Trīspakāpju metodes izpratne rotora balansēšanā
Definīcija: Kas ir trīspakāpju metode?
Portāls trīspakāpju metode ir visplašāk izmantotā procedūra, lai divu plakņu (dinamiskā) balansēšana. Tas nosaka korekcijas svari nepieciešams divos korekcijas plaknes izmantojot tieši trīs mērījumu sērijas: vienu sākotnējo sēriju, lai noteiktu bāzes līniju nelīdzsvarotība nosacījums, kam seko divi secīgi izmēģinājuma svars skrējieni (pa vienam katrai korekcijas plaknei).
Šī metode nodrošina optimālu līdzsvaru starp precizitāti un efektivitāti, pieprasot mazāk mašīnas iedarbināšanas un apturēšanas reižu nekā četru palaišanas metožu vienlaikus nodrošinot pietiekamus datus, lai aprēķinātu efektīvas korekcijas lielākajai daļai rūpniecības uzņēmumu līdzsvarošana lietojumprogrammas.
Trīs posmu procedūra: soli pa solim
Procedūra notiek sistemātiski un pēc vienkāršas secības:
1. skrējiens: sākotnējais bāzes mērījums
Mašīna darbojas ar tās balansēšanas ātrumu nesabalansētā, sākotnējā stāvoklī. Vibrācija mērījumi tiek veikti abās gultņu vietās (apzīmētas kā 1. gultnis un 2. gultnis), reģistrējot abus amplitūda un fāzes leņķis. Šie mērījumi atspoguļo vibrācijas vektorus, ko izraisa sākotnējais disbalansa sadalījums.
- Mērījums pie 1. virziena: Amplitūda A₁, fāze θ₁
- Mērījums pie 2. virziena: Amplitūda A₂, fāze θ₂
- Mērķis: Nosaka vibrācijas bāzes stāvokli (O₁ un O₂), kas ir jālabo
2. skrējiens: izmēģinājuma svars 1. korekcijas plaknē
Mašīna tiek apturēta, un precīzi iezīmētā leņķiskā pozīcijā pirmajā korekcijas plaknē (parasti 1. gultņa tuvumā) tiek īslaicīgi piestiprināts zināms izmēģinājuma svars (T₁). Mašīna tiek atkārtoti iedarbināta ar tādu pašu ātrumu, un vibrācija tiek vēlreiz mērīta pie abiem gultņiem.
- Pievienot: Izmēģinājuma svars T₁ leņķī α₁ 1. plaknē
- Mērījums pie 1. virziena: Jauns vibrācijas vektors (O₁ + T₁ ietekme)
- Mērījums pie 2. virziena: Jauns vibrācijas vektors (O₂ + T₁ ietekme)
- Mērķis: Nosaka, kā svars 1. plaknē ietekmē vibrāciju abos gultņos
Balansēšanas instruments aprēķina ietekmes koeficienti 1. plaknei, veicot sākotnējo mērījumu vektoru atņemšanu no šiem jaunajiem mērījumiem.
3. skrējiens: izmēģinājuma svars 2. korekcijas plaknē
Pirmais izmēģinājuma svars tiek noņemts, un otrais izmēģinājuma svars (T₂) tiek piestiprināts atzīmētā vietā otrajā korekcijas plaknē (parasti pie 2. gultņa). Tiek veikta vēl viena mērīšana, atkal reģistrējot vibrāciju abos gultņos.
- Noņemt: Izmēģinājuma svars T₁ no 1. plaknes
- Pievienot: Izmēģinājuma svars T₂ leņķī α₂ 2. plaknē
- Mērījums pie 1. virziena: Jauns vibrācijas vektors (O₁ + T₂ ietekme)
- Mērījums pie 2. virziena: Jauns vibrācijas vektors (O₂ + T₂ ietekme)
- Mērķis: Nosaka, kā svars 2. plaknē ietekmē vibrāciju abos gultņos
Instrumentam tagad ir pilns četru ietekmes koeficientu komplekts, kas apraksta, kā katra plakne ietekmē katru gultni.
