„Balanset-1A“ lauko rotoriaus balansavimo vadovas | Teorija ir praktika „Balanset-1A“ lauko rotoriaus balansavimo vadovas | Teorija ir praktika
Lauko dinaminis balansavimas: išsamus techninis vadovas | Vibromera

Lauko dinaminis balansavimas

Išsamus pramoninių rotorių balansavimo techninis vadovas

I dalis: Dinaminio balansavimo teoriniai ir reguliavimo pagrindai

Lauko dinaminis balansavimas yra viena iš pagrindinių vibracijos reguliavimo technologijos operacijų, kuria siekiama prailginti pramoninės įrangos tarnavimo laiką ir užkirsti kelią avarinėms situacijoms. Nešiojamųjų prietaisų, tokių kaip „Balanset-1A“, naudojimas leidžia atlikti šias operacijas tiesiogiai eksploatavimo vietoje, sumažinant prastovas ir su išmontavimu susijusias išlaidas. Tačiau sėkmingam balansavimui reikia ne tik gebėjimo dirbti su prietaisu, bet ir gilaus vibraciją sukeliančių fizikinių procesų supratimo, taip pat žinių apie darbo kokybę reglamentuojančią norminę bazę.

Metodologijos principas pagrįstas bandomųjų svarelių įdėjimu ir disbalanso įtakos koeficientų apskaičiavimu. Paprastai tariant, prietaisas matuoja besisukančio rotoriaus vibraciją (amplitudę ir fazę), po kurios vartotojas nuosekliai prideda mažus bandomuosius svarelius tam tikrose plokštumose, kad „kalibruotų“ papildomos masės įtaką vibracijai. Remdamasis vibracijos amplitudės ir fazės pokyčiais, prietaisas automatiškai apskaičiuoja reikiamą korekcinių svarelių masę ir įrengimo kampą, kad būtų pašalintas disbalansas.

Šis metodas įgyvendina vadinamąjį trijų bandymų metodas Dviejų plokštumų balansavimui: pradinis matavimas ir du važiavimai su bandomaisiais svareliais (po vieną kiekvienoje plokštumoje). Vienos plokštumos balansavimui paprastai pakanka dviejų važiavimų – be svarelio ir su vienu bandomuoju svareliu. Šiuolaikiniuose prietaisuose visi reikalingi skaičiavimai atliekami automatiškai, o tai žymiai supaprastina procesą ir sumažina operatoriaus kvalifikacijos reikalavimus.

1.1 skyrius: Disbalanso fizika: išsami analizė

Bet kokios besisukančios įrangos vibracijos pagrindas yra disbalansas arba disbalansas. Disbalansas – tai būsena, kai rotoriaus masė yra netolygiai paskirstyta jo sukimosi ašies atžvilgiu. Dėl šio netolygaus pasiskirstymo atsiranda išcentrinės jėgos, kurios savo ruožtu sukelia atramų ir visos mašinos konstrukcijos vibraciją. Neištaisyto disbalanso pasekmės gali būti katastrofiškos: nuo priešlaikinio guolių susidėvėjimo ir sunaikinimo iki pamato ir pačios mašinos pažeidimų. Norint veiksmingai diagnozuoti ir pašalinti disbalansą, būtina aiškiai atskirti jo tipus.

Disbalanso tipai

Rotoriaus balansavimo įrenginys su elektros varikliu ant stovų, vibracijos jutikliais, matavimo prietaisu, nešiojamuoju kompiuteriu su programinės įrangos ekranu
Rotoriaus balansavimo mašinos sąranka su kompiuteriu valdoma stebėjimo sistema, skirta matuoti statines ir dinamines jėgas, siekiant aptikti besisukančių elektros variklio komponentų disbalansą.

Statinis disbalansas (viena plokštuma): Šio tipo disbalansui būdingas rotoriaus masės centro poslinkis lygiagrečiai sukimosi ašiai. Statinėje būsenoje toks rotorius, sumontuotas ant horizontalių prizmių, visada suksis sunkiąja puse žemyn. Statinis disbalansas vyrauja ploniems, disko formos rotoriams, kurių ilgio ir skersmens santykis (L/D) yra mažesnis nei 0,25, pavyzdžiui, šlifavimo diskams arba siauriems ventiliatoriaus sparnuotėms. Statinį disbalansą galima pašalinti įrengus vieną korekcinį svorį vienoje korekcinėje plokštumoje, diametraliai priešingoje sunkiajai pusei.

