სამრეწველო გამწოვი ვენტილატორის დაბალანსება: სრული სახელმძღვანელო თეორიიდან პრაქტიკამდე

ნაწილი 1: დისბალანსის ფუნდამენტური პრინციპები - „რატომის“ გაგება

მბრუნავი მასების დაბალანსება სამრეწველო აღჭურვილობის მოვლა-პატრონობისა და შეკეთების ერთ-ერთი მთავარი ოპერაციაა, განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია გამონაბოლქვის დაბალანსება გამოყენება. ჭარბ ვიბრაციასთან დაკავშირებული პრობლემების ეფექტური და ინფორმირებული აღმოსაფხვრელად აუცილებელია დისბალანსის საფუძვლად მყოფი ფიზიკური პროცესების, მისი სახეობების, მიზეზებისა და დამანგრეველი შედეგების ღრმა გაგება.

1.1. დისბალანსის ფიზიკა: ვიბრაციის მეცნიერება

იდეალურ შემთხვევაში, მბრუნავი სხეული, როგორიცაა გამწოვი ვენტილატორის იმპულერი, იდეალურად დაბალანსებული იქნებოდა. მექანიკური თვალსაზრისით, ეს ნიშნავს, რომ მისი ინერციის მთავარი ცენტრალური ღერძი სრულად ემთხვევა ბრუნვის გეომეტრიულ ღერძს. თუმცა, სინამდვილეში, წარმოების ნაკლოვანებებისა და ექსპლუატაციის ფაქტორების გამო, წარმოიქმნება მდგომარეობა, რომელსაც დისბალანსი ეწოდება, სადაც როტორის მასის ცენტრი გადახრილია მისი ბრუნვის ღერძთან შედარებით.

როდესაც ასეთი დაუბალანსებელი როტორი ბრუნვას იწყებს, მასის ეს გადახრა ცენტრიდანულ ძალას წარმოქმნის. ეს ძალა განუწყვეტლივ იცვლის მიმართულებას, მოქმედებს ბრუნვის ღერძის პერპენდიკულარულად და ლილვის გავლით გადაეცემა საკისრების საყრდენებს, შემდეგ კი მთელ სტრუქტურას. ეს ციკლური ძალა ვიბრაციის ძირითადი მიზეზია.

სადაც F ცენტრიდანული ძალაა, m არის დაუბალანსებელი მასის სიდიდე, ω არის კუთხური სიჩქარე და r არის მანძილი ბრუნვის ღერძიდან დაუბალანსებელ მასამდე (ექსცენტრიულობა).

ამ ურთიერთობის მთავარი ასპექტი ის არის, რომ ინერციული ძალა ბრუნვის სიჩქარის კვადრატის (ω²) პროპორციულად იზრდება. ამას უდიდესი პრაქტიკული მნიშვნელობა აქვს გამონაბოლქვის დაბალანსება პროცედურები. მაგალითად, გამწოვი ვენტილატორის სიჩქარის გაორმაგება ვიბრაციის ძალას ოთხჯერ გაზრდის. ეს არაწრფივი ზრდა ხსნის, თუ რატომ შეიძლება გამწოვმა ვენტილატორმა, რომელიც დაბალ სიჩქარეზე მისაღები სიჩქარით მუშაობს, კატასტროფული ვიბრაციის დონე აჩვენოს ნომინალური ან გაზრდილი სიჩქარის მიღწევისას, მაგალითად, სიხშირის გადამყვანებით მართვისას.

1.2. დისბალანსის კლასიფიკაცია: პრობლემის სამი ტიპი

როტორის დისბალანსი, ინერციისა და ბრუნვის ღერძების ურთიერთგანლაგების მიხედვით, იყოფა სამ ძირითად ტიპად:

სტატიკური დისბალანსი (ძალა/სტატიკური დისბალანსი)

განმარტება: ხდება მაშინ, როდესაც ინერციის ღერძი ბრუნვის ღერძის პარალელურად გადაინაცვლებს. ეს შეიძლება ვიზუალურად წარმოვიდგინოთ, როგორც როტორზე ერთი „მძიმე წერტილი“.

დიაგნოზი: ამ ტიპის დისბალანსი უნიკალურია იმით, რომ ის უძრაობის მდგომარეობაშიც კი ვლინდება. თუ ასეთი როტორი დაბალი ხახუნის მქონე ჰორიზონტალურ საყრდენებზეა განთავსებული (რომელსაც „დანის კიდეებს“ უწოდებენ), ის გრავიტაციის ზემოქმედებით ყოველთვის ბრუნავს და მძიმე წვერით ქვემოთ გაჩერდება.

შესწორება: შედარებით მარტივად აღმოიფხვრება მაკორექტირებელი მასის დამატებით (ან მოხსნით) ერთ სიბრტყეში, იდენტიფიცირებული მძიმე წერტილის საპირისპიროდ 180 გრადუსით. სტატიკური დისბალანსი დამახასიათებელია ვიწრო, დისკის ფორმის როტორებისთვის, რომლებსაც აქვთ სიგრძისა და დიამეტრის (L/D) დაბალი თანაფარდობა (მაგ., 0.5-ზე ნაკლები).

წყვილის დისბალანსი

განმარტება: ხდება მაშინ, როდესაც ინერციის ღერძი როტორის მასის ცენტრში კვეთს ბრუნვის ღერძს. ფიზიკურად, ეს ეკვივალენტურია ორი თანაბარი დაუბალანსებელი მასის ქონისა, რომლებიც განლაგებულია როტორის სიგრძის გასწვრივ ორ სხვადასხვა სიბრტყეში და ერთმანეთისგან 180 გრადუსით დახრილად.

დიაგნოზი: სტატიკურ მდგომარეობაში ასეთი როტორი დაბალანსებულია და არ იკავებს რაიმე კონკრეტულ პოზიციას. თუმცა, ბრუნვის დროს, მასების ეს წყვილი ქმნის „რხევის“ ან „მერყეობის“ მომენტს, რომელიც როტორს ბრუნვის ღერძის პერპენდიკულარულად აბრუნებს, რაც საყრდენებზე ძლიერ ვიბრაციებს იწვევს.

