Dinaminio veleno balansavimo instrukcijos – ISO 21940 | Vibromera
Lauko balansavimas · Išsamus vadovas

Dinaminio veleno balansavimo instrukcija: Statinis ir dinaminis, Lauko procedūros ir ISO 21940 klasės

Viskas, ko reikia lauko inžinieriui, norint subalansuoti rotorius vietoje – nuo disbalanso fizikos iki galutinio patikrinimo važiavimo. Septynių žingsnių procedūra, bandomojo svorio formulės, pataisos kampo matavimas ir ISO tolerancijų lentelės. Išbandyta su daugiau nei 2000 rotorių, skirtų ventiliatoriams, smulkintuvams, trupintuvams ir velenams.

✎ Nikolajus Šelkovenko Atnaujinta: 2026 m. vasaris ~18 min. skaitymo

Kas yra dinaminis balansavimas?

Apibrėžimas

Dinaminis balansavimas yra besisukančio kūno (rotoriaus) masės pasiskirstymo matavimo ir koregavimo procesas, kai jis sukasi darbiniu greičiu. Skirtingai nuo statinio balansavimo, kuris koreguoja masės poslinkį vienoje plokštumoje, dinaminis balansavimas pašalina disbalansą dvi ar daugiau lėktuvų vienu metu, pašalinant išcentrinę jėgą ir siūbavimo porą, kurios sukelia guolio vibraciją.

Kiekviena besisukanti dalis – nuo 200 kg mulčerio rotoriaus iki 5 g dantų gręžimo veleno – turi tam tikrą liekamąjį disbalansą. Gamybos tolerancijos, medžiagų neatitikimai, korozija ir susikaupusios nuosėdos perkelia masės centrą tolyn nuo geometrinės sukimosi ašies. Rezultatas – išcentrinė jėga, kuri didėja proporcingai greičio kvadratui: padvigubinus aps./min., jėga padidėja keturis kartus.

Rotorius, besisukantis 3000 aps./min. greičiu ir turintis vos 10 g disbalansą 150 mm spinduliu, sukuria maždaug 150 N sukamosios jėgos – pakankamai, kad guoliai būtų sugadinti per kelias savaites. Dinaminis balansavimas sumažina šią jėgą iki tarptautiniuose standartuose (ISO 21940-11, anksčiau ISO 1940) nurodyto lygio, pailgindamas guolių tarnavimo laiką nuo mėnesių iki metų ir sutrumpindamas su vibracija susijusias prastovas.

Lauko inžinieriaus pastaba
Per 13 metų lauko darbų disbalansas buvo maždaug 40% vibracijos nusiskundimų, kuriuos tiriu, pagrindinė priežastis. Tai taip pat lengviausiai vietoje ištaisomas gedimas – apmokytas technikas, turėdamas tinkamą prietaisą, darbą atlieka per 30–45 minutes neišimdamas rotoriaus.

Statinis ir dinaminis balansas

Viena plokštuma
Rotorius statiškai disbalansuotas – sunkusis taškas sukasi žemyn
Statinis balansas

Rotoriaus svorio centras yra nutolęs nuo sukimosi ašies vienas lėktuvas. Padedant ant peilio ašmenų formos atramų, sunkioji pusė nurieda žemyn – tai galima pastebėti ir nesisukant.

Pataisa: Pridėti arba pašalinti masę vienoje kampinėje pozicijoje priešais sunkiąją vietą. Pakanka vienos korekcijos plokštumos.

Taikoma: siauros disko formos dalys, kurių skersmuo > 7 × plotis – smagračiai, šlifavimo diskai, vieno disko sparnuotės, pjūklo geležtės, stabdžių diskai.

Du lėktuvai
Ilgas rotorius dinamiškai disbalansuotas – du masės poslinkiai skirtingose plokštumose
Dinaminis balansas

Yra du (ar daugiau) masės poslinkiai skirtingi lėktuvai išilgai rotoriaus ilgio. Jie gali vienas kitą statiškai panaikinti – rotorius nejuda ant peilio ašmenų – bet sukurti supančią porą kai sukasi. Šios poros negalima aptikti ar ištaisyti be sukimosi.

Pataisa: du kompensaciniai svareliai dviejose atskirose plokštumose. Prietaisas apskaičiuoja kiekvienos plokštumos masę ir kampą iš įtakos koeficiento matricos.

Taikoma: pailgi rotoriai – velenai, ventiliatoriai su plačiais sparnuotėmis, mulčiavimo rotoriai, volai, daugiapakopių siurblių sparnuotės, turbinos.

Pagrindinis skirtumas: Statiškai subalansuotas rotorius vis tiek gali turėti didelį dinaminį disbalansą. Jėgos vienoje plokštumoje tiksliai priešingos jėgoms kitoje, todėl rotorius nesisuka ant atramų, tačiau vos tik jis sukasi, ši pora sukelia stiprią vibraciją guoliuose. Dviejų plokštumų dinaminis balansavimas užfiksuoja tai, ko statiniai metodai nepastebi.

Keturi disbalanso tipai

Standartas ISO 21940‑11 išskiria keturis pagrindinius disbalanso modelius. Supratimas, kuris iš jų dominuoja, padeda pasirinkti tinkamą balansavimo strategiją.

