Pradinio disbalanso supratimas
Apibrėžimas: Kas yra pradinis disbalansas?
Pradinis disbalansas (dar vadinamas pirminiu disbalansu arba rastu disbalansu) yra disbalansas sąlyga, egzistuojanti rotoriuje prieš bet kokį balansavimas pritaikytos korekcijos. Tai rodo rotoriaus pradinę būseną ir matuojama pirmojo balansavimo procedūros metu. Pradinio disbalanso dydis ir kampinė padėtis nustatomi matuojant vibracija amplitudė ir fazė kol rotorius veikia balansavimo greičiu.
Pradinis disbalansas yra visų balansavimo skaičiavimų atspirties taškas ir suteikia atskaitos tašką, pagal kurį matuojamas balansavimo procedūros efektyvumas. Užbaigus balansavimą, bet koks likęs disbalansas vadinamas likutinis disbalansas.
Pradinio disbalanso šaltiniai
Pradinis disbalansas gali atsirasti dėl daugelio šaltinių gamybos, surinkimo ir eksploatavimo metu:
1. Gamybos tolerancijos
Net ir naudojant tikslią gamybą, tobula simetrija neįmanoma. Šaltiniai:
- Medžiagos tankio skirtumai: Nehomogeninė medžiaga arba vidinės tuštumos ir intarpai sukuria masės asimetriją.
- Apdirbimo tolerancijos: Maži nukrypimai nuo idealaus koncentriškumo, pavyzdžiui, riedėjime ar ekscentricitete, sukelia disbalansą.
- Sienų storio skirtumai: Lietuose arba gamykliniuose rotoriuose sienelių storio skirtumai lemia netolygų masės pasiskirstymą.
- Poringumas ir liejimo defektai: Oro kišenės, susitraukimas arba šlako intarpai liejiniuose turi įtakos masės pasiskirstymui.
2. Surinkimo klaidos ir variantai
Kai rotoriai surenkami iš kelių komponentų, gali atsirasti disbalansas:
- Tolerancijų suvestinė: Atskiri komponentai gali būti gerai subalansuoti, tačiau surinkus juos, nedideli disbalansai gali vektoriškai susidėti ir sukelti didelį bendrą disbalansą.
- Raktinės jungtys: Raktai, grioveliai raktams ir grioveliai iš esmės sukuria asimetriją.
- Varžtų skylės ir tvirtinimo detalės: Netolygiai paskirstytos varžtų skylės arba trūkstami / skirtingi tvirtinimo elementai sukelia disbalansą.
- Terminiai ir presuoti sujungimai: Susitraukiančiu būdu sujungti arba presuoti komponentai gali būti ne idealiai koncentriški.
3. Veiklos priežastys
Eksploatacijos metu gali išsivystyti disbalansas, kuris padidėja nuo pradinės rotoriaus subalansuotos būsenos:
- Medžiagos kaupimasis: Nešvarumų, dulkių, apnašų ar proceso medžiagų kaupimasis ant ventiliatoriaus menčių, sparnuočių ar rotoriaus paviršių.
- Erozija ir dilimas: Netolygus medžiagų praradimas dėl dilimo, korozijos ar kavitacijos.
- Sugedusios arba trūkstamos dalys: Pamesti ventiliatoriaus mentės, sulūžę sparnuotės mentės arba išslydę komponentai.
- Deformacija: Lenkimas, deformacija arba plastinė deformacija dėl smūgių, perkaitimo ar perkrovos.
- Palaidi komponentai: Atsilaisvinusios ir pasislinkusios dalys.
4. Techninės priežiūros ir remonto darbai
Ironiška, bet kartais techninės priežiūros darbai gali sukelti disbalansą:
- Komponentų pakeitimas dalimis, kurių masė arba masės pasiskirstymas skiriasi
- Suvirinimo remontas, kuris asimetriškai padidina masę
- Pakartotinis apdirbimas arba mechaninis apdirbimas, kurio metu medžiaga pašalinama netolygiai
- Dažymas arba danga tepami netolygiai
Kaip matuojamas pradinis disbalansas
Pradinis disbalansas kiekybiškai įvertinamas per pirmąjį balansavimo procedūros matavimą:
Matavimo parametrai
- Vibracijos amplitudė: 1X (vieną kartą per apsisukimą) vibracijos komponento dydis, paprastai matuojamas mm/s, in/s arba mils. Tai tiesiogiai koreliuoja su disbalanso sunkumu.
- Fazės kampas: Sunkios dėmės kampinė padėtis, matuojama laipsniais atskaitos žymės atžvilgiu (paprastai aptinkama keyphasor arba tachometras). Fazės kampas rodo, kur yra disbalanso masė.
- Greitis: Sukimosi greitis, kuriuo atliekami matavimai, nes disbalanso jėga priklauso nuo greičio.