შესწორება: ამ მომენტის კომპენსაციისთვის საჭიროა კორექცია მინიმუმ ორ სიბრტყეში.

დინამიური დისბალანსი

       

განმარტება: ეს პრაქტიკაში ყველაზე ზოგადი და ხშირად შემხვედრი შემთხვევაა, როდესაც ინერციის ღერძი არც ბრუნვის ღერძის პარალელურია და არც კვეთს მას, არამედ სივრცეში იხრება მასთან. დინამიური დისბალანსი ყოველთვის სტატიკური და წყვილური დისბალანსის კომბინაციაა.

დიაგნოზი: ვლინდება მხოლოდ როტორის ბრუნვის დროს.

შესწორება: ყოველთვის მოითხოვს დაბალანსებას მინიმუმ ორ კორექტირების სიბრტყეში, რათა ერთდროულად კომპენსირდეს როგორც ძალის, ასევე მომენტის კომპონენტები.

1.3. პრობლემების ძირითადი მიზეზები: საიდან მოდის დისბალანსი?

დისბალანსის მიზეზები შეიძლება დაიყოს ორ დიდ ჯგუფად, განსაკუთრებით აქტუალურია გამონაბოლქვის დაბალანსება აპლიკაციები:

ოპერაციული ფაქტორები (ყველაზე გავრცელებული):

• მასალის დაგროვება: დაბინძურებულ გარემოში გამონაბოლქვი ვენტილატორების მუშაობის ყველაზე გავრცელებული მიზეზი. მტვრის, ჭუჭყის, საღებავის, გადამუშავების პროდუქტების ან ტენიანობის არათანაბარი დაგროვება იმპულსერის პირებზე ცვლის მასის განაწილებას.
• ცვეთა და კოროზია: პირების არათანაბარი აბრაზიული ცვეთა, სითხის შეღწევით გამოწვეული წვეთების ეროზია ან ქიმიური კოროზია ზოგიერთ ადგილას იწვევს მასის დაკარგვას და შესაბამისად, დისბალანსს.
• თერმული დეფორმაცია: როტორის არათანაბარმა გათბობამ ან გაგრილებამ, განსაკუთრებით ცხელი აღჭურვილობის ხანგრძლივი გამორთვის დროს, შეიძლება გამოიწვიოს ლილვის ან იმპულსორის დროებითი ან მუდმივი მოხრა.
• ბალანსის წონის დაკარგვა: ადრე დამონტაჟებული მაკორექტირებელი საწონები შეიძლება მოძვრეს ვიბრაციის, კოროზიის ან მექანიკური ზემოქმედების გამო.

წარმოებისა და აწყობის დეფექტები:

• წარმოების დეფექტები: მასალის არაერთგვაროვნება (მაგ., ჩამოსხმის ფორიანობა), დამუშავების უზუსტობები ან პირების უხარისხო აწყობა იმპულერთან.
• აწყობისა და ინსტალაციის შეცდომები: იმპულერის არასწორი მორგება ლილვზე, არასწორი განლაგება, კერის შესაკრავის მოშვება, ძრავისა და ვენტილატორის ლილვების არასწორი განლაგება.
• დაკავშირებული კომპონენტების პრობლემები: არასტანდარტული ან ცვეთილი წამყვანი ღვედების გამოყენება, საკისრების დეფექტები, აგრეგატის საძირკველზე დამაგრების მოდუნება (მდგომარეობა, რომელიც ცნობილია როგორც „რბილი ფეხი“).

1.4. დისბალანსის შედეგები: განადგურების ჯაჭვური რეაქცია

დისბალანსის პრობლემების იგნორირება იწვევს დამანგრეველი შედეგების ჯაჭვურ რეაქციას, რაც გავლენას ახდენს როგორც მექანიკური აღჭურვილობის კომპონენტებზე, ასევე ეკონომიკურ მაჩვენებლებზე, რაც განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია გამონაბოლქვი სისტემებისთვის:

მექანიკური შედეგები:

• ვიბრაცია და ხმაური: ვიბრაციისა და ხმაურის მკვეთრი მატება ყველაზე აშკარა შედეგია, რაც იწვევს სამუშაო პირობების გაუარესებას და გაუმართაობის პირველ სიგნალს წარმოადგენს.
• საკისრების დაჩქარებული ცვეთა: ყველაზე ხშირი, ძვირადღირებული და სახიფათო შედეგი. ცენტრიდანული ძალის ციკლური დატვირთვები იწვევს მოძრავი ელემენტებისა და საყრდენების დაჩქარებულ დაღლას და დაზიანებას, რაც ათობითჯერ ამცირებს საკისრების მომსახურების ვადას.
• დაღლილობის უკმარისობა: ვიბრაციის ხანგრძლივი ზემოქმედება იწვევს ლითონში დაღლილობის დაგროვებას, რამაც შესაძლოა გამოიწვიოს ლილვების, საყრდენი კონსტრუქციების, შედუღების მოწყობილობების დაზიანება და აგრეგატის საძირკველზე დამაგრების სამაგრი ჭანჭიკების გატეხვაც კი.
• მიმდებარე კომპონენტების დაზიანება: ვიბრაცია ასევე აზიანებს შეერთების კავშირებს, ღვედის ამძრავებს და ლილვის დალუქვის მექანიზმებს.

ეკონომიკური და ოპერაციული შედეგები:

• გაზრდილი ენერგიის მოხმარება: ძრავის ენერგიის მნიშვნელოვანი ნაწილი იხარჯება არა ჰაერის მოძრაობაზე, არამედ ვიბრაციის შექმნაზე, რაც პირდაპირ ფინანსურ ზარალს იწვევს.
• შემცირებული შესრულება: ვიბრაციამ შეიძლება დაარღვიოს იმპულერის აეროდინამიკური მახასიათებლები, რაც გამოიწვევს ჰაერის ნაკადის და გამონაბოლქვი ვენტილატორის მიერ შექმნილი წნევის შემცირებას.
• საგანგებო შეფერხების დრო: საბოლოო ჯამში, დისბალანსი იწვევს აღჭურვილობის საგანგებო გათიშვას, რაც იწვევს ძვირადღირებულ შეკეთებას და დანაკარგებს წარმოების ხაზის გათიშვის გამო.
• უსაფრთხოების საფრთხეები: კრიტიკულ შემთხვევებში, მაღალი სიჩქარით მოძრაობისას შესაძლებელია იმპულსორის განადგურება, რაც პირდაპირ საფრთხეს უქმნის პერსონალის სიცოცხლესა და ჯანმრთელობას.