Statinis
Viena sunki dėmė. Svorio centras pasislinkęs lygiagrečiai sukimosi ašiai. Aptinkamas ramybės būsenoje. Vienos plokštumos korekcija.
Pora
Dvi vienodos masės, esančios 180° atstumu viena nuo kitos skirtingose plokštumose. Bendroji jėga = 0, bet sukuria sukimo momentą (porą). Ramybės būsenoje nematomas.
Kvazistatinis
Statinės jėgos ir poros derinys, kai pagrindinė inercijos ašis kerta sukimosi ašį ne svorio centre.
Dinaminis
Bendras atvejis: pagrindinė inercijos ašis nei kerta, nei lygiagreti sukimosi ašiai. Dažniausias realaus pasaulio modelis. Dviejų plokštumų korekcija būtina.

Praktiškai beveik kiekvienas rotorius, su kuriuo susiduriate lauke, turi dinaminį disbalansą – jėgos ir poros dedamųjų derinį. Štai kodėl dviejų plokštumų balansavimas yra numatytoji procedūra bet kuriam rotoriui, kuris nėra plonas diskas.

Kada naudoti vienos plokštumos ir dviejų plokštumų balansavimą

Lemiamas veiksnys yra rotoriaus geometrijos santykis L/D (ašinio ilgio ir išorinio skersmens santykis) kartu su jo veikimo greičiu.

Kriterijus Vienplanis (1 jutiklis) Dviejų plokštumų (2 jutikliai)
L/D santykis L/D < 0,14 (skersmuo > 7 × plotis) L/D ≥ 0,14
Tipinės dalys Šlifavimo diskas, smagratis, vieno disko rotorius, skriemulys, stabdžių diskas, pjūklo diskas Ventiliatoriaus rotorius, smulkintuvas, velenas, volas, daugiapakopis siurblys, turbina, trupintuvas
Koreguoti disbalanso tipai Tik statinis (jėga) Statinė + pora + dinaminė (jėga + momentas)
Pataisos lėktuvai 1 2
Matavimo ciklai 2 (pradinis + 1 bandomasis) 3 (pradiniai + 2 bandymai, po vieną kiekvienam plokštumai)
Laikas svetainėje 15–20 min. 30–45 min.
Nykščio taisyklė
Jei korekcijos plokštumas skiria mažiau nei ⅓ rotoriaus guolio tarpatramio, kryžminis sujungimas tarp plokštumų yra mažas ir vienos plokštumos balansavimas gali veikti net ir esant L/D > 0,14. Tačiau jei turite dviejų kanalų prietaisą, visada naudokite dvi plokštumas – tai užtrunka tik 10 papildomų minučių ir pagauna porinį disbalansą, kurio nepastebi viena plokštuma.

ISO 21940‑11 balansavimo kokybės klasės

ISO 21940-11 (ISO 1940-1 įpėdinis) kiekvienai besisukančių mašinų klasei priskiria balanso kokybės klasė G, apibrėžiamas kaip didžiausias leistinas rotoriaus svorio centro greitis mm/s. Leistinas liekamasis specifinis disbalansas e (g·mm/kg) apskaičiuojamas pagal rūšį ir eksploatavimo greitį:

Leistinas savitasis disbalansas
e = G × 1000 / ω = G × 1000 / (2π × RPM / 60)
e — leistinas liekamasis specifinis disbalansas, g·mm/kg
G — balanso kokybės įvertinimas (pvz., 6,3 reiškia 6,3 mm/s)
ω — kampinis greitis, rad/s
RPM — darbinis greitis, aps./min.
Klasė e·ω, mm/s Mašinų tipai
G 0.4 0.4 Giroskopai, tikslaus šlifavimo staklių verpstės
G 1.0 1.0 Turbokompresoriai, dujų turbinos, mažos elektros armatūros su specialiais reikalavimais
G 2.5 2.5 Elektros varikliai, generatoriai, vidutinės / didelės turbinos, siurbliai su specialiais reikalavimais
G 6.3 6.3 Ventiliatoriai, siurbliai, procesų įrenginiai, smagračiai, centrifugos, bendroji pramoninė įranga
G 16 16 Žemės ūkio technika, trupintuvai, kardaniniai velenai, trupintuvų dalys
G 40 40 Lengvųjų automobilių ratai, alkūninio veleno mazgai (serijinė gamyba)
G 100 100 Didelių lėtų jūrinių dyzelinių variklių alkūninio veleno mazgai

Veikiantis pavyzdys: ventiliatoriaus rotorius

Išcentrinio ventiliatoriaus rotorius sveria 80 kg, veikia 1450 aps./min. greičiu, o korekcijos spindulys yra 250 mm. Reikalingas klasės ženklas: G 6.3.

Skaičiavimas
e = 6,3 × 1000 / (2π × 1450 / 60) = 6300 / 151,8 ≈ 41,5 g·mm/kg
Bendras leistinas disbalansas = 41,5 × 80 = 3320 g·mm
Esant 250 mm korekcijos spinduliui: maksimali liekamoji masė = 3320 / 250 = 13,3 g vienam lėktuvui
Tai reiškia, kad kiekviena korekcijos plokštuma gali išlaikyti ne daugiau kaip 13,3 g disbalanso – maždaug tiek sveria trys M6 poveržlės.

Susiję standartai: ISO 21940-11 (standžiųjų rotorių), ISO 21940-12 (lankstūs rotoriai), ISO 10816-3 (vibracijos stiprumo ribos), ISO 1940 (paliktasis pirmtakas).

Septynių pakopų lauko balansavimo procedūra

Tai yra dviejų plokštumų lauko balansavimo įtakos koeficiento metodas, taikomas naudojant nešiojamąjį prietaisą, pvz. Balansetas‑1A. Ta pati logika veikia su bet kuriuo dviejų kanalų balansavimo analizatoriumi.

