Pagrindinė problema: balansavimas išsprendžia tik vieną dalyką

Balansavimas koreguoja besisukančios dalies masės asimetriją. Štai ir viskas. Rotoriaus masės centras nesutampa su jo sukimosi ašimi, todėl kiekvienas apsisukimas sukuria išcentrinę jėgą, kuri supurto mašiną. Korekciniai svareliai perkelia masės centrą atgal į ašį. Vibracija sumažėja.

Tačiau besisukančių mechanizmų vibracija turi bent aštuonis bendrus šaltinius. Disbalansas yra tik vienas iš jų. Kiti – rezonansas, laisvumas, nesuderinamumas, sulenkti velenai, nešvarūs rotoriai, terminis iškraipymas ir procedūrinės klaidos – sukelia vibraciją, kuri išvaizda daugeliu atžvilgių patinka disbalansas: jis yra sinchroninis (1 × aps./min.), periodinis ir krato mašiną radialine kryptimi. Apmaudu tai, kad pridėjus korekcinius svarelius prie mašinos, kuri turi laisvumą ar rezonansą, ne tik nepavyksta – tai gali tik pabloginti situaciją.

Svetainė Balanset-1A yra balansavimo įrenginys, bet taip pat ir vibracijos analizatorius su FFT spektro analize ir vibrometro režimu. Šie diagnostikos įrankiai yra raktas į tai, kaip nustatyti, su kuria iš aštuonių priežasčių iš tikrųjų susiduriate – prieš švaistydami laiką bandomiesiems svarmenims.

"Netikras disbalansas" – 5 jį imituojantys trūkumai

Rezonansas: spąstai, kurie bent kartą pagauna kiekvieną

Artėjant prie rezonanso, fazės kampas tarp disbalanso jėgos ir vibracijos atsako sparčiai kinta net ir esant nedideliems greičio pokyčiams. Jei mašina veikia 1 480 aps./min., o struktūrinis natūralus dažnis yra 1 500 aps./min., 1% greičio poslinkis gali pakeisti fazę 30–40°. Balansavimo programinė įranga kiekvieną kartą mato skirtingą kampą ir kiekvieną kartą apskaičiuoja skirtingą korekciją.

Diagnostinis testas paprastas: „Balanset-1A“ vibrometro režimu palaikykite pastovų greitį ir stebėkite fazę. Jei jis nukrypsta daugiau nei 10–20°, kai RPM yra stabilus, esate arti rezonanso. Problemą išspręsti reikia ne daugiau bandomųjų svarmenų – reikia arba pakeisti veikimo greitį (paleisti kitu RPM), arba modifikuoti konstrukcijos standumą ar masę, kad natūralus dažnis būtų pakeistas nuo darbinio greičio.

Laisvumas: tas, kuris sulaužo matematiką

Balansavimo matematika yra tiesinė algebra. Ji daro prielaidą, kad padvigubinus disbalanso jėgą, vibracijos atsakas padvigubėja. Laisvumas pažeidžia šią prielaidą. Laisvas guolio pagrindas gali būti standus viena kryptimi, bet lankstus kita. Minkšta atrama pakelia mašiną nuo vieno laikiklio esant tam tikrai vibracijos amplitudei, pakeisdama efektyvųjį standumą ciklo viduryje.

Prieš balansuodami bet kokį įrenginį, patikrinkite: ar visi inkariniai varžtai yra priveržti, ar nėra minkštos kojelės (po kiekviena kojele padėkite tarpmatiką), ar pagrindo plokštėje nėra įtrūkimų, ar guolių pagrinduose nėra laisvumo. Jei "Balanset-1A" spektre vietoj švarios 1× smailės rodomas harmonikų „miškas“, pirmiausia sutvarkykite konstrukciją.

Nesuderinimas: 2× parašas

Movos nesutapimas sukuria jėgas pirmiausia esant 2× aps./min. (o kartais ir 3×). Jei „Balanset-1A FFT“ rodo stiprią 2× dedamąją, ypač kartu su didele ašine vibracija, problema yra suderinimas, o ne balansas. Pirmiausia lazeriu suderinkite velenus. Tada patikrinkite, ar vis dar reikia balansuoti. Dažnai to nereikia.

Rotoriaus būklė: nešvarūs sparnuotės ir sulenkti velenai

Nešvaraus rotoriaus problema

Dulkės, produktų sankaupos, kalcio nuosėdos, korozija – bet kas iš šių dalykų ant ventiliatoriaus menčių, siurblio sparnuočių ar centrifugos rotorių sukelia netolygų masės pasiskirstymą. Mašina vibruoja. Kyla pagunda ją subalansuoti "tokią, kokia yra" ir grįžti prie gamybos.