ნაწილი 2: ვიბრაციის დიაგნოსტიკა - ზუსტი დიაგნოზის ხელოვნება

სწორი დიაგნოზი წარმატებული ბალანსირების ქვაკუთხედია. მასის კორექციის დაწყებამდე აუცილებელია მაღალი დარწმუნებით დადგინდეს, რომ დისბალანსი ნამდვილად არის ზედმეტი ვიბრაციის ძირითადი მიზეზი. ეს განყოფილება ეძღვნება ინსტრუმენტულ მეთოდებს, რომლებიც საშუალებას იძლევა არა მხოლოდ პრობლემის აღმოჩენის, არამედ მისი ბუნების ზუსტი იდენტიფიცირების.

2.1. რატომ არ არის ვიბრაცია ყოველთვის დისბალანსი: დიფერენციალური დიაგნოზი

ყველა ტექნიკური მომსახურების სპეციალისტმა უნდა იცოდეს მთავარი პრინციპი: ზედმეტი ვიბრაცია სიმპტომია და არა დიაგნოზი. მიუხედავად იმისა, რომ დისბალანსი გამწოვი ვენტილატორის ვიბრაციის ერთ-ერთი ყველაზე გავრცელებული მიზეზია, რამდენიმე სხვა დეფექტმა შეიძლება გამოიწვიოს მსგავსი ნიმუშები, რომლებიც უნდა გამოირიცხოს მუშაობის დაწყებამდე. გამონაბოლქვის დაბალანსება სამუშაო

ძირითადი დეფექტები, რომლებიც „შენიღბულია“ დისბალანსად:

• არასწორი განლაგება: ლილვის არასწორი განლაგება ძრავასა და ვენტილატორს შორის. ვიბრაციის სპექტრში ხასიათდება მნიშვნელოვანი პიკით ორმაგი მუშაობის სიხშირის (2x) დროს, განსაკუთრებით ღერძული მიმართულებით.
• მექანიკური ფხვიერება: საკისრების საყრდენი ჭანჭიკების მოშვება, საძირკვლის ჩარჩოში ბზარები. ვლინდება გამავალი სიხშირის ჰარმონიკების სერიით (1x, 2x, 3x და ა.შ.) და, მძიმე შემთხვევებში, სუბჰარმონიკით (0.5x, 1.5x).
• მოძრავი საკისრების დეფექტები: შლაკების, ბზარების წარმოქმნა საყრდენ გზებზე ან მოძრავ ელემენტებზე. ვიბრაციის წარმოქმნა დამახასიათებელ მაღალი სიხშირის, არასინქრონულ (ბრუნვის სიხშირის არაჯერად) კომპონენტებზე, რომლებიც გამოითვლება საკისრების გეომეტრიიდან.
• მოხრილი ლილვი: ქმნის ვიბრაციას როგორც მუშაობის (1x), ასევე ორმაგი მუშაობის (2x) სიხშირეებზე, რაც მნიშვნელოვნად ართულებს დიაგნოსტიკას და მოითხოვს ფაზური ანალიზის სავალდებულო გამოყენებას დისბალანსის და არასწორი განლაგების გასარჩევად.
• რეზონანსი: მკვეთრი, მრავალჯერადი ვიბრაციის გაძლიერება, როდესაც ბრუნვის ოპერაციული სიხშირე ემთხვევა სტრუქტურის ერთ-ერთ ბუნებრივ სიხშირეს. ეს უკიდურესად საშიში მდგომარეობა დაბალანსებით არ აღმოიფხვრება.

2.2. სპეციალისტის ინსტრუმენტარიუმი: ინჟინრის თვალები და ყურები

ზუსტი ვიბრაციის დიაგნოსტიკა და შემდგომი გამონაბოლქვის დაბალანსება საჭიროა სპეციალიზებული აღჭურვილობა:

• ვიბრაციის სენსორები (აქსელერომეტრები): პირველადი მონაცემების შეგროვების საშუალებები. მანქანის ვიბრაციის სრული სამგანზომილებიანი სურათის მისაღებად, სენსორები დამონტაჟებულია საკისრების კორპუსებზე სამი ურთიერთპერპენდიკულარული მიმართულებით: ჰორიზონტალური, ვერტიკალური და ღერძული.
• პორტატული ვიბრაციის ანალიზატორები/ბალანსატორები: თანამედროვე ინსტრუმენტები, როგორიცაა Balanset-1A აერთიანებს ვიბრომეტრის (ვიბრაციის დონის საერთო გაზომვა), სწრაფი ფურიეს გარდაქმნის (FFT) სპექტრის ანალიზატორის, ფაზის მრიცხველისა და ბალანსირების კალკულატორის ფუნქციებს. ისინი საშუალებას იძლევა სრული დიაგნოსტიკისა და ბალანსირების უშუალოდ აღჭურვილობის ექსპლუატაციის ადგილზე.
• ტაქომეტრი (ოპტიკური ან ლაზერული): ნებისმიერი დაბალანსების ნაკრების განუყოფელი ნაწილი. აუცილებელია ბრუნვის სიჩქარის ზუსტი გაზომვისა და ფაზის გაზომვის სინქრონიზაციისთვის. მუშაობისთვის, ლილვზე ან სხვა მბრუნავ ნაწილზე ემაგრება ამრეკლავი ლენტის პატარა ნაჭერი.
• Software: სპეციალიზებული პროგრამული უზრუნველყოფა საშუალებას იძლევა შეინახოთ აღჭურვილობის მონაცემთა ბაზები, გააანალიზოთ ვიბრაციის ტენდენციები დროთა განმავლობაში, ჩაატაროთ სიღრმისეული სპექტრის დიაგნოსტიკა და ავტომატურად შექმნათ სამუშაო ანგარიშები.