1
Rotoriaus paruošimas ir jutiklių montavimas
Nuvalykite guolių korpusus nuo nešvarumų ir riebalų – jutikliai turi būti lygiai su metaliniu paviršiumi. Sumontuokite vibracijos jutiklį 1 ant guolių korpuso, esančio arčiausiai 1 lėktuvas (dažniausiai pavaros pusėje). Sumontuokite jutiklį 2 šalia 2-asis lėktuvas (ne pavaros galas). Pritvirtinkite šviesą atspindinčią juostelę prie lazerinio tachometro veleno. Prijunkite visus laidus prie matavimo įrenginio.
2
Pradinės vibracijos matavimas (0 paleidimas)
Paleiskite rotorių ir nustatykite jį į stabilų darbinį greitį. Prietaisas vienu metu matuoja abiejų jutiklių vibracijos amplitudę (mm/s) ir fazės kampą (°). Tai yra pradinė vertė — rotoriaus "liga" prieš apdorojimą. Užrašykite vertes ir sustabdykite mašiną.
Patarimas: prieš įrašydami palaukite bent 10–15 sekundžių, kai apsukų skaičius stabilizuosis. Per pirmąsias kelias sekundes nusistovės terminiai pereinamieji procesai ir oro srovės.
Pradinis rotoriaus vibracijos matavimas – „Balanset-1A“ ekranas, rodantis bazinius rodmenis
3
Bandomojo svorio įdėjimas į 1 plokštumą (1 bandymas)
Sustabdykite rotorių. Pritvirtinkite bandomasis svoris žinomos masės objektą savavališkoje kampinėje padėtyje 1 plokštumoje. Aiškiai pažymėkite šią padėtį – ji taps jūsų 0° atskaitos tašku vėliau matuojant kampą. Paleiskite rotorių iš naujo ir įrašykite vibraciją abiejuose jutikliuose. Dabar prietaisas žino, kaip keičiasi rotoriaus vibracijos laukas, kai 1 plokštumoje pridedama masė.
Patarimas: greitam tvirtinimui naudokite prie rotoriaus krašto pritvirtintą varžtą su poveržle arba žarnos spaustuką su veržle. Bandomasis svoris turėtų sukelti išmatuojamą vibracijos pokytį (≥30 % amplitudės pokytį arba ≥30° fazės poslinkį ties bet kuriuo jutikliu).
Kiek turėtų sverti bandomasis svoris? Naudokite empirinę formulę: Mt = Mr × K / ( Rt × (N/100)²) kur Mr = rotoriaus masė (g), K = atramos standumo koeficientas (1–5, vidurkiui naudokite 3), Rt = įrengimo spindulys (cm), N = aps./min. Arba naudokite mūsų internetinė bandomojo svorio skaičiuoklė — įveskite rotoriaus parametrus ir akimirksniu gaukite rekomenduojamą masę.
Kalibravimo svarelio montavimas ant pirmosios korekcijos plokštumos
4
Bandomojo svorio perkėlimas į 2 plokštumą (2 bandymas)
Sustabdykite rotorių. Nuimkite bandomąjį svarelį nuo 1 plokštumos. Pritvirtinkite tokį patį bandomąjį svarelį (arba panašios žinomos masės) bet kurioje 2 plokštumos vietoje. Pažymėkite šį antrąjį atskaitos tašką. Paleiskite iš naujo ir užrašykite abiejų jutiklių vibraciją. Dabar prietaisas turi visą įtakos koeficientų matricą – keturis kompleksinius koeficientus, jungiančius disbalansą bet kurioje plokštumoje su vibracija bet kuriame jutiklyje.
Patarimas: jei 2 plokštumoje naudojate kitokį bandomąjį svarelį, įveskite teisingą reikšmę programinėje įrangoje – matematiniai skaičiavimai prisitaikys automatiškai.
Bandomojo svorio perkėlimas į antrą korekcijos plokštumą antrajam bandomajam važiavimui
5
Apskaičiuokite korekcijos svorius
Prietaisas sprendžia įtakos koeficiento lygtis ir rodo: masė (g) ir kampas (°) 1 plokštumai ir masė (g) bei kampas (°) 2 plokštumai. Kampas matuojamas nuo bandomojo svorio padėties rotoriaus sukimosi kryptimi. Jei programinė įranga rodo "pašalinti", tai reiškia, kad korekcinis svoris turėtų pasislinkti 180° priešinga nurodytai "pridėti" padėčiai.
6
Įdiekite korekcinius svorius
Nuimkite bandomąjį svarelį nuo 2 plokštumos. Pagaminkite arba pasirinkite korekcinius svarelius, atitinkančius apskaičiuotas mases. Išmatuokite kampą nuo bandomojo svarelio atskaitos žymės sukimosi kryptimi. Tvirtai pritvirtinkite korekcinius svarelius – privirindami, naudodami žarnų spaustukus, fiksavimo sraigtus arba varžtus, priklausomai nuo mašinos tipo ir greičio.
Patarimas: jei negalite padėti svarelio tiksliu kampu (pvz., yra tik varžtų skylės), naudokite svarelio padalijimo funkciją – prietaisas suskaido korekcijos vektorių į du komponentus artimiausiose galimose pozicijose.
Diagrama, rodanti korekcinio svarelio kampo matavimą – nuo bandomojo svarelio padėties sukimosi kryptimi
7
Likučio patikrinimas (čekio vykdymas)
Paleiskite rotorių iš naujo ir užrašykite galutinę vibraciją. Palyginkite ją su pradine bazine verte ir su ISO 21940‑11 tolerancija, taikoma jūsų įrenginio klasei. Jei vibracija atitinka specifikacijas, darbas atliktas. Jei ne, prietaisas gali atlikti... apkarpyti bėgimą — jis naudoja esamus įtakos koeficientus, kad apskaičiuotų nedidelę papildomą korekciją be naujų bandomųjų svorių.
Patarimas: paprastai pakanka vieno reguliavimo ciklų. Jei reikia daugiau nei dviejų reguliavimo ciklų, tarp ciklų kažkas pasikeitė – patikrinkite, ar nėra laisvų svorių, temperatūros padidėjimo ar greičio skirtumų.
Galutinis patikrinimas rodo žymiai sumažėjusį vibracijos lygį po balansavimo
Visi septyni žingsniai – vienas instrumentas
„Balanset-1A“ ekrane parodo visą dviejų plokštumų procedūrą. Pridedami du akselerometrai, lazerinis tachometras, „Windows“ programinė įranga ir nešiojimo dėklas.
€1,975
Peržiūrėti Balanset‑1A WhatsApp

