ველის დინამიური დაბალანსება

ნაწილი I: დინამიური დაბალანსების თეორიული და მარეგულირებელი საფუძვლები

Field dynamic balancing is one of the key operations in vibration commissioning and condition-based maintenance, aimed at extending the service life of industrial equipment and preventing emergency situations. The use of portable instruments such as Balanset-1A allows these operations to be performed directly at the operating site, minimizing downtime and costs associated with dismantling. However, successful balancing requires not only the ability to work with the instrument, but also a deep understanding of the physical processes underlying vibration, as well as knowledge of the regulatory framework governing the quality of work.

მეთოდოლოგიის პრინციპი ეფუძნება საცდელი წონების დაყენებას და დისბალანსის გავლენის კოეფიციენტების გამოთვლას. მარტივად რომ ვთქვათ, ინსტრუმენტი ზომავს მბრუნავი როტორის ვიბრაციას (ამპლიტუდა და ფაზა), რის შემდეგაც მომხმარებელი თანმიმდევრულად ამატებს მცირე საცდელ წონებს კონკრეტულ სიბრტყეებში, რათა „დააკალიბროს“ დამატებითი მასის გავლენა ვიბრაციაზე. ვიბრაციის ამპლიტუდისა და ფაზის ცვლილებების საფუძველზე, ინსტრუმენტი ავტომატურად ითვლის მაკორექტირებელი წონების საჭირო მასას და დამონტაჟების კუთხეს დისბალანსის აღმოსაფხვრელად.

ეს მიდგომა ახორციელებს ე.წ. სამჯერადი მეთოდი ორსიბრტყიანი ბალანსირებისთვის: საწყისი გაზომვა და ორი გაშვება საცდელი წონებით (თითო თითოეულ სიბრტყეში). ერთსიბრტყიანი ბალანსირებისთვის, როგორც წესი, საკმარისია ორი გაშვება - წონის გარეშე და ერთი საცდელი წონით. თანამედროვე ინსტრუმენტებში ყველა საჭირო გამოთვლა ავტომატურად სრულდება, რაც მნიშვნელოვნად ამარტივებს პროცესს და ამცირებს ოპერატორის კვალიფიკაციის მოთხოვნებს.

ნაწილი 1.1: დისბალანსის ფიზიკა: სიღრმისეული ანალიზი

მბრუნავ მოწყობილობაში ნებისმიერი ვიბრაციის საფუძვლად დისბალანსი დევს. დისბალანსი არის მდგომარეობა, როდესაც როტორის მასა არათანაბრად არის განაწილებული მისი ბრუნვის ღერძთან მიმართებაში. ეს არათანაბარი განაწილება იწვევს ცენტრიდანული ძალების წარმოქმნას, რაც თავის მხრივ იწვევს საყრდენების და მთელი მანქანის სტრუქტურის ვიბრაციას. უყურადღებოდ დატოვებული დისბალანსის შედეგები შეიძლება კატასტროფული იყოს: საკისრების ნაადრევი ცვეთიდან და განადგურებიდან დაწყებული, საძირკვლისა და თავად მანქანის დაზიანებით დამთავრებული. დისბალანსის ეფექტური დიაგნოსტიკისა და აღმოფხვრისთვის აუცილებელია მისი ტიპების მკაფიოდ გარჩევა.

დისბალანსის სახეები

სტატიკური დისბალანსი (ერთსიბრტყე): In this type of unbalance the rotor's central principal axis of inertia is displaced parallel to the axis of rotation - the center of mass is offset radially from the rotation axis. In a static state, such a rotor, installed on horizontal knife-edges (parallel ways), will always turn with the heavy side downward. Static unbalance is dominant for thin, disk-shaped rotors where the length-to-diameter ratio (L/D) is below approximately 0.5, for example, grinding wheels or narrow fan impellers. Static unbalance elimination is possible by installing one corrective weight in one correction plane, diametrically opposite to the heavy point - a single-plane approach that is valid at moderate speeds (roughly under 1000 rpm); high-speed narrow discs still require two-plane balancing.

წყვილის (მომენტის) დისბალანსი: ეს ტიპი მაშინ ხდება, როდესაც როტორის ინერციის მთავარი ღერძი კვეთს ბრუნვის ღერძს მასის ცენტრში, მაგრამ არ არის მისი პარალელური. წყვილის დისბალანსი შეიძლება წარმოდგენილი იყოს, როგორც ორი თანაბარი სიდიდით, მაგრამ საპირისპიროდ მიმართული დაუბალანსებელი მასა, რომლებიც განლაგებულია სხვადასხვა სიბრტყეში. სტატიკურ მდგომარეობაში ასეთი როტორი წონასწორობაშია და დისბალანსი ვლინდება მხოლოდ ბრუნვის დროს „რხევის“ ან „მერყეობის“ სახით. მის კომპენსაციისთვის საჭიროა მინიმუმ ორი მაკორექტირებელი წონის დამონტაჟება ორ სხვადასხვა სიბრტყეში, რაც ქმნის კომპენსატორულ მომენტს.

