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 ėjimų metodą dviejų plokštumų balansavimui: pradinis matavimas ir du ėjimai su bandomaisiais svareliais (po vieną kiekvienoje plokštumoje). Vienos plokštumos balansavimui paprastai pakanka dviejų ėjimų – 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 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.

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.

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 virpesių 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 (pavyzdžiui, jei mašinos fiksuotas greitis sutampa su rezonansiniu), balansavimo metu rekomenduojama laikinai pakeisti įrenginio tvirtinimo sąlygas (pavyzdžiui, atlaisvinti atramos standumą arba laikinai sumontuoti elastingas tarpines), kad būtų pakeistas rezonansas. Pašalinus rotoriaus disbalansą ir atkūrus normalią vibraciją, mašiną galima grąžinti į standartines tvirtinimo sąlygas.

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. Pernelyg dideli balansavimo kokybės reikalavimai yra nepalankūs, todėl standartai padeda nustatyti, kiek patartina mažinti disbalansą. Be to, jie gali būti naudojami sutartiniuose santykiuose tarp gamintojų ir klientų, siekiant nustatyti priėmimo kriterijus.

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)

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_už): Standartas leidžia apskaičiuoti konkrečią leistiną disbalanso vertę, kuri balansavimo metu naudojama kaip tikslinis rodiklis. Skaičiavimas atliekamas dviem etapais:

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

Pavyzdžiui, 5 kg masės elektros variklio rotoriui, veikiančiam 3000 aps./min. greičiu ir turinčiam G2,5 kokybės klasę, skaičiavimas būtų toks:

e_už = (2,5 × 9549) / 3000 ≈ 7,96 μm (arba g·mm/kg).

U_už = 7,96 × 5 = 39,8 g·mm.

Tai reiškia, kad po balansavimo liekamasis disbalansas neturėtų viršyti 39,8 g·mm.

Naudojant standartą subjektyvus vertinimas „vibracija vis dar per didelė“ transformuojamas į objektyvų, išmatuojamą kriterijų. Jei galutinėje balansavimo ataskaitoje, kurią sugeneruoja prietaiso programinė įranga, matyti, kad likęs disbalansas neviršija ISO tolerancijos, darbas laikomas atliktu kokybiškai, o tai apsaugo atlikėją ginčytinose situacijose.

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 velenų komponentų įtaką, kurių negalima modeliuoti balansavimo staklėmis.

Trūkumai ir apribojimai: Standartas taip pat nurodo reikšmingus trūkumus, į kuriuos reikia atsižvelgti planuojant darbus.

• Ribota prieiga: Dažnai sunku pasiekti surinktos mašinos korekcines obliavimo stakles, todėl ribojamos svorio montavimo galimybės.
• Bandomųjų važiavimų poreikis: Balansavimo procesui reikalingi keli mašinos „paleidimo-sustabdymo“ ciklai, o tai gali būti nepriimtina gamybos proceso ir ekonominio efektyvumo požiūriu.
• Sunkumai dėl didelio disbalanso: Esant labai dideliam pradiniam disbalansui, plokštumos pasirinkimo ir korekcinio svorio apribojimai gali neleisti pasiekti reikiamos balansavimo kokybės.

Kiti svarbūs standartai

Išsamumo dėlei reikėtų paminėti ir kitus standartus, tokius kaip ISO 21940 serija (pakeičianti ISO 1940), ISO 8821 (reglamentuojanti pagrindinės įtakos įvertinimą) ir ISO 11342 (skirta lankstiems rotoriams).

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

Prieš prijungiant prietaisą, būtina atlikti išsamią mechanizmo diagnostiką ir paruošimą.

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. Tokia diagnostika padeda suprasti vibracijos pobūdį: jei pagrindinės sukimosi harmonikos amplitudė yra artima bendrai vibracijai, tai dominuojantis vibracijos šaltinis greičiausiai yra rotoriaus disbalansas, o balansavimas yra efektyvus. Be to, fazės ir vibracijos rodmenys nuo matavimo iki matavimo turėtų būti stabilūs ir nesikeisti daugiau nei 5-10%.

Preliminariam įrenginio būklės įvertinimui naudokite prietaisą vibrometro arba spektro analizatoriaus (FFT) režimu.

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 balansuojant, buvimą. Pavyzdžiui, pikas ties 2x RPM dažnai rodo veleno nesutapimą.

2 veiksmas: išsami mechaninė apžiūra (kontrolinis sąrašas)

Rotorius: Kruopščiai nuvalykite visus rotoriaus paviršius (ventiliatoriaus mentes, smulkintuvo plaktukus ir kt.) nuo nešvarumų, rūdžių, prilipusių produktų. Net ir nedidelis nešvarumų kiekis dideliu spinduliu sukelia didelį disbalansą. Patikrinkite, ar nėra sulūžusių ar trūkstamų elementų (menčių, plaktukų), atsilaisvinusių dalių.

Guoliai: Patikrinkite guolių mazgus, ar nėra per didelio laisvumo, pašalinių garsų ir ar jie neperkaista. Susidėvėję guoliai su dideliu laisvumu neleis gauti stabilių rodmenų ir bus neįmanoma subalansuoti. Būtina patikrinti rotoriaus kakliukų prigludimą prie guolių korpusų ir tarpus.

Pamatai ir rėmas: Įsitikinkite, kad įrenginys sumontuotas ant tvirto pagrindo. Patikrinkite inkarinių varžtų priveržimą, ar rėme nėra įtrūkimų. „Minkšta atrama“ (kai viena atrama netelpa į pagrindą) arba nepakankamas atraminės konstrukcijos standumas sukels vibracijos energijos absorbciją ir nestabilius, nenuspėjamus rodmenis.