2.3. ვიბრაციის სპექტრების წაკითხვა (FFT ანალიზი): მანქანის სიგნალების გაშიფვრა

აქსელერომეტრით გაზომილი ვიბრაციის სიგნალი წარმოადგენს რთულ ამპლიტუდა-დროის დამოკიდებულებას. დიაგნოსტიკისთვის ასეთი სიგნალი ნაკლებად ინფორმაციულია. ანალიზის ძირითადი მეთოდია სწრაფი ფურიეს გარდაქმნა (FFT), რომელიც მათემატიკურად აშლის რთულ დროის სიგნალს მის სიხშირულ სპექტრში. სპექტრი ზუსტად აჩვენებს, თუ რომელი სიხშირეები შეიცავს ვიბრაციის ენერგიას, რაც საშუალებას იძლევა ამ ვიბრაციის წყაროების იდენტიფიცირებისა.

ვიბრაციის სპექტრში დისბალანსის მთავარი მაჩვენებელია დომინანტური პიკის არსებობა სიხშირეზე, რომელიც ზუსტად ტოლია როტორის ბრუნვის სიხშირის. ეს სიხშირე აღინიშნება, როგორც 1x. ამ პიკის ამპლიტუდა (სიმაღლე) პირდაპირპროპორციულია დისბალანსის სიდიდის.

2.4. ფაზური ანალიზის ძირითადი როლი: დიაგნოზის დადასტურება

ფაზური ანალიზი ძლიერი ინსტრუმენტია, რომელიც საშუალებას იძლევა „დისბალანსის“ დიაგნოზის საბოლოოდ დადასტურებისა და მისი სხვა დეფექტებისგან გარჩევისა, რომლებიც ასევე ვლინდება 1x სიხშირის გაშვებისას.

ფაზა არსებითად არის იდენტური სიხშირის ორ ვიბრაციულ სიგნალს შორის დროის თანაფარდობა, რომელიც გრადუსებში იზომება. ის გვიჩვენებს, თუ როგორ მოძრაობენ მანქანის სხვადასხვა წერტილები ერთმანეთთან და ლილვზე ამრეკლავ ნიშნულთან მიმართებაში.

დისბალანსის ტიპის განსაზღვრა ფაზის მიხედვით:

• სტატიკური დისბალანსი: ორივე საკისრის საყრდენი სინქრონულად, „ფაზაში“ მოძრაობს. შესაბამისად, ერთი და იგივე რადიალური მიმართულებით ორ საყრდენზე გაზომილი ფაზური კუთხის სხვაობა 0°-თან (±30°) ახლოს იქნება.
• წყვილის ან დინამიური დისბალანსი: საყრდენები ასრულებენ რხევით მოძრაობას „ანტიფაზაში“. შესაბამისად, მათ შორის ფაზური სხვაობა თითქმის 180°-ს (±30°) შეადგენს.

Devices

Portable balancer & Vibration analyzer Balanset-1A

€1,751.00

Parts

Vibration sensor

€90.00

Parts

Optical Sensor (Laser Tachometer)

€124.00

Devices

Balanset-4

€6,803.00

Parts

Magnetic Stand Insize-60-kgf

€46.00

Parts

Reflective tape

€10.00

Devices

Dynamic balancer “Balanset-1A” OEM

€1,561.00

ნაწილი 3: პრაქტიკული ბალანსირების სახელმძღვანელო - ეტაპობრივი მეთოდები და პროფესიონალური რჩევები

ეს განყოფილება წარმოადგენს დეტალურ, ეტაპობრივ ინსტრუქციებს შესრულებისთვის გამონაბოლქვის დაბალანსება სამუშაოები, მოსამზადებელი ოპერაციებიდან დაწყებული, სხვადასხვა ტიპის გამონაბოლქვი ვენტილატორების სპეციალიზებული ტექნიკით დამთავრებული.

3.1. მოსამზადებელი ეტაპი - წარმატების 50%

ხარისხიანი მომზადება წარმატებისა და უსაფრთხოების გასაღებია გამონაბოლქვის დაბალანსებაამ ეტაპის უგულებელყოფა ხშირად არასწორ შედეგებამდე და დროის დაკარგვამდე მიგვიყვანს.

უსაფრთხოება პირველ რიგში:

ნებისმიერი სამუშაოს დაწყებამდე, აღჭურვილობა სრულად უნდა გამოირთოს ენერგიიდან. შემთხვევითი ჩართვის თავიდან ასაცილებლად გამოიყენება სტანდარტული ბლოკირების/ნიშანდების (LOTO) პროცედურები. უნდა დადასტურდეს ძრავის ტერმინალებში ძაბვის არარსებობა.

დასუფთავება და ვიზუალური შემოწმება:

ეს არ არის წინასწარი, არამედ პირველადი ოპერაცია. იმპულერი საფუძვლიანად უნდა გაიწმინდოს ნებისმიერი დაგროვებისგან - ჭუჭყისგან, მტვრისგან, პროდუქტისგან. ბევრ შემთხვევაში, მხოლოდ ხარისხიანი გაწმენდა მთლიანად გამორიცხავს ან მნიშვნელოვნად ამცირებს დისბალანსს, რაც შემდგომ დაბალანსებას არასაჭიროს ხდის. გაწმენდის შემდეგ, ტარდება პირების, დისკების და შედუღების ნაწილების საგულდაგულო ვიზუალური დათვალიერება ბზარების, ჩაღრმავებების, დეფორმაციების და ცვეთის ნიშნების გამოსავლენად.

