguente mostra i livelli di vibrazione accettabili per diverse classi di macchine:

Nota: questi valori forniscono indicazioni per la valutazione della qualità dell'equilibratura. Fare sempre riferimento alle specifiche del produttore dell'attrezzatura e agli standard applicabili alla propria applicazione.

8.2 Requisiti di manutenzione

ALLEGATO 1. BILANCIAMENTO DEL ROTORE

Il rotore è un corpo che ruota attorno a un asse specifico ed è trattenuto dalle sue superfici di appoggio nei supporti. Le superfici di appoggio del rotore trasmettono il peso ai supporti tramite cuscinetti volventi o radenti. Con il termine "superficie di appoggio" ci riferiamo semplicemente al perno* o alle superfici che lo sostituiscono.

*Perno (Zapfen in tedesco significa “perno”, “perno”) – è una parte di un albero o di un asse, che viene trasportata da un supporto (scatola del cuscinetto).

fig.1 Rotore e forze centrifughe.

In un rotore perfettamente bilanciato, la sua massa è distribuita simmetricamente rispetto all'asse di rotazione. Ciò significa che ogni elemento del rotore può corrispondere a un altro elemento situato simmetricamente rispetto all'asse di rotazione. Durante la rotazione, ogni elemento del rotore agisce su una forza centrifuga diretta in direzione radiale (perpendicolare all'asse di rotazione del rotore). In un rotore bilanciato, la forza centrifuga che agisce su un qualsiasi elemento del rotore è bilanciata dalla forza centrifuga che agisce sull'elemento simmetrico. Ad esempio, gli elementi 1 e 2 (mostrati nella figura 1 e colorati in verde) sono influenzati dalle forze centrifughe F1 e F2: uguali in valore e assolutamente opposte in direzione. Questo vale per tutti gli elementi simmetrici del rotore e quindi la forza centrifuga totale che influenza il rotore è uguale a 0, il rotore è equilibrato. Ma se la simmetria del rotore viene rotta (nella Figura 1, l'elemento asimmetrico è contrassegnato in rosso), allora la forza centrifuga F3, sbilanciata, inizia ad agire sul rotore.

Durante la rotazione, questa forza cambia la direzione insieme alla rotazione del rotore. Il carico dinamico risultante da questa forza viene trasferito ai cuscinetti, causandone un'usura accelerata. Inoltre, sotto l'influenza di questa forza variabile, si verifica una deformazione ciclica dei supporti e della base su cui è fissato il rotore, che produce vibrazioni. Per eliminare lo squilibrio del rotore e le relative vibrazioni, è necessario installare delle masse di bilanciamento che ripristinino la simmetria del rotore.

L'equilibratura del rotore è un'operazione che elimina lo squilibrio aggiungendo masse di bilanciamento.

Il compito del bilanciamento consiste nel trovare il valore e i luoghi (angolo) dell'installazione di una o più masse di bilanciamento.

I tipi di rotori e squilibrio

Considerando la resistenza del materiale del rotore e l'entità delle forze centrifughe che lo influenzano, i rotori possono essere suddivisi in due tipi: rigidi e flessibili.

I rotori rigidi in condizioni operative sotto l'influenza della forza centrifuga possono deformarsi leggermente, ma l'influenza di questa deformazione nei calcoli può quindi essere trascurata.

La deformazione dei rotori flessibili, invece, non deve mai essere trascurata. La deformazione dei rotori flessibili complica la soluzione del problema di bilanciamento e richiede l'uso di altri modelli matematici rispetto al compito di bilanciamento dei rotori rigidi. È importante ricordare che lo stesso rotore a basse velocità di rotazione può comportarsi come un rotore rigido e ad alte velocità come un rotore flessibile. In seguito considereremo solo il bilanciamento di rotori rigidi.

A seconda della distribuzione delle masse sbilanciate lungo la lunghezza del rotore, si possono distinguere due tipi di sbilanciamento: statico e dinamico. Lo stesso vale per l'equilibratura statica e dinamica del rotore.