Važiuokite: Diržinių pavarų atveju patikrinkite diržo įtempimą ir būklę. Movų jungtims – veleno suvedimą. Neteisingas suvedimas gali sukelti vibraciją esant 2x aps./min. dažniui, kuri iškraipys matavimus esant sukimosi dažniui.

Sauga: Užtikrinkite visų apsauginių įtaisų buvimą ir tinkamumą naudoti. Darbo zonoje neturi būti pašalinių daiktų ir žmonių.

2.2 skyrius: Prietaiso sąranka ir konfigūracija

Tinkamas jutiklio įrengimas yra raktas į tikslių ir patikimų duomenų gavimą.

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 (didžiausią jautrumą), jutikliai turėtų būti montuojami ta kryptimi, kuria vibracija yra didžiausia. Daugumai horizontaliai išdėstytų mašinų tai yra horizontali kryptis, nes pagrindo standumas šioje plokštumoje paprastai yra mažesnis. Norėdami užtikrinti tvirtą kontaktą, naudokite galingą magnetinį pagrindą arba srieginį laikiklį. Prastai pritvirtintas jutiklis yra viena iš pagrindinių neteisingų duomenų gavimo priežasčių.

Fazės jutiklis (lazerinis tachometras):

• Prijunkite jutiklį prie specialaus įėjimo (X3, skirtas „Balanset-1A“).
• Pritvirtinkite nedidelį gabalėlį šviesą atspindinčios juostos prie veleno ar kitos besisukančios rotoriaus dalies. Juosta turi būti švari ir užtikrinti gerą kontrastą.
• Tachometrą pritvirtinkite prie magnetinio stovo taip, kad lazerio spindulys stabiliai kristų į žymę per visą apsisukimą. Įsitikinkite, kad prietaisas rodo stabilią apsisukimų per minutę (RPM) vertę.

Jei jutiklis „praleidžia“ žymę arba, atvirkščiai, duoda papildomus impulsus, reikia pakoreguoti žymės plotį/spalvą arba jutiklio jautrumą/kampą. Pavyzdžiui, jei ant rotoriaus yra blizgančių elementų, juos galima uždengti matine juostele, kad jie neatspindėtų lazerio. Dirbant lauke arba ryškiai apšviestose patalpose, jei įmanoma, apsaugokite jutiklį nuo tiesioginių saulės spindulių, nes ryškus apšvietimas gali sukelti trikdžius fazės jutikliui.

Programinės įrangos konfigūracija (Balanset-1A)

• Paleiskite programinę įrangą (kaip administratorius) ir prijunkite USB sąsajos modulį.
• Eikite į balansavimo modulį. Sukurkite naują įrašą balansuojamam įrenginiui, įvesdami jo pavadinimą, masę ir kitus turimus duomenis.
• 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 ir patikimai sumontuoti korekcinius svarmenis (pvz., ventiliatoriaus sparnuotės galinis diskas, specialūs grioveliai ant veleno).

2.3 skyrius: Balansavimo procedūra: nuoseklus vadovas

Procedūra pagrįsta įtakos koeficiento metodu, kai prietaisas „išmoksta“, kaip rotorius reaguoja į žinomos masės įrengimą. „Balanset-1A“ prietaisai automatizuoja šį procesą.

Toks metodas įgyvendina vadinamąjį trijų ėjimų metodą dviejų plokštumų balansavimui: pradinį matavimą ir du ėjimus su bandomaisiais svoriais (po vieną kiekvienoje plokštumoje).

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 virpesių amplitudės ir fazės vertes (vadinamąjį pradinį vektorių „O“).

Pramoninis variklių bandymo aparatas su variu apvyniotu rotoriumi, sumontuotu ant tiksliųjų guolių, su kompiuteriu valdoma stebėjimo sistema, skirta elektros charakteristikų analizei ir diagnostikai.

Dviejų plokštumų dinaminio balansavimo programinės įrangos sąsaja, rodanti vibracijos analizės duomenis su laiko srities bangų formomis ir dažnių spektro diagramomis besisukančių mašinų diagnostikai.

1 bandymas: bandomasis svoris 1 plokštumoje

• Sustabdykite mašiną.
• Bandomojo svorio pasirinkimas: Tai yra svarbiausias žingsnis, priklausomai nuo operatoriaus. Bandomojo svarelio masė turėtų būti pakankama, kad sukeltų pastebimą vibracijos parametrų pokytį (amplitudės pokytis bent 20–30% ARBA fazės pokytis bent 20–30 laipsnių). Jei pokytis per mažas, skaičiavimo tikslumas bus mažas. Taip atsitinka todėl, kad silpnas bandomojo svarelio naudingas signalas „nuskendo“ sistemos triukšme (guolių laisvumas, srauto turbulencija), todėl įtakos koeficientas apskaičiuojamas neteisingai.
• Bandomojo svorio montavimas: Tvirtai pritvirtinkite pasvertą bandomąjį svorį (m_t) žinomu spinduliu (r) 1 plokštumoje. Tvirtinimo detalė turi atlaikyti išcentrinę jėgą. Užrašykite svarelio kampinę padėtį fazės žymės atžvilgiu.
• Paleiskite mašiną tuo pačiu stabiliu greičiu.
• Atlikite antrą matavimą. Prietaisas užfiksuos naują vibracijos vektorių („O+T“).
• Sustabdykite mašiną ir IŠIMKITE bandomąjį svorį (nebent programoje nurodyta kitaip).