Vektorinis vaizdavimas
Pradinis disbalansas vaizduojamas kaip vektorius “O” (angl. “Original” – pradinis), nurodantis ir dydį, ir kryptį. Šis vektorius paprastai rodomas poliarinis sklypas, kur:
- Vektoriaus ilgis rodo virpesių amplitudę
- Vektoriaus kampas žymi fazę (sunkiosios dėmės vietą).
Svarba balansavimo procese
Pradinis disbalanso matavimas atlieka kelias svarbias funkcijas:
1. Pataisų pradinis lygis
Visi balansavimo skaičiavimai atliekami atsižvelgiant į pradinį disbalansą. Balansavimo tikslas – pridėti korekciniai svoriai kurie sukuria virpesių vektorių, lygų ir priešingą pradiniam disbalanso vektoriui, tokiu būdu jį panaikindami.
2. Sunkumo vertinimas
Pradinio disbalanso dydis rodo problemos rimtumą ir padeda nustatyti:
- Ar būtinas balansavimas, ar pirmiausia reikėtų spręsti kitas mechanines problemas
- Tinkamas dydis bandomieji svoriai naudoti
- Ar disbalansą galima ištaisyti vienu balansavimo bandymu, ar reikia kelių iteracijų
3. Pažangos stebėjimas
Lyginant pradinį disbalansą su likutinis disbalansas Pritaikius korekcijas, galima kiekybiškai įvertinti balansavimo procedūros efektyvumą. Geras balansavimas paprastai sumažina vibraciją 70–90% ar daugiau, palyginti su pradiniu lygiu.
4. Įtakos koeficiento skaičiavimas
Į įtakos koeficiento metodas, pradinis disbalanso vektorius atimamas iš vibracijos vektoriaus, išmatuoto bandomojo svarelio veikimo metu, siekiant išskirti bandomojo svarelio poveikį: T = (O+T) – O, kur O yra pradinis disbalansas, o T – bandomojo svarelio poveikis.
Ryšys su likutiniu disbalansu
Galutinis balansavimo tikslas yra sumažinti pradinį disbalansą iki priimtinai žemo lygio. likutinis disbalansas. Ryšys yra toks:
- Pradinis disbalansas: “Prieš” sąlyga
- Pataisa: Balansavimo procedūra ir svorio montavimas
- Likęs disbalansas: “Po” sąlyga
Idealiu atveju liekamasis disbalansas turėtų būti mažesnis nei 10-30% pradinio disbalanso, o konkretus tikslinis dydis priklausys nuo rotoriaus balanso kokybės reikalavimų pagal standartus, pvz. ISO 21940-11.
Tipiniai pradiniai disbalanso lygiai
Pradinio disbalanso dydis labai skiriasi priklausomai nuo įrangos tipo ir aptarnavimo istorijos:
Nauji arba neseniai subalansuoti rotoriai
Pramoninių mašinų vibracija paprastai svyruoja nuo 0,5 iki 2,0 mm/s (nuo 0,02 iki 0,08 in/s). Tai reiškia geras arba priimtinas pusiausvyros sąlygas.
Vidutiniškai nesubalansuoti rotoriai
Vibracija nuo 2,0 iki 7,0 mm/s (nuo 0,08 iki 0,28 in/s) diapazone rodo, kad rotorių netrukus reikia subalansuoti. Tai įprasta įrangos, kuriai reikia įprastinės priežiūros, būklė.
Labai nesubalansuoti rotoriai
Vibracija, viršijanti 7,0 mm/s (0,28 col./s), rodo didelį disbalansą, į kurį reikia nedelsiant atkreipti dėmesį. Tai gali atsirasti dėl trūkstamo peilio, didelio susikaupimo arba didelių komponentų pažeidimų.
Pastaba: Šios vertės yra bendrosios gairės tipiškoms pramoninėms mašinoms. Konkretūs priimtini lygiai priklauso nuo mašinos tipo, dydžio, greičio ir tvirtinimo, kaip apibrėžta standartuose, tokiuose kaip ISO 20816.
Dokumentacija ir ataskaitų teikimas
Pradiniai disbalanso matavimai visada turėtų būti dokumentuojami kaip balansavimo įrašo dalis:
- Vibracijos amplitudė ir fazė kiekviename matavimo taške
- Veikimo greitis matavimo metu
- Data ir įrangos identifikavimas
- Bet kokios matomos disbalanso priežastys, pastebėtos apžiūros metu
Ši dokumentacija pateikia rotoriaus būklės istorinį įrašą ir padeda nustatyti tendencijas laikui bėgant, pavyzdžiui, ar disbalansas lėtai didėja dėl eksploatacinių priežasčių.
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
MS 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 