დინამიური დისბალანსი: ეს რეალურ პირობებში დისბალანსის ყველაზე გავრცელებული ტიპია, რომელიც წარმოადგენს სტატიკური და წყვილური დისბალანსების კომბინაციას. ამ შემთხვევაში, როტორის ინერციის მთავარი ცენტრალური ღერძი არ ემთხვევა ბრუნვის ღერძს და არ კვეთს მას მასის ცენტრში. დინამიური დისბალანსის აღმოსაფხვრელად აუცილებელია მასის კორექცია მინიმუმ ორ სიბრტყეში. ორარხიანი ინსტრუმენტები, როგორიცაა Balanset-1A, სპეციალურად ამ პრობლემის გადასაჭრელად არის შექმნილი.

კვაზისტატიკური დისბალანსი: ეს დინამიური დისბალანსის განსაკუთრებული შემთხვევაა, როდესაც ინერციის მთავარი ღერძი კვეთს ბრუნვის ღერძს, მაგრამ არა როტორის მასის ცენტრში. ეს დახვეწილი, მაგრამ მნიშვნელოვანი განსხვავებაა როტორული სისტემების რთული დიაგნოსტიკისთვის.

ხისტი და მოქნილი როტორები: კრიტიკული განსხვავება

ბალანსირების ერთ-ერთი ფუნდამენტური კონცეფციაა ხისტი და მოქნილი როტორების განსხვავება. ეს განსხვავება განსაზღვრავს წარმატებული ბალანსირების შესაძლებლობას და მეთოდოლოგიას.

ხისტი როტორი: როტორი ხისტად ითვლება, თუ მისი სამუშაო ბრუნვის სიხშირე მნიშვნელოვნად დაბალია მის პირველ კრიტიკულ სიხშირეზე და ცენტრიდანული ძალების მოქმედების ქვეშ ის არ განიცდის მნიშვნელოვან ელასტიურ დეფორმაციებს (გადახრებს). ასეთი როტორის დაბალანსება, როგორც წესი, წარმატებით ხორციელდება ორ კორექციის სიბრტყეში. Balanset-1A ინსტრუმენტები ძირითადად განკუთვნილია ხისტ როტორებთან სამუშაოდ.

მოქნილი როტორი: როტორი მოქნილად ითვლება, თუ ის მუშაობს ბრუნვის სიხშირეზე, რომელიც მის ერთ-ერთ კრიტიკულ სიხშირესთან ახლოსაა ან მას აღემატება. ამ შემთხვევაში, ლილვის ელასტიური გადახრა მასის ცენტრის გადაადგილებასთან შედარებადი ხდება და თავადაც მნიშვნელოვანი წვლილი შეაქვს საერთო ვიბრაციაში.

სამუშაოს დაწყებამდე უაღრესად მნიშვნელოვანია როტორის კლასიფიკაცია მისი სამუშაო სიჩქარის ცნობილ (ან გამოთვლილ) კრიტიკულ სიხშირეებთან კორელაციით. თუ რეზონანსის გვერდის ავლა შეუძლებელია, რეკომენდებულია ბალანსირების დროს დროებით შეცვალოთ ბლოკის მონტაჟის პირობები რეზონანსის გადასატანად.

ნაწილი 1.2: მარეგულირებელი ჩარჩო: ISO სტანდარტები

დაბალანსების სფეროში სტანდარტები რამდენიმე ძირითად ფუნქციას ასრულებენ: ისინი ადგენენ ერთიან ტექნიკურ ტერმინოლოგიას, განსაზღვრავენ ხარისხის მოთხოვნებს და, რაც მთავარია, ტექნიკურ აუცილებლობასა და ეკონომიკურ მიზანშეწონილობას შორის კომპრომისის საფუძველს წარმოადგენენ.

ISO 21940-11 (ადრე ISO 1940-1): მოთხოვნები მყარი როტორების დაბალანსების ხარისხისთვის

This standard is the fundamental document for determining permissible residual unbalance. It introduces the concept of balance quality grade (G), which is chosen by machine type only. The speed enters later, when the grade is converted into a permissible specific unbalance: e_თითო = (G × 9549) / n.

ხარისხის კლასი G: Each type of equipment corresponds to a specific quality grade that remains constant regardless of rotation speed. For example, grade G6.3 is recommended for fans, pumps and general-purpose electric motors, G16 for crushers and agricultural machinery, and G2.5 for turbines and turbo-compressors.