Lo squilibrio statico del rotore si verifica senza la rotazione del rotore. In altre parole, è quiescente quando il rotore è sotto l'influenza della gravità e, inoltre, abbassa il "punto pesante". Un esempio di rotore con squilibrio statico è presentato nella Fig. 2.

Fig.2

Lo squilibrio dinamico si verifica solo quando il rotore ruota.

Un esempio di rotore con squilibrio dinamico è presentato nella Fig.3.

Fig.3. Squilibrio dinamico del rotore - coppia di forze centrifughe

In questo caso, le masse uguali M1 e M2 sbilanciate si trovano su superfici diverse, in punti diversi lungo la lunghezza del rotore. In posizione statica, ovvero quando il rotore non gira, il rotore può essere influenzato solo dalla gravità e le masse si bilanciano a vicenda. In dinamica, quando il rotore gira, le masse M1 e M2 iniziano a essere influenzate dalle forze centrifughe FЎ1 e FЎ2. Queste forze hanno lo stesso valore e direzione opposta. Tuttavia, poiché si trovano in punti diversi lungo la lunghezza dell'albero e non sono sulla stessa linea, le forze non si compensano a vicenda. Le forze FЎ1 e FЎ2 creano un momento agente sul rotore. Ecco perché questo squilibrio è anche chiamato "momentaneo". Di conseguenza, forze centrifughe non compensate agiscono sui supporti dei cuscinetti, il che può superare significativamente le forze su cui abbiamo fatto affidamento e ridurre anche la durata dei cuscinetti.

Poiché questo tipo di squilibrio si verifica solo in dinamica durante la rotazione del rotore, si chiama dinamico. Non può essere eliminato nel bilanciamento statico (o cosiddetto "sui coltelli") o in altri modi simili. Per eliminare lo squilibrio dinamico, è necessario impostare due pesi compensatori che creino un momento di valore uguale e di direzione opposta al momento derivante dalle masse di M1 e M2. Le masse di compensazione non devono necessariamente essere installate in posizione opposta alle masse M1 e M2 e avere lo stesso valore. L'importante è che creino un momento che compensi completamente il momento di squilibrio.

In generale, le masse M1 e M2 potrebbero non essere uguali tra loro, quindi si verificherà una combinazione di squilibrio statico e dinamico. È teoricamente dimostrato che affinché un rotore rigido elimini il suo squilibrio è necessario e sufficiente installare due pesi distanziati lungo la lunghezza del rotore. Questi pesi compenseranno sia il momento risultante dallo squilibrio dinamico sia la forza centrifuga risultante dall'asimmetria della massa rispetto all'asse del rotore (squilibrio statico). Come di consueto, lo squilibrio dinamico è tipico dei rotori lunghi, come gli alberi, e quello statico di quelli stretti. Tuttavia, se il rotore stretto viene montato obliquo rispetto all'asse, o peggio, deformato (le cosiddette "oscillazioni delle ruote"), in questo caso sarà difficile eliminare lo squilibrio dinamico (vedi Fig. 4), a causa della difficoltà di impostare pesi correttori che creino il giusto momento di compensazione.

Fig.4 Bilanciamento dinamico della ruota oscillante

Poiché la spalla stretta del rotore crea un momento breve, può richiedere pesi correttivi di grande massa. Allo stesso tempo, però, esiste un ulteriore cosiddetto "squilibrio indotto" associato alla deformazione del rotore stretto sotto l'influenza delle forze centrifughe delle masse correttrici.

Vedere l'esempio:

" Istruzioni metodiche sull'equilibratura dei rotori rigidi". ISO 1940-1:2003 Vibrazioni meccaniche - Requisiti di qualità dell'equilibrio per rotori in stato costante (rigido) - Parte 1: Specifica e verifica delle tolleranze di equilibrio

Questo è visibile per le ruote a ventola strette, che, oltre allo squilibrio di potenza, influenzano anche uno squilibrio aerodinamico. È importante ricordare che lo squilibrio aerodinamico, in realtà la forza aerodinamica, è direttamente proporzionale alla velocità angolare del rotore e per compensarla si utilizza la forza centrifuga della massa correttrice, che è proporzionale al quadrato della velocità angolare. Pertanto, l'effetto di bilanciamento può verificarsi solo a una specifica frequenza di bilanciamento. Ad altre velocità ci sarebbe un ulteriore divario. Lo stesso vale per le forze elettromagnetiche in un motore elettromagnetico, anch'esse proporzionali alla velocità angolare. In altre parole, è impossibile eliminare tutte le cause di vibrazione del meccanismo con qualsiasi mezzo di bilanciamento.