მექანიკური შემოწმება („ინტერვენციის იერარქია“):

მასის განაწილების კორექტირებამდე უნდა შემოწმდეს მთელი კონსტრუქციის მექანიკური სიმტკიცე:

• ჭანჭიკის შეერთების გამკაცრება: შეამოწმეთ და საჭიროების შემთხვევაში, გამკაცრეთ ჭანჭიკები, რომლებიც ამაგრებენ იმპულერს კერაზე, კერას ლილვზე, საკისრების კორპუსებს ჩარჩოზე და ჩარჩოს საძირკველზე დამაგრებულ სამაგრი ჭანჭიკებს.
• გეომეტრიის შემოწმება: ციფერბლატის ინდიკატორების გამოყენებით შეამოწმეთ ლილვისა და იმპულსრის რადიალური და ღერძული განივკვეთა. ასევე, ვიზუალურად ან შაბლონებისა და საზომი ხელსაწყოების გამოყენებით, შეამოწმეთ პირების გასწორება და მათი შეტევის კუთხის ერთგვაროვნება.

3.2. სტატიკური დაბალანსება: მარტივი მეთოდები მარტივი შემთხვევებისთვის

სტატიკური დაბალანსება გამოიყენება ვიწრო, დისკოს ფორმის როტორებზე (მაგ., მცირე L/D თანაფარდობის მქონე იმპულსებზე), როდესაც დინამიური დაბალანსება ტექნიკურად შეუძლებელია ან ეკონომიკურად არაპრაქტიკულია.

დანის პირიანი მეთოდი:

კლასიკური და ძალიან ზუსტი მეთოდი. როტორი (მოხსნილი ბლოკიდან) თავსდება ორ იდეალურად ჰორიზონტალურ, პარალელურ და გლუვ პრიზმაზე ან დაბალი ხახუნის საყრდენზე. გრავიტაციის გავლენის ქვეშ, როტორის „მძიმე წერტილი“ ყოველთვის ქვედა პოზიციას დაიკავებს. კორექტირების წონა დამონტაჟებულია ამ წერტილის საპირისპიროდ (180°-იანი კუთხით). პროცესი მეორდება მანამ, სანამ როტორი ნებისმიერ პოზიციაზე ნეიტრალურ წონასწორობაში არ დარჩება.

თავისუფალი ბრუნვის მეთოდი ("Plumb Line"):

გამარტივებული მეთოდი გამოიყენება იმ ვენტილატორებისთვის, რომელთა პირები პირდაპირ ადგილზეა. წამყვანი ღვედების მოხსნის შემდეგ (ასეთის არსებობის შემთხვევაში), იმპულერი ნელა ბრუნავს და იხსნება. ყველაზე მძიმე პირი ქვემოთ დაეშვება. კორექცია ხორციელდება ყველაზე მსუბუქ პირებზე მცირე წონის დამატებით (მაგ., წებოვანი ლენტის ან მაგნიტების გამოყენებით) მანამ, სანამ იმპულერი არ შეწყვეტს კონკრეტული პოზიციის ძიებას.

3.3. დინამიური ველის ბალანსირება: პროფესიონალური მიდგომა

ეს არის სამრეწველო წარმოების ძირითადი მეთოდი. გამონაბოლქვის დაბალანსებაშესრულებულია სპეციალიზებული ინსტრუმენტების გამოყენებით, როგორიცაა Balanset-1A აღჭურვილობის დაშლის გარეშე. პროცესი რამდენიმე სავალდებულო ეტაპისგან შედგება.

ნაბიჯი 1: საწყისი გაზომვა (საწყისი გაშვება)

• ვიბრაციის სენსორები დამონტაჟებულია საკისრების კორპუსებზე, ხოლო ტაქომეტრისთვის ლილვზე ამრეკლავი ლენტია დამაგრებული.
• გამწოვი ვენტილატორი ირთვება და ნომინალურ სამუშაო სიჩქარემდე მიჰყავთ.
• ვიბრაციის ანალიზატორის გამოყენებით, საწყისი მონაცემები იწერება: ვიბრაციის ამპლიტუდა (ჩვეულებრივ მმ/წმ-ში) და ფაზური კუთხე (გრადუსებში) 1x მუშაობის სიხშირეზე. ეს მონაცემები წარმოადგენს საწყის დისბალანსის ვექტორს.

ნაბიჯი 2: საცდელი წონით სირბილი

ლოგიკა: იმისათვის, რომ ინსტრუმენტმა ზუსტად გამოთვალოს, თუ როგორ გამოასწოროს დისბალანსი, აუცილებელია სისტემაში ცნობილი ცვლილების შეტანა და მის რეაქციაზე დაკვირვება. ეს არის საცდელი წონის დაყენების მიზანი.

• მასისა და ადგილმდებარეობის შერჩევა: საცდელი წონა შეირჩევა ისე, რომ გამოიწვიოს ვიბრაციის ვექტორის შესამჩნევი, მაგრამ უსაფრთხო ცვლილება (მაგ., ამპლიტუდის ცვლილება 20-30% და/ან ფაზის ცვლა 20-30°). წონა დროებით მიმაგრებულია შერჩეულ კორექციის სიბრტყეში ცნობილ კუთხურ პოზიციაზე.
• გაზომვა: განმეორებითი ჩართვა და გაზომვა ჩატარდა, ახალი ამპლიტუდისა და ფაზის მნიშვნელობების ჩაწერით.

ნაბიჯი 3: კორექტირების წონის გაანგარიშება და მონტაჟი

თანამედროვე დაბალანსების ინსტრუმენტები, როგორიცაა Balanset-1A ავტომატურად ასრულებს საწყისი ვიბრაციის ვექტორის ვექტორულ გამოკლებას საცდელი წონით მიღებული ვექტორიდან. ამ სხვაობის (გავლენის ვექტორი) საფუძველზე, ინსტრუმენტი ითვლის ზუსტ მასას და ზუსტ კუთხეს, სადაც საწყისი დისბალანსის კომპენსაციისთვის უნდა დამონტაჟდეს მუდმივი მაკორექტირებელი წონა.

კორექტირება შესაძლებელია როგორც მასის დამატებით (ლითონის ფირფიტების შედუღება, ჭანჭიკების დამაგრება თხილით), ასევე მასის მოცილებით (ნახვრეტების გაბურღვა, დაფქვა). მასის დამატება სასურველია, რადგან ეს შექცევადი და უფრო კონტროლირებადი პროცესია.

ნაბიჯი 4: ვერიფიკაცია, გაშვება და ტრიმინგი, ბალანსირება

• მუდმივი მაკორექტირებელი წონის დაყენების (და საცდელი წონის მოხსნის) შემდეგ, შედეგის შესაფასებლად ტარდება ვერიფიკაციის გაშვება.
• თუ ვიბრაციის დონე შემცირდა, მაგრამ მაინც აღემატება დასაშვებ სტანდარტებს, ტარდება ტრიმის დაბალანსება. პროცედურა მეორდება, მაგრამ ვერიფიკაციის შედეგები ახლა გამოიყენება საწყის მონაცემებად. ეს საშუალებას იძლევა საჭირო ბალანსირების ხარისხის მისაღწევად განმეორებითი, ეტაპობრივი მიდგომის.

3.4. ერთსიბრტყიანი თუ ორსიბრტყიანი ბალანსირება? პრაქტიკული შერჩევის კრიტერიუმები

ერთ და ორ სიბრტყეზე დაბალანსებას შორის არჩევანის გაკეთება მთელი პროცედურის წარმატებაზე გავლენის მქონე მთავარი გადაწყვეტილებაა, განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია გამონაბოლქვის დაბალანსება აპლიკაციები.

მთავარი კრიტერიუმი: როტორის სიგრძის (L) და დიამეტრის (D) თანაფარდობა.

• თუ ლ/დ < 0.5 და ბრუნვის სიჩქარე 1000 ბრ/წთ-ზე ნაკლები, როგორც წესი, დომინირებს სტატიკური დისბალანსი და საკმარისია ერთსიბრტყიანი დაბალანსება.
• თუ L/D > 0.5 ან ბრუნვის სიჩქარე მაღალია (>1000 RPM), წყვილის დისბალანსი მნიშვნელოვან როლს იწყებს, რაც აღმოსაფხვრელად ორ სიბრტყეში დაბალანსებას მოითხოვს.

3.5. ჩამოკიდებული ვენტილატორის დაბალანსების თავისებურებები

დაბალანსების განსაკუთრებულ სირთულეს წარმოადგენს ჩამოკიდებული ტიპის გამონაბოლქვი ვენტილატორები, სადაც სამუშაო ბორბალი (იმპელერი) საკისრების საყრდენების მიღმაა განთავსებული.

პრობლემა: ასეთი სისტემები თავისი ბუნებით დინამიურად არასტაბილურია და უკიდურესად მგრძნობიარეა დისბალანსის მიმართ, განსაკუთრებით წყვილური ტიპის. ეს ხშირად ვლინდება ანომალიურად მაღალი ღერძული ვიბრაციით.

გართულებები: ჩამოკიდებული როტორებისთვის სტანდარტული ორსიბრტყიანი მეთოდების გამოყენება ხშირად არადამაკმაყოფილებელ შედეგებამდე მიგვიყვანს ან არასაკმარისად დიდი მაკორექტირებელი წონების დაყენებას მოითხოვს. სისტემის რეაქცია საცდელ წონაზე შეიძლება არაინტუიციური იყოს: მაგალითად, იმპულერზე წონის დაყენებამ შეიძლება გამოიწვიოს ვიბრაციის უფრო დიდი ცვლილება შორეულ საყრდენზე (ძრავასთან), ვიდრე ერთთან ახლოს.

Recommendations: გადმოკიდებული გამწოვი ვენტილატორის დაბალანსება მოითხოვს უფრო მეტ სპეციალისტურ გამოცდილებას და დინამიკის გაგებას. ხშირად აუცილებელია სპეციალიზებული პროგრამული მოდულების გამოყენება ვიბრაციის ანალიზატორებში, რომლებიც იყენებენ სტატიკურ/წყვილი ძალის გამოყოფის მეთოდს კორექტირებადი მასის უფრო ზუსტი გამოთვლისთვის.

ნაწილი 4: რთული შემთხვევები და პროფესიული ტექნიკა

პროცედურების მკაცრი დაცვის შემთხვევაშიც კი, სპეციალისტები შეიძლება წააწყდნენ სიტუაციებს, როდესაც სტანდარტული მიდგომები შედეგს არ იძლევა. ასეთ შემთხვევებში საჭიროა უფრო ღრმა ანალიზი და არასტანდარტული ტექნიკის გამოყენება.

4.1. ტიპიური შეცდომები და მათი თავიდან აცილების გზები

შეცდომა 1: არასწორი დიაგნოზი

ყველაზე ხშირი და ძვირადღირებული შეცდომა - არასწორი განლაგებით, მექანიკური ფხვიერებით ან რეზონანსით გამოწვეული ვიბრაციის დაბალანსების მცდელობა.

Solution: ყოველთვის დაიწყეთ სრული ვიბრაციის ანალიზით (სპექტრული და ფაზური ანალიზი). თუ სპექტრი არ აჩვენებს მკაფიო 1x პიკური დომინირებას, მაგრამ სხვა სიხშირეებზე მნიშვნელოვანი პიკებია, დაბალანსება ვერ დაიწყება ძირითადი მიზეზის აღმოფხვრამდე.

შეცდომა 2: მოსამზადებელი ეტაპის იგნორირება

იმპულსორის გაწმენდის ან ჭანჭიკების შეერთების გამკაცრების შემოწმების ეტაპების გამოტოვება.

Solution: მკაცრად დაიცავით 3.1 ნაწილში აღწერილი „ჩარევის იერარქია“. გაწმენდა და გამკაცრება არ არის არჩევანი, არამედ სავალდებულო პირველი ნაბიჯებია.

შეცდომა 3: ყველა ძველი ბალანსის წონის მოხსნა

ეს ქმედება ანადგურებს წინა (შესაძლოა ქარხნულ) დაბალანსების შედეგებს და ხშირად მნიშვნელოვნად ართულებს მუშაობას, რადგან საწყისი დისბალანსი შეიძლება ძალიან დიდი გახდეს.