Poros (momentinis) disbalansas: Šis tipas atsiranda, kai pagrindinė rotoriaus inercijos ašis kerta sukimosi ašį masės centre, bet nėra jai lygiagreti. Poros disbalansas gali būti pavaizduotas kaip dvi vienodo dydžio, bet priešingai nukreiptos nesubalansuotos masės, esančios skirtingose plokštumose. Statinėje būsenoje toks rotorius yra pusiausvyroje, o disbalansas pasireiškia tik sukimosi metu „sūpavimo“ arba „virpėjimo“ pavidalu. Norint jį kompensuoti, reikia sumontuoti bent du korekcinius svarmenis dviejose skirtingose plokštumose, sukuriant kompensacinį momentą.

Rotoriaus balansavimo įrenginys su elektros varikliu ant guolių stovų, vibracijos jutikliais, kabeliais ir „Vibromera“ analizatoriaus nešiojamojo kompiuterio ekranu
Elektros variklio rotoriaus bandymo aparato su varinėmis apvijomis, sumontuotomis ant tiksliųjų guolių, prijungto prie elektroninės stebėjimo įrangos sukimosi dinamikai matuoti, techninė schema.

Dinaminis disbalansas: Tai yra labiausiai paplitęs disbalanso tipas realiomis sąlygomis, vaizduojantis statinio ir porinio disbalanso derinį. Šiuo atveju pagrindinė rotoriaus inercijos ašis nesutampa su sukimosi ašimi ir nesikerta su ja masės centre. Norint pašalinti dinaminį disbalansą, būtina atlikti masės korekciją bent dviejose plokštumose. Dviejų kanalų prietaisai, tokie kaip „Balanset-1A“, yra specialiai sukurti šiai problemai spręsti.

Kvazistatinis disbalansas: Tai ypatingas dinaminio disbalanso atvejis, kai pagrindinė inercijos ašis kerta sukimosi ašį, bet ne rotoriaus masės centre. Tai subtilus, bet svarbus skirtumas diagnozuojant sudėtingas rotorių sistemas.

Standūs ir lankstūs rotoriai: esminis skirtumas

Viena iš pagrindinių balansavimo sąvokų yra skirtumas tarp standžių ir lanksčių rotorių. Šis skirtumas lemia pačią sėkmingo balansavimo galimybę ir metodiką.

Standus rotorius: Rotorius laikomas standžiu, jei jo darbinis sukimosi dažnis yra gerokai mažesnis už pirmąjį kritinį dažnį ir jis nepatiria didelių elastinių deformacijų (įlinkių) veikiant išcentrinėms jėgoms. Tokio rotoriaus balansavimas paprastai sėkmingai atliekamas dviejose korekcijos plokštumose. „Balanset-1A“ prietaisai pirmiausia skirti darbui su standžiais rotoriais.

Lankstus rotorius: Rotorius laikomas lanksčiu, jei jo sukimosi dažnis yra artimas vienam iš kritinių dažnių arba jį viršija. Tokiu atveju elastinė veleno deformacija tampa panaši į masės centro poslinkį ir pati savaime reikšmingai prisideda prie bendros vibracijos.

Svarbus įspėjimas

Bandant subalansuoti lanksčią rotorių naudojant standžiųjų rotorių metodiką (dviejose plokštumose), dažnai nepavyksta. Korekcinių svarelių uždėjimas gali kompensuoti vibraciją esant mažam, subrezonansiniam greičiui, tačiau pasiekus darbinį greitį, rotoriui sulinkus, tie patys svareliai gali padidinti vibraciją, sužadindami vieną iš lenkimo vibracijos režimų. Tai viena iš pagrindinių priežasčių, kodėl balansavimas "neveikia", nors visi veiksmai su prietaisu atliekami teisingai.

Prieš pradedant darbą, labai svarbu klasifikuoti rotorių, susiejant jo darbinį greitį su žinomais (arba apskaičiuotais) kritiniais dažniais. Jei rezonanso išvengti neįmanoma, balansavimo metu rekomenduojama laikinai pakeisti įrenginio montavimo sąlygas, kad rezonansas būtų perkeltas.

1.2 skyrius: Reguliavimo sistema: ISO standartai

Balansavimo srities standartai atlieka keletą pagrindinių funkcijų: jie nustato vieningą techninę terminologiją, apibrėžia kokybės reikalavimus ir, svarbiausia, yra kompromiso tarp techninio būtinumo ir ekonominio pagrįstumo pagrindas.