Fondamenti di vibrazione

La vibrazione è una reazione del meccanismo all'effetto della forza di eccitazione ciclica. Questa forza può avere diversa natura.

• La forza centrifuga generata dallo squilibrio del rotore è una forza non compensata che agisce sul "punto pesante". In particolare, questa forza e le vibrazioni da essa causate vengono eliminate dall'equilibratura del rotore.
• Forze interagenti, di natura "geometrica", derivanti da errori nella fabbricazione e nell'installazione di componenti accoppiati. Queste forze possono verificarsi, ad esempio, a causa della non circolarità del perno dell'albero, di errori nei profili dei denti degli ingranaggi, dell'ondulazione delle piste dei cuscinetti, del disallineamento degli alberi accoppiati, ecc. In caso di non circolarità dei colli, l'asse dell'albero si sposterà a seconda dell'angolo di rotazione dell'albero. Sebbene questa vibrazione si manifesti alla velocità del rotore, è quasi impossibile eliminarla con l'equilibratura.
• Forze aerodinamiche derivanti dalla rotazione delle ventole e di altri meccanismi delle pale. Forze idrodinamiche derivanti dalla rotazione delle giranti delle pompe idrauliche, delle turbine, ecc.
• Forze elettromagnetiche derivanti dal funzionamento delle macchine elettriche, ad esempio a causa dell'asimmetria degli avvolgimenti del rotore, della presenza di spire in cortocircuito, ecc.

L'entità della vibrazione (ad esempio, la sua ampiezza AB) dipende non solo dall'entità della forza di eccitazione Fт che agisce sul meccanismo con la frequenza circolare ω, ma anche dalla rigidità k della struttura del meccanismo, dalla sua massa m e dal coefficiente di smorzamento C.

Per misurare le vibrazioni e i meccanismi di equilibrio si possono utilizzare diversi tipi di sensori, tra cui:

• sensori di vibrazione assoluti progettati per misurare l'accelerazione delle vibrazioni (accelerometri) e sensori di velocità delle vibrazioni;
• sensori di vibrazione relativi a correnti parassite o capacitivi, progettati per misurare le vibrazioni.

In alcuni casi (quando la struttura del meccanismo lo consente) si possono utilizzare anche sensori di forza per esaminare il peso di vibrazione.

In particolare, sono ampiamente utilizzati per misurare il peso di vibrazione dei supporti delle macchine equilibratrici a cuscinetti rigidi.

La vibrazione è quindi la reazione del meccanismo all'influenza di forze esterne. L'entità della vibrazione dipende non solo dall'entità della forza che agisce sul meccanismo, ma anche dalla rigidità del meccanismo stesso. Due forze della stessa entità possono generare vibrazioni diverse. Nei meccanismi con una struttura di supporto rigida, anche con una piccola vibrazione, le unità di supporto possono essere significativamente influenzate dai pesi dinamici. Pertanto, quando si bilanciano meccanismi con gambe rigide, si applicano i sensori di forza e di vibrazione (vibroaccelerometri). I sensori di vibrazione vengono utilizzati solo su meccanismi con supporti relativamente malleabili, proprio quando l'azione delle forze centrifughe sbilanciate porta a una notevole deformazione dei supporti e alla vibrazione. I sensori di forza vengono utilizzati su supporti rigidi anche quando le forze significative derivanti dallo squilibrio non portano a vibrazioni significative.

La risonanza della struttura

Abbiamo già detto che i rotori si dividono in rigidi e flessibili. La rigidità o la flessibilità del rotore non deve essere confusa con la rigidità o la mobilità dei supporti (fondamenta) su cui si trova il rotore. Il rotore è considerato rigido quando la sua deformazione (flessione) sotto l'azione delle forze centrifughe può essere trascurata. La deformazione del rotore flessibile è relativamente grande e non può essere trascurata.