დასაშვები ნარჩენი დისბალანსის გაანგარიშება (U_თითო): The standard allows calculation of a specific permissible unbalance value that serves as a target indicator during balancing. The calculation is performed in three stages:

1. დასაშვები სპეციფიკური დისბალანსის განსაზღვრა (ე._თითო) ფორმულის გამოყენებით:
   e თითო = (G × 9549) / n
   სადაც G არის დაბალანსების ხარისხის კლასი (მაგ., 2.5), n არის ოპერაციული ბრუნვის სიხშირე, rpm. e-ს გაზომვის ერთეული_თითო არის გ·მმ/კგ ან μm.
2. დასაშვები ნარჩენი დისბალანსის განსაზღვრა (U_თითო) მთელი როტორისთვის:
   U თითო = e თითო × M
   სადაც M არის როტორის მასა, კგ. U-ს გაზომვის ერთეული_თითო არის გ·მმ.
3. Allocation of U_თითო between the two correction planes. For a symmetric rotor, split it 50/50 (in the example below: 19.9 g·mm per plane). For an asymmetric between-bearing rotor: U_{მარცხნივ} = U_თითო × (b/L), U_{მარჯვენა} = U_თითო × (a/L), where a and b are the distances from the center of mass to the left and right bearings and L = a + b. Overhung rotors require a moment-based recalculation with a tighter tolerance on the overhung plane. Balanset-1A performs this allocation automatically and shows the per-plane residual unbalance (D1, D2) next to the balancing tolerance on the Result tab.

ISO 20806:2009: კრიტერიუმები და უსაფრთხოების ზომები საშუალო და დიდი როტორების ადგილზე დაბალანსებისთვის

ეს სტანდარტი პირდაპირ არეგულირებს ველის დაბალანსების პროცესს.

უპირატესობები: ადგილზე დაბალანსების მთავარი უპირატესობა ის არის, რომ როტორი დაბალანსებულია რეალურ სამუშაო პირობებში, მის საყრდენებზე და სამუშაო დატვირთვის ქვეშ. ეს ავტომატურად ითვალისწინებს საყრდენი სისტემის დინამიურ თვისებებს და ლილვის შემაერთებელი კომპონენტების გავლენას.

ნაკლოვანებები და შეზღუდვები:

• შეზღუდული წვდომა: ხშირად აწყობილ მანქანაზე კორექციის სიბრტყეებზე წვდომა რთულია, რაც ზღუდავს წონის დამონტაჟების შესაძლებლობებს.
• საცდელი ცდების საჭიროება: დაბალანსების პროცესი მოითხოვს მანქანის რამდენიმე "გაშვება-გაჩერების" ციკლს.
• სირთულე მძიმე დისბალანსით: ძალიან დიდი საწყისი დისბალანსის შემთხვევაში, სიბრტყის შერჩევისა და კორექტირების წონის მასის შეზღუდვებმა შეიძლება არ მისცეს საშუალება მიაღწიოს საჭირო დაბალანსების ხარისხს.

ნაწილი II: Balanset-1A ინსტრუმენტებით ბალანსირების პრაქტიკული სახელმძღვანელო

The success of balancing depends overwhelmingly on the thoroughness of preparatory work. Most failures are related not to instrument malfunction, but to ignoring factors affecting measurement repeatability. The main preparation principle is to exclude all other possible sources of vibration so that the instrument measures only the effect of unbalance.

ნაწილი 2.1: წარმატების საფუძველი: წინასწარი ბალანსირების დიაგნოსტიკა და დანადგარის მომზადება

ნაბიჯი 1: ვიბრაციის პირველადი დიაგნოსტიკა (ნამდვილად დისბალანსია?)

დაბალანსებამდე სასარგებლოა ვიბრომეტრის რეჟიმში ვიბრაციის წინასწარი გაზომვის ჩატარება. Balanset-1A პროგრამულ უზრუნველყოფას აქვს "ვიბრაციის მრიცხველის" რეჟიმი (F5 ღილაკი), სადაც შეგიძლიათ გაზომოთ საერთო ვიბრაცია და ცალკე კომპონენტი ბრუნვის სიხშირით (1×) ნებისმიერი წონის დაყენებამდე.

კლასიკური დისბალანსის ნიშანი: ვიბრაციის სპექტრში დომინანტური უნდა იყოს როტორის ბრუნვის სიხშირის პიკი (პიკი 1x RPM სიხშირეზე). ამ კომპონენტის ამპლიტუდა ჰორიზონტალური და ვერტიკალური მიმართულებით შედარებადი უნდა იყოს, ხოლო სხვა ჰარმონიკების ამპლიტუდები მნიშვნელოვნად დაბალი უნდა იყოს.