ISO 1940-1-2007 (ISO 1940-1): Standžiųjų rotorių balansavimo kokybės reikalavimai

Balanset-1A nešiojamojo balansavimo ir vibracijos analizatoriaus programinė įranga. Balanso tolerancijos skaičiuoklė (ISO 1940)
Balanset-1A nešiojamojo balansavimo ir vibracijos analizatoriaus programinė įranga. Balanso tolerancijos skaičiuoklė (ISO 1940)

Šis standartas yra pagrindinis dokumentas, skirtas leistinam liekamojo disbalanso nustatymui. Jame pristatoma balansavimo kokybės klasės (G) sąvoka, kuri priklauso nuo mašinos tipo ir jos darbinio sukimosi dažnio.

G kokybės klasė: Kiekvienas įrangos tipas atitinka konkretų kokybės klasę, kuri išlieka pastovi nepriklausomai nuo sukimosi greičio. Pavyzdžiui, trupintuvams rekomenduojama G6.3 klasė, o elektros variklių armatūroms ir turbinoms – G2.5.

Leistino liekamojo disbalanso (U) apskaičiavimas): Standartas leidžia apskaičiuoti konkrečią leistiną disbalanso vertę, kuri balansavimo metu naudojama kaip tikslinis rodiklis. Skaičiavimas atliekamas dviem etapais:

  1. Leistino specifinio disbalanso (e) nustatymas) naudojant formulę:
    e per = (G × 9549) / n
    kur G yra balansavimo kokybės klasė (pvz., 2,5), n yra darbinis sukimosi dažnis, aps./min. Matavimo vienetas e yra g·mm/kg arba μm.
  2. Leistino liekamojo disbalanso (U) nustatymas) visam rotoriui:
    U per = e per × M
    kur M yra rotoriaus masė, kg. U matavimo vienetas yra g·mm.

Pavyzdys: 5 kg masės elektros variklio rotoriui, veikiančiam 3000 aps./min., kurio kokybės klasė yra G2.5:
e = (2,5 × 9549) / 3000 ≈ 7,96 μm
U = 7,96 × 5 = 39,8 g·mm
Tai reiškia, kad po balansavimo liekamasis disbalansas neturėtų viršyti 39,8 g·mm.

ISO 20806-2007 (ISO 20806): Balansavimas vietoje

Šis standartas tiesiogiai reglamentuoja lauko balansavimo procesą.

Privalumai: Pagrindinis balansavimo vietoje privalumas yra tas, kad rotorius subalansuojamas realiomis eksploatavimo sąlygomis, ant atramų ir esant darbinei apkrovai. Tai automatiškai atsižvelgia į atramos sistemos dinamines savybes ir prijungtų veleno mechanizmo komponentų įtaką.

Trūkumai ir apribojimai:

  • Ribota prieiga: Dažnai sunku pasiekti surinktos mašinos korekcines obliavimo stakles, todėl ribojamos svorio montavimo galimybės.
  • Bandomųjų važiavimų poreikis: Balansavimo procesui reikalingi keli mašinos "paleidimo ir sustabdymo" ciklai.
  • Sunkumai dėl didelio disbalanso: Esant labai dideliam pradiniam disbalansui, plokštumos pasirinkimo ir korekcinio svorio apribojimai gali neleisti pasiekti reikiamos balansavimo kokybės.

II dalis: Praktinis balansavimo su „Balanset-1A“ instrumentais vadovas

Balansavimo sėkmė priklauso nuo kruopštaus parengiamojo darbo. Dauguma gedimų susiję ne su prietaiso gedimu, o su veiksnių, turinčių įtakos matavimo pakartojamumui, ignoravimu. Pagrindinis parengiamasis principas yra pašalinti visus kitus galimus vibracijos šaltinius, kad prietaisas matuotų tik disbalanso poveikį.

2.1 skyrius: Sėkmės pagrindas: diagnostika prieš balansavimą ir mašinos paruošimas

1 veiksmas: pirminė vibracijos diagnostika (ar tikrai disbalansas?)

Prieš balansuojant naudinga atlikti preliminarų vibracijos matavimą vibrometro režimu. "Balanset-1A" programinė įranga turi „Vibracijos matuoklio“ režimą (mygtukas F5), kuriame galite išmatuoti bendrą vibraciją ir atskirai komponento vibraciją sukimosi dažniu (1×) prieš montuodami bet kokius svarmenis.

