I daļa: Dinamiskās balansēšanas teorētiskie un normatīvie pamati

Lauka dinamiskā balansēšana ir viena no galvenajām darbībām vibrācijas regulēšanas tehnoloģijā, kuras mērķis ir pagarināt rūpniecisko iekārtu kalpošanas laiku un novērst ārkārtas situācijas. Pārnēsājamu instrumentu, piemēram, Balanset-1A, izmantošana ļauj šīs darbības veikt tieši ekspluatācijas vietā, samazinot dīkstāves laiku un ar demontāžu saistītās izmaksas. Tomēr veiksmīgai balansēšanai ir nepieciešama ne tikai spēja strādāt ar instrumentu, bet arī dziļa izpratne par vibrācijas pamatā esošajiem fizikālajiem procesiem, kā arī zināšanas par darba kvalitāti reglamentējošo normatīvo regulējumu.

Metodoloģijas princips ir balstīts uz izmēģinājuma atsvaru uzstādīšanu un disbalansa ietekmes koeficientu aprēķināšanu. Vienkārši sakot, instruments mēra rotējoša rotora vibrāciju (amplitūdu un fāzi), pēc tam lietotājs secīgi pievieno nelielus izmēģinājuma atsvarus noteiktās plaknēs, lai "kalibrētu" papildu masas ietekmi uz vibrāciju. Pamatojoties uz vibrācijas amplitūdas un fāzes izmaiņām, instruments automātiski aprēķina nepieciešamo korektīvo atsvaru masu un uzstādīšanas leņķi, lai novērstu disbalansu.

Šī pieeja īsteno tā saukto trīs reižu metodi divu plakņu balansēšanai: sākotnējais mērījums un divi reižu cikli ar izmēģinājuma atsvariem (pa vienam katrā plaknē). Vienas plaknes balansēšanai parasti pietiek ar diviem reižu cikliem - bez atsvara un ar vienu izmēģinājuma atsvaru. Mūsdienu instrumentos visi nepieciešamie aprēķini tiek veikti automātiski, ievērojami vienkāršojot procesu un samazinot operatora kvalifikācijas prasības.

1.1. sadaļa: Nelīdzsvarotības fizika: padziļināta analīze

Jebkuras rotējošas iekārtas vibrācijas pamatā ir nelīdzsvarotība jeb disbalanss. Disbalanss ir stāvoklis, kad rotora masa ir nevienmērīgi sadalīta attiecībā pret tā rotācijas asi. Šis nevienmērīgais sadalījums noved pie centrbēdzes spēku rašanās, kas savukārt izraisa balstu un visas mašīnas konstrukcijas vibrāciju. Nenovērsta disbalansa sekas var būt katastrofālas: sākot no priekšlