საწყისი დისბალანსის გაგება
საწყისი დისბალანსი — ასევე ცნობილი როგორც თავდაპირველი ან აღმოჩენისას არსებული არაბალანსი — არის დისბალანსი მდგომარეობა, რომელიც არსებობს როტორი რაიმე დაბალანსება შესწორება იქნა გამოყენებული. ეს არის როტორის საწყისი მდგომარეობა, რომელიც ბალანსირების პროცედურის პირველივე ჩატარებისას ფიქსირდება. მისი სიდიდე და კუთხური მდებარეობა განისაზღვრება გაზომვით ვიბრაცია ამპლიტუდა და ფაზა სანამ როტორი ბალანსირების სიჩქარით ბრუნავს. დაბალანსების პროცესში ყველა შემდგომი მოქმედება ამ საწყის ვექტორზეა მიბმული: ის არის ეტალონი, რომლის მიხედვითაც ფასდება სამუშაოს ეფექტიანობა, ხოლო ის, რაც კორექტირების დასრულების შემდეგ დარჩება, იწოდება ნარჩენი დისბალანსი.
1. საწყისი დისბალანსის წყაროები
საწყისი დისბალანსი როტორის სიცოცხლის ციკლის განმავლობაში მრავალი წყაროდან გროვდება — წარმოებისას, აწყობისას, ექსპლუატაციისას და იმ ტექნიკური მომსახურების დროსაც კი, რომელიც მის გაუმჯობესებას ისახავს მიზნად.
წარმოების ტოლერანტობები
ზუსტი დამუშავების შემთხვევაშიც კი, სრულყოფილი სიმეტრია შეუძლებელია:
- მასალის სიმკვრივის ცვლილებები: არაჰომოგენური მასალა, შიდა ღრუები ან ჩართულობები ქმნის მასის ასიმეტრიას.
- დამუშავების ტოლერანტობა: ნამდვილი თანააქსიალურობის მცირე გადახრები — გაქცევა ან ექსცენტრულობა — გამოიწვიოს დისბალანსი.
- კედლის სისქის ცვალებადობა: ჩამოსხმულ ან დამზადებულ როტორებში, არათანაბარი კედლები ნიშნავს მასის არათანაბარ განაწილებას.
- პოროზულობა და ჩამოსხმის დეფექტები: ჰაერის ჩანართები, შეკუმშვა ან შლაკის ჩართვები მასას გადაადგილებს.
აწყობის შეცდომები და ვარიაციები
როდესაც როტორი რამდენიმე კომპონენტისგანაა აწყობილი, არათანაბრობა შეიძლება წარმოიქმნას, თუნდაც თითოეული ნაწილი ცალ-ცალკე გამართული იყოს:
- ტოლერანტობის დაგროვება: კარგად დაბალანსებულ ნაწილებს მაინც შეუძლიათ დამატება ვექტორულად მნიშვნელოვან ჯამში.
- ჩამკეტიანი შეერთებები: შპონკები, შპონკის ღარები და შლიცები ბუნებით ასიმეტრიულია.
- სამაგრი ნახვრეტები და სამაგრები: არათანაბრად დაშორებული ნახვრეტები ან შეუსაბამო სამაგრები დისბალანსს ქმნის.
- თერმული და პრესული შეერთებები: შემჭიდროებით დამაგრებული ან დაპრესილი კომპონენტები შეიძლება იდეალურად კონცენტრულად არ განლაგდეს.
ოპერაციული მიზეზები
დისბალანსი ექსპლუატაციის დროსაც ვითარდება და როტორის თავდაპირველ დაბალანსებულ მდგომარეობას შორდება:
- მასალის დაგროვება: ჭუჭყი, მტვერი, ნადები ან დამუშავებული პროდუქტი, რომელიც გროვდება იმპელერები, ვენტილატორის ფრთები, ან როტორის ზედაპირები.