Klasikinis disbalanso požymis: Vibracijos spektre turėtų dominuoti pikas ties rotoriaus sukimosi dažniu (pikas ties 1x aps./min. dažniu). Šio komponento amplitudė horizontalia ir vertikalia kryptimis turėtų būti panaši, o kitų harmonikų amplitudės turėtų būti žymiai mažesnės.

Kitų defektų požymiai: Jei spektre yra reikšmingų pikų kituose dažniuose (pvz., 2x, 3x RPM) arba ne keliuose dažniuose, tai rodo kitų problemų, kurias reikia pašalinti prieš balansavimą, buvimą.

2 veiksmas: išsami mechaninė apžiūra (kontrolinis sąrašas)

  • Rotorius: Kruopščiai nuvalykite visus rotoriaus paviršius nuo nešvarumų, rūdžių, prilipusių produktų. Net ir nedidelis nešvarumų kiekis dideliu spinduliu sukelia didelį disbalansą. Patikrinkite, ar nėra sulūžusių ar trūkstamų elementų.
  • Guoliai: Patikrinkite guolių mazgus, ar nėra per didelio laisvumo, pašalinių garsų ir ar jie neperkaito. Susidėvėję guoliai neleis gauti stabilių rodmenų.
  • Pamatai ir rėmas: Įsitikinkite, kad įrenginys sumontuotas ant tvirto pagrindo. Patikrinkite inkarinių varžtų priveržimą, ar rėme nėra įtrūkimų.
  • Važiuokite: Diržinių pavarų atveju patikrinkite diržo įtempimą ir būklę. Movos jungčių atveju – veleno sulygiavimą.
  • Sauga: Užtikrinkite visų apsauginių įtaisų buvimą ir tinkamumą naudoti.

2.2 skyrius: Prietaiso sąranka ir konfigūracija

Aparatinės įrangos diegimas

Vibracijos jutikliai (akselerometrai):

  • Prijunkite jutiklio laidus prie atitinkamų prietaisų jungčių (pvz., X1 ir X2, jei naudojamas „Balanset-1A“).
  • Jutiklius montuokite ant guolių korpusų kuo arčiau rotoriaus.
  • Pagrindinė praktika: Norint gauti maksimalų signalą, jutiklius reikia montuoti ta kryptimi, kur vibracija yra didžiausia. Norėdami užtikrinti tvirtą kontaktą, naudokite galingą magnetinį pagrindą arba srieginį laikiklį.

Fazės jutiklis (lazerinis tachometras):

  • Prijunkite jutiklį prie specialaus įėjimo (X3, skirtas „Balanset-1A“).
  • Pritvirtinkite nedidelį atspindinčios juostos gabalėlį prie rotoriaus veleno ar kitos besisukančios dalies.
  • Tachometrą sumontuokite taip, kad lazerio spindulys stabiliai kristų į žymę per visą apsisukimą.

Programinės įrangos konfigūracija (Balanset-1A)

  • Paleiskite programinę įrangą (kaip administratorius) ir prijunkite USB sąsajos modulį.
  • Eikite į balansavimo modulį. Sukurkite naują įrašą balansuojamam įrenginiui.
  • Pasirinkite balansavimo tipą: 1 plokštumos (statinis) siauriems rotoriams arba 2 plokštumų (dinaminis) daugeliui kitų atvejų.
  • Apibrėžkite korekcines plokštumas: pasirinkite rotoriaus vietas, kuriose būtų galima saugiai sumontuoti korekcinius svarmenis.

2.3 skyrius: Balansavimo procedūra: nuoseklus vadovas

0 paleidimas: Pradinis matavimas

  • Paleiskite mašiną ir nustatykite ją į stabilų darbinį greitį. Labai svarbu, kad visų vėlesnių važiavimų metu sukimosi greitis būtų toks pats.
  • Programoje pradėkite matavimą. Prietaisas užregistruos pradines vibracijos amplitudės ir fazės vertes.
Elektros variklio rotoriaus balansavimo įranga su vibracijos jutikliais X1, X2 ant guolių stovų, nešiojamas kompiuteris duomenų analizei ant stovo.
Pramoninis variklių bandymo aparatas su variu apvyniotu rotoriumi, sumontuotu ant tikslių guolių, ir kompiuteriu valdoma stebėjimo sistema.
Dviejų plokštumų balansavimo programinės įrangos sąsaja „Vibromera“, rodanti vibracijos duomenis, dažnių spektrą ir bandomosios masės matavimo laukus
Dviejų plokštumų dinaminio balansavimo programinės įrangos sąsaja, rodanti vibracijos analizės duomenis su laiko srities bangų formomis ir dažnių spektro diagramomis.