Elektros variklio rotoriaus bandymo įrangos 3D vizualizacija su varinėmis apvijomis, sumontuotomis ant tikslaus balansavimo įrangos, prijungtomis prie diagnostinių jutiklių ir nešiojamojo kompiuterio našumo analizei.

Dviejų plokštumų dinaminio balansavimo programinės įrangos sąsaja, rodanti vibracijos analizę su laiko srities bangų formomis ir dažnių spektru, balansuojant besisukančius mechanizmus esant ~2960 aps./min.

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

• Pakartokite tiksliai 2 veiksmo procedūrą, bet šį kartą bandomąjį svorį įstatykite į 2 plokštumą.
• Pradėkite, išmatuokite, sustabdykite ir NUIMKITE bandomąjį svorį.

Pramoninis variklių bandymo aparatas su varinėmis apvijomis, sumontuotomis ant atraminių stovų, su nešiojamuoju kompiuteriu valdoma diagnostika, skirta elektros variklio veikimui ir efektyvumui analizuoti.

Dviejų plokštumų dinaminio balansavimo staklių sąsaja, rodanti vibracijos analizės rezultatus ir masės korekcijos skaičiavimus besisukančiam įrenginiui su liekamojo disbalanso rodmenimis.

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. Naudojant varžtus, reikia atsižvelgti į jų masę.

Didelės elektromagnetinės ritės arba variklio statoriaus, sumontuotos ant bandymo aparato, 3D modelis su varinėmis apvijomis ir stebėjimo įranga, skirta elektros analizei ir veikimo vertinimui.

Dinaminio balansavimo staklių programinės įrangos sąsaja, rodanti dviejų plokštumų balansavimo rezultatus su 0,290 g ir 0,270 g korekcijos masėmis tam tikrais kampais, siekiant pašalinti vibraciją.

Dviejų plokštumų dinaminio balansavimo analizė, rodanti polinius grafikus rotoriaus korekcijai. Sąsaja rodo masės pridėjimo reikalavimus (0,290 g esant 206° kampui 1 plokštumai, 0,270 g esant 9° kampui 2 plokštumai), siekiant sumažinti vibraciją ir pasiekti mechaninį balansą besisukančiuose mechanizmuose.

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, naudodamas jau žinomus įtakos koeficientus, apskaičiuos nedidelę „tiksliąją“ (aplyginimo) pataisą. Uždėkite šį papildomą svorį ir patikrinkite dar kartą. Paprastai pakanka vieno ar dviejų tikslaus balansavimo ciklų.
• Baigę išsaugokite ataskaitą ir įtakos koeficientus, kad galėtumėte juos panaudoti ateityje panašiuose įrenginiuose.

Elektros variklio rotoriaus mazgo, sumontuoto ant bandymo įrangos, 3D vizualizacija su varinėmis apvijomis su žaliais diagnostiniais indikatoriais ir prijungtais matavimo prietaisais kokybės kontrolės analizei.

Dviejų plokštumų dinaminio balansavimo programinės įrangos sąsaja, rodanti besisukančių mašinų vibracijos matavimo rezultatus ir korekcijos skaičiavimus, rodant bandomąsias mases, kampus ir likutinio disbalanso vertes.

III dalis: Išplėstinis problemų sprendimas ir trikčių šalinimas

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

Dinaminis balansavimas apima masyvių dalių sukimąsi, todėl labai svarbu laikytis saugos procedūrų. Žemiau pateikiamos pagrindinės saugos priemonės balansuojant rotorius vietoje:

Saugos priemonės

Atsitiktinio paleidimo prevencija (blokavimas / atjungimas): Prieš pradedant darbą, būtina atjungti rotoriaus pavarą ir ją išjungti. Įspėjamieji ženklai pakabinti ant paleidimo įtaisų, kad niekas netyčia neužvestų mašinos. Pagrindinis pavojus yra staigus rotoriaus užsivedimas montuojant svarelį ar jutiklį. Todėl prieš montuojant bandomuosius ar korekcinius svarelius, velenas turi būti patikimai sustabdytas, o jo užvedimas turi būti neįmanomas be jūsų žinios. Pavyzdžiui, atjunkite variklio automatinį jungiklį ir pakabinkite spyną su etikete arba išimkite saugiklius. Tik įsitikinus, kad rotorius neužsives savaime, galima montuoti svarelį.

Asmeninės apsaugos priemonės: Dirbant su besisukančiomis dalimis, naudokite tinkamas asmenines apsaugos priemones (AAP). Privalomi apsauginiai akiniai arba apsauginis veido skydelis, siekiant apsisaugoti nuo galimo smulkių dalių ar svarmenų išmetimo. Pirštinės – pagal poreikį (jos apsaugos rankas svarmenų montavimo metu, tačiau matavimų metu geriau dirbti be laisvų drabužių ir pirštinių, kurios gali užkliūti už besisukančių dalių). Drabužiai turi būti prigludę, be laisvų kraštų. Ilgus plaukus reikia paslėpti po galvos apdangalu. Dirbant su garsiais įrenginiais (pavyzdžiui, balansuojant didelius ventiliatorius, gali kilti stiprus triukšmas) naudokite ausų kištukus arba ausines. Jei svarmenims pritvirtinti naudojamas suvirinimas, papildomai dėvėkite suvirinimo kaukę, suvirinimo pirštines, nusiimkite degias medžiagas.

