ველის დინამიური დაბალანსება

ნაწილი I: დინამიური დაბალანსების თეორიული და მარეგულირებელი საფუძვლები

საველე დინამიკური დაბალანსება ვიბრაციული პუსკონალადკისა და მდგომარეობაზე დაფუძნებული ტექნიკური მომსახურების ერთ-ერთი ძირითადი ოპერაციაა, რომლის მიზანია სამრეწველო აღჭურვილობის სამსახურის ვადის გახანგრძლივება და საავარიო სიტუაციების თავიდან აცილება. პორტატული ხელსაწყოების, როგორიცაა Balanset-1A, გამოყენება საშუალებას იძლევა, ეს ოპერაციები შესრულდეს უშუალოდ ექსპლუატაციის ადგილზე, რითაც მინიმუმამდე დაიყვანება დაზიდვასთან დაკავშირებული დანაკარგები და ხარჯები. თუმცა, წარმატებული დაბალანსება მოითხოვს არა მხოლოდ ხელსაწყოსთან მუშაობის უნარს, არამედ ვიბრაციის საფუძვლად მდებარე ფიზიკური პროცესების ღრმა გააზრებას, ისევე როგორც სამუშაოს ხარისხის მარეგულირებელი ნორმატიული ბაზის ცოდნას.

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): ამ ტიპის დისბალანსისას როტორის ცენტრალური მთავარი ინერციის ღერძი ბრუნვის ღერძის პარალელურადაა გადანაცვლებული — მასათა ცენტრი რადიალურად არის წანაცვლებული ბრუნვის ღერძიდან. სტატიკურ მდგომარეობაში ასეთი როტორი, დადგმული ჰორიზონტალურ დანისებრ საყრდენებზე (პარალელურ ლიანდაგებზე), ყოველთვის მძიმე მხარით ქვემოთ დატრიალდება. სტატიკური დისბალანსი დომინირებს თხელი, დისკის ფორმის როტორებისთვის, რომელთა სიგრძის დიამეტრთან შეფარდება (L/D) დაახლოებით 0.5-ზე ნაკლებია — მაგალითად, სახეხი წრეები ან ვიწრო ვენტილატორის ფრთები. სტატიკური დისბალანსის აღმოფხვრა შესაძლებელია ერთი მაკორექტირებელი წონის ერთ კორექციის სიბრტყეში დაყენებით, დიამეტრალურად საპირისპიროდ მძიმე წერტილისა — ერთსიბრტყიანი მიდგომა, რომელიც ზომიერ სიჩქარეებზეა მართებული (დაახლოებით 1000 ბრ/წთ-მდე); მაღალსიჩქარიან ვიწრო დისკებს კვლავაც ორსიბრტყიანი დაბალანსება სჭირდება.

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

ეს სტანდარტი წარმოადგენს ფუძემდებლურ დოკუმენტს დასაშვები ნარჩენი დისბალანსის დასადგენად. ის შემოაქვს ბალანსის ხარისხის კლასის (G) ცნებას, რომელიც შეირჩევა მხოლოდ დანადგარის ტიპის მიხედვით. სიჩქარე ითვალისწინება მოგვიანებით, როცა კლასი გარდაიქმნება დასაშვებ სპეციფიკურ დისბალანსად: e_თითო = (G × 9549) / n.

ხარისხის კლასი G: აღჭურვილობის თითოეულ ტიპს შეესაბამება კონკრეტული ხარისხის კლასი, რომელიც ბრუნვის სიჩქარის მიუხედავად უცვლელი რჩება. მაგალითად, კლასი G6.3 რეკომენდებულია ვენტილატორებისთვის, ტუმბოებისთვის და ზოგადი დანიშნულების ელექტროძრავებისთვის, G16 — სამსხვრევებისა და სასოფლო-სამეურნეო ტექნიკისთვის, ხოლო G2.5 — ტურბინებისა და ტურბოკომპრესორებისთვის.

დასაშვები ნარჩენი დისბალანსის გაანგარიშება (U_თითო): სტანდარტი იძლევა დასაშვები სპეციფიკური დისბალანსის მნიშვნელობის გამოთვლის საშუალებას, რომელიც დაბალანსებისას სამიზნე მაჩვენებლად გამოდგება. გამოთვლა სამ ეტაპად სრულდება:

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. U-ს განაწილება_თითო ორ საკორექციო სიბრტყეს შორის. სიმეტრიული როტორისთვის გაანაწილეთ 50/50 (ქვემოთ მოცემულ მაგალითში: 19.9 g·mm თითოეულ სიბრტყეზე). ასიმეტრიული, საკისრებს შორის განლაგებული როტორისთვის: U_{მარცხნივ} = U_თითო × (b/L), U_{მარჯვენა} = U_თითო × (a/L), სადაც a და b არის მანძილები მასათა ცენტრიდან მარცხენა და მარჯვენა საკისრებამდე, ხოლო L = a + b. ჩამოკიდებულ როტორებს სჭირდებათ მომენტზე დაფუძნებული ხელახალი გამოთვლა უფრო მკაცრი ტოლერანტობით ჩამოკიდებულ სიბრტყეზე. Balanset-1A ავტომატურად ასრულებს ამ განაწილებას და აჩვენებს თითოეული სიბრტყის ნარჩენ დისბალანსს (D1, D2) დაბალანსების ტოლერანტობის გვერდით, Result ჩანართზე.

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

დაბალანსების წარმატება უპირატესად დამოკიდებულია მოსამზადებელი სამუშაოების საფუძვლიანობაზე. უმეტესი წარუმატებლობა დაკავშირებულია არა ხელსაწყოს გაუმართაობასთან, არამედ გაზომვის განმეორებადობაზე მოქმედი ფაქტორების უგულებელყოფასთან. მომზადების მთავარი პრინციპია ვიბრაციის ყველა სხვა შესაძლო წყაროს გამორიცხვა, რათა ხელსაწყომ მხოლოდ დისბალანსის ეფექტი გაზომოს.

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: საფუძვლიანად გაწმინდეთ როტორის ყველა ზედაპირი ჭუჭყისგან, ჟანგისგან და დაგროვილი ნალექებისგან (გამყარებული პროდუქტი). ჭუჭყის თუნდაც მცირე რაოდენობა დიდ რადიუსზე მნიშვნელოვან დისბალანსს ქმნის. შეამოწმეთ, არ არის თუ არა გატეხილი ან დაკარგული ელემენტები.
• საკისრები: შეამოწმეთ საკისრების შეკრებები ზედმეტი თამაშის, ზედმეტი ხმაურისა და გადახურების გამო. გაცვეთილი საკისრები არ იძლევა სტაბილური მაჩვენებლების მიღების საშუალებას.
• საძირკველი და ჩარჩო: დარწმუნდით, რომ დანადგარი დამონტაჟებულია მყარ ფუნდამენტზე. შეამოწმეთ სამაგრი ჭანჭიკების მოჭერის მომენტი და ჩარჩოში ბზარების არარსებობა.
• 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):

• დააკავშირეთ სენსორის კაბელები შესაბამის ხელსაწყოს კონექტორებთან (მაგ., X1 და X2 Balanset-1A-სთვის; უფრო ახალ ვერსიებში კონექტორები მონიშნულია როგორც Ch-1 და 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):

• დააკავშირეთ სენსორი სპეციალურ შესასვლელთან (X3 Balanset-1A-სთვის; ახალ ვერსიებში მონიშნულია როგორც Tacho).
• 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)