Bandomojo svorio apskaičiavimas

Bandomasis svoris turi būti pakankamai sunkus, kad sukeltų pastebimą vibracijos pokytį, bet pakankamai lengvas, kad neperkrautų guolių ir nesukeltų pavojingos būklės. Standartinė empirinė formulė atsižvelgia į rotoriaus masę, korekcijos spindulį, darbinį greitį ir atramos standumą:

Bandomojo svorio masės formulė
Mt = Mr × K / (Rt × (N / 100)²)
Mt — bandomojo svorio masė, gramais
Mr — rotoriaus masė, gramais
K — atramos standumo koeficientas (1 = minkšti tvirtinimai, 3 = vidutinis, 5 = standus pamatas)
Rt — bandomojo svarelio įrengimo spindulys, cm
N — darbinis greitis, aps./min.

Nenorite atlikti skaičiavimų rankiniu būdu? Naudokite mūsų internetinė bandomojo svorio skaičiuoklė ↗ — įveskite rotoriaus parametrus, atramos tipą ir vibracijos lygį ir akimirksniu gaukite rekomenduojamą masę.

Praktiniai pavyzdžiai (K = 3, vidutinis standumas)

Mašina Rotoriaus masė RPM Spindulys Bandomasis svoris (K = 3)
Mulčiavimo rotorius 120 kg 2,200 30 cm 360 000 / (30 × 484) ≈ 25 g
Pramoninis ventiliatorius 80 kg 1,450 40 cm 240 000 / (40 × 210,25) ≈ 29 g
Centrifugos būgnas 45 kg 3,000 15 cm 135 000 / (15 × 900) = 10 g
Smulkintuvo velenas 250 kg 900 25 cm 750 000 / (25 × 81) ≈ 370 g
Praktinis patarimas: patikrinkite atsakymą
Formulė nurodo minimalią bandomąją masę, kuri turėtų sukelti išmatuojamą atsaką. Po bandomojo paleidimo patikrinkite, ar fazė pasislinko bent 20–30°, o amplitudė – 20–30%. Jei atsakas per mažas, bandomąją masę padvigubinkite arba patrigubinkite ir pakartokite. Esant labai mažiems aps./min. (< 500), formulė gali gauti nepraktiškai dideles vertes – tokiu atveju kaip atskaitos tašką naudokite rotoriaus svorį, padalytą iš korekcijos spindulio.

Korekcijos kampo matavimas

Balansavimo prietaisas išveda du skaičius kiekvienoje plokštumoje: masė (kiek svorio) ir kampas (kur jį padėti). Kampas visada nurodomas pagal bandomojo svorio padėtį.

„Balanset-1A“ programinė įranga – dviejų plokštumų balansavimo rezultatų langas, rodantis pataisos svorio masę ir kampą poliarinėje diagramoje
„Balanset-1A“ rezultatų ekranas: programinė įranga apskaičiuoja kiekvienos plokštumos korekcijos masę ir kampą ir rodo vektorius poliarinėje diagramoje. Raudoni vektoriai rodo reikiamą korekciją; žalia spalva rodo likusį virpesį po reguliavimo.

Kaip išmatuoti kampą

Poliarinė diagrama, rodanti korekcijos svorio kampą bandomojo svorio padėties atžvilgiu
  • Atskaitos taškas (0°): kampinė padėtis, kurioje padėjote bandomąjį svarelį. Prieš bandomąjį paleidimą aiškiai pažymėkite ją ant rotoriaus.
  • Matavimo kryptis: visada rotoriaus sukimosi kryptimi.
  • Kampo skaitymas: Prietaisas rodo kampą f₁ 1 plokštumai ir f₂ 2 plokštumai. Nuo bandomojo svarelio žymės suskaičiuokite tiek laipsnių sukimosi kryptimi – ten eina korekcinis svarelis.
  • Jei pašalinama masė: pataisą atlikite 180° kampu priešais nurodytą "pridėti" padėtį.

Svorio paskirstymas fiksuotose pozicijose

Poliarinė diagrama, rodanti svorį, padalytą į dvi fiksuotas varžtų skylių pozicijas

Kai rotoriuje yra iš anksto išgręžtos skylės arba fiksuotos tvirtinimo pozicijos (pvz., ventiliatoriaus menčių varžtai), gali būti neįmanoma uždėti svorio tiksliai apskaičiuotu kampu. „Balanset-1A“ komplekte yra svorio paskirstymo funkcijaĮvedate dviejų artimiausių galimų pozicijų kampus, o programinė įranga suskaido vieną korekcijos vektorių į du mažesnius svorius tose pozicijose. Sujungtas efektas atitinka pradinį vektorių.

Korekcinės plokštumos ir jutiklių išdėstymas

Diagrama, rodanti korekcijos plokštumas ir jutiklio matavimo taškus ant rotoriaus

Korekcinė plokštuma yra rotoriaus ašinė padėtis, kurioje pridedama arba pašalinama masė. Jutiklis matuoja vibraciją artimiausiame guolyje. Kelios pagrindinės taisyklės:

  • Jutiklis uždedamas ant guolio korpuso — radialine kryptimi (pageidautina horizontaliai) kuo arčiau guolio centrinės linijos.
  • 1 plokštuma atitinka 1 jutiklį, 2 plokštuma iki 2 jutiklio. Numeraciją išlaikykite vienodą, kitaip programinė įranga sukeis korekcijos plokštumas.
  • Maksimalus plokštumų atstumas: Kuo toliau viena nuo kitos yra dvi korekcijos plokštumos, tuo geresnė poros skiriamoji geba. Minimalus praktinis atstumas yra ⅓ guolio tarpatramio.
  • Pasirinkite prieinamas pozicijas: Korekcinė plokštuma turi būti vieta, kurioje galite fiziškai pritvirtinti svarmenis – flanšo kraštas, varžto apskritimas, ratlankis arba suvirinimo paviršius.
Mulčiavimo rotorius, rodantis korekcijos plokštumas (mėlyna 1 ir 2) ir svorio tvirtinimo taškus (raudona 1 ir 2)

Aukščiau esančioje nuotraukoje mulčiavimo rotorius paruoštas dviejų plokštumų balansavimui. Mėlyni žymekliai 1 ir 2 rodo jutiklių padėtis ant guolių korpusų. Raudoni žymekliai 1 ir 2 rodo korekcijos plokštumas – šiuo atveju tai rotoriaus korpuso flanšiniai galai, prie kurių bus privirinami svarmenys.

Konsolinis (išsikišęs) rotorius

Konsoliniams rotoriams – ventiliatoriaus sparnuotėms, smagračiams, sumontuotiems už guolių tarpatramio, siurblio sparnuotėms – reikalingas skirtingas jutiklio ir plokštumos išdėstymas. Abi korekcijos plokštumos yra toje pačioje guolių pusėje, o jutiklio išdėstymas turi atsižvelgti į išsikišusios masės stiprintuvo poros disbalansą.

Konsolinio (išsikišusio) rotoriaus jutiklio prijungimo ir korekcijos plokštumos išdėstymo schema – dviejų plokštumų sąranka „Balanset-1A“
Konsolinio rotoriaus jutiklio prijungimo schema: abi korekcijos plokštumos yra už guolio pločio ribos.
Konsolinio rotoriaus balansavimas lauke – jutiklio ir korekcijos plokštumos padėtys pažymėtos ant realios įrangos
Lauko pavyzdys: konsolinis rotorius su pažymėtomis jutiklio ir korekcijos plokštumos padėtimis.

Taikymas pagal mašinos tipą

Pramoniniai ventiliatoriai ir pūstuvai
600–3 600 aps./min. · G 6,3 · Dviejų plokštumų
Dažniausia lauko balansavimo užduotis. Išcentriniai ventiliatoriai, ašiniai ventiliatoriai, pūstuvai. Stebėkite, ar ant menčių nesikaupia dulkės – laikui bėgant jos keičia pusiausvyrą. Po valymo arba menčių keitimo iš naujo subalansuokite.
Mulčiavimo ir smūginių žoliapjovių rotoriai
1 800–2 500 aps./min. · G 16 · Dviejų plokštumų
Sunkūs rotoriai (80–200 kg) su keičiamomis spragilais. Disbalansas atsiranda susidėvėjus arba pakeitus spragilus. Koreguokite dviejose plokštumose ties rotoriaus galiniais flanšais. Tipinis pagerėjimas: 12 → 1 mm/s.
Smulkintuvai ir plaktukiniai malūnai
600–1200 aps./min. · G 16 · Dviejų plokštumų
Ypač sunkūs rotoriai (200–1000+ kg). Bandomasis svoris didelis (varžtai po 5–15 kg). Mažas apsisukimų skaičius reiškia didelį leistiną disbalansą, tačiau smūginės apkrovos ir guolių kaina vis tiek pateisina balansavimą.
Centrifugos
1 000–10 000 aps./min. · G 2,5–6,3 · Dviejų plokštumų
Krepšelių arba diskinių centrifugų naudojimas maisto, chemijos ir farmacijos pramonėje. Didelis greitis reikalauja griežto tolerancijos lygio. Balansavimas lauke leidžia išvengti ilgo išardymo. Patikrinkite, ar būgne nėra produkto sankaupų.
Elektros varikliai ir generatoriai
750–3600 aps./min. · G 2,5 · Dviejų plokštumų
Variklio armatūros yra subalansuotos gamykloje, tačiau po apvijų remonto, guolio pakeitimo arba movos pakeitimo reikia atlikti pakartotinį balansavimą. Geriausiems rezultatams pasiekti išbandykite su pritvirtinta movos puse.
Kombaino sraigtai ir rotoriai
400–1200 aps./min. · G 16 · Dviejų plokštumų
Ilgi sraigtai ir kūlimo rotoriai pašalina dirvožemio ir derliaus likučių disbalansą. Sezoninis balansavimas prieš derliaus nuėmimą apsaugo nuo guolių gedimų lauke. Prie sparnų privirinti korekciniai svareliai.
Siurblio sparnuotės
1 450–3 600 aps./min. · G 6,3 · Vienpusis arba dvipusis
Išsikišusiems sparnuotėms, jei jos siauros, dažnai reikia tik vienos plokštumos korekcijos. Daugiapakopių siurblių atveju kiekvienas sparnuotė prieš surinkimą subalansuojama atskirai ant įtvaro.
Turbokompresoriai
30 000–300 000 aps./min. · G 1.0 · Dviejų plokštumų
Itin dideliam greičiui reikalingas G 1.0 arba griežtesnis tolerancijos laipsnis. Medžiagos šalinimas šlifuojant – esant tokiam greičiui nereikia suvirintų svarmenų. Reikalingi aukšto dažnio vibracijos jutikliai.