1 bandymas: bandomasis svoris 1 plokštumoje

  • Sustabdykite mašiną.
  • Bandomojo svorio pasirinkimas: Bandomojo svarelio masė turėtų būti pakankama, kad sukeltų pastebimą vibracijos parametrų pokytį (amplitudės pokytį bent 20–30% ARBA fazės pokytį bent 20–30 laipsnių).
  • Bandomojo svorio montavimas: Tvirtai pritvirtinkite pasvertą bandomąjį svarelį žinomu spinduliu 1 plokštumoje. Užrašykite kampinę padėtį.
  • Paleiskite mašiną tuo pačiu stabiliu greičiu.
  • Atlikite antrąjį matavimą.
  • Sustabdykite mašiną ir NUIMKITE bandomąjį svorį.
Elektros variklio rotoriaus balansavimo įranga su vibracijos jutikliais X1 ir X2, rankiniu analizatoriumi, jungiamaisiais kabeliais ir nešiojamuoju kompiuteriu.
Elektros variklio rotoriaus bandymo įrenginio su varinėmis apvijomis, sumontuotomis ant tikslaus balansavimo įrangos, 3D vaizdavimas.

2 bandymas: bandomasis svoris 2 plokštumoje (balansavimui dviejose plokštumose)

  • Pakartokite tiksliai 2 veiksmo procedūrą, bet bandomąjį svorį sumontuokite 2 plokštumoje.
  • Pradėti, išmatuoti, sustabdyti ir NUIMKITE bandomąjį svorį.
Elektros variklio rotoriaus balansavimo įranga su vibracijos jutikliais X1, X2, matavimo įrenginiu, nešiojamuoju kompiuteriu ir balansavimo staklių rėmu.
Pramoninis variklių bandymo aparatas su varinėmis apvijomis, sumontuotomis ant atraminių stovų, su nešiojamuoju kompiuteriu valdoma diagnostika.

Korekcinių svarelių apskaičiavimas ir įrengimas

  • Remiantis bandomųjų važiavimų metu užfiksuotais vektoriaus pokyčiais, programa automatiškai apskaičiuos kiekvienos plokštumos korekcinio svarelio masę ir įrengimo kampą.
  • Įrengimo kampas paprastai matuojamas nuo bandomojo svorio vietos rotoriaus sukimosi kryptimi.
  • Tvirtai pritvirtinkite nuolatinius korekcinius svarmenis. Naudojant suvirinimo siūlę, nepamirškite, kad pati suvirinimo siūlė taip pat turi masę.
Dviejų plokštumų rotorių balansavimo programinės įrangos sąsaja, rodanti vibracijos duomenis, korekcines mases ir likutinio disbalanso rezultatus.
Dinaminio balansavimo staklių programinės įrangos sąsaja, rodanti dviejų plokštumų balansavimo rezultatus su 0,290 g ir 0,270 g korekcijos masėmis tam tikrais kampais.
Dviejų plokštumų rotorių balansavimo programinės įrangos ekranas, kuriame rodomi 1 ir 2 plokštumų poliariniai grafikai su korekcijos masėmis ir kampais.
Dviejų plokštumų dinaminio balansavimo analizė, rodanti polinius grafikus rotoriaus korekcijai. Sąsaja rodo masės pridėjimo reikalavimus vibracijai sumažinti.

3 etapas: Patvirtinimo matavimas ir tikslus balansavimas

  • Paleiskite mašiną iš naujo.
  • Atlikite kontrolinį matavimą, kad įvertintumėte likutinės vibracijos lygį.
  • Palyginkite gautą vertę su pagal ISO 1940-1 apskaičiuotu tolerancijos nuokrypiu.
  • Jei vibracija vis tiek viršija toleranciją, prietaisas apskaičiuos nedidelę "tiksliąją" (aplyginimo) korekciją.
  • Baigę išsaugokite ataskaitą ir įtakos koeficientus, kad galėtumėte juos panaudoti ateityje.
Variklio rotoriaus balansavimo įranga su vibracijos jutikliais, matavimo prietaisu, nešiojamuoju kompiuteriu ir balansavimo stovais, pažymėtais X1/X2.
Elektros variklio rotoriaus mazgo ant bandymo įrangos 3D vizualizacija su varinėmis apvijomis ir žaliais diagnostiniais indikatoriais.