• გაუშვით პროგრამული უზრუნველყოფა და დააკავშირეთ USB ინტერფეისის მოდული (ადმინისტრატორის უფლებები საჭირო არ არის).
• გადადით დაბალანსების მოდულზე (F7 - Balancing). შექმენით ახალი ჩანაწერი დასაბალანსებელი დანადგარისთვის.
• აირჩიეთ დაბალანსების ტიპი: 1-სიბრტყიანი (სტატიკური, F2 - Single-plane ჩანართი) ვიწრო როტორებისთვის, ან 2-სიბრტყიანი (დინამიკური, F3 - Two-plane ჩანართი) სხვა უმეტეს შემთხვევებში.
• 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: საცდელი წონის მასა საკმარისი უნდა იყოს, რომ ვიბრაციის პარამეტრებში შესამჩნევი ცვლილება გამოიწვიოს (ამპლიტუდის ცვლილება მინიმუმ 20-30% ან ფაზის ცვლილება მინიმუმ 20-30 გრადუსი). საწყისი მასის გამოცნობა არ გჭირდებათ: Run 0-ის შემდეგ პროგრამის First Trial Weight Estimator გირჩევთ როგორც საცდელი წონის მასას, ისე მისი დაყენების კუთხეს ტახომეტრის ნიშნულიდან, ხოლო პროგრამა გაფრთხილებთ, თუ დაყენებული წონა ძალიან მცირე აღმოჩნდება.
• 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 მოხსენით საცდელი წონა. თუ მისი მოხსნა არაპრაქტიკულია, შეგიძლიათ დატოვოთ დამონტაჟებული - მონიშნეთ პროგრამაში ველი "Leave on rotor", რათა გაანგარიშებამ გაითვალისწინოს ეს.

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 მოხსენით საცდელი წონა (ან დატოვეთ, "Leave on rotor" ველის მონიშნული ვარიანტით, როგორც Run 1-ში).

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): დამადასტურებელი გაზომვა და ზუსტი დაბალანსება

• 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.

ვიბრაციის სპექტრის გამოყენება დიფერენციალური დიაგნოსტიკისთვის (Balanset პროგრამაში: F8 - Charts, ჩანართი "F5-Spectrum (Hz)"):

• ლილვის არასწორი განლაგება: მთავარი ნიშანი - მაღალი ვიბრაციის პიკი 2x RPM სიხშირეზე. დამახასიათებელია მაღალი ღერძული ვიბრაცია.
• გორგოლაჭებიანი საკისრების დეფექტები: ვლინდება როგორც მაღალსიხშირული ვიბრაცია დამახასიათებელ „საკისრის“ სიხშირეებზე (BPFO, BPFI, BSF, FTF). გაითვალისწინეთ, რომ ტანვარგოვანი საკისრის დეტალური დიაგნოსტიკა Balanset-1A-ს შესაძლებლობებს სცდება: ხელსაწყო ზომავს ვიბრაციის სიჩქარეს 5-1000 ჰც დიაპაზონში, სენსორის რეაქცია სუსტდება დაახლოებით 550 ჰც-ის ზემოთ, და გარსშემოსავლელი (დემოდულაციის) ანალიზი არ არსებობს — ამ ამოცანისთვის გამოიყენეთ სპეციალიზებული საკისრის ანალიზატორი.
• ლილვის თაღი: ვლინდება როგორც მაღალი პიკი 1x ბრ/წთ-ზე, მაგრამ ხშირად თან ახლავს შესამჩნევი კომპონენტი 2x ბრ/წთ-ზე. როცა როტორი შემჭიდზეა დაბალანსებული, პროგრამა გთავაზობთ ჩაშენებულ გადახრის კომპენსაციას: F7 - Run Ecc გაზომვა (რომელიც ხდება როტორის შემჭიდში 180 გრადუსით მობრუნებისას) „Subtract mandrel runout from measurements“ ოფციასთან ერთად, რათა ექსცენტრისიტეტი დისბალანსად არ იქნას მიღებული.
• 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.
• არასტაბილური სამუშაო სიჩქარე გაშვებებს შორის: 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: მკაცრად დაიცავით მეთოდოლოგია — მოხსენით საცდელი წონა გაშვების შემდეგ, ან, თუ ის როტორზე რჩება, დარწმუნდით, რომ მონიშნულია ველი „Leave on rotor“, რათა გამოთვლამ ეს გაითვალისწინოს.