Pavojinga zona aplink mašiną: Apribokite neįgaliotų asmenų patekimą į balansavimo zoną. Bandomųjų važiavimų metu aplink įrenginį įrengiamos užtvaros arba bent įspėjamosios juostos. Pavojingos zonos spindulys yra ne mažesnis kaip 3–5 metrai, o dideliems rotoriams – dar didesnis. Greitėjimo metu niekas neturėtų būti besisukančių dalių linijoje arba šalia rotoriaus sukimosi plokštumos. Būkite pasiruošę avarinėms situacijoms: operatorius turi turėti paruoštą avarinio stabdymo mygtuką arba būti šalia maitinimo jungiklio, kad galėtų nedelsdamas išjungti įrenginio energiją, jei pasigirstų pašalinis triukšmas, vibracija viršytų leistiną lygį arba iškristų svoris.

Patikimas svorio tvirtinimas: Tvirtinant bandomuosius arba nuolatinius korekcinius svarmenis, atkreipkite ypatingą dėmesį į jų tvirtinimą. Laikini bandomieji svareliai dažnai tvirtinami varžtu prie esamos skylės arba klijuojami tvirta lipnia juosta / dvipuse lipnia juosta (mažiems svoriams ir mažam greičiui), arba privirinami keliose vietose (jei tai saugu ir medžiaga leidžia). Nuolatiniai korekciniai svareliai turėtų būti pritvirtinti patikimai ir ilgam laikui: paprastai jie privirinami, prisukami varžtais / sraigtais arba reikiamose vietose atliekamas metalo gręžimas (masės šalinimas). Griežtai draudžiama palikti blogai pritvirtintą svarelį ant rotoriaus (pavyzdžiui, su magnetu be atramos arba silpnais klijais) sukimosi metu – išmestas svarelis tampa pavojingu sviediniu. Visada apskaičiuokite išcentrinę jėgą: net 10 gramų varžtas esant 3000 aps./min. sukuria didelę išmetimo jėgą, todėl tvirtinimas turi atlaikyti perkrovas su didele atsarga. Po kiekvieno sustojimo patikrinkite, ar bandomojo svarelio tvirtinimas neatsilaisvino, prieš vėl paleidžiant rotorių.

Įrangos elektros sauga: „Balanset-1A“ prietaisas paprastai maitinamas iš nešiojamojo kompiuterio USB prievado, o tai yra saugu. Tačiau jei nešiojamasis kompiuteris prijungtas prie 220 V tinklo per adapterį, reikia laikytis bendrųjų elektros saugos priemonių – naudoti tinkamą įžemintą lizdą, netiesti laidų per šlapias ar karštas zonas, saugoti įrangą nuo drėgmės. Draudžiama ardyti ar remontuoti „Balanset“ prietaisą ar jo maitinimo šaltinį, kai jis prijungtas prie tinklo. Visi jutikliai jungiami tik tada, kai prietaisas yra išjungtas iš elektros (atjungtas USB arba nešiojamojo kompiuterio maitinimas). Jei darbo vietoje yra nestabili įtampa arba stiprūs elektros trukdžiai, patartina maitinti nešiojamąjį kompiuterį iš autonominio šaltinio (UPS, akumuliatoriaus), kad būtų išvengta signalų trukdžių ar prietaiso išsijungimo.

Rotoriaus savybių įvertinimas: Kai kuriems rotoriams gali reikėti papildomų atsargumo priemonių. Pavyzdžiui, balansuojant didelio greičio rotorius, reikia užtikrinti, kad jie neviršytų leistino greičio (nepabėgtų). Tam galima naudoti tachometrinius apribojimus arba iš anksto patikrinti sukimosi dažnį. Lankstūs ilgi rotoriai sukimosi metu gali viršyti kritinius greičius – būkite pasiruošę greitai sumažinti apsukas esant per didelei vibracijai. Jei balansavimas atliekamas įrenginyje su darbiniu skysčiu (pvz., siurblyje, hidraulinėje sistemoje), užtikrinkite, kad balansavimo metu nebūtų skysčio tiekimo ar kitų apkrovos pokyčių.

Dokumentacija ir komunikacija: Pagal darbo saugos taisykles, pageidautina turėti specialiai jūsų įmonei skirtas saugaus balansavimo darbų atlikimo instrukcijas. Jose turėtų būti numatytos visos išvardytos priemonės ir galbūt papildomos (pavyzdžiui, reikalavimai dėl antro stebėtojo buvimo, įrankių patikrinimo prieš darbą ir kt.). Su šiomis instrukcijomis supažindinkite visą darbe dalyvaujančią komandą. Prieš pradėdami eksperimentus, atlikite trumpą instruktažą: kas ką daro, kada duoti sustojimo signalą, kokius sutartinius ženklus rodyti. Tai ypač svarbu, jei vienas asmuo yra prie valdymo pulto, o kitas – prie matavimo įrangos.

Laikantis išvardytų priemonių, balansavimo metu rizika bus sumažinta iki minimumo. Atminkite, kad saugumas yra svarbiau nei balansavimo greitis. Geriau skirti daugiau laiko pasiruošimui ir kontrolei, nei leisti įvykti nelaimei. Balansavimo praktikoje yra žinomi atvejai, kai taisyklių ignoravimas (pavyzdžiui, silpnas svorio pritvirtinimas) lėmė nelaimingus atsitikimus ir sužalojimus. Todėl į procesą žiūrėkite atsakingai: balansavimas yra ne tik techninis, bet ir potencialiai pavojingas veiksmas, reikalaujantis drausmės ir atidumo.

