Vienas plaknes balansēšanas izpratne
Vienplaknes balansēšana ir balansēšana procedūra, kuras laikā rotora nelīdzsvarotība to novērš, pievienojot vai noņemot masu tikai vienā radiālajā plaknē, kas ir perpendikulāra rotācijas asij. Šī ir piemērota metode, ja nelīdzsvarotība galvenokārt statiskais pēc būtības — tas ir, ja rotora masas centrs ir novirzīts no rotācijas ass, bet nav nozīmīga griezes momenta, kas varētu izraisīt rotora svārstības garenvirzienā. Tā kā tā ir vienkāršākā un ekonomiskākā balansēšanas metode, tai nepieciešams tikai viens korekcijas plakne un, parasti, viens izmēģinājuma svars skriet, lai pabeigtu.
1. Definīcija: Kas ir vienplaknes balansēšana?
Katram rotoram piemīt zināma nelīdzsvarotība, taču ģeometrija Šī nelīdzsvarotība nosaka, kā tā jālabo. Ja smagā vieta var tikt uzskatīta par atrodošos vienā plaknē — vai ja tās nelielais ass izkliedējums nerada nozīmīgu sānsveres momentu —, līdzsvaru atjauno ar vienu korekciju. Tas ir noteicošais nosacījums darbam vienā plaknē: nelīdzsvarotība darbojas kā tīra radiālā spēka, nevis kā spēku pāra. Ja ir spēku pāris, rotors svārstās, un neviena korekcija nevar vienlaikus atcelt abas puses, kas ir robeža, kas atdala vienu plakni no dinamiskā (divplakņu) balansēšana.
2. Kad izmantot vienplaknes balansēšanu
Vienplaknes balansēšana ir piemērota konkrētām rotora ģeometrijām un ekspluatācijas apstākļiem.
Disku tipa rotori
Ideāli piemēroti ir rotori, kuru ass garums (biezums) ir neliels salīdzinājumā ar to diametru — tos bieži dēvē par „šauriem“ vai „plāniem“ diskiem. Tā kā masa ir koncentrēta praktiski vienā plaknē, griezes momenta veidošanās iespējas ir niecīgas. Tipiski piemēri ir:
- Slīpripas
- Ripzāģa asmeņi
- Vienpakāpes ventilatora vai pūtēja lāpstiņriteņi
- Spararati
- Disku bremžu rotori
- Atsevišķi skriemeļi
Cietie rotori zem pirmā kritiskā ātruma
Priekš stingri rotori darbojoties ievērojami zem pirmā kritiskais ātrums, vienplaknes balansēšana var būt pietiekama pat tad, ja rotoram ir ievērojams aksiālais garums, ar nosacījumu, ka rotors darbības laikā neliecas vai neizliecas. Galvenais vārds ir stingrs: vārpstai jāpatur sava forma, lai viena korekcija būtu spēkā visā darbības diapazonā.
Ja ir zināms, ka nelīdzsvarotība ir statiska
Ja nelīdzsvarotība rodas no viena konkrēta avota — materiāla uzkrāšanās, trūkstošas ventilatora lāpstiņas, ekscentriskas uzstādīšanas — un vibrāciju rādītāji liecina galvenokārt par fāzes ja abos gultņos notiek kustība, stāvoklis ir statisks un piemērota ir vienplaknes korekcija. Salīdzinot fāze Abos galos notiek praktisks tests: kustība vienā fāzē liecina par statisku nelīdzsvarotību, savukārt kustība pretējā fāzē brīdina par pāri.
3. Vienplaknes balansēšanas procedūra
Procedūra noris pēc vienkāršas, sistemātiskas cikla shēmas, kas balstās uz ietekmes koeficients metode.
1. solis — Sākotnējie mērījumi
Kad rotors darbojas ar normālu ātrumu, izmēriet un reģistrējiet sākotnējo vibrācijas vektoru — gan amplitūda un fāzi — vienā vai vairākās gultņu vietās. Tas fiksē vibrāciju, ko rada sākotnējais nelīdzsvarotības stāvoklis, un kļūst par atsauces punktu visam turpmākajam.