Svorio tvirtinimo būdai

Metodas Priedas Geriausiai tinka Ribos
Suvirinimas Prie rotoriaus krašto privirintos plieninės poveržlės arba plokštės Smulkintuvai, trupintuvai, sunkieji pramoniniai rotoriai Nuolatinis. Negalima naudoti ant aliuminio ar nerūdijančio plieno be specialaus strypo.
Varžtai ir veržlės Varžtai per iš anksto išgręžtas skyles su fiksavimo veržlėmis Ventiliatoriaus sparnuotės, smagračiai, jungiamosios jungės Reikalingi esami skylių arba naujų gręžinių
Žarnų spaustukai Nerūdijančio plieno žarnos spaustukas su įspraustu svoriu Velenai, ritinėliai, cilindriniai rotoriai lauke Laikinas arba pusiau nuolatinis. Patikrinkite spaustuko sukimo momentą.
Užspaudžiamas fiksavimo varžtas Iš anksto pagaminti prisegami svareliai (kaip padangų svareliai) Ventiliatoriaus mentės, ploni ratlankiai, lengvi rotoriai Ribotas masės diapazonas. Gali slysti esant dideliems apsisukimams.
Klijai (epoksidiniai) Svoris priklijuotas prie paviršiaus Tikslūs rotoriai, švari aplinka Reikalingas švarus, sausas paviršius. Temperatūros riba ~120 °C.
Medžiagos pašalinimas Gręžiant arba šlifuojant medžiagą nuo sunkiosios pusės Turbokompresoriai, didelio greičio velenai, sparnuotės Nuolatinis ir tikslus, bet negrįžtamas. Naudokite, kai svorio pridėjimas nėra saugus.

Dažniausios lauko balansavimo klaidos

# Klaida Pasekmė Pataisyti
1 Jutiklis, sumontuotas ant apsaugos arba dangčio Dangtelio rezonansas iškreipia amplitudės ir fazės rodmenis → neteisinga korekcija Visada montuokite ant guolio korpuso metalinio paviršiaus
2 Bandomasis svoris per lengvas Fazės ir amplitudės pokytis yra triukšmo ribose → įtakos koeficientai nepatikimi Užtikrinkite ≥30% amplitudės pokytį arba ≥30° fazės poslinkį bent viename jutiklyje
3 Greičio kitimas tarp bėgimų Vibracija esant 1× keičiasi priklausomai nuo RPM² – net 5% greičio pokytis iškreipia duomenis Tiksliam apsukų skaičiavimui naudokite tachometrą. Palaukite, kol greitis stabilizuosis.
4 Pamiršus nuimti bandomąjį svorį Korekcijos skaičiavimas apima bandomojo svorio poveikį → rezultatas neturi reikšmės Laikykitės griežtos tvarkos: prieš montuodami korekcinius svarmenis, nuimkite bandomąjį svorį.
5 1 ir 2 plokštumų sumaišymas Korekciniai svareliai įstatomi į netinkamas plokštumas → padidėja vibracija Aiškiai pažymėkite jutiklius ir plokštumas. 1 jutiklis → 1 plokštuma, 2 jutiklis → 2 plokštuma
6 Matavimo kampas, priešingas sukimuisi Korekcija atliekama 360° − f vietoj f → priešinga rotoriaus pusė Prieš pradėdami, patikrinkite sukimosi kryptį. Visada matuokite sukimosi kryptimi.
7 Terminis augimas bėgimų metu Guolių laisvumo pokyčiai tarp šalto paleidimo važiavimų → dreifo matavimai Prieš 0 bėgimą apšilkite iki pastovios būsenos arba atlikite visus bėgimus greitai (<5 min. pertrauka).
8 Vienos plokštumos naudojimas ant ilgo rotoriaus Poros disbalansas lieka neištaisytas → vibracija tolimajame guolyje gali netgi padidėti Dviejų plokštumų balansavimą naudokite bet kuriam rotoriui, kurio L/D ≥ 0,14 arba plokštumų atstumas yra reikšmingas.

Lauko ataskaita: Mulčiavimo rotoriaus balansavimas

Realaus lauko duomenys · 2025 m. vasaris
„Fail Mulcher“ – Maschio Bisonte 280
Vibracija prieš
12,4 mm/s
Vibracija po
0,8 mm/s
Sumažinimas
93.5%
Laikas svetainėje
38 min.

Mašina: „Maschio Bisonte 280“ mulčiavimo mašina, 165 kg rotorius, 2100 aps./min. galios tiekimo veleno greitis. Klientas pranešė apie didelę vibraciją pakeitus 8 mulčiavimo įrankius.

Nustatymas: Du akselerometrai ant guolių korpusų, lazerinis tachometras ant kardaninio veleno. „Balanset-1A“ dviejų plokštumų režimas.

0 paleidimas: 1 jutiklis = 12,4 mm/s esant 47° kampui, 2 jutiklis = 8,9 mm/s esant 213° kampui. ISO 10816-3 D zona (pavojinga).