3.1 skyrius: Matavimo nestabilumo diagnostika ir įveikimas („kintantys“ rodmenys)

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 sugedęs. Jis tiksliai praneša, kad sistemos vibracinis atsakas yra nestabilus ir nenuspėjamas. Specialisto užduotis – rasti ir pašalinti šio nestabilumo šaltinį.

Sisteminis diagnostikos algoritmas:

• Mechaninis laisvumas: Tai dažniausia priežastis. Patikrinkite guolio korpuso tvirtinimo varžtų, rėmo inkarinių varžtų priveržimą. Patikrinkite, ar nėra įtrūkimų pamate ar rėme. Pašalinkite „minkštą padą“.
• Guolių defektai: Per didelis vidinis riedėjimo guolių laisvumas arba guolio korpuso susidėvėjimas leidžia velenui chaotiškai judėti atramos viduje, todėl rodmenys tampa nestabilūs.
• Su procesu susijęs nestabilumas:
  • Aerodinamika (ventiliatoriai): Turbulentinis oro srautas, srauto atsiskyrimas nuo menčių gali sukelti atsitiktinius jėgos efektus sparnuotei.
  • Hidrauliniai (siurbliai): Kavitacija – garų burbuliukų susidarymas ir kolapsas skystyje – sukuria galingus, atsitiktinius hidraulinius smūgius. Šie smūgiai visiškai užmaskuoja periodinį disbalanso signalą ir balansavimas tampa neįmanomas.
  • Vidinis masės judėjimas (trupintuvai, malūnai): Eksploatacijos metu medžiaga rotoriaus viduje gali judėti ir persiskirstyti, sukeldama „mobilųjį disbalansą“.
• Rezonansas: Jei darbinis greitis yra labai artimas konstrukcijos natūraliajam dažniui, net ir nedideli greičio pokyčiai (50–100 aps./min.) sukelia didelius vibracijos amplitudės ir fazės pokyčius. Balansuoti rezonanso zonoje neįmanoma. Būtina atlikti riedėjimo bandymą (stabdant mašiną), kad būtų nustatyti rezonanso pikai ir parinktas nuo jų tolimas balansavimo greitis.
• Terminis poveikis: Mašinai šylant, dėl šiluminio plėtimosi velenas gali sulinkti arba pasikeisti jo lygiavimas, dėl ko rodmenys gali „nuslinkti“. Būtina palaukti, kol mašina pasieks stabilų terminį režimą, ir atlikti visus matavimus esant šiai temperatūrai.
• Kaimyninės įrangos įtaka: Stipri vibracija iš šalia veikiančių mašinų gali būti perduodama per grindis ir iškreipti matavimus. Jei įmanoma, izoliuokite balansuojamą įrenginį arba sustabdykite trukdžių šaltinį.

3.2 skyrius: Kai balansavimas nepadeda: šaknų defektų nustatymas

Simptomas: Balansavimo procedūra atlikta, rodmenys stabilūs, tačiau galutinė vibracija išlieka didelė. Arba balansavimas vienoje plokštumoje pablogina vibraciją kitoje.

Pagrindinė priežastis: Padidėjusią vibraciją sukelia ne paprastas disbalansas. Operatorius bando išspręsti geometrijos ar komponento gedimo problemą, naudodamas masės korekcijos metodą. Nesėkmingas balansavimo bandymas šiuo atveju yra sėkmingas diagnostinis testas, įrodantis, kad problema nėra disbalansas.

Spektro analizatoriaus naudojimas diferencinei diagnostikai:

• Veleno poslinkio neatitikimas: Pagrindinis požymis – didelė vibracijos svyravimų viršūnė esant 2x aps./min. dažniui, dažnai lydima reikšmingų svyravimų esant 1x aps./min. Taip pat būdinga didelė ašinė vibracija. Bandymai „subalansuoti“ nesuderinamumą yra pasmerkti nesėkmei. Sprendimas – atlikti kokybišką veleno suvedimą.
• Riedėjimo guolių defektai: Pasireiškia kaip aukšto dažnio vibracija spektre būdinguose „guolio“ dažniuose (BPFO, BPFI, BSF, FTF), kurie nėra sukimosi dažnio kartotiniai. „Balanset“ prietaisų FFT funkcija padeda aptikti šiuos pikus.
• Veleno lankas: Pasireiškia kaip aukštas pikas esant 1x aps./min. (panašiai kaip disbalansas), tačiau dažnai lydimas pastebimo komponento esant 2x aps./min. ir didelės ašinės vibracijos, todėl vaizdas panašus į disbalanso ir nesutapimo derinį.
• Elektros problemos (elektros varikliai): Magnetinio lauko asimetrija (pavyzdžiui, dėl rotoriaus strypo defektų arba oro tarpo ekscentriciteto) gali sukelti vibraciją dvigubai didesniu dažniu nei tiekiamas dažnis (100 Hz, jei tinklas 50 Hz). Šios vibracijos mechaninis balansavimas nepašalina.

Sudėtingo priežasties ir pasekmės ryšio pavyzdys yra kavitacija siurblyje. Žemas įleidimo slėgis sukelia skysčio virimą ir garų burbuliukų susidarymą. Vėlesnis jų sugriuvimas ant rotoriaus sukelia du padarinius: 1) erozinį menčių dilimą, kuris laikui bėgant iš tikrųjų pakeičia rotoriaus balansą; 2) galingus atsitiktinius hidraulinius smūgius, kurie sukuria plataus diapazono vibracinį „triukšmą“, visiškai užmaskuodami naudingą signalą nuo disbalanso ir padarydami rodmenis nestabilius. Sprendimas yra ne balansavimas, o hidraulinės priežasties pašalinimas: siurbimo linijos patikrinimas ir valymas, užtikrinant pakankamą kavitacijos ribą (NPSH).