2. solis — Pievienojiet izmēģinājuma svaru
Apstādiniet iekārtu un piestipriniet zināmu pārbaudes svaru ērtā leņķa stāvoklī (parasti 0°) uz izvēlētās korekcijas plaknes. Svars jāizvēlas pietiekami liels, lai ievērojami mainītu vibrāciju — noderīgs empīrisks noteikums ir mērķēt uz vibrācijas vektora izmaiņām aptuveni 25–50 % apmērā. Pirmoreiz to saprātīgi izvēloties, var izvairīties no nevajadzīgiem darba cikliem; Izmēģinājuma svara kalkulators ļauj aprēķināt drošo sākuma masu, ņemot vērā rotora svaru un ātrumu.
3. solis — Izmēģinājuma palaišana
Pārstartējiet iekārtu un izmērīt jauno vibrācijas vektoru tajā pašā vietā (tajās pašās vietās). Šis rādījums atspoguļo sākotnējā nelīdzsvarotības kopējo ietekmi plus izmēģinājuma svars — abu lielumu summa kā vektori.
4. solis — Aprēķiniet korekcijas koeficientu
Salīdzinot sākotnējo un izmēģinājuma vektoru, instruments veic vektoru atņemšana kas izdalītu izmēģinājuma svara paša ietekmi un aprēķinātu ietekmes koeficients — cik lielas vibrācijas rotors rada uz vienu masas vienību noteiktā leņķī. No šī koeficienta instruments aprēķina precīzu pastāvīgā korekcijas svara masu un leņķisko stāvokli korekcijas svars kas atcels sākotnējo nelīdzsvarotību. Pamata aprēķinus var izdarīt, izmantojot Vienplaknes ietekmes koeficienta aprēķinātājs.
5. solis — Instalējiet labojumu un pārbaudiet
Noņemiet pagaidu svaru, uzstādiet aprēķināto korekcijas svaru pastāvīgi — pievienojot masu vai to noņemot (urbjot, slīpējot) norādītajā vietā — un iedarbiniet iekārtu, lai pārliecinātos, ka vibrācija ir samazinājusies līdz pieņemamam līmenim. Ja vibrācija joprojām ir neliela, apgriešanas balanss precizē rezultātu, un galīgais atlikušais disbalanss var salīdzināt ar ISO 21940-11 līdzsvara pakāpe.
4. Vienas plaknes balansēšana uz vietas
Lai gan vienplaknes balansēšanu var veikt uz speciāli tam paredzētas iekārtas balansēšanas mašīna, tā patiesā priekšrocība ir tā, ka to var izpildīt in situ, kad rotors darbojas savos gultņos darba ātrumā. Pārnēsājams divkanālu mērinstruments, piemēram, Balanset-1A izmēra 1× amplitūdu un fāzi pirms un pēc kalibrēšanas svara, aprēķina ietekmes koeficientu un norāda precīzu masu un leņķi korekcijai — pēc tam, kad svars ir uzstādīts, pārbauda atlikušo nelīdzsvarotību. Tās optiskais lāzers tahometrs, ko izraisīja sloksne atstarojoša lente, nodrošina fāzes atsauci, kas tiek ņemta vērā aprēķinā un tiek noteikta reizi vienā apgriezienā. Tā kā rotors tiek mērīts reālos ekspluatācijas apstākļos — faktiskais ātrums, faktiskais uzstādījums, faktiskā temperatūra — lauka balansēšana atspoguļo faktisko darbības stāvokli, ko balansēšanas iekārta nespēj pilnībā atainot.
5. Vienplaknes balansēšanas priekšrocības
- Vienkāršība: tiek izmantota tikai viena korekcijas plakne, kas atvieglo darba plānošanu, izpildi un izpratni.
- Ātrums: parasti šai procedūrai ir nepieciešami tikai divi vai trīs cikli (sākotnējais, izmēģinājuma un pārbaudes), tādējādi ietaupot laiku un samazinot iekārtas dīkstāves laiku.