Solution: არასდროს მოხსნათ ყველა წონა საფუძვლიანი მიზეზის გარეშე. თუ წინა დაბალანსებიდან იმპულერს ბევრი მცირე წონა დაუგროვდა, მათი მოხსნა შესაძლებელია, მაგრამ შემდეგ მათი ვექტორული ჯამი გააერთიანეთ ერთ ეკვივალენტურ წონად და დააინსტალირეთ იგი თავის ადგილზე.

შეცდომა 4: მონაცემთა განმეორებადობის შეუმოწმებლობა

დაბალანსების დაწყება არასტაბილური საწყისი ამპლიტუდისა და ფაზის ჩვენებებით.

Solution: საცდელი წონის დამონტაჟებამდე, შეასრულეთ 2-3 საკონტროლო სტარტი. თუ ამპლიტუდა ან ფაზა „იცვლება“ დასაწყისიდან დასაწყისამდე, ეს მიუთითებს უფრო რთული პრობლემის არსებობაზე (რეზონანსი, თერმული ცვალებადობა, აეროდინამიკური არასტაბილურობა). ასეთ პირობებში დაბალანსება სტაბილურ შედეგს არ მოგვცემს.

4.2. რეზონანსის მახლობლად დაბალანსება: როდესაც ფაზა დევს

პრობლემა: როდესაც გამწოვი ვენტილატორის მუშაობის სიჩქარე ძალიან ახლოსაა სისტემის ბუნებრივი ვიბრაციის სიხშირეებიდან ერთ-ერთთან (რეზონანსი), ფაზის კუთხე ხდება უკიდურესად არასტაბილური და ძალიან მგრძნობიარეა სიჩქარის უმცირესი რყევების მიმართ. ეს ფაზის გაზომვაზე დაფუძნებული სტანდარტული ვექტორული გამოთვლების არაზუსტს ან სრულიად შეუძლებელს ხდის.

გადაწყვეტა: ოთხგაშვებიანი მეთოდი

არსი: ეს უნიკალური დაბალანსების მეთოდი არ იყენებს ფაზის გაზომვებს. კორექტირებადი წონის გამოთვლა ხორციელდება მხოლოდ ვიბრაციის ამპლიტუდის ცვლილებების საფუძველზე.

პროცესი: მეთოდი მოითხოვს ოთხ თანმიმდევრულ გაშვებას:

1. საწყისი ვიბრაციის ამპლიტუდის გაზომვა
2. ამპლიტუდის გაზომვა საცდელი წონით, რომელიც დამონტაჟებულია პირობით 0° პოზიციაზე
3. გაზომეთ ამპლიტუდა იმავე წონით 120°-ზე გადაადგილებით
4. გაზომეთ ამპლიტუდა იმავე წონით 240°-ზე გადაადგილებით

მიღებული ოთხი ამპლიტუდის მნიშვნელობის საფუძველზე აგებულია გრაფიკული ამოხსნა (წრის გადაკვეთის მეთოდი) ან ტარდება მათემატიკური გამოთვლა, რაც საშუალებას იძლევა განისაზღვროს საჭირო მასა და კორექტირების წონის დამონტაჟების კუთხე.

4.3. როდესაც პრობლემა ბალანსი არ არის: სტრუქტურული და აეროდინამიკური ძალები

სტრუქტურული პრობლემები:

სუსტი ან დაბზარული საძირკველი, მოშვებული საყრდენები შეიძლება რეზონანსული იყოს გამწოვი ვენტილატორის მუშაობის სიხშირესთან, რაც ვიბრაციას მრავალჯერ გაზრდის.

დიაგნოზი: გამორთულ მდგომარეობაში სტრუქტურული ბუნებრივი სიხშირეების დასადგენად გამოიყენება დარტყმითი ტესტი (დარტყმის ტესტი). ის ტარდება სპეციალური მოდალური ჩაქუჩისა და აქსელერომეტრის გამოყენებით. თუ ნაპოვნი ბუნებრივი სიხშირეებიდან ერთ-ერთი ახლოსაა სამუშაო ბრუნვის სიხშირესთან, პრობლემა ნამდვილად რეზონანსია.

აეროდინამიკური ძალები:

ჰაერის ნაკადის ტურბულენტობამ შესასვლელში (დაბრკოლებების ან ზედმეტად დახურული ამორტიზატორის, ე.წ. „ვენტილატორის შიმშილის“ გამო) ან გამოსასვლელში შეიძლება გამოიწვიოს დაბალი სიხშირის, ხშირად არასტაბილური ვიბრაცია, რომელიც არ არის დაკავშირებული მასის დისბალანსთან.

დიაგნოზი: ტესტი ტარდება აეროდინამიკური დატვირთვის ცვლილებით მუდმივი ბრუნვის სიჩქარით (მაგ., დემპფერის თანდათანობითი გახსნით/დახურვით). თუ ვიბრაციის დონე მნიშვნელოვნად იცვლება, მისი ბუნება, სავარაუდოდ, აეროდინამიკურია.

4.4. რეალური მაგალითების ანალიზი (მაგალითის ანალიზი)

მაგალითი 1 (რეზონანსი):

ერთ დოკუმენტირებულ შემთხვევაში, სტანდარტული მეთოდით კვების ვენტილატორის დაბალანსებამ შედეგი არ გამოიღო ფაზის უკიდურესად არასტაბილური მაჩვენებლების გამო. ანალიზმა აჩვენა, რომ სამუშაო სიჩქარე (29 ჰც) ძალიან ახლოს იყო იმპულერის ბუნებრივ სიხშირესთან (28 ჰც). ოთხმაგი მეთოდის გამოყენებამ, ფაზისგან დამოუკიდებლად, ვიბრაციის წარმატებით შემცირების საშუალება მოგვცა მისაღებ დონემდე, რაც დროებით გადაწყვეტას უზრუნველყოფდა ვენტილატორის უფრო საიმედოთი შეცვლამდე.