III dalis: Išplėstinis problemų sprendimas ir trikčių šalinimas

Šis skyrius skirtas sudėtingiausiems lauko balansavimo aspektams – situacijoms, kai standartinė procedūra neduoda rezultatų.

Saugos priemonės

Atsitiktinio paleidimo prevencija (blokavimas / atjungimas): Prieš pradėdami darbą, atjunkite rotoriaus pavarą ir išjunkite ją. Įspėjamieji ženklai pakabinti ant paleidimo įtaisų, kad niekas netyčia neužvestų mašinos.

Asmeninės apsaugos priemonės: Privalomi apsauginiai akiniai arba apsauginis veido skydelis. Drabužiai turi būti prigludę, be laisvų kraštų. Ilgi plaukai turi būti paslėpti po galvos apdangalu.

Pavojinga zona aplink mašiną: Apriboti neįgaliotų asmenų patekimą į balansavimo zoną. Bandomųjų važiavimų metu aplink įrenginį įrengiamos užtvaros arba įspėjamosios juostos. Pavojingos zonos spindulys yra ne mažesnis kaip 3–5 metrai.

Patikimas svorio tvirtinimas: Tvirtindami bandomuosius arba nuolatinius korekcinius svarmenis, atkreipkite ypatingą dėmesį į jų tvirtinimą. Išmestas svarmuo tampa pavojingu sviediniu.

Elektros sauga: Laikykitės bendrųjų elektros saugos priemonių – naudokite tinkamą įžemintą lizdą, netieskite laidų per šlapias ar karštas zonas.

3.1 skyrius: Matavimo nestabilumo diagnostika ir įveikimas

Simptomas: Pakartotinių matavimų metu vienodomis sąlygomis amplitudės ir (arba) fazės rodmenys labai pasikeičia („plūduriuoja“, „šoka“). Dėl to korekcijos skaičiavimas neįmanomas.

Pagrindinė priežastis: Prietaisas veikia ne blogai. Jis tiksliai praneša, kad sistemos vibracijos atsakas yra nestabilus ir nenuspėjamas.

Sisteminis diagnostikos algoritmas:

  • Mechaninis laisvumas: Tai dažniausia priežastis. Patikrinkite guolio korpuso tvirtinimo varžtų, rėmo inkarinių varžtų priveržimą. Patikrinkite, ar nėra įtrūkimų pamate ar rėme.
  • Guolių defektai: Per didelis vidinis laisvumas riedėjimo guoliuose arba guolio korpuso susidėvėjimas leidžia velenui chaotiškai judėti atramos viduje.
  • Su procesu susijęs nestabilumas:
    • Aerodinamika (ventiliatoriai): Turbulentinis oro srautas, srauto atsiskyrimas nuo menčių gali sukelti atsitiktinius jėgos efektus.
    • Hidrauliniai (siurbliai): Kavitacija sukuria galingus, atsitiktinius hidraulinius smūgius, kurie užmaskuoja periodinį disbalanso signalą.
    • Vidinis masės judėjimas (trupintuvai, malūnai): Medžiaga gali persiskirstyti rotoriaus viduje ir sukelti "mobilųjį disbalansą".
  • Rezonansas: Jei veikimo greitis yra labai artimas konstrukcijos natūraliam dažniui, net ir nedideli greičio pokyčiai sukelia didžiulius virpesių amplitudės ir fazės pokyčius.
  • Terminis poveikis: Mašinai šylant, dėl šiluminio plėtimosi velenas gali sulinkti arba pasikeisti jo lygiavimas.

3.2 skyrius: Kai balansavimas nepadeda: šaknų defektų nustatymas

Simptomas: Balansavimo procedūra atlikta, rodmenys stabilūs, tačiau galutinė vibracija išlieka didelė.

Spektro analizatoriaus naudojimas diferencinei diagnostikai:

  • Veleno poslinkio neatitikimas: Pagrindinis požymis – didelė vibracijos smailė esant 2x aps./min. dažniui. Būdinga didelė ašinė vibracija.
  • Riedėjimo guolių defektai: Pasireiškia kaip aukšto dažnio vibracija būdinguose "guolių" dažniuose (BPFO, BPFI, BSF, FTF).
  • Veleno lankas: Pasireiškia kaip aukštas pikas esant 1x RPM, tačiau dažnai lydimas pastebimo komponento esant 2x RPM.
  • Elektros problemos (elektros varikliai): Magnetinio lauko asimetrija gali sukelti vibraciją dvigubai didesniu dažniu nei tiekiamas dažnis (100 Hz, jei tinklas 50 Hz).