Bandomieji važiavimai: Abiejose plokštumose naudotas 500 g bandomasis svoris. Aiškus atsakas – amplitudės pokytis >60% abiejuose jutikliuose.

Pataisa: 1 plokštuma: 340 g, suvirinta 128° kampu. 2 plokštuma: 215 g, suvirinta 276° kampu.

Patikrinimas: 1 jutiklis = 0,8 mm/s, 2 jutiklis = 0,6 mm/s. ISO zona A (gerai). Reguliavimo nereikia.

Dviejų plokštumų dinaminis ventiliatoriaus balansavimas

Pramoniniai ventiliatoriai – išcentriniai, ašiniai ir mišraus srauto – yra vieni iš dažniausiai balansuojamų rotorių. Toliau pateikta procedūra parodo realų dviejų plokštumų radialinio ventiliatoriaus balansavimą naudojant „Balanset-1A“.

Plokštumų nustatymas ir jutiklių montavimas

Nuvalykite jutiklių montavimo paviršius nuo nešvarumų ir alyvos. Jutikliai turi tvirtai priglusti prie guolio korpuso metalinio paviršiaus – niekada netvirtinkite ant dangčių, apsaugų ar neparemtų skardos plokščių.

Ventiliatoriaus dviejų plokštumų balansavimo jutiklio prijungimo schema — „Balanset-1A“ konfigūracija su pažymėtomis korekcijos plokštumomis
Konsolinio tipo ventiliatoriaus sparnuotės jutiklio prijungimo ir koregavimo plokštumos išdėstymas.
Ventiliatoriaus rotorius su jutiklių padėtimis ir korekcijos plokštumomis, pažymėtomis raudonomis ir žaliomis zonomis
Jutiklio ir koregavimo plokštumos padėtys ant ventiliatoriaus rotoriaus: 1 jutiklis (raudonas) priekyje, 2 jutiklis (žalias) gale.
  • 1 jutiklis (raudonas): Sumontuokite arčiau ventiliatoriaus priekio (1 plokštumos pusė).
  • 2 jutiklis (žalias): Sumontuokite arčiau ventiliatoriaus galo (2 plokštumos pusė).
  • 1 plokštuma (raudona zona): Korekcinė plokštuma ant sparnuotės disko, arčiau priekio.
  • 2 lėktuvas (žalia zona): Korekcinė plokštuma arčiau galinės plokštės arba stebulės.

Prijunkite abu vibracijos jutiklius ir lazerinį tachometrą prie „Balanset-1A“. Pritvirtinkite atspindinčią juostelę prie veleno arba stebulės, kad būtų galima matyti apsukų rodmenis.

Balansavimo procesas

Paleiskite ventiliatorių ir atlikite pradinius vibracijos matavimus (0 bandymas). Uždėkite žinomos masės bandomąjį svarelį ant 1 plokštumos savavališkame taške, paleiskite ventiliatorių ir užrašykite vibracijos pokytį (1 bandymas). Perkelkite bandomąjį svarelį į 2 plokštumą savavališkame taške, vėl paleiskite ventiliatorių ir užrašykite (2 bandymas). „Balanset-1A“ programinė įranga naudoja visus tris matavimus, kad apskaičiuotų kiekvienos plokštumos pataisos masę ir kampą.

Korekcinių svarelių montavimas ant ventiliatoriaus sparnuotės po dviejų plokštumų balansavimo naudojant „Balanset-1A“
Korekciniai svareliai, sumontuoti ant ventiliatoriaus sparnuotės, padėtyse, apskaičiuotose naudojant „Balanset-1A“.

Ventiliatoriaus korekcinių svarelių kampo matavimas

Kampas matuojamas nuo bandomojo svorio padėties ventiliatoriaus sukimosi kryptimi – tiksliai taip, kaip aprašyta instrukcijoje. Korekcijos kampo matavimas aukščiau esantį skyrių. Pažymėkite, kur buvo padėtas bandomasis svoris (0° atskaitos taškas), tada suskaičiuokite nurodytą kampą išilgai sukimosi krypties, kad rastumėte pataisymo svorio padėtį.

„Balanset-1A“ programinės įrangos ekranas, kuriame rodomi dviejų plokštumų balansavimo rezultatai ventiliatoriui – polinė diagrama su korekcijos vektoriais
„Balanset-1A“ dviejų plokštumų balansavimo rezultatų ekranas: rodoma abiejų plokštumų korekcijos masė ir kampas.

Remiantis programinės įrangos apskaičiuotais kampais ir masėmis, 1 ir 2 plokštumose uždėkite korekcinius svarelius. Dar kartą paleiskite ventiliatorių ir patikrinkite, ar vibracija sumažėjo iki priimtino lygio. ISO 21940-11 (paprastai G 6,3 bendrosios paskirties ventiliatoriams). Jei likutinė vibracija vis dar viršija tikslinę vertę, atlikite vieną derinimo bandymą.