მაგალითი 2 (მრავალი დეფექტი):

შაქრის ქარხანაში გამონაბოლქვი ვენტილატორების ვიბრაციის ანალიზმა კომპლექსური პრობლემები გამოავლინა. ერთი ვენტილატორის სპექტრი კუთხურ გადახრას აჩვენებდა (ღერძული მიმართულებით მაღალი 1x და 2x პიკები), ხოლო მეორემ - მექანიკურ ფხვიერებას (ერთგვაროვანი ჰარმონიკები 1x, 2x, 3x). ეს აჩვენებს დეფექტების თანმიმდევრული აღმოფხვრის მნიშვნელობას: ჯერ განხორციელდა გასწორება და შესაკრავების გამკაცრება და მხოლოდ ამის შემდეგ, საჭიროების შემთხვევაში, განხორციელდა დაბალანსება.

ნაწილი 5: სტანდარტები, ტოლერანტობები და პრევენციული მოვლა

ნებისმიერი ტექნიკური სამუშაოს ბოლო ეტაპია მისი ხარისხის შეფასება მარეგულირებელი მოთხოვნების შესაბამისად და აღჭურვილობის გრძელვადიან მდგომარეობაში შენარჩუნების სტრატეგიის შემუშავება.

5.1. ძირითადი სტანდარტების მიმოხილვა (ISO)

გამონაბოლქვი ვენტილატორების დაბალანსების ხარისხისა და ვიბრაციის მდგომარეობის შესაფასებლად გამოიყენება რამდენიმე საერთაშორისო სტანდარტი.

ISO 14694:2003:

სამრეწველო ვენტილატორების მთავარი სტანდარტი. ადგენს მოთხოვნებს ხარისხისა და მაქსიმალური დასაშვები ვიბრაციის დონის დაბალანსებისთვის, ვენტილატორის გამოყენების კატეგორიის (BV-1, BV-2, BV-3 და ა.შ.), სიმძლავრისა და მონტაჟის ტიპის მიხედვით.

ISO 1940-1:2003:

ეს სტანდარტი განსაზღვრავს ხისტი როტორების ბალანსის ხარისხის კლასებს (G). ხარისხის კლასი ახასიათებს დასაშვებ ნარჩენ დისბალანსს. სამრეწველო გამონაბოლქვი ვენტილატორების უმეტესობისთვის გამოიყენება შემდეგი კლასები:

• G6.3: სტანდარტული სამრეწველო ხარისხი, შესაფერისი უმეტესი ზოგადი სამრეწველო გამოყენებისთვის.
• G2.5: გაუმჯობესებული ხარისხი, რომელიც საჭიროა მაღალსიჩქარიანი ან განსაკუთრებით კრიტიკული გამონაბოლქვი ვენტილატორებისთვის, სადაც ვიბრაციის მოთხოვნები უფრო მკაცრია.

ISO 10816-3:2009:

არეგულირებს სამრეწველო დანადგარების ვიბრაციის მდგომარეობის შეფასებას არამბრუნავი ნაწილების (მაგ., საკისრების კორპუსების) გაზომვების საფუძველზე. სტანდარტი წარმოგვიდგენს მდგომარეობის ოთხ ზონას:

• ზონა A: "კარგი" (ახალი აღჭურვილობა)
• ზონა B: „დამაკმაყოფილებელი“ (შეუზღუდავი ოპერაცია დასაშვებია)
• ზონა C: „შეზღუდული დროით მისაღებია“ (საჭიროა მიზეზის იდენტიფიცირება და აღმოფხვრა)
• ზონა D: „მიუღებელია“ (ვიბრაციამ შეიძლება ზიანი მიაყენოს)

ISO 14695:2003:

ეს სტანდარტი ადგენს სამრეწველო ვენტილატორის ვიბრაციის გაზომვის ერთიან მეთოდებსა და პირობებს, რაც აუცილებელია სხვადასხვა დროსა და სხვადასხვა აღჭურვილობაზე მიღებული შედეგების შედარებისა და რეპროდუცირების უზრუნველსაყოფად.

5.2. გრძელვადიანი სტრატეგია: ინტეგრაცია პროგნოზირებადი ტექნიკური მომსახურების პროგრამაში

გამონაბოლქვის ბალანსირება არ უნდა ჩაითვალოს ერთჯერად სარემონტო ოპერაციად. ეს თანამედროვე პროგნოზირებადი ტექნიკური მომსახურების სტრატეგიის განუყოფელი ნაწილია.

ვიბრაციის რეგულარული მონიტორინგის განხორციელება (მაგ., პორტატული ანალიზატორების გამოყენებით მარშრუტის მონაცემების შეგროვების გზით) საშუალებას იძლევა დროთა განმავლობაში თვალყური ადევნოთ აღჭურვილობის მდგომარეობას. ტენდენციების ანალიზი, განსაკუთრებით ვიბრაციის ამპლიტუდის თანდათანობითი ზრდა მუშაობის სიხშირეზე 1x, დისბალანსის განვითარების საიმედო მაჩვენებელია.

ეს მიდგომა საშუალებას იძლევა:

• ბალანსირების წინასწარ დაგეგმვა, სანამ ვიბრაციის დონე მიაღწევს ISO 10816-3 სტანდარტით დადგენილ კრიტიკულ მნიშვნელობებს.
• საკისრების, შეერთებების და საყრდენი კონსტრუქციების მეორადი დაზიანების თავიდან აცილება, რაც გარდაუვლად წარმოიქმნება ხანგრძლივი მუშაობის დროს ჭარბი ვიბრაციით.
• დაუგეგმავი საგანგებო შეფერხებების აღმოფხვრა სარემონტო სამუშაოების დაგეგმილ პრევენციულ კატეგორიად გადაქცევით.

ძირითადი აღჭურვილობის ვიბრაციის მდგომარეობის შესახებ ელექტრონული მონაცემთა ბაზის შექმნა და რეგულარული ტენდენციების ანალიზი ქმნის საფუძველს ტექნიკურად გამართლებული და ეკონომიკურად ეფექტური ტექნიკური მომსახურების შესახებ გადაწყვეტილებების მისაღებად, რაც საბოლოო ჯამში ზრდის საიმედოობას და წარმოების საერთო ეფექტურობას.