ხარისხის სტანდარტების დაბალანსება

შენიშვნა: კლასის რიცხვი არის ნამრავლი e_თითო·ω mm/s-ში. დასაშვები სპეციფიკური დისბალანსი თავად დამოკიდებულია სიჩქარეზე: e_თითო = (G × 9549) / n [μm]. მაგალითად: G6.3 1500 rpm-ზე იძლევა e_თითო = 40.1 μm; 3000 rpm-ზე იძლევა 20.1 μm-ს.

ნაწილი IV: ხშირად დასმული კითხვები და გამოყენების შენიშვნები

ნაწილი 4.1: ხშირად დასმული კითხვები (FAQ)

როდის უნდა გამოვიყენო 1-სიბრტყიანი და 2-სიბრტყიანი დაბალანსება?
გამოიყენეთ 1-სიბრტყიანი (სტატიკური) დაბალანსება ვიწრო, დისკის ფორმის როტორებისთვის, სადაც სიგრძის დიამეტრთან შეფარდება (L/D) დაახლოებით 0.5-ზე ნაკლებია და სიჩქარე ზომიერია (დაახლოებით 1000 ბრ/წთ-მდე), მაგალითად სახეხი წრეები ან ვიწრო ვენტილატორის ფრთები. გამოიყენეთ 2-სიბრტყიანი (დინამიკური) დაბალანსება წაგრძელებული როტორებისთვის, ნებისმიერი L/D-სთვის დაახლოებით 0.5-ზე მეტი და მაღალსიჩქარიანი ვიწრო დისკებისთვის. ორსიბრტყიანი დაბალანსება ასწორებს როგორც სტატიკურ, ისე წყვილურ (მომენტურ) დისბალანსს.

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?
სტატიკურ დისბალანსში როტორის ცენტრალური მთავარი ინერციის ღერძი ბრუნვის ღერძის პარალელურადაა გადანაცვლებული — მასათა ცენტრი რადიალურად წანაცვლებულია ღერძიდან — და მისი გამოვლენა შესაძლებელია ბრუნვის გარეშეც, როტორის დანისებრ საყრდენებზე დადგმით. დინამიკური დისბალანსი სტატიკური და წყვილური დისბალანსის კომბინაციაა, სადაც ინერციის მთავარი ღერძი ბრუნვის ღერძს არ ემთხვევა — ის მხოლოდ ბრუნვისას ვლინდება და ორსიბრტყიან კორექციას საჭიროებს.

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?
ჯერ გამოთვალეთ დასაშვები სპეციფიკური დისბალანსი: e_თითო = (G × 9549) / n, სადაც G არის ხარისხის კლასი (მაგ., 2.5 ტურბინებისთვის, 6.3 ვენტილატორებისთვის), ხოლო n არის RPM. შემდეგ გამოთვალეთ დასაშვები ნარჩენი დისბალანსი: U_თითო = ე_თითო × M, სადაც M არის როტორის მასა კგ-ში. მაგალითად, 5 კგ როტორი 3000 RPM-ზე G2.5-ით: 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.

როგორ გავითვალისწინო გასაღების ღარები? (ISO 8821, ახლა ISO 21940-32:2012)
სტანდარტული პრაქტიკაა „ნახევარგასაღების“ გამოყენება ლილვის გასაღების ღარში, როცა დაბალანსება პასუხობელი ნაწილის გარეშე ტარდება, როგორც ეს განსაზღვრულია ISO 21940-32:2012-ში (რომელმაც ჩაანაცვლა ISO 8821). ეს ანაზღაურებს გასაღების იმ ნაწილის მასას, რომელიც ავსებს ლილვზე არსებულ ღარს.

ნაწილი 4.2: კონკრეტული ტიპის აღჭურვილობის დაბალანსების სახელმძღვანელო

სამრეწველო ვენტილატორები და ინდუცირებული გაწოვის (ID) ვენტილატორები:

• 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: გამოიყენეთ ვიბრაციის სპექტრი (F8 - Charts) კვების სიხშირის ორმაგ სიხშირეზე ვიბრაციის შესამოწმებლად. მისი არსებობა მიუთითებს ელექტრულ გაუმართაობაზე და არა დისბალანსზე.

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.