Nedarykite to. „Balanset-1A“ sukurs korekcijos tirpalą nešvariam rotoriui. Jis nežino, kad rotorius nešvarus – jis tik matuoja vibraciją ir skaičiuoja. Tačiau šios nuosėdos veikimo metu nusilupa. Ventiliatoriuje, apdorojančiame karštas dujas, šeštadienį 2 val. nakties nukrenta nuosėdų gabalas. Dabar rotorius akimirksniu išsibalansuoja – tik dar blogiau, nes jūsų korekciniai svareliai kompensavo ką tik nukritusius nešvarumus. Dabar svareliai yra disbalanso šaltinis.

Išlenkti velenai: kodėl sunkūs svoriai vienu greičiu nepadeda

Sulenktas velenas sukuria ekscentricitetą – geometrinis centras nesutampa su sukimosi centru. Esant 1× aps./min., tai atrodo kaip disbalansas. Esminis skirtumas: sulenktas velenas sukelia vibraciją, kuri priklauso nuo greičio, kitaip nei paprastas disbalansas. Kartais vibraciją vienu konkrečiu greičiu galima sumažinti naudojant didelį korekcinį svorį, tačiau esant bet kokiam kitam greičiui vibracija yra stipresnė. Be to, padidėja veleno įtempis, sutrumpėja guolio ir movos tarnavimo laikas.

Patikrinimas yra mechaninis: išmatuokite veleno nuotėkį indikatoriumi, lėtai sukant veleną ranka. Jei bendras nurodytas nuotėkis (TIR) viršija mašinos toleranciją – paprastai 0,02–0,05 mm preciziniams rotoriams, iki 0,1 mm sunkiosios pramonės rotoriams – veleną reikia ištiesinti arba pakeisti. Balansavimas negali ištaisyti geometrijos.

Procedūrinės klaidos: bandomasis svoris, kampas ir temperatūra

Kartais įrenginys veikia tinkamai, o gedimas slypi procedūroje. Tai klaidos, dėl kurių technikai mano, kad "prietaisas sugedęs", kai iš tikrųjų įvesti duomenys yra neteisingi.

Bandomasis svoris per mažas

„Balanset-1A“ aptinka sistemą matuodamas, kaip ji reaguoja į žinomą bandomąjį svorį. Jei bandomasis svoris yra per mažas, amplitudės ir fazės pokytis pasimeta matavimo triukšme. Programinė įranga apskaičiuoja įtakos koeficientus iš triukšmo, o gauta korekcija yra iš esmės atsitiktinė.

Tikslas: bandomasis svoris turėtų pakeisti amplitudę arba fazę bent 20–30%. Jei pridedate 10 g ir rodmuo vos pasikeičia, pabandykite 20 g arba 30 g. Pradėkite konservatyviai, bet nebijokite prireikus padidinti. Matematikai reikia aiškaus signalo.

Kampo matavimo paklaidos

Balansavimas yra vektorinė matematika. 10 g svoris stačiu kampu panaikina disbalansą. Tie patys 10 g 180° kampu nuo stačiojo kampo. dvigubi disbalansas. Tai sukelia dvi dažnos klaidos: kampų matavimas sukimosi krypties atžvilgiu, kai programinė įranga tikisi sukimosi krypties (arba atvirkščiai), ir tachometro arba atspindinčiosios žymės perkėlimas tarp važiavimų, dėl kurio pasislenka nulinė atskaitos taško vertė.

Abu yra tylūs žudikai – programinė įranga rodo užtikrintą korekciją, ją įdiegus, vibracija šokteli. Jei įdiegus apskaičiuotą korekciją vibracija padidėjo, pirmiausia reikia patikrinti, ar kampas buvo išmatuotas teisinga kryptimi.

Terminis iškraipymas: problema "šįryt buvo gerai"

Variklis, subalansuotas esant 20 °C apvijų temperatūrai, gali stipriai vibruoti esant 80 °C temperatūrai. Karštų dujų ventiliatoriai, kurie tiekia 200–400 °C temperatūros technologines dujas, sukelia terminį išlinkimą – velenas arba rotorius šiek tiek deformuojasi kylant temperatūrai, taip pakeisdami masės pasiskirstymą. Šaltas pasiektas balansas karštas prarandamas.

Sprendimas: prieš galutinį balansavimo ciklą paleiskite mašiną iki terminio stabilumo būsenos (pilna darbinė temperatūra, stabilios sąlygos). "Karštas" balansavimas atliekamas mašinoms, kurios veikia karštai. Jei mašinoje pastebimas didelis vibracijos pokytis nuo šaltos iki karštos, dokumentuokite abi sąlygas – kai kurie klientai toleruoja didesnę šalto paleidimo vibraciją, žinodami, kad ji sumažėja mašinai įšilus.