Dažniausios balansavimo klaidos ir jų prevencijos patarimai

Balansuojant rotorius, ypač lauko sąlygomis, pradedantieji dažnai susiduria su tipinėmis klaidomis. Žemiau pateikiamos dažniausios klaidos ir rekomendacijos, kaip jų išvengti:

Sugedusio arba nešvaraus rotoriaus balansavimas: Viena dažniausių klaidų – bandymas subalansuoti rotorių, kuris turi kitų problemų: susidėvėjusių guolių, laisvumo, įtrūkimų, prilipusių nešvarumų ir pan. Dėl to disbalansas gali būti ne pagrindinė vibracijos priežastis, o po ilgų bandymų vibracija išlieka didelė. Patarimas: prieš balansuodami visada patikrinkite mechanizmo būklę.

Bandomasis svoris per mažas: Dažna klaida – nepakankamos masės bandomojo svarelio montavimas. Dėl to jo įtaka nuskęsta matavimo triukšme: fazė vos pasislenka, amplitudė pasikeičia tik keliais procentais, o korekcinio svarelio skaičiavimas tampa netikslus. Patarimas: laikykitės 20-30% vibracijos pokyčio taisyklės. Kartais geriau atlikti kelis bandymus su skirtingais bandomaisiais svareliais (išlaikant sėkmingiausią variantą) – prietaisas tai leidžia, tik perrašysite 1 bandymo rezultatą. Taip pat atkreipkite dėmesį: per didelio bandomojo svarelio imti taip pat nepageidautina, nes jis gali perkrauti atramas. Pasirinkite tokios masės bandomąjį svarelį, kad jį pritvirtinus 1× vibracijos amplitudė pasikeistų bent ketvirtadaliu, palyginti su pradine. Jei po pirmojo bandomojo bandymo matote, kad pokyčiai maži – drąsiai didinkite bandomojo svarelio masę ir pakartokite matavimą.

Režimo pastovumo ir rezonanso efektų nesilaikymas: Jei balansuojant tarp skirtingų važiavimų rotorius sukosi žymiai skirtingu greičiu arba matavimo metu greitis „svyravo“, rezultatai bus neteisingi. Be to, jei greitis yra artimas sistemos rezonansiniam dažniui, vibracijos reakcija gali būti nenuspėjama (dideli fazės poslinkiai, amplitudės sklaida). Klaida yra šių veiksnių ignoravimas. Patarimas: visų matavimų metu visada palaikykite stabilų ir vienodą sukimosi greitį. Jei pavara turi reguliatorių, nustatykite fiksuotus sūkius (pavyzdžiui, visiems matavimams tiksliai 1500 aps./min.). Venkite viršyti konstrukcijos kritinius greičius. Jei pastebite, kad nuo važiavimo iki važiavimo fazė „šokinėja“, o amplitudė nesikartoja tomis pačiomis sąlygomis – įtarkite rezonansą. Tokiu atveju pabandykite sumažinti arba padidinti greitį 10-15% ir pakartokite matavimus arba pakeiskite mašinos montavimo standumą, kad slopintumėte rezonansą. Užduotis – perkelti matavimo režimą iš rezonanso zonos, kitaip balansavimas neturi prasmės.

Fazės ir žymėjimo klaidos: Kartais vartotojas susipainioja su kampiniais matavimais. Pavyzdžiui, neteisingai nurodoma, nuo kurios vietos skaičiuoti svarelio montavimo kampą. Dėl to svarelis montuojamas ne ten, kur prietaisas skaičiavo. Patarimas: atidžiai stebėkite kampo nustatymą. „Balanset-1A“ modelyje korekcinio svarelio kampas paprastai matuojamas nuo bandomojo svarelio padėties sukimosi kryptimi. Tai yra, jei prietaisas rodė, tarkime, „1 plokštuma: 45°“, tai reiškia – nuo taško, kuriame buvo bandomasis svarelis, matuokite 45° sukimosi kryptimi. Pavyzdžiui, laikrodžio rodyklės juda „pagal laikrodžio rodyklę“, o rotorius sukasi „pagal laikrodžio rodyklę“, taigi 90 laipsnių bus ten, kur ciferblate yra 3 valanda. Kai kurie prietaisai (arba programos) gali matuoti fazę nuo žymės arba kita kryptimi – visada perskaitykite konkretaus prietaiso instrukcijas. Kad išvengtumėte painiavos, galite žymėti tiesiai ant rotoriaus: pažymėkite bandomojo svarelio padėtį kaip 0°, tada rodykle nurodykite sukimosi kryptį ir, naudodami transporterį arba popierinį šabloną, išmatuokite nuolatinio svarelio kampą.

Dėmesio: balansavimo metu tachometro negalima pajudinti. Jis visada turi būti nukreiptas į tą patį tašką ant perimetro. Jei fazės žymė pasislinko arba fazės jutiklis buvo sumontuotas iš naujo, visas fazės vaizdas bus sutrikdytas.