- ეროზია და ცვეთა: მასალის არათანაბარი ცვეთით დანაკარგი, კოროზია, ან კავიტაცია.
- დაზიანებული ან დაკარგული ნაწილები: დაკარგული ვენტილატორის ფრთა, გატეხილი იმპელერის ფრთა, ჩამოცვენილი დეტალი.
- დეფორმაცია: მოხრა, დეფორმაცია ან პლასტიკური დეფორმაცია დარტყმის, გადახურების ან გადატვირთვის შედეგად.
- თავისუფალი კომპონენტები: ნაწილები, რომლებიც მოშვებულია და გადაადგილებულია.
ტექნიკური მომსახურება და შეკეთება
ირონიულია, რომ ტექნიკურმა მომსახურებამ შეიძლება გამოიწვიოს სწორედ ის დისბალანსი, რომლის გამოსწორებასაც ის ცდილობს:
- სათადარიგო ნაწილების დაყენება, რომლებსაც განსხვავებული მასა ან მასის განაწილება აქვთ.
- შედუღებითი შეკეთება, რომელიც ლითონს ასიმეტრიულად ამატებს.
- ხელახალი დამუშავება ან მექანიკური დამუშავება, რომელიც არათანაბრად აშორებს მასალას
- საღებავის ან საფარის არათანაბარი დატანა.
2. როგორ იზომება საწყისი დისბალანსი
საწყისი დისბალანსი რაოდენობრივად ფასდება ბალანსირების პროცედურის პირველ საზომ გაშვებაზე.
გაზომვის პარამეტრები
- ვიბრაციის ამპლიტუდა: 1× (თითო ბრუნზე ერთხელ) კომპონენტის სიდიდე, როგორც წესი, mm/s, in/s ან mils-ში. ის პირდაპირ ასახავს დისბალანსის სიმძიმეს.
- ფაზის კუთხე: 1× ვიბრაციის პიკის დროითი მდებარეობა გრადუსებში, საცნობარო ნიშნულის მიმართ, რომელიც რეგისტრირდება კეიფაზორი ან ტაქომეტრი. This is the response ფაზა, და არა უშუალოდ მძიმე წერტილის კუთხე: ვიბრაცია ჩამორჩება რეალურ მძიმე წერტილს იმ ოდენობით, რაც დამოკიდებულია იმაზე, რამდენად ახლოსაა სამუშაო სიჩქარე რეზონანსი (from near 0° well below it, through 90° at it, to near 180° above it), plus sensor and instrumentation delays. The heavy-spot and correction-weight angle is therefore inferred by the balancing algorithm — via the trial-weight (influence-coefficient) method — rather than read straight off the phase display.
- სიჩქარე: მბრუნავი სიჩქარე, რომლითაც ხდება გაზომვები — მნიშვნელოვანია, რადგან ცენტრიდანული ძალა დისბალანსით გამოწვეული ძალა იზრდება სიჩქარის კვადრატის პროპორციულად.
ვექტორული წარმოდგენა
წინასწარი არაბალანსი წარმოდგენილია ვექტორ “O”-თი (“Original”-ის აღმნიშვნელი), რომელსაც აქვს როგორც სიდიდე, ასევე მიმართულება, და რომელიც, როგორც წესი, გამოსახულია პოლარული ნაკვეთი სად:
- ვექტორის სიგრძე წარმოადგენს ვიბრაციის ამპლიტუდს და
- ვექტორის კუთხე წარმოადგენს გაზომილ რეაქციის ფაზას (რომლიდანაც მოგვიანებით განისაზღვრება მძიმე წერტილის მდებარეობა).
3. მნიშვნელობა დაბალანსების პროცესში
საწყისი არაბალანსის გაზომვა ერთდროულად რამდენიმე ამოცანას ასრულებს.