Sprendimų lentelė: ką jums sako spektras?

Atidarykite „Balanset-1A“ FFT spektro režimu. Pažvelkite į pikus. Suderinkite spektrą su lūžio vieta.

Lauko ataskaita: gerbėjas, kuris vis sugrįždavo

Grūdų perdirbimo įmonė paskambino dėl didelio, 45 kW galios, priverstinės traukos ventiliatoriaus, veikiančio 1470 aps./min. greičiu. Jie jį balansavo tris kartus per šešis mėnesius. Kiekvieną kartą vibracija sumažėjo iki maždaug 2 mm/s, o per 3–4 savaites vėl pakilo virš 8 mm/s. Ankstesnis technikas po kiekvieno balansavimo privirino korekcinius svarelius – tris komplektus per tris atskirus apsilankymus, visus ant sparnuotės.

Pirmiausia paleidau „Balanset-1A“ spektro režimu. FFT rodė aiškų 1× piką ties 24,5 Hz (ašinės greitis) – taigi, atrodė, kad yra disbalansas. Fazė buvo stabili. Jokių laisvumų. Jokių nesuderinamumo požymių. Ta dalis tinkama.

Tada apžiūrėjau sparnuotę. Sunkiagrūdė dulkių danga, 3–5 mm storio, netolygiai pasiskirstė. Ankstesnis technikas kiekvieną kartą balansavo prieš dulkes. Dulkės kaupėsi, pasislinko, iš dalies nukrito – ir vibracija sugrįžo. Dabar korekciniai svareliai, panaudoti po trijų apsilankymų, kovojo tarpusavyje.

Nuėmėme visus ankstesnius korekcinius svarelius (tris rinkinius, iš viso 11 svarelių). Išvalėme sparnuotę iki gryno metalo. Subalansavome nuo nulio. Viena dviejų plokštumų korekcija: 22 g priekyje, 15 g gale.

Gamykloje buvo įdiegtas mėnesinis sparnuotės valymo grafikas. Po šešių mėnesių vibracijos greitis vis dar siekia 1,1 mm/s. Balansavimo iš naujo nereikėjo. Trys ankstesni vizitai – senų svarmenų nuėmimas, suvirinimas, matavimas – iš viso kainavo daugiau nei viena teisinga diagnozė.

Priešbalansinis kontrolinis sąrašas

Prieš uždėdami bandomąjį svorį ant bet kurios mašinos, patikrinkite kiekvieną šio sąrašo elementą. Jei kuris nors patikrinimas neatitinka reikalavimų, pirmiausia jį ištaisykite. Mašinos, kuri neatitinka vieno iš šių patikrinimų, balansavimas yra laiko švaistymas.

1. 1
   Rotorius švarus?

   Plikas metalas. Jokių dulkių, nuosėdų, produkto sankaupų. Jei negalite jo nuvalyti, dokumentuokite riziką ir praneškite klientui, kad likutis gali neatlaikyti.
2. 2
   Velenas tiesus?

   Indikatoriaus patikrinimas. TIR neviršija įrenginio tolerancijos (0,02–0,05 mm tikslumui, 0,1 mm sunkiosios pramonės reikmėms). Jei išsikišęs, ištiesinkite arba pakeiskite.
3. 3
   Nėra laisvumo?

   Visi varžtai priveržti. Po kiekviena pėda yra tarpmatis – pėdos nėra minkštos. Pagrindo plokštėje nėra įtrūkimų. Guolių pagrindai tvirti. Spektras: nėra harmonikų "miško".
4. 4
   Ar lygiavimas priimtinas?

   Ašinė vibracija mažesnė nei 50% radialinės. Spektre nėra stiprios 2× vibracijos. Jei įtariate, pirmiausia atlikite lazerinį sulygiavimą.
5. 5
   Ne arti rezonanso?

   Esant pastoviam apsukų skaičiui, fazė stabili (±10° ribose). Jei fazė dreifuoja, prieš balansavimą pakeiskite greitį arba modifikuokite konstrukciją.
6. 6
   Darbinėje temperatūroje?

   Karšto veikimo mašinoms: balansas esant pastoviai terminei būsenai, o ne šaltai. Jei skirtumas tarp šalčio ir karščio yra reikšmingas, dokumentuokite abu parametrus.
7. 7
   Tachometras ir etaloninė rodmenų reikšmės sutvarkytos?

   Atspindintis žymėjimas vietoje. Tachometras pritvirtintas. Kampo kryptis patikrinta (su sukimu arba prieš sukimąsi). Po pirmojo važiavimo nejudinkite jokio atskaitos taško.

Dažnai užduodami klausimai