სხვა დეფექტების ნიშნები: თუ სპექტრი შეიცავს მნიშვნელოვან პიკებს სხვა სიხშირეებზე (მაგ., 2x, 3x RPM) ან არამრავლობით სიხშირეებზე, ეს მიუთითებს სხვა პრობლემების არსებობაზე, რომლებიც უნდა აღმოიფხვრას დაბალანსებამდე.

ნაბიჯი 2: ყოვლისმომცველი მექანიკური შემოწმება (საკონტროლო სია)

• როტორი: Thoroughly clean all rotor surfaces from dirt, rust and built-up deposits (caked product). Even a small amount of dirt at a large radius creates significant unbalance. Check for absence of broken or missing elements.
• საკისრები: შეამოწმეთ საკისრების შეკრებები ზედმეტი თამაშის, ზედმეტი ხმაურისა და გადახურების გამო. გაცვეთილი საკისრები არ იძლევა სტაბილური მაჩვენებლების მიღების საშუალებას.
• საძირკველი და ჩარჩო: Ensure that the unit is installed on a rigid foundation. Check the torque of the anchor bolts and the absence of cracks in the frame.
• ამძრავი: ღვედის ამძრავების შემთხვევაში, შეამოწმეთ ღვედის დაჭიმულობა და მდგომარეობა. შეერთების შეერთებების შემთხვევაში - ლილვის გასწორება.
• უსაფრთხოება: დარწმუნდით, რომ ყველა დამცავი დამცავი მოწყობილობა ხელმისაწყოფია და გამართულად მუშაობს.

ნაწილი 2.2: ინსტრუმენტის დაყენება და კონფიგურაცია

აპარატურის ინსტალაცია

ვიბრაციის სენსორები (აქსელერომეტრები):

• Connect sensor cables to corresponding instrument connectors (e.g., X1 and X2 for Balanset-1A; on newer revisions the connectors are labeled Ch-1 and Ch-2).
• დაამონტაჟეთ სენსორები საკისრების კორპუსებზე როტორთან რაც შეიძლება ახლოს.
• ძირითადი პრაქტიკა: მაქსიმალური სიგნალის მისაღებად, სენსორები უნდა დამონტაჟდეს იმ მიმართულებით, სადაც ვიბრაცია მაქსიმალურია. მყარი კონტაქტის უზრუნველსაყოფად გამოიყენეთ მძლავრი მაგნიტური ბაზა ან ხრახნიანი სამაგრი.

ფაზის სენსორი (ლაზერული ტაქომეტრი):

• Connect the sensor to the special input (X3 for Balanset-1A; labeled Tacho on newer revisions).
• როტორის ლილვზე ან სხვა მბრუნავ ნაწილზე მიამაგრეთ ამრეკლავი ლენტის პატარა ნაჭერი.
• დააინსტალირეთ ტაქომეტრი ისე, რომ ლაზერული სხივი სტაბილურად მოხვდეს ნიშნულზე მთელი ბრუნვის განმავლობაში.

პროგრამული უზრუნველყოფის კონფიგურაცია (Balanset-1A)

• Launch the software and connect the USB interface module (administrator rights are not required).
• Go to the balancing module (F7 - Balancing). Create a new record for the unit being balanced.
• Select balancing type: 1-plane (static, the F2 - Single-plane tab) for narrow rotors or 2-plane (dynamic, the F3 - Two-plane tab) for most other cases.
• განსაზღვრეთ კორექტირების სიბრტყეები: როტორზე აირჩიეთ ადგილები, სადაც კორექტირების წონის უსაფრთხოდ დამონტაჟებაა შესაძლებელი.

ნაწილი 2.3: დაბალანსების პროცედურა: ეტაპობრივი სახელმძღვანელო

გაშვება 0: საწყისი გაზომვა

• ჩართეთ მანქანა და მიიყვანეთ ის სტაბილურ სამუშაო სიჩქარეზე. უაღრესად მნიშვნელოვანია, რომ ბრუნვის სიჩქარე ყველა შემდგომ გაშვებაში ერთნაირი იყოს.
• პროგრამაში დაიწყეთ გაზომვა. ინსტრუმენტი ჩაიწერს ვიბრაციის საწყის ამპლიტუდასა და ფაზას.