Dažnai užduodami klausimai

Statinis balansavimas koreguoja disbalansą vienoje plokštumoje – rotoriaus svorio centras perkeliamas atgal į sukimosi ašį. Jis tinka siauroms, disko formos detalėms, kurių skersmuo yra didesnis nei 7 kartus didesnis už plotį. Dinaminis balansavimas vienu metu koreguoja disbalansą dviejose plokštumose, pašalindamas tiek jėgos, tiek poros disbalansą. Jis reikalingas bet kokiam pailgam rotoriui, kuriame masės pasiskirsto per visą veleno ilgį. Rotorius gali būti statiškai subalansuotas, tačiau dinamiškai nesubalansuotas – poros komponentas nematomas, kol rotorius nesisuka.
Naudokite formulę: Mt = Mr × K / (Rt × (N/100)²), kur M yra gramais, R – cm, o N – aps./min. K yra atramos standumo koeficientas (1 = minkšta, 3 = vidutinė, 5 = standi). Tikslas – pasiekti bent 20–30% amplitudės pokytį arba 20–30° fazės poslinkį. Arba praleiskite matematinius veiksmus ir naudokite mūsų internetinė bandomojo svorio skaičiuoklė. Esant mažiems greičiams, mažesniems nei 500 aps./min., naudokite statinę taisyklę 10%: bandomoji masė = 10% rotoriaus masės / korekcijos spindulys.
Siauriems disko formos rotoriams, kurių skersmuo 7 kartus viršija ašies plotį, – smagračiams, šlifavimo diskams, pjūklo geležtėms – naudokite vienos plokštumos matavimą. Ilgesniems rotoriams – naudokite dviejų plokštumų matavimą: velenams, ventiliatoriaus sparnuotėms, mulčiavimo rotoriams, voleliams, daugiapakopiams siurblių mazgams. Kilus abejonių, visada rinkitės dviejų plokštumų matavimą – jis užfiksuoja porų disbalansą, kurio nepastebi vienos plokštumos matavimas, ir prideda tik vieną papildomą matavimo ciklą (apie 10 minučių).
ISO 21940-11:2016 yra dabartinis standžiųjų rotorių standartas. Jis pakeitė ISO 1940-1:2003. Jame apibrėžiamos balanso kokybės klasės nuo G 0,4 (giroskopai) iki G 4000 (lėtieji jūrinių dyzelinių variklių alkūniniai velenai). Įprastos klasės: G 6,3 ventiliatoriams ir siurbliams, G 2,5 elektros varikliams, G 1,0 turbokompresorių rotoriams, G 16 žemės ūkio mašinoms ir trupintuvams. Klasės ir kampinio greičio sandauga rodo maksimalų leistiną svorio centro greitį mm/s – pagal tai apskaičiuojama leistina likutinė masė ties korekcijos spinduliu.
Prietaisas apskaičiuoja korekcijos kampą bandomojo svorio padėties atžvilgiu. Pažymėkite, kur padėjote bandomąjį svorį – tai jūsų 0° atskaitos taškas. Tada išmatuokite nurodytą kampą rotoriaus sukimosi kryptimi nuo to atskaitos taško. Korekcinis svoris dedamas į gautą padėtį. Jei prietaisas nurodo nuimti svorį, padėkite jį 180° kampu priešinga kryptimi. Prieš pradėdami naudokite kampalą arba padalinkite perimetrą į pažymėtus segmentus.
Taip – tai vadinama lauko balansavimu arba balansavimu vietoje. Ant guolių korpusų sumontuojate vibracijos jutiklius, pritvirtinate tachometro etaloną ir paleidžiate mašiną darbiniu greičiu. Nešiojamas prietaisas, pvz., „Balanset-1A“, padeda atlikti bandomojo svorio seką ir apskaičiuoja pataisas. Lauko balansavimas sutaupo valandas išmontavimo laiko, pašalina lygiavimo klaidas, atsirandančias dėl pakartotinio montavimo, ir subalansuoja rotorių realiomis eksploatavimo sąlygomis, įskaitant sukabinimo, šiluminio augimo ir faktinio guolio standumo poveikį.

Lauko balansavimo įranga

Svetainė Balansetas‑1A yra dviejų kanalų nešiojamas prietaisas, kuris atlieka vienos plokštumos ir dviejų plokštumų dinaminį balansavimą bei vibracijos analizę (bendras greitis, spektrai, bangos forma). Jis tiekiamas kaip pilnas rinkinys:

  • 2× pjezoelektriniai vibracijos jutikliai su magnetiniais laikikliais
  • Lazerinis tachometras (bekontaktis RPM jutiklis) su šviesą atspindinčia juosta
  • USB matavimo įrenginys (prisijungia prie bet kurio „Windows“ nešiojamojo kompiuterio)
  • Programinė įranga: balansavimo vedlys, vibracijos matuoklis, spektro analizatorius
  • Nešiojimo dėklas su visais laidais ir priedais

Apsukų diapazonas: 300–100 000. Vibracijos diapazonas: 0,5–80 mm/s RMS. Fazės tikslumas: ±1°. Svorio padalijimas, derinimo judesiai, tolerancijos tikrinimas ir ataskaitų generavimas įtraukti į programinę įrangą. Visas rinkinys sveria 3,5 kg.

Balanset-1A – nešiojamas balansavimo ir vibracijos analizatorius
Du kanalai. Dvi plokštumos. Vienas prietaisas lauko balansavimui, vibracijos matavimui ir ISO tolerancijos patikrinimui.
€1,975
Užsisakykite dabar Klauskite per „WhatsApp“
Nešiojamasis balansavimo ir vibracijos analizatorius „Balanset-1A“ – pilnas rinkinys su jutikliais, tachometru ir nešiojimo dėklu
NS
Nikolajus Šelkovenko
Generalinis direktorius ir lauko inžinierius · „Vibromera“
Daugiau nei 13 metų vibracijos diagnostikos ir lauko balansavimo srityje. Asmeniškai balansavau daugiau nei 2000 rotorių, skirtų mulčiavimo mašinoms, ventiliatoriams, trupintuvams, centrifugoms ir kombainams daugiau nei 20 šalių.

0 komentarų

Parašykite komentarą

Avataro laikiklis
WhatsApp