Lauka balansēšanas izpratne (balansēšana uz vietas)
Definīcija: Kas ir lauka balansēšana?
Lauka līdzsvarošana, pazīstams arī kā balansēšana uz vietas, ir rotora nelīdzsvarotības korekcijas process, kamēr tas darbojas savos gultņos un atbalsta konstrukcijā, ar vai tuvu normālam darba ātrumam. Atšķirībā no darbnīcas balansēšanas, kur rotors tiek noņemts un novietots uz specializētas balansēšanas iekārtas, lauka balansēšana tiek veikta uz vietas, kad iekārta ir pilnībā samontēta.
Process parasti ietver portatīva vibrācijas analizatora izmantošanu, lai izmērītu 1X (darbības ātruma) vibrācijas amplitūdu un fāzi, piestiprinot zināmas masas izmēģinājuma svaru, atkārtoti mērot jauno vibrācijas reakciju un pēc tam izmantojot šo informāciju, lai aprēķinātu nepieciešamo korekcijas svaru un tā leņķisko izvietojumu.
Kāpēc ir nepieciešama lauka balansēšana?
Lai gan darbnīcas balansēšana ir ļoti precīza, tā nevar ņemt vērā visus faktorus, kas ietekmē mašīnas līdzsvaru tās darbības vidē. Lauka balansēšana ir nepieciešama, ja nelīdzsvarotību izraisa vai to var labot, tikai ņemot vērā visu mašīnas mezglu. Biežākie iemesli ir šādi:
- Montāžas disbalanss: Mašīnas galīgais disbalanss ir visu tās rotējošo komponentu (piemēram, lāpstiņriteņa, vārpstas, savienojuma, skriemeļa) disbalansa summa. Lauka balansēšana vienlaikus novērš visa mezgla disbalansu.
- Darbības efekti: Nelīdzsvarotību var izraisīt faktori, kas parādās tikai normālos ekspluatācijas apstākļos, piemēram, rotora termiskā deformācija, aerodinamiskie spēki vai hidrauliskie spēki. Tos nevar atkārtot ar darbnīcas balansēšanas iekārtu.
- Materiāla uzkrāšanās vai nodilums: Tādām mašīnām kā ventilatori, pūtēji un centrifūgas nevienmērīga produkta uzkrāšanās vai nevienmērīgs nodilums laika gaitā var izraisīt nelīdzsvarotību. Lauka balansēšana ir vienīgais praktiskais veids, kā to labot bez pilnīgas remonta.
- Noņemšanas nepraktiskums: Ļoti lielām mašīnām, piemēram, lieliem rūpnieciskajiem ventilatoriem vai turbīnu ģeneratoriem, rotora noņemšana darbnīcas balansēšanai ir ārkārtīgi dārga un laikietilpīga. Lauka balansēšana ir daudz ekonomiskāks un ātrāks risinājums.
Lauka balansēšanas process (ietekmes koeficienta metode)
Visizplatītākā lauka balansēšanas metode ir ietekmes koeficienta metode, kas seko loģiskam, pakāpeniskam procesam:
- Sākotnējais skrējiens: Mašīna darbojas ar tās parasto darba ātrumu, un tiek mērīta un reģistrēta sākotnējā 1X vibrācijas amplitūda un fāze (“disbalansa vektors”).
- Izmēģinājuma svaru izvietojums: Mašīna tiek apturēta, un pie rotora zināmā leņķiskā pozīcijā ir droši piestiprināts zināmas masas izmēģinājuma svars.
- Izmēģinājuma brauciens: Iekārta atkal tiek darbināta ar tādu pašu ātrumu. Jaunā vibrācijas amplitūda un fāze (“atbildes vektors”) tiek izmērīta un reģistrēta.
- Aprēķins: Izmēģinājuma atsvara radītās vibrācijas vektora izmaiņas tiek izmantotas, lai aprēķinātu “ietekmes koeficientu”. Šis koeficients apraksta, cik lielā mērā mainās vibrācija mērīšanas punktā, ja korekcijas vietā ir noteikts disbalansa lielums. Pēc tam analizators izmanto šo koeficientu un sākotnējo disbalansa vektoru, lai aprēķinātu precīzu nepieciešamā korekcijas atsvara masu un leņķi.
- Korekcijas svara izvietojums: Mašīna tiek apturēta, izmēģinājuma svars tiek noņemts, un aprēķinātais galīgais korekcijas svars tiek pastāvīgi piestiprināts norādītajā leņķī.
- Verifikācijas palaišana: Iekārta tiek iedarbināta pēdējo reizi, lai pārbaudītu, vai vibrācija ir samazināta līdz pieņemamam līmenim atbilstoši standartiem, piemēram, ISO 20816-1.
Galvenie apsvērumi un drošības pasākumi
Lauka balansēšana prasa prasmes un rūpīgu plānošanu. Kā norādīts tādos standartos kā ISO 21940-13, drošība ir galvenā prioritāte.
- Drošība: Izmēģinājuma un korekcijas atsvariem jābūt droši piestiprinātiem, lai tie izturētu centrbēdzes spēkus darba ātrumā. Darbības laikā piekļuve mašīnai ir jākontrolē.
- Priekšnosacījumi: Pirms mēģināt līdzsvarot, pārbaudiet citus iespējamos augstas 1X vibrācijas cēloņus, piemēram, neatbilstība, rezonanse vai vaļīgums.
- Instrumentācija: Procesam ir nepieciešams vibrācijas analizators, kas spēj mērīt amplitūdu un fāzi, kā arī fāzes atskaites sensors (tahometrs).