გარბენი 1: საცდელი წონა სიბრტყეში 1

• გააჩერეთ მანქანა.
• საცდელი წონის შერჩევა: The trial weight mass should be sufficient to cause noticeable change in vibration parameters (amplitude change of at least 20-30% OR phase change of at least 20-30 degrees). You do not have to guess the starting mass: after Run 0 the software's First Trial Weight Estimator recommends both the trial weight mass and its installation angle from the tachometer mark, and the program warns if the installed weight turns out to be too small.
• საცდელი წონის მონტაჟი: საიმედოდ მიამაგრეთ აწონილი საცდელი წონა ცნობილ რადიუსზე სიბრტყეში 1. ჩაიწერეთ კუთხური პოზიცია.
• ჩართეთ მანქანა იმავე სტაბილური სიჩქარით.
• შეასრულეთ მეორე გაზომვა.
• გააჩერეთ დანადგარი და remove the trial weight. If removing it is impractical, you can leave it installed - check the "Leave on rotor" box in the software so the calculation accounts for it.

გარბენი 2: საცდელი წონა სიბრტყეში 2 (2 სიბრტყის დაბალანსებისთვის)

• ზუსტად გაიმეორეთ პროცედურა მე-2 ნაბიჯიდან, მაგრამ დააინსტალირეთ საცდელი წონა მე-2 სიბრტყეში.
• დაწყება, გაზომვა, გაჩერება და remove the trial weight (or leave it with the "Leave on rotor" box checked, as in Run 1).

მაკორექტირებელი წონის გაანგარიშება და მონტაჟი

• საცდელი გაშვების დროს დაფიქსირებული ვექტორული ცვლილებების საფუძველზე, პროგრამა ავტომატურად გამოთვლის თითოეული სიბრტყისთვის მაკორექტირებელი წონის მასას და მონტაჟის კუთხეს.
• ინსტალაციის კუთხე, როგორც წესი, იზომება საცდელი წონის ადგილიდან როტორის ბრუნვის მიმართულებით.
• საიმედოდ მიამაგრეთ მუდმივი მაკორექტირებელი წონა. შედუღების გამოყენებისას გახსოვდეთ, რომ თავად შედუღებასაც აქვს მასა.

Run T (Trim): Verification measurement and fine balancing

• ხელახლა ჩართეთ მანქანა.
• ნარჩენი ვიბრაციის დონის შესაფასებლად, ჩაატარეთ საკონტროლო გაზომვა.
• მიღებული მნიშვნელობა შეადარეთ ISO 1940-1-ის მიხედვით გამოთვლილ ტოლერანტობას.
• თუ ვიბრაცია კვლავ აღემატება დასაშვებ ნორმას, ინსტრუმენტი გამოთვლის მცირე "წვრილ" (მორთვის) კორექტირებას.
• დასრულების შემდეგ, შეინახეთ ანგარიში და გავლენის კოეფიციენტები შესაძლო მომავალი გამოყენებისთვის.

ნაწილი III: პრობლემების გადაჭრის გაფართოებული მეთოდები და პრობლემების მოგვარება

ეს განყოფილება ეძღვნება ველის დაბალანსების ყველაზე რთულ ასპექტებს - სიტუაციებს, როდესაც სტანდარტული პროცედურა შედეგს არ იძლევა.

ნაწილი 3.1: გაზომვის არასტაბილურობის დიაგნოზი და დაძლევა

სიმპტომი: იდენტურ პირობებში განმეორებითი გაზომვების დროს, ამპლიტუდის და/ან ფაზის ჩვენებები მნიშვნელოვნად იცვლება („ტივტივი“, „ნახტომი“). ეს კორექტირების გამოთვლას შეუძლებელს ხდის.

ძირეული მიზეზი: ინსტრუმენტი არ ფუნქციონირებს გაუმართავად. ის ზუსტად იუწყება, რომ სისტემის ვიბრაციული რეაქცია არასტაბილური და არაპროგნოზირებადია.

სისტემატური დიაგნოსტიკური ალგორითმი:

• მექანიკური სისუსტე: ეს ყველაზე ხშირი მიზეზია. შეამოწმეთ საკისრის კორპუსის სამონტაჟო ჭანჭიკების, ჩარჩოს სამაგრი ჭანჭიკების დაჭიმულობა. შეამოწმეთ ბზარები საძირკველში ან ჩარჩოში.
• საკისრების დეფექტები: მოძრავი საკისრების ზედმეტი შიდა კლირენსი ან საკისრის გარსის ცვეთა ლილვს საყრდენის შიგნით ქაოტურად გადაადგილების საშუალებას აძლევს.
• პროცესთან დაკავშირებული არასტაბილურობა:
  • აეროდინამიკა (ვენტილატორები): ტურბულენტური ჰაერის ნაკადი, ნაკადის გამოყოფა პირებიდან შეიძლება გამოიწვიოს შემთხვევითი ძალის ეფექტები.
  • ჰიდრავლიკური (ტუმბოები): კავიტაცია ქმნის ძლიერ, შემთხვევით ჰიდრავლიკურ დარტყმებს, რომლებიც ნიღბავს პერიოდულ სიგნალს დისბალანსისგან.
  • შიდა მასობრივი მოძრაობა (სამსხვრევები, წისქვილები): მასალას შეუძლია როტორის შიგნით გადანაწილება, რაც "მოძრავი დისბალანსის" როლს ასრულებს.
• რეზონანსი: თუ მუშაობის სიჩქარე ძალიან ახლოსაა სტრუქტურის ბუნებრივ სიხშირესთან, სიჩქარის მცირედი ვარიაციებიც კი იწვევს ვიბრაციის ამპლიტუდასა და ფაზაში უზარმაზარ ცვლილებებს.
• თერმული ეფექტები: როდესაც მანქანა თბება, თერმული გაფართოება შეიძლება გამოიწვიოს ლილვის მოხრა ან გასწორების ცვლილებები.