In questo articolo studiamo solo il bilanciamento dei rotori rigidi. Il rotore rigido (indeformabile) a sua volta può essere posizionato su supporti rigidi o mobili (malleabili). È chiaro che questa rigidezza/mobilità dei supporti è relativa e dipende dalla velocità di rotazione del rotore e dall'entità delle forze centrifughe risultanti. Il limite convenzionale è la frequenza delle oscillazioni libere dei supporti/fondazioni del rotore. Per i sistemi meccanici, la forma e la frequenza delle oscillazioni libere sono determinate dalla massa e dall'elasticità degli elementi del sistema meccanico. In altre parole, la frequenza delle oscillazioni naturali è una caratteristica interna del sistema meccanico e non dipende da forze esterne. Essendo deviati dallo stato di equilibrio, i supporti tendono a tornare alla loro posizione di equilibrio a causa dell'elasticità. Tuttavia, a causa dell'inerzia del rotore massiccio, questo processo è di natura smorzata. Queste oscillazioni sono oscillazioni proprie del sistema rotore-supporto. La loro frequenza dipende dal rapporto tra la massa del rotore e l'elasticità dei supporti.

Quando il rotore inizia a ruotare e la frequenza di rotazione si avvicina alla frequenza delle sue stesse oscillazioni, l'ampiezza delle vibrazioni aumenta bruscamente e può persino portare alla distruzione della struttura.

Esiste il fenomeno della risonanza meccanica. Nella regione di risonanza, una variazione della velocità di rotazione di 100 giri al minuto può portare a un aumento della vibrazione di dieci volte. In questo caso (nella regione di risonanza) la fase della vibrazione cambia di 180°.

Se il progetto del meccanismo è mal progettato e la velocità di funzionamento del rotore è prossima alla frequenza naturale delle oscillazioni, il funzionamento del meccanismo diventa impossibile a causa di vibrazioni eccessivamente elevate. Anche i metodi di bilanciamento standard sono impossibili, poiché i parametri cambiano drasticamente anche con una piccola variazione della velocità di rotazione. Vengono utilizzati metodi speciali nel campo del bilanciamento per risonanza, ma non sono descritti in modo approfondito in questo articolo. È possibile determinare la frequenza delle oscillazioni naturali del meccanismo al momento dell'arresto (quando il rotore è spento) o per impatto con successiva analisi spettrale della risposta del sistema all'urto. Il "Balanset-1" offre la possibilità di determinare le frequenze naturali delle strutture meccaniche con questi metodi.

Per i meccanismi la cui velocità di funzionamento è superiore alla frequenza di risonanza, ovvero che operano in modo risonante, i supporti sono considerati mobili e per la misurazione si utilizzano sensori di vibrazione, principalmente accelerometri di vibrazione che misurano l'accelerazione degli elementi strutturali. Per i meccanismi che operano in modalità hard bearing, i supporti sono considerati rigidi. In questo caso si utilizzano sensori di forza.

Modelli lineari e non lineari del sistema meccanico

I modelli matematici (lineari) sono utilizzati per i calcoli di bilanciamento dei rotori rigidi. La linearità del modello significa che un modello dipende in modo direttamente proporzionale (lineare) dall'altro. Ad esempio, se la massa non compensata del rotore viene raddoppiata, il valore della vibrazione raddoppierà di conseguenza. Per i rotori rigidi è possibile utilizzare un modello lineare, poiché tali rotori non sono deformati. Non è più possibile utilizzare un modello lineare per i rotori flessibili. Per un rotore flessibile, con l'aumento della massa di un punto pesante durante la rotazione, si verifica un'ulteriore deformazione e, oltre alla massa, aumenta anche il raggio del punto pesante. Pertanto, nel caso di un rotore flessibile, la vibrazione sarà più che doppia e i metodi di calcolo abituali non funzioneranno. Inoltre, una violazione della linearità del modello può portare a una variazione dell'elasticità dei supporti in corrispondenza di grandi deformazioni, ad esempio quando piccole deformazioni dei supporti fanno lavorare alcuni elementi strutturali e quando grandi deformazioni includono altri elementi strutturali. Pertanto, è impossibile bilanciare i meccanismi che non sono fissati alla base e, ad esempio, sono semplicemente appoggiati su un pavimento. In caso di vibrazioni significative, la forza di sbilanciamento può staccare il meccanismo dal pavimento, modificando in modo significativo le caratteristiche di rigidità del sistema. Le gambe del motore devono essere fissate saldamente, i bulloni di fissaggio serrati, lo spessore delle rondelle deve garantire una rigidità sufficiente, ecc. In caso di rottura dei cuscinetti, è possibile uno spostamento significativo dell'albero e dei suoi urti, che porterà anche a una violazione della linearità e all'impossibilità di eseguire un bilanciamento di alta qualità.