კორექტირების საბაზისო მაჩვენებელი
ყველა დაბალანსების გამოთვლა ეფუძნება საწყის დისბალანსს. მიზანია დამატება კორექციის წონები რომელიც წარმოქმნის რხევით ვექტორს, რომელიც ტოლია საწყისი ვექტორისა და მიმართულია მის საპირისპიროდ, რითაც მას აუქმებს.
სიმძიმის შეფასება
წინასწარი არაბალანსის სიდიდე აჩვენებს, რამდენად სერიოზულია პრობლემა და ეხმარება გადაწყვეტილების მიღებაში:
- სწორი ქმედებაა დაბალანსება, თუ სხვა მექანიკური ხარვეზია — ფხვიერება ან არასწორი გასწორება — პირველ რიგში უნდა გამოსწორდეს;
- შესაბამისი ზომის საცდელი წონები; და
- საკმარისი იქნება ერთი შესწორება თუ რამდენიმე გამეორება იქნება საჭირო.
როტორთან შეხებამდე სასარგებლო შემოწმებაა გაზომილი ამპლიტუდის გარდაქმნა იმ ძალად, რომელსაც როტორი ფაქტობრივად წარმოქმნის; ჩვენი ცენტრიდანული ძალა დისბალანსის კალკულატორიდან მოცემულ დისბალანსსა და სიჩქარეს პირდაპირ ნიუტონებში გარდაქმნის, რაც პრობლემის გადაუდებლობას აშკარას ხდის.
პროგრესის თვალყურის დევნება
საწყის და კორექტირების შემდეგ დარჩენილ დისბალანსს შორის შედარება გვიჩვენებს, რამდენად კარგად შესრულდა სამუშაო. კარგი დაბალანსება, როგორც წესი, ვიბრაციას საწყისი დონიდან 70–90%-ით ან მეტით ამცირებს.
გავლენის კოეფიციენტის გამოთვლა
ში გავლენის კოეფიციენტის მეთოდი, საცდელი წონის ეფექტის გამოსაყოფად, საცდელი წონით განხორციელებული ცდის დროს გაზომილი ვიბრაციიდან აკლდება საწყისი არათანაბრობის ვექტორი:
T = (O + T) − O, სადაც O არის საწყისი დისბალანსი, ხოლო T — ცდის წონის ეფექტი.
ამ იზოლირებული ეფექტისგან ანალიზატორი გამოთვლის გავლენის კოეფიციენტს და, თავის მხრივ, სწორ გამოსასწორებელ მასასა და კუთხეს. ერთპლანური სამუშაოსთვის შეგიძლიათ ამ არითმეტიკის გამეორება გავლენის კოეფიციენტის კალკულატორი.
4. კავშირი ნარჩენი დისბალანსთან
ბალანსირების მთელი მიზანია საწყისი არაბალანსის შემცირება მის მისაღებად დაბალ ნარჩენ დონემდე. კავშირი მარტივია: "მანამდე და შემდეგ":
- საწყისი არაბალანსი: “მანამდე” მდგომარეობა.
- შესწორება: ბალანსირების პროცედურა და წონის მონტაჟი.
- ნარჩენი დისბალანსი: “შემდეგ” მდგომარეობა.
იდეალურ შემთხვევაში, ნარჩენი უნდა იყოს საწყისის 10–30%-ზე ნაკლები, ხოლო ზუსტი სამიზნე განისაზღვრება როტორის დაბალანსების ხარისხის მოთხოვნით ISO 21940-11 (თანამედროვე მემკვიდრე ISO 1940-1). არჩეულის თარგმნა G-კლასი და სამუშაო სიჩქარის გრამ-მილიმეტრებში დასაშვებ მნიშვნელობად გადაყვანა სწრაფად ხდება ნარჩენი არაბალანსის კალკულატორი (ISO 21940-11).
5. ტიპური საწყისი არათანაბრობის დონეები
საწყისი არაბალანსის სიდიდე მნიშვნელოვნად ცვალებადია აღჭურვილობის ტიპისა და ექსპლუატაციის ისტორიის მიხედვით.