ნაწილი 3.2: როდესაც დაბალანსება არ გვეხმარება: ფესვის დეფექტების იდენტიფიცირება

სიმპტომი: დაბალანსების პროცედურა შესრულებულია, ჩვენებები სტაბილურია, მაგრამ საბოლოო ვიბრაცია მაღალი რჩება.

Using the vibration spectrum for differential diagnosis (in the Balanset software: F8 - Charts, "F5-Spectrum (Hz)" tab):

• ლილვის არასწორი განლაგება: მთავარი ნიშანი - მაღალი ვიბრაციის პიკი 2x RPM სიხშირეზე. დამახასიათებელია მაღალი ღერძული ვიბრაცია.
• გორგოლაჭებიანი საკისრების დეფექტები: Manifest as high-frequency vibration at characteristic "bearing" frequencies (BPFO, BPFI, BSF, FTF). Note that detailed rolling-bearing diagnostics is beyond the scope of Balanset-1A: the instrument measures vibration velocity in the 5-1000 Hz band, the sensor response rolls off above roughly 550 Hz, and there is no envelope (demodulation) analysis - use a dedicated bearing analyzer for that task.
• ლილვის თაღი: Manifests as high peak at 1x RPM but often accompanied by noticeable component at 2x RPM. When the rotor is balanced on a mandrel, the software offers built-in runout compensation: the F7 - Run Ecc measurement (taken with the rotor turned 180 degrees on the mandrel) together with the "Subtract mandrel runout from measurements" option, so eccentricity is not mistaken for unbalance.
• ელექტრო პრობლემები (ელექტროძრავები): მაგნიტური ველის ასიმეტრიამ შეიძლება გამოიწვიოს ვიბრაცია კვების სიხშირის ორჯერ მეტზე (100 ჰც 50 ჰც ქსელისთვის).

ბალანსირების ხშირი შეცდომები და პრევენციის რჩევები

• გაუმართავი ან დაბინძურებული როტორის დაბალანსება: ბალანსირებამდე ყოველთვის შეამოწმეთ მექანიზმის მდგომარეობა.
• საცდელი წონა ძალიან მცირეა: მიზნად დაისახეთ 20-30% ვიბრაციის ცვლილების წესი.
• Inconsistent operating speed between runs: ყველა გაზომვის დროს ყოველთვის შეინარჩუნეთ სტაბილური და იდენტური ბრუნვის სიჩქარე.
• ფაზისა და ნიშნის შეცდომები: ყურადღებით აკონტროლეთ კუთხის განსაზღვრა. კორექტირების წონის კუთხე, როგორც წესი, იზომება საცდელი წონის პოზიციიდან ბრუნვის მიმართულებით.
• წონის არასწორი მიმაგრება ან დაკარგვა: Strictly follow the methodology - remove the trial weight after the run, or, if it stays on the rotor, make sure the "Leave on rotor" box is checked so the calculation accounts for it.

ხარისხის სტანდარტების დაბალანსება

Note: the grade number is the product e_თითო·ω in mm/s. The permissible specific unbalance itself is speed-dependent: e_თითო = (G × 9549) / n [μm]. Example: G6.3 at 1500 rpm gives e_თითო = 40.1 μm; at 3000 rpm it gives 20.1 μm.

ნაწილი IV: ხშირად დასმული კითხვები და გამოყენების შენიშვნები

ნაწილი 4.1: ხშირად დასმული კითხვები (FAQ)

როდის უნდა გამოვიყენო 1-სიბრტყიანი და 2-სიბრტყიანი დაბალანსება?
Use 1-plane (static) balancing for narrow, disk-shaped rotors where the length-to-diameter ratio (L/D) is below approximately 0.5 and the speed is moderate (roughly under 1000 rpm), such as grinding wheels or narrow fan impellers. Use 2-plane (dynamic) balancing for elongated rotors, for any L/D above approximately 0.5, and for high-speed narrow discs. Two-plane balancing corrects both static unbalance and couple (moment) unbalance.