Metodi e dispositivi per il bilanciamento

Come già detto, il bilanciamento è il processo di combinazione dell'asse centrale principale di inerzia con l'asse di rotazione del rotore.

Il processo specificato può essere eseguito in due modi.

Il primo metodo prevede la lavorazione degli assi del rotore, che viene eseguita in modo tale che l'asse passante per i centri della sezione degli assi con l'asse centrale principale di inerzia del rotore. Questa tecnica è raramente utilizzata nella pratica e non sarà discussa in dettaglio in questo articolo.

Il secondo metodo (il più comune) prevede lo spostamento, l'installazione o la rimozione di masse correttive sul rotore, posizionate in modo tale che l'asse di inerzia del rotore sia il più vicino possibile all'asse di rotazione.

Lo spostamento, l'aggiunta o la rimozione di masse correttive durante l'equilibratura possono essere effettuati con diverse operazioni tecnologiche, tra cui: foratura, fresatura, rivestimento, saldatura, avvitamento o svitamento di viti, bruciatura con raggio laser o fascio elettronico, elettrolisi, saldatura elettromagnetica, ecc.

Il processo di bilanciamento può essere eseguito in due modi:

• rotori bilanciati Assemblaggio (nei propri cuscinetti);
• equilibratura dei rotori su macchine equilibratrici.

Per bilanciare i rotori nei loro cuscinetti si utilizzano solitamente dispositivi di bilanciamento specializzati (kit), che consentono di misurare la vibrazione del rotore bilanciato alla velocità di rotazione in forma vettoriale, ossia di misurare sia l'ampiezza che la fase della vibrazione.

Attualmente, questi dispositivi sono realizzati sulla base della tecnologia dei microprocessori e (oltre alla misurazione e all'analisi delle vibrazioni) forniscono il calcolo automatico dei parametri dei pesi correttivi che devono essere installati sul rotore per compensarne lo squilibrio.

Questi dispositivi includono:

• unità di misura e di calcolo, realizzata sulla base di un computer o di un controllore industriale;
• due (o più) sensori di vibrazione;
• sensore di angolo di fase;
• attrezzature per l'installazione dei sensori presso l'impianto;
• software specializzato progettato per eseguire un ciclo completo di misurazione dei parametri di squilibrio del rotore in uno, due o più piani di correzione.

Per l'equilibratura dei rotori sulle macchine equilibratrici, oltre a un dispositivo di equilibratura specializzato (sistema di misurazione della macchina), è necessario disporre di un "meccanismo di svolgimento" progettato per installare il rotore sui supporti e garantirne la rotazione a una velocità fissa.

Attualmente, le macchine equilibratrici più comuni sono di due tipi:

• iper-risonante (con supporti flessibili);
• cuscinetto rigido (con supporti rigidi).

Le macchine iper-risonanti hanno un supporto relativamente flessibile, realizzato, ad esempio, sulla base delle molle piatte.

La frequenza di oscillazione naturale di questi supporti è di solito 2-3 volte inferiore alla velocità del rotore bilanciato, che è montato su di essi.

I sensori di vibrazione (accelerometri, sensori di velocità di vibrazione, ecc.) sono solitamente utilizzati per misurare la vibrazione dei supporti di una macchina risonante.