Neteisingas svarmenų pritvirtinimas arba numetimas: Pasitaiko, kad skubotai svarelis buvo blogai įsuktas, ir kito paleidimo metu jis nukrito arba pasislinko. Tuomet visi šio bandymo matavimai yra beverčiai, o svarbiausia – pavojinga. Arba kita klaida – pamirštate nuimti bandomąjį svarelį, kai pagal metodiką jį reikia nuimti, ir dėl to prietaisas mano, kad jo nėra, o jis liko ant rotoriaus (arba atvirkščiai – programa tikėjosi jį palikti, bet jūs jį nuėmėte). Patarimas: griežtai laikykitės pasirinktos metodikos – jei prieš montuojant antrą, reikia nuimti bandomąjį svarelį, nuimkite jį ir nepamirškite apie tai. Naudokite kontrolinį sąrašą: „bandomasis svarelis 1 nuimtas, bandomasis svarelis 2 nuimtas“ – prieš skaičiuodami įsitikinkite, kad ant rotoriaus nėra papildomų masių. Tvirtindami svarelius, visada patikrinkite jų patikimumą. Geriau skirkite papildomas 5 minutes gręžimui arba varžtų priveržimui, nei vėliau ieškokite išmestos dalies. Niekada nestovėkite galimo svarelio išmetimo plokštumoje sukimosi metu – tai saugos taisyklė ir klaidos atveju.

Nenaudojamos priemonės galimybės: Kai kurie operatoriai nesąmoningai ignoruoja naudingas „Balanset-1A“ funkcijas. Pavyzdžiui, jie neišsaugo panašių rotorių įtakos koeficientų, nenaudoja riedėjimo grafikų ir spektro režimo, jei prietaisas juos siūlo. Patarimas: susipažinkite su prietaiso vadovu ir išnaudokite visas jo parinktis. „Balanset-1A“ gali sudaryti vibracijos pokyčių riedėjimo metu grafikus (naudinga rezonanso aptikimui), atlikti spektrinę analizę (padeda užtikrinti, kad vyrautų 1× harmonika) ir netgi išmatuoti santykinę veleno vibraciją per bekontakčius jutiklius, jei tokie prijungti. Šios funkcijos gali suteikti vertingos informacijos. Be to, išsaugoti įtakos koeficientai leis kitą kartą subalansuoti panašų rotorių be bandomųjų svarmenų – pakaks vieno bandymo, taupant laiką.

Apibendrinant galima teigti, kad kiekvieną klaidą lengviau išvengti nei ištaisyti. Kruopštus pasiruošimas, kruopštus matavimo metodikos laikymasis, patikimų tvirtinimo priemonių naudojimas ir prietaisų logikos taikymas yra sėkmingo ir greito balansavimo raktai. Jei kas nors negerai, nedvejodami pertraukkite procesą, išanalizuokite situaciją (galbūt pasitelkdami vibracijos diagnostiką) ir tik tada tęskite. Balansavimas yra iteracinis procesas, reikalaujantis kantrybės ir tikslumo.

Praktinio nustatymo ir kalibravimo pavyzdys:

Įsivaizduokite, kad reikia subalansuoti dviejų identiškų vėdinimo įrenginių rotorius. Atliekamas pirmojo ventiliatoriaus prietaiso nustatymas: įdiegiame programinę įrangą, prijungiame jutiklius (du ant atramų, optinius ant stovo), paruošiame ventiliatorių paleidimui (nuimame korpusą, uždedame žymę). Atliekame pirmojo ventiliatoriaus balansavimą su bandomaisiais svareliais, prietaisas apskaičiuoja ir pasiūlo korekciją – jį sumontuojame, pasiekiame vibracijos sumažėjimą iki standartų. Tada išsaugome koeficientų failą (per prietaiso meniu). Dabar, pereidami prie antrojo identiško ventiliatoriaus, galime įkelti šį failą. Prietaisas paprašys nedelsiant atlikti kontrolinį paleidimą (iš esmės, „Run 0“ matavimas antrajam ventiliatoriui) ir, naudodami anksčiau įkeltus koeficientus, nedelsdami pateikti korekcinių svarelių mases ir kampus antrajam ventiliatoriui. Uždedame svarelius, paleidžiame – ir jau nuo pirmo bandymo gauname reikšmingą vibracijos sumažėjimą, dažniausiai neviršijant tolerancijos. Taigi, prietaiso nustatymas su kalibravimo duomenų išsaugojimu pirmajame įrenginyje leido žymiai sutrumpinti antrojo balansavimo laiką. Žinoma, jei antrojo ventiliatoriaus vibracija nesumažėjo iki standarto, papildomus ciklus su bandomaisiais svareliais galima atlikti atskirai, tačiau dažnai pakanka ir išsaugotų duomenų.

Kokybės standartų balansavimas

IV dalis: Dažnai užduodami klausimai ir paraiškos pastabos

Šiame skyriuje apibendrinami praktiniai patarimai ir atsakoma į klausimus, kurie dažniausiai kyla lauko sąlygų specialistams.

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), kur poros disbalansas yra nereikšmingas. Praktiškai visiems kitiems rotoriams, ypač kai L/D >, naudokite 2 plokštumų (dinaminį) balansavimą. 0,25 arba veikiant dideliu greičiu.

Ką daryti, jei bandomasis svoris sukėlė pavojingą vibracijos padidėjimą?
Nedelsdami sustabdykite mašiną. Tai reiškia, kad bandomasis svoris buvo sumontuotas arti esamo sunkaus taško, todėl padidėjo disbalansas. Sprendimas paprastas: 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 pakeis įtakos koeficientus, todėl jie taps negaliojančiais. Geriausia praktika yra visada atlikti naujus bandomuosius paleidimus kiekvienai naujai mašinai.

Kaip atsižvelgti į raktų griovelius? (ISO 8821)
Įprasta praktika (jei dokumentuose nenurodyta kitaip) yra naudoti „pusę rakto“ veleno rakto griovelyje, kai balansuojama be priešingos dalies. Tai kompensuoja tos rakto dalies, kuri užpildo veleno griovelį, masę. Naudojant visą raktą arba balansuojant be rakto, mazgas bus neteisingai subalansuotas.