რა უნდა გავაკეთო, თუ საცდელი წონა ვიბრაციის სახიფათო მატებას იწვევს?
დაუყოვნებლივ გააჩერეთ დანადგარი. ეს მიუთითებს, რომ საცდელი წონა დამონტაჟებული იყო არსებულ მძიმე წერტილთან ახლოს, რაც კიდევ უფრო ამწვავებს დისბალანსს. გამოსავალია საცდელი წონის 180 გრადუსით გადაწევა თავდაპირველი პოზიციიდან და გაზომვის გამეორება. ეს უზრუნველყოფს, რომ საცდელი წონა შექმნის საპირისპირო ეფექტს არსებული დისბალანსის გაღრმავების ნაცვლად.

შემიძლია გამოვიყენო შენახული გავლენის კოეფიციენტები სხვა მანქანისთვის?
დიახ, მაგრამ მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ მანქანები აბსოლუტურად იდენტურია - იგივე მოდელი, იგივე როტორი, იგივე საძირკველი, იგივე საკისრები. სტრუქტურული სიხისტის ნებისმიერი ცვლილება შეცვლის გავლენის კოეფიციენტებს და მათ ბათილად აქცევს. საუკეთესო პრაქტიკაა ყოველთვის ჩატარდეს ახალი საცდელი გაშვება თითოეული ახალი მანქანისთვის, რათა უზრუნველყოფილი იყოს ზუსტი კორექტირების გამოთვლები.

რა განსხვავებაა სტატიკურ და დინამიურ დისბალანსს შორის?
In static unbalance the rotor's central principal axis of inertia is displaced parallel to the rotation axis - the center of mass is offset radially from the axis - and it can be detected without spinning by placing the rotor on knife-edge supports. Dynamic unbalance is a combination of static and couple unbalance where the principal axis of inertia doesn't coincide with the rotation axis - it only manifests during rotation and requires two-plane correction.

რატომ არის ჩემი ბალანსირების ჩვენებები არასტაბილური (მცურავი)?
არასტაბილური მაჩვენებლები მიუთითებს სისტემის ვიბრაციული რეაქციის არაპროგნოზირებადობაზე. გავრცელებული მიზეზებია: მექანიკური ფხვიერება (ფხვიერი ჭანჭიკები, ბზარები), გაცვეთილი საკისრები ჭარბი მოძრაობით, პროცესის არასტაბილურობა (ტუმბოებში კავიტაცია, ვენტილატორებში ტურბულენტობა), რეზონანსი (მუშაობის სიჩქარე ბუნებრივ სიხშირესთან ახლოს), თერმული ეფექტები გათბობის დროს ან მეზობელი აღჭურვილობის ვიბრაცია. დაბალანსების მცდელობამდე მოაგვარეთ ეს პრობლემები.

რა არის სამსაფეხურიანი მეთოდი ორსიბრტყიანი ბალანსირებისას?
სამეტაპიანი მეთოდი მოიცავს: ეტაპს 0 - საწყისი გაზომვა საცდელი წონის გარეშე საბაზისო ვიბრაციის დასადგენად; ეტაპს 1 - გაზომვას საცდელი წონის პირველ სიბრტყეში დაყენებით მისი გავლენის დასადგენად; ეტაპს 2 - გაზომვას საცდელი წონის მეორე სიბრტყეში გადატანით. ამ სამი მონაცემის საფუძველზე, ინსტრუმენტი ითვლის ორივე სიბრტყისთვის საჭირო ზუსტ კორექტირების წონას გავლენის კოეფიციენტის მეთოდის გამოყენებით.

როგორ გამოვთვალო დასაშვები ნარჩენი დისბალანსი ISO 1940-1-ის მიხედვით?
First calculate permissible specific unbalance: e_თითო = (G × 9549) / n, where G is the quality grade (e.g., 2.5 for turbines, 6.3 for fans) and n is RPM. Then calculate permissible residual unbalance: U_თითო = ე_თითო × M, where M is rotor mass in kg. For example, a 5 kg rotor at 3000 RPM with G2.5: e_თითო = (2.5 × 9549)/3000 = 7.96 μm, U_თითო = 7.96 × 5 = 39.8 გ·მმ.

რა არის მინიმალური საცდელი წონის ეფექტი, რომელიც საჭიროა ზუსტი ბალანსირებისთვის?
საცდელი წონა უნდა იწვევდეს ვიბრაციის ამპლიტუდის მინიმუმ 20-30% ცვლილებას ან ფაზური კუთხის 20-30 გრადუსით ცვლილებას. თუ ეფექტი ძალიან მცირეა, სასარგებლო სიგნალი იხრჩობა გაზომვის ხმაურში, რაც გამოიწვევს არაზუსტ კორექციის გამოთვლებს. თუ არაფერი შეიცვლება, გაზარდეთ საცდელი წონის მასა (უსაფრთხო ფარგლებში) მანამ, სანამ საკმარის ეფექტს არ მიაღწევთ.