Nelle macchine di bilanciamento a cuscinetti duri vengono utilizzati supporti relativamente rigidi, le cui frequenze naturali di oscillazione devono essere 2-3 volte superiori alla velocità del rotore bilanciato.

I sensori di forza vengono solitamente utilizzati per misurare il peso delle vibrazioni sui supporti della macchina.

Il vantaggio delle macchine per l'equilibratura dei cuscinetti rigidi è che possono essere equilibrate a velocità del rotore relativamente basse (fino a 400-500 giri/min), il che semplifica notevolmente la progettazione della macchina e della sua fondazione, oltre ad aumentare la produttività e la sicurezza dell'equilibratura.

Tecnica di bilanciamento

Il bilanciamento è soggetto a meccanismi tecnicamente manutenibili, la cui progettazione garantisce l'assenza di risonanze alla velocità di funzionamento, fissati saldamente alla fondazione e installati su cuscinetti manutenibili.

Il compito principale dell'equilibratura è quello di trovare la massa e il luogo (angolo) di installazione dei pesi di compensazione, che vengono bilanciati dalle forze centrifughe.

Come già detto, per i rotori rigidi è generalmente necessario e sufficiente installare due pesi di compensazione. In questo modo si elimina lo squilibrio statico e dinamico del rotore. Uno schema generale della misurazione delle vibrazioni durante l'equilibratura è il seguente:

fig.5 Bilanciamento dinamico - piani di correzione e punti di misura

I sensori di vibrazione sono installati sui supporti ai punti 1 e 2. Il contrassegno di velocità è fissato direttamente sul rotore, di solito con un nastro riflettente incollato. La tacca di velocità viene utilizzata dal tachimetro laser per determinare la velocità del rotore e la fase del segnale di vibrazione.

fig. 6. Installazione dei sensori durante il bilanciamento su due piani, utilizzando Balanset-1
1,2-sensori di vibrazione, 3-fase, 4-unità di misura USB, 5-laptop

Nella maggior parte dei casi, l'equilibratura dinamica viene effettuata con il metodo delle tre partenze. Questo metodo si basa sul fatto che i pesi di prova di una massa già nota sono installati sul rotore in serie nei piani 1 e 2; quindi le masse e il luogo di installazione dei pesi di bilanciamento sono calcolati in base ai risultati della modifica dei parametri di vibrazione.

Il punto di installazione del peso è chiamato piano di correzione. Solitamente, i piani di correzione vengono selezionati nella zona dei supporti dei cuscinetti su cui è montato il rotore.

La vibrazione iniziale viene misurata al primo avvio. Quindi, un peso di prova di massa nota viene installato sul rotore più vicino a uno dei supporti. Quindi, viene eseguito il secondo avvio e si misurano i parametri di vibrazione, che dovrebbero variare a causa dell'installazione del peso di prova. Quindi, il peso di prova nel primo piano viene rimosso e installato nel secondo piano. Viene eseguito il terzo avvio e si misurano i parametri di vibrazione. Quando il peso di prova viene rimosso, il programma calcola automaticamente la massa e la posizione (angoli) di installazione dei pesi di bilanciamento.

L'impostazione dei pesi di prova serve a determinare come il sistema risponde alla variazione dello squilibrio. Quando si conoscono le masse e la posizione dei pesi campione, il programma può calcolare i cosiddetti coefficienti di influenza, mostrando come l'introduzione di uno squilibrio noto influenzi i parametri di vibrazione. I coefficienti di influenza sono le caratteristiche del sistema meccanico stesso e dipendono dalla rigidità dei supporti e dalla massa (inerzia) del sistema rotore-supporto.

Per i meccanismi dello stesso tipo e della stessa struttura, i coefficienti di influenza saranno simili. È possibile salvarli nella memoria del computer e utilizzarli in seguito per l'equilibratura dello stesso tipo di meccanismi senza eseguire prove, il che migliora notevolmente le prestazioni dell'equilibratura. Occorre inoltre notare che la massa dei pesi di prova deve essere scelta in modo tale che i parametri di vibrazione varino sensibilmente quando si installano i pesi di prova. In caso contrario, l'errore nel calcolo dei coefficienti di influenza aumenta e la qualità dell'equilibratura peggiora.