Kokios yra svarbiausios saugos priemonės?

• Elektros sauga: Naudokite prijungimo schemą su dviem nuosekliais jungikliais, kad išvengtumėte atsitiktinio rotoriaus „išbėgimo“. Montuodami svarmenis, taikykite blokavimo ir atjungimo (LOTO) procedūras. Darbai turi būti atliekami prižiūrint, darbo zona turi būti aptverta.
• Mechaninis saugumas: Nedirbkite vilkėdami laisvus drabužius su plazdėjančiais elementais. Prieš pradėdami, įsitikinkite, kad visos apsaugos yra savo vietose. Niekada nelieskite besisukančių dalių ir nebandykite stabdyti rotoriaus rankiniu būdu. Įsitikinkite, kad korekciniai svareliai yra patikimai pritvirtinti taip, kad jie netaptų sviediniais.
• Bendra gamybos kultūra: Palaikykite švarą darbo vietoje, netvarkykite praėjimų.

4.2 skyrius: Konkrečių tipų įrangos balansavimo vadovas

Pramoniniai ventiliatoriai ir dūmų ištraukikliai:

• Problema: Labiausiai jautrūs disbalansui dėl produkto sankaupų ant peilių (masės padidėjimas) arba abrazyvinio dilimo (masės praradimas).
• Procedūra: Prieš pradėdami darbą, visada kruopščiai išvalykite sparnuotę. Balansavimas gali apimti kelis etapus: pirmiausia patį sparnuotę, tada surinkimą su velenu. Atkreipkite dėmesį į aerodinamines jėgas, kurios gali sukelti nestabilumą.

Siurbliai:

• Problema: Pagrindinis priešas – kavitacija.
• Procedūra: Prieš balansuojant, įsitikinkite, kad įvade yra pakankama kavitacijos atsarga (NPSHa). Patikrinkite, ar neužsikimšęs įsiurbimo vamzdynas arba filtras. Jei girdite būdingą „žvyro“ triukšmą ir vibracija yra nestabili, pirmiausia pašalinkite hidraulinę problemą.

Smulkintuvai, smulkintuvai ir mulčiavimo įrenginiai:

• Problema: Didelis susidėvėjimas, galimi dideli ir staigūs disbalanso pokyčiai dėl plaktuko / plaktuvo lūžio ar susidėvėjimo. Rotoriai yra sunkūs ir veikia esant didelėms smūginėms apkrovoms.
• Procedūra: Patikrinkite darbinių elementų vientisumą ir pritvirtinimą. Dėl stiprios vibracijos, norint gauti stabilius rodmenis, gali prireikti papildomai pritvirtinti įrenginio rėmą prie grindų.

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 (pvz., 100 Hz). Jos buvimas rodo elektros gedimą, o ne disbalansą. Nuolatinės srovės variklių armatūroms ir indukciniams varikliams taikoma standartinė dinaminio balansavimo procedūra.

Išvada

Dinaminis rotorių balansavimas vietoje naudojant nešiojamus prietaisus, tokius kaip „Balanset-1A“, yra galinga priemonė pramoninių įrenginių patikimumui ir efektyvumui didinti. Tačiau, kaip rodo analizė, šios procedūros sėkmė priklauso ne tiek nuo paties prietaiso, kiek nuo specialisto kvalifikacijos ir gebėjimo taikyti sistemingą požiūrį.

Pagrindines šio vadovo išvadas galima suvesti į kelis esminius principus:

Pasiruošimas lemia rezultatą: Kruopštus rotoriaus valymas, guolių ir pagrindo būklės patikrinimas bei preliminari vibracijos diagnostika, siekiant atmesti kitus defektus, yra būtinos sėkmingo balansavimo sąlygos.

Standartų laikymasis yra kokybės ir teisinės apsaugos pagrindas: Taikant ISO 1940-1 standartą liekamųjų disbalanso tolerancijoms nustatyti, subjektyvus vertinimas paverčiamas objektyviu, išmatuojamu ir teisiškai reikšmingu rezultatu.

Šis prietaisas yra ne tik balansavimo, bet ir diagnostikos įrankis: Nesugebėjimas subalansuoti mechanizmo arba rodmenų nestabilumas nėra prietaiso gedimai, o svarbūs diagnostiniai požymiai, rodantys rimtesnių problemų, tokių kaip nesuderinamumas, rezonansas, guolių defektai ar technologiniai pažeidimai, buvimą.

Proceso fizikos supratimas yra esminis dalykas sprendžiant nestandartines užduotis: Žinios apie standžių ir lanksčių rotorių skirtumus, rezonanso įtakos, terminių deformacijų ir technologinių veiksnių (pvz., kavitacijos) supratimas leidžia specialistams priimti teisingus sprendimus situacijose, kai standartinės nuoseklios instrukcijos neveikia.

Taigi, efektyvus lauko balansavimas yra tikslių matavimų, atliekamų šiuolaikiniais prietaisais, ir gilaus analitinio požiūrio, pagrįsto vibracijų teorijos žiniomis, standartais ir praktine patirtimi, sintezė. Vadovaujantis šiame vadove pateiktomis rekomendacijomis, technikos specialistai galės ne tik sėkmingai susidoroti su tipinėmis užduotimis, bet ir efektyviai diagnozuoti bei išspręsti sudėtingas, ne trivialias besisukančios įrangos vibracijos problemas.