How do I account for keyways? (ISO 8821, now ISO 21940-32:2012)
Standard practice is to use a "half-key" in the shaft keyway when balancing without the mating part, as specified in ISO 21940-32:2012 (which superseded ISO 8821). This compensates for the mass of that part of the key that fills the groove on the shaft.

ნაწილი 4.2: კონკრეტული ტიპის აღჭურვილობის დაბალანსების სახელმძღვანელო

Industrial fans and induced-draft (ID) fans:

• პრობლემა: ყველაზე მეტად მიდრეკილია დისბალანსისკენ პირებზე პროდუქტის დაგროვების ან აბრაზიული ცვეთის გამო.
• პროცედურა: სამუშაოს დაწყებამდე ყოველთვის საფუძვლიანად გაწმინდეთ იმპულერი. ყურადღება მიაქციეთ აეროდინამიკურ ძალებს, რომლებმაც შეიძლება არასტაბილურობა გამოიწვიონ.

ტუმბოები:

• პრობლემა: მთავარი მტერი - კავიტაცია.
• პროცედურა: დაბალანსებამდე, დარწმუნდით, რომ შესასვლელთან საკმარისი კავიტაციის ზღვარია (NPSHa). შეამოწმეთ, რომ შემწოვი მილი არ არის გაჭედილი.

სამტვრევი, საფქვავი და მულჩერები:

• პრობლემა: ძლიერი ცვეთა, ჩაქუჩის გატეხვის ან ცვეთის გამო დისბალანსის დიდი ცვლილებების შესაძლებლობა.
• პროცედურა: შეამოწმეთ სამუშაო ელემენტების მთლიანობა და მიმაგრება. შესაძლოა საჭირო გახდეს დანადგარის ჩარჩოს დამატებითი დამაგრება.

ელექტროძრავის არმატურები:

• პრობლემა: შეიძლება ჰქონდეს როგორც მექანიკური, ასევე ელექტრო ვიბრაციის წყაროები.
• პროცედურა: Use the vibration spectrum (F8 - Charts) to check for vibration at twice the supply frequency. Its presence indicates electrical malfunction, not unbalance.

დასკვნა

როტორების დინამიური დაბალანსება ადგილზე პორტატული ინსტრუმენტების, როგორიცაა Balanset-1A, გამოყენებით წარმოადგენს ძლიერ ინსტრუმენტს სამრეწველო აღჭურვილობის მუშაობის საიმედოობისა და ეფექტურობის გასაზრდელად. თუმცა, ამ პროცედურის წარმატება დამოკიდებულია არა იმდენად თავად ინსტრუმენტზე, რამდენადაც სპეციალისტის კვალიფიკაციასა და სისტემატური მიდგომის გამოყენების უნარზე.

ძირითადი პრინციპები:

• მომზადება განსაზღვრავს შედეგს: წარმატებული დაბალანსების აუცილებელი პირობებია როტორის საფუძვლიანი გაწმენდა, საკისრებისა და საძირკვლის მდგომარეობის შემოწმება და ვიბრაციის წინასწარი დიაგნოსტიკა.
• სტანდარტების დაცვა ხარისხის საფუძველია: ISO 1940-1-ის გამოყენება სუბიექტურ შეფასებას ობიექტურ, გაზომვად და იურიდიულად მნიშვნელოვან შედეგად გარდაქმნის.
• ინსტრუმენტი არა მხოლოდ დაბალანსების საშუალებაა, არამედ დიაგნოსტიკური ინსტრუმენტიც: წონასწორობის შენარჩუნების შეუძლებლობა ან კითხვის არასტაბილურობა მნიშვნელოვანი დიაგნოსტიკური ნიშნებია, რომლებიც უფრო სერიოზულ პრობლემებზე მიუთითებს.
• პროცესის ფიზიკის გაგება არასტანდარტული ამოცანების გადაჭრის გასაღებია: ხისტ და მოქნილ როტორებს შორის განსხვავებების ცოდნა და რეზონანსული გავლენის გაგება სპეციალისტებს სწორი გადაწყვეტილებების მიღების საშუალებას აძლევს.

ამ სახელმძღვანელოში მოცემული რეკომენდაციების დაცვა ტექნიკურ სპეციალისტებს საშუალებას მისცემს არა მხოლოდ წარმატებით გაუმკლავდნენ ტიპურ ამოცანებს, არამედ ეფექტურად დაადგინონ და გადაჭრან მბრუნავი აღჭურვილობის ვიბრაციის რთული, არატრივიალური პრობლემები.