Korekcijas svaru aprēķināšana
Pēc trīs palaišanas cikliem balansēšanas programmatūra veic vektoru matemātika lai atrisinātu korekcijas svarus:
Ietekmes koeficienta matrica
No trim mērījumu sērijām tiek noteikti četri koeficienti:
- α₁₁: Kā 1. plāns ietekmē 1. gultni (primārā ietekme)
- α₁₂: Kā 2. plakne ietekmē 1. gultni (šķērssavienojums)
- α₂₁: Kā 1. plakne ietekmē 2. gultni (šķērssavienojums)
- α₂₂: Kā 2. plāns ietekmē 2. gultni (primārā ietekme)
Sistēmas risināšana
Instruments atrisina divus vienlaicīgus vienādojumus, lai atrastu W₁ (1. plaknes korekcija) un W₂ (2. plaknes korekcija):
- α₁₁ · W₁ + α₁₂ · W₂ = -O₁ (lai dzēstu vibrāciju pie 1. gultņa)
- α₂₁ · W₁ + α₂₂ · W₂ = -O₂ (lai dzēstu vibrāciju pie 2. gultņa)
Risinājums nodrošina gan masu, gan leņķisko pozīciju, kas nepieciešama katram korekcijas svaram.
Pēdējie soļi
- Noņemiet abus izmēģinājuma svarus
- Instalējiet aprēķinātos pastāvīgos korekcijas svarus abās plaknēs
- Veiciet verifikācijas braucienu, lai apstiprinātu, ka vibrācija ir samazināta līdz pieņemamam līmenim
- Ja nepieciešams, veiciet balansēšanas korekciju, lai precizētu rezultātus.
Trīspakāpju metodes priekšrocības
Trīspakāpju metode ir kļuvusi par nozares standartu divu plakņu balansēšanai vairāku galveno priekšrocību dēļ:
1. Optimāla efektivitāte
Trīs palaišanas ir minimums, kas nepieciešams, lai noteiktu četrus ietekmes koeficientus (viens sākotnējais nosacījums plus viens izmēģinājuma palaišanas mēģinājums katrā plaknē). Tas samazina iekārtas dīkstāves laiku, vienlaikus nodrošinot pilnīgu sistēmas raksturojumu.
2. Pārbaudīta uzticamība
Desmitgadēm ilga pieredze uz vietas liecina, ka trīs palaišanas sniedz pietiekamus datus uzticamai balansēšanai lielākajā daļā rūpniecisko lietojumu.
3. Laika un izmaksu ietaupījums
Salīdzinot ar četru palaišanas reižu metodi, viena izmēģinājuma palaišanas likvidēšana samazina balansēšanas laiku par aptuveni 20%, kas nozīmē samazinātu dīkstāves laiku un darbaspēka izmaksas.
4. Vienkāršāka izpilde
Mazāk izmēģinājumu reižu nozīmē mazāku izmēģinājuma svaru apstrādi, mazāk kļūdu iespēju un vienkāršāku datu pārvaldību.
5. Piemērots lielākajai daļai lietojumu
Tipiskām rūpnieciskām iekārtām ar mērenu šķērssavienojuma efektu un pieņemamu balansēšanas pielaides, trīs braucieni konsekventi sniedz veiksmīgus rezultātus.
Kad izmantot trīspakāpju metodi
Trīspakāpju metode ir piemērota:
- Rutīnas rūpnieciskā balansēšana: Motori, ventilatori, sūkņi, pūtēji — lielākā daļa rotējošo iekārtu
- Vidējas precizitātes prasības: Līdzsvara kvalitātes pakāpes no G 2,5 līdz G 16
- Lauka balansēšanas pielietojumi: Balansēšana uz vietas kur ir svarīgi samazināt dīkstāves laiku
- Stabilas mehāniskās sistēmas: Iekārtas ar labu mehānisko stāvokli un lineāru reakciju
- Standarta rotora ģeometrijas: Stingri rotori ar tipiskām garuma un diametra attiecībām
Ierobežojumi un kad tos nedrīkst lietot
Trīspakāpju metode dažās situācijās var būt nepietiekama:
Kad priekšroka tiek dota četru posmu metodei
- Augstas precizitātes prasības: Ļoti stingras pielaides (no G 0,4 līdz G 1,0), kur ir vērtīga papildu linearitātes pārbaude
- Spēcīga šķērssavienošana: Ja korekcijas plaknes atrodas ļoti tuvu viena otrai vai stingrība ir ļoti asimetriska
- Nezināmas sistēmas īpašības: Neparasta vai pielāgota aprīkojuma pirmreizējā balansēšana
- Problēmu tehnika: Iekārtas, kas uzrāda nelineāras uzvedības vai mehānisku problēmu pazīmes
Kad varētu būt pietiekami ar vienu plakni
- Šauri, diska tipa rotori, kuros dinamiskā nelīdzsvarotība ir minimāla
- Ja tikai vienā gultņa vietā ir ievērojama vibrācija
Salīdzinājums ar citām metodēm
Trīs skrējienu un četru skrējienu metodes salīdzinājums
| Aspekts | Trīs skrējieni | Četru skrējienu |
|---|---|---|
| Skrienu skaits | 3 (sākotnējie + 2 mēģinājumi) | 4 (sākotnējie + 2 mēģinājumi + kopā) |
| Nepieciešamais laiks | Īsāks | ~20% garāks |
| Linearitātes pārbaude | Nē | Jā (4. palaidiens pārbauda) |
| Tipiski pielietojumi | Rutīnas rūpnieciskais darbs | Augstas precizitātes, kritiski svarīgs aprīkojums |
| Precizitāte | Labi | Lieliski |
| Sarežģītība | Zemāks | Augstāks |
Trīspakāpju un vienas plaknes metode
Trīspakāpju metode būtiski atšķiras no vienas plaknes balansēšana, kas izmanto tikai divus palaišanas mēģinājumus (sākotnējo plus vienu izmēģinājumu), bet var labot tikai vienu plakni un nevar adresēt pāra nelīdzsvarotība.
Labākā prakse trīspakāpju metodes panākumiem
Izmēģinājuma svara izvēle
- Izvēlieties izmēģinājuma svarus, kas rada vibrācijas amplitūdas izmaiņas 25–50%.
- Pārāk mazs: slikta signāla un trokšņa attiecība un aprēķinu kļūdas
- Pārāk liels: nelineāras reakcijas vai nedrošu vibrācijas līmeņu risks
- Lai saglabātu nemainīgu mērījumu kvalitāti, abām plaknēm izmantojiet līdzīgus izmērus.
Darbības konsekvence
- Saglabājiet vienādu ātrumu visos trijos braucienos
- Ja nepieciešams, starp palaišanas reizēm ļaujiet veikt termisko stabilizāciju.
- Nodrošināt nemainīgus procesa apstākļus (plūsmu, spiedienu, temperatūru)
- Izmantojiet identiskas sensoru atrašanās vietas un montāžas metodes
Datu kvalitāte
- Veiciet vairākus mērījumus vienā piegājienā un nosakiet to vidējo vērtību
- Pārliecinieties, vai fāzes mērījumi ir konsekventi un uzticami
- Pārbaudiet, vai izmēģinājuma svari rada skaidri izmērāmas izmaiņas
- Meklējiet anomālijas, kas varētu liecināt par mērījumu kļūdām
Uzstādīšanas precizitāte
- Rūpīgi atzīmējiet un pārbaudiet izmēģinājuma atsvaru leņķiskās pozīcijas
- Pārliecinieties, ka izmēģinājuma svari ir droši piestiprināti un skriešanas laikā nepārvietojas.
- Uzstādiet galīgos korekcijas atsvarus ar tādu pašu rūpību un precizitāti
- Pirms pēdējās palaišanas vēlreiz pārbaudiet masas un leņķus
Bieži sastopamo problēmu novēršana
Slikti rezultāti pēc korekcijas
Iespējamie cēloņi:
- Korekcijas svari, kas uzstādīti nepareizos leņķos vai ar nepareizām masām
- Darbības apstākļi mainījās starp izmēģinājuma darbiem un korekcijas uzstādīšanu
- Mehāniskas problēmas (vaļīgums, nobīde), kas nav novērstas pirms balansēšanas
- Nelineāra sistēmas reakcija
Izmēģinājuma svari rada nelielu atbildi
Risinājumi:
- Izmantojiet lielākus izmēģinājuma svarus vai novietojiet tos lielākā rādiusā
- Pārbaudiet sensora stiprinājumu un signāla kvalitāti
- Pārliecinieties, vai darba ātrums ir pareizs
- Apsveriet, vai sistēmai ir ļoti augsta slāpēšana vai ļoti zema reakcijas jutība.
Nekonsekventi mērījumi
Risinājumi:
- Atvēliet vairāk laika termiskai un mehāniskai stabilizācijai
- Uzlabojiet sensoru stiprinājumu (magnētu vietā izmantojiet kniedes)
- Izolēt no ārējiem vibrācijas avotiem
- Novērst mehāniskas problēmas, kas izraisa mainīgu uzvedību
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
MS 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 