ახალი ან ახლახან დაბალანსებული როტორები
ვიბრაცია სამრეწველო დანადგარებისთვის, როგორც წესი, შეადგენს 0.5-დან 2.0 მმ/წმ-მდე (0.02-დან 0.08 დუიმი/წმ-მდე) — რაც კარგ ან მისაღებ ბალანსირების მდგომარეობას აღნიშნავს.
ზომიერად დაუბალანსებელი როტორები
2.0-დან 7.0 მმ/წმ-მდე (0.08-დან 0.28 დუიმი/წმ) ვიბრაცია ნიშნავს, რომ როტორი მალე უნდა დაბალანსდეს. ეს არის ჩვეული მდგომარეობა აღჭურვილობისთვის, რომელსაც რეგულარული ტექნიკური მომსახურება სჭირდება.
ძლიერ დაუბალანსებელი როტორები
ვიბრაცია 7.0 მმ/წმ (0.28 დუიმი/წმ)-ზე მეტი სიჩქარით მიუთითებს მძიმე დისბალანსზე, რომელიც დაუყოვნებლივ ყურადღებას მოითხოვს და, როგორც წესი, გამოწვეულია ფრთის დაკარგვით, მძიმე ნადების დაგროვებით ან ძირითადი კომპონენტის დაზიანებით.
შენიშვნა: ეს არის ზოგადი სახელმძღვანელო მითითებები ტიპური სამრეწველო დანადგარებისთვის. კონკრეტული მისაღები დონე დამოკიდებულია დანადგარის ტიპზე, ზომაზე, სიჩქარესა და მონტაჟზე, როგორც ეს განსაზღვრულია ისეთი სტანდარტებით, როგორიცაა ISO 20816 სერია (ყოფილი ISO 10816).
6. ველზე გაზომვა და დოკუმენტაცია
აწყობილ დანადგარზე საწყისი დისბალანსი ადგილზე ფიქსირდება და არა ბალანსირების მანქანა. პორტატული ორარხიანი ანალიზატორი, როგორიცაა ბალანსეტი-1ა კითხულობს 1× ამპლიტუდასა და ფაზას დანადგარის საკუთარ საკისრებში სამუშაო სიჩქარით, აფიქსირებს თავდაპირველ “O” ვექტორს და შემდეგ მართავს საცდელი წონისა და კორექტირების გაშვებებს, რომლებიც მას ამცირებს — ამგვარად აფიქსირებს რეალურ as-found მდგომარეობას, რომელშიც როტორი ფაქტობრივად მუშაობს, მათ შორის აწყობისა და თერმული ეფექტების ჩათვლით, რომელთაც საამქროს საბალანსო დანადგარი ვერასდროს დაინახავდა.
რომელი ინსტრუმენტიც არ უნდა იქნას გამოყენებული, საწყისი არაბალანსის გაზომვა ბალანსირების ჩანაწერში უნდა იყოს:
- ვიბრაციის ამპლიტუდა და ფაზა თითოეულ საზომ წერტილში;
- გაზომვის დროს სამუშაო სიჩქარე;
- თარიღი და აღჭურვილობის იდენტიფიკაცია; და
- შემოწმების დროს დაფიქსირებული დისბალანსის ნებისმიერი თვალსაჩინო მიზეზი
ეს დოკუმენტაცია ქმნის როტორის მდგომარეობის ისტორიულ ჩანაწერს და დროთა განმავლობაში ტენდენციის ანალიზს უწყობს ხელს ტენდენციის ანალიზი დროთა განმავლობაში — მაგალითად, აჩვენებს, ნელ-ნელა ხომ არ იზრდება დისბალანსი ნადების დაგროვების ან ეროზიის გამო, და ტექნიკური მომსახურების დაგეგმვის საშუალებას იძლევა, სანამ ვიბრაცია მძიმე დონემდე მივა.