Una guida al dispositivo Balanset-1 fornisce una formula con cui è possibile determinare approssimativamente la massa del peso di prova, in base alla massa e alla velocità di rotazione del rotore bilanciato. Come si può comprendere dalla Figura 1, la forza centrifuga agisce in direzione radiale, ovvero perpendicolarmente all'asse del rotore. Pertanto, i sensori di vibrazione devono essere installati in modo che il loro asse di sensibilità sia anch'esso orientato in direzione radiale. Solitamente, la rigidità della fondazione in direzione orizzontale è minore, quindi la vibrazione in direzione orizzontale è maggiore. Pertanto, per aumentare la sensibilità, i sensori devono essere installati in modo che il loro asse di sensibilità possa essere orientato anche orizzontalmente. Sebbene non vi sia alcuna differenza fondamentale, oltre alla vibrazione in direzione radiale, è necessario controllare la vibrazione in direzione assiale, lungo l'asse di rotazione del rotore. Questa vibrazione è solitamente causata non da squilibrio, ma da altri motivi, principalmente dovuti al disallineamento e al disallineamento degli alberi collegati tramite giunto. Questa vibrazione non viene eliminata dall'equilibratura, in questo caso è necessario l'allineamento. In pratica, solitamente in tali meccanismi si verifica uno sbilanciamento del rotore e un disallineamento degli alberi, il che complica notevolmente il compito di eliminare le vibrazioni. In questi casi, è necessario prima allineare e poi bilanciare il meccanismo. (Sebbene con un forte sbilanciamento della coppia, le vibrazioni si verifichino anche in direzione assiale a causa della "torsione" della struttura di fondazione).

Precisione di misurazione e analisi degli errori

Comprendere la precisione di misura è fondamentale per le operazioni di bilanciamento professionale. Il Balanset-1A offre la seguente precisione di misura:

Criteri per la valutazione della qualità dei meccanismi di bilanciamento

La qualità del bilanciamento dei rotori (meccanismi) può essere stimata in due modi. Il primo metodo consiste nel confrontare il valore dello squilibrio residuo determinato durante l'equilibratura con la tolleranza per lo squilibrio residuo. Le tolleranze specificate per le varie classi di rotori installati nella norma ISO 1940-1-2007. "Vibrazioni. Requisiti per la qualità di bilanciamento dei rotori rigidi. Parte 1. Determinazione dello squilibrio ammissibile".

Tuttavia, l'implementazione di queste tolleranze non può garantire pienamente l'affidabilità operativa del meccanismo associata al raggiungimento di un livello minimo di vibrazioni. Ciò è dovuto al fatto che la vibrazione del meccanismo è determinata non solo dalla quantità di forza associata allo squilibrio residuo del suo rotore, ma dipende anche da una serie di altri parametri, tra cui: la rigidità K degli elementi strutturali del meccanismo, la sua massa M, il coefficiente di smorzamento e la velocità. Pertanto, per valutare le qualità dinamiche del meccanismo (inclusa la qualità del suo equilibrio), in alcuni casi si raccomanda di valutare il livello di vibrazione residua del meccanismo, che è regolato da una serie di standard.

La norma più comune che regola i livelli di vibrazione ammissibili dei meccanismi è la seguente ISO 10816-3:2009 Anteprima Vibrazioni meccaniche - Valutazione delle vibrazioni della macchina mediante misure su parti non rotanti - Parte 3: Macchine industriali con potenza nominale superiore a 15 kW e velocità nominali comprese tra 120 r/min e 15 000 r/min quando misurate in situ".

Con il suo aiuto, è possibile impostare la tolleranza su tutti i tipi di macchine, tenendo conto della potenza del loro azionamento elettrico.

Oltre a questo standard universale, esistono diversi standard specializzati sviluppati per tipi specifici di meccanismi. Ad esempio,

• ISO 14694:2003 “Ventilatori industriali – Specifiche per la qualità dell’equilibrio e i livelli di vibrazione”
• ISO 7919-1-2002 "Vibrazioni di macchine senza moto alternativo. Misure su alberi rotanti e criteri di valutazione. Guida generale".