Dažniausios balansavimo klaidos ir jų prevencijos patarimai

  • Sugedusio arba nešvaraus rotoriaus balansavimas: Prieš balansuodami visada patikrinkite mechanizmo būklę.
  • Bandomasis svoris per mažas: Siekite 20-30% vibracijos pokyčio taisyklės.
  • Režimo pastovumo nesilaikymas: Atliekant visus matavimus, visada palaikykite stabilų ir vienodą sukimosi greitį.
  • Fazės ir žymėjimo klaidos: Atidžiai stebėkite kampo nustatymą. Korekcinio svorio kampas paprastai matuojamas nuo bandomojo svorio padėties sukimosi kryptimi.
  • Neteisingas svarmenų pritvirtinimas arba numetimas: Griežtai laikykitės metodikos – jei reikia nuimti bandomąjį svarelį, jį nuimkite.

Kokybės standartų balansavimas

1 lentelė. Tipinės įrangos balansavimo kokybės klasės (G) pagal ISO 1940-1 standartą
G kokybės klasė Leistinas specifinis disbalansas e (mm/s) Rotorių tipai (pavyzdžiai)
G4000 4000 Standžiai pritvirtinti lėtų jūrinių dyzelinių variklių alkūniniai velenai
G16 16 Didelių dvitakčių variklių alkūniniai velenai
G6.3 6.3 Siurblių rotoriai, ventiliatorių sparnuotės, elektros variklių armatūros, trupintuvų rotoriai
G2.5 2.5 Dujų ir garo turbinų rotoriai, turbokompresoriai, staklių pavaros
G1 1 Šlifavimo staklių pavaros, velenai
G0.4 0.4 Tikslaus šlifavimo staklių verpstės, giroskopai
2 lentelė. Vibracijos diagnostikos matrica: disbalansas, palyginti su kitais defektais
Defekto tipas Dominuojantis spektro dažnis Fazės charakteristika Kiti simptomai
Disbalansas 1x aps./min. Stabilus Vyrauja radialinė vibracija
Veleno nesutapimas 1x, 2x, 3x aps./min. Gali būti nestabilus Didelė ašinė vibracija – raktinis ženklas
Mechaninis laisvumas 1x, 2x ir daugialypės harmonikos Nestabilus, „šokinėjantis“ Vizualiai pastebimas judesys
Riedėjimo guolio defektas Aukšti dažniai (BPFO, BPFI ir kt.) Nesinchronizuota su RPM Pašalinis triukšmas, pakilusi temperatūra
Rezonansas Veikimo greitis sutampa su natūraliu dažniu Fazės pokytis 180°, kai ji praeina per rezonansą Vibracijos amplitudė staigiai padidėja esant tam tikram greičiui

IV dalis: Dažnai užduodami klausimai ir paraiškos pastabos

4.1 skyrius: Bendrieji dažnai užduodami klausimai (DUK)

Kada naudoti vienos plokštumos, o kada dviejų plokštumų balansavimą?
Siauriems, disko formos rotoriams (L/D santykis) naudokite vienos plokštumos (statinį) balansavimą < 0,25). Praktiškai visiems kitiems rotoriams, ypač su L/D >, naudokite dviejų plokštumų (dinaminį) balansavimą. 0.25.

Ką daryti, jei bandomasis svoris sukėlė pavojingą vibracijos padidėjimą?
Nedelsdami sustabdykite mašiną. Tai reiškia, kad bandomasis svoris buvo sumontuotas arti esamo sunkaus taško. Sprendimas: perkelkite bandomąjį svorį 180 laipsnių kampu nuo pradinės padėties.

Ar išsaugotus įtakos koeficientus galima naudoti kitai mašinai?
Taip, bet tik tuo atveju, jei kita mašina yra absoliučiai identiška – tas pats modelis, tas pats rotorius, tas pats pagrindas, tie patys guoliai. Bet koks konstrukcijos standumo pokytis juos panaikins.

Kaip atsižvelgti į raktų griovelius? (ISO 8821)
Įprasta praktika yra balansuojant be priešpriešinės dalies veleno rakto griovelyje naudoti "pusinį raktą". Tai kompensuoja tos rakto dalies, kuri užpildo veleno griovelį, masę.

3 lentelė. Dažniausiai pasitaikančių balansavimo problemų šalinimo vadovas
Simptomas Tikėtinos priežastys Rekomenduojami veiksmai
Nestabilūs / „plaukiojantys“ rodmenys Mechaninis laisvumas, guolių susidėvėjimas, rezonansas, proceso nestabilumas, išorinė vibracija Priveržkite visas varžtines jungtis, patikrinkite guolių laisvumą, atlikite riedėjimo bandymą, stabilizuokite darbo režimą.
Po kelių ciklų nepavyksta pasiekti tolerancijos Neteisingi įtakos koeficientai, lankstus rotorius, paslėptas defektas (nesuderinimas) Pakartokite bandomąjį važiavimą su tinkamai parinktu svoriu, patikrinkite, ar rotorius lankstus, naudokite FFT, kad ieškotumėte kitų defektų.
Vibracija normali po balansavimo, bet greitai atsinaujina Korekcinis svorio išmetimas, produkto kaupimasis ant rotoriaus, terminės deformacijos Naudokite patikimesnį svorio tvirtinimą (suvirinimą), reguliariai valykite rotorius.

4.2 skyrius: Konkrečių tipų įrangos balansavimo vadovas

Pramoniniai ventiliatoriai ir dūmų ištraukikliai:

  • Problema: Labiausiai jautrūs disbalansui dėl produktų sankaupų ant peilių arba abrazyvinio nusidėvėjimo.
  • Procedūra: Prieš pradėdami darbą, visada kruopščiai išvalykite sparnuotę. Atkreipkite dėmesį į aerodinamines jėgas, kurios gali sukelti nestabilumą.

Siurbliai:

  • Problema: Pagrindinis priešas – kavitacija.
  • Procedūra: Prieš balansavimą užtikrinkite pakankamą kavitacijos ribą įleidimo angoje (NPSHa). Patikrinkite, ar įsiurbimo vamzdynas nėra užsikimšęs.

Smulkintuvai, smulkintuvai ir mulčiavimo įrenginiai:

  • Problema: Didelis susidėvėjimas, galimi dideli disbalanso pokyčiai dėl plaktuko lūžio ar susidėvėjimo.
  • Procedūra: Patikrinkite darbinių elementų vientisumą ir pritvirtinimą. Gali prireikti papildomo mašinos rėmo inkaravimo.

Elektros variklio armatūros:

  • Problema: Gali turėti ir mechaninius, ir elektrinius vibracijos šaltinius.
  • Procedūra: Spektro analizatoriumi patikrinkite, ar nėra vibracijos, kai dažnis yra dvigubai didesnis už maitinimo dažnį. Jos buvimas rodo elektros gedimą, o ne disbalansą.

Išvada

Dinaminis rotorių balansavimas vietoje naudojant nešiojamus prietaisus, tokius kaip „Balanset-1A“, yra galingas įrankis, skirtas padidinti pramoninių įrenginių patikimumą ir efektyvumą. Tačiau šios procedūros sėkmė priklauso ne tiek nuo paties prietaiso, kiek nuo specialisto kvalifikacijos ir gebėjimo taikyti sistemingą požiūrį.

Pagrindiniai principai:

  • Pasiruošimas lemia rezultatą: Kruopštus rotoriaus valymas, guolių ir pagrindo būklės patikrinimas bei preliminari vibracijos diagnostika yra būtinos sėkmingo balansavimo sąlygos.
  • Standartų laikymasis yra kokybės pagrindas: Taikant ISO 1940-1 standartą, subjektyvus vertinimas paverčiamas objektyviu, išmatuojamu ir teisiškai reikšmingu rezultatu.
  • Šis prietaisas yra ne tik balansavimo, bet ir diagnostikos įrankis: Nesugebėjimas išlaikyti pusiausvyros arba skaitymo nestabilumas yra svarbūs diagnostiniai požymiai, rodantys rimtesnes problemas.
  • Proceso fizikos supratimas yra esminis dalykas sprendžiant nestandartines užduotis: Žinios apie standžių ir lanksčių rotorių skirtumus, rezonanso įtakos supratimas leidžia specialistams priimti teisingus sprendimus.

Vadovaujantis šiame vadove pateiktomis rekomendacijomis, technikos specialistai galės ne tik sėkmingai atlikti tipines užduotis, bet ir efektyviai diagnozuoti bei išspręsti sudėtingas, ne trivialias besisukančios įrangos vibracijos problemas.

© 2025 Lauko dinaminio balansavimo vadovas. Visos teisės saugomos.

WhatsApp