- Izmaksu efektivitāte: Mazāks mērījumu skaits un vienkāršāki aprēķini nozīmē zemākas darbaspēka izmaksas un vienkāršāku aprīkojumu.
- Pieejamība: diska tipa rotorā ir daudz vietu, kurās var pievienot vai noņemt svaru, tādējādi nodrošinot elastību korekcijas veikšanai.
6. Ierobežojumi un gadījumi, kad to nelietot
Šīs metodes vienkāršībai ir reālas robežas, kas ir jāievēro.
Nav iespējams novērst pāra nelīdzsvarotību
Ja rotoram ir ievērojams pāra nelīdzsvarotība — vienādi smagi punkti pretējos galos, bet pretējās leņķiskās pozīcijās — to nevar neitralizēt ar vienā plaknē veiktu korekciju. Šis spēku pāris nerada kopējo radiālo spēku, uz kuru varētu iedarboties vienā plaknē, tomēr tas joprojām izraisa rotora svārstības. Šajā gadījumā ir nepieciešams divu plakņu (dinamiskā) balansēšana.
Nav piemērots garām rotoriem
Rotoriem, kuru garuma un diametra attiecība pārsniedz aptuveni 0,5–1,0, parasti ir nepieciešama divplakņu balansēšana. Šajā grupā ietilpst motoru armatūras, sūkņu vārpstas un gari ventilatoru rotori, jo to garenvirziena izmēri rada iespēju veidoties griezes momentam.
Tas var neizraisīt vibrāciju samazināšanos pie katra gultņa
Vienas plaknes korekcija, kas optimizēta vienam gultnim, var būt tāda, ka vibrācija citā gultnī paliek gandrīz nemainīga, it īpaši garākam rotoram vai rotoram, kas darbojas tuvu kritiskajam ātrumam.
Nederīgs elastīgiem rotoriem
Rotori, kas darbojas virs savas pirmās kritiskās ātruma robežas, rotācijas laikā izliecas; to mainīgais režīma formas pieprasīt daudzplakņu balansēšana metodes, ko darbs vienā plaknē nevar nodrošināt.
7. Saistība ar statisko balansēšanu
Vienplaknes balansēšana ir cieši saistīta ar statiskā balansēšana; faktiski vienplaknes balansēšana, ko veic uz rotējošas mašīnas, ir statiskā nelīdzsvarotības dinamiskā mērīšana. Klasiskajā statiskajā balansēšanā smaguma punktu nosaka, rotoram atrodoties nekustīgā stāvoklī — to novietojot uz asiem malām vai veltņiem un ļaujot gravitācijai to pārvietot līdz smaguma punktam —, savukārt vienplaknes balansēšanā to pašu statisko nelīdzsvarotību mēra, rotoram griežoties. Griešanās metode ir precīzāka, jo tā nosaka nelīdzsvarotību reālos darbības apstākļos un kvantitatīvi novērtē gan tās lielumu, gan leņķi, nevis tikai virzienu.
8. Tipiski pielietojumi un nozares
Vienplaknes balansēšanu izmanto visur, kur rotora ģeometrija to atļauj:
- Kokapstrāde un metālapstrāde: Ripzāģu asmeņi, slīpripas, griezējdiski
- Apkures, ventilācijas un gaisa kondicionēšanas sistēmas: vienpakāpes centrbēdzes ventilatori un pūstāji.
- Lauksaimniecības tehnika: ražas novākšanas kombaina detaļas, atsevišķas skriemeļi.
- Automobiļi: svārsti, bremžu diski, atsevišķas skriemeļi.
- Kravu pārkraušana: konveijera rullīši, atbalsta rullīši.
Šādos gadījumos vienplaknes balansēšana nodrošina optimālu līdzsvaru starp efektivitāti, vienkāršību un izmaksām, un tieši tādēļ tā joprojām ir viena no pamatmetodēm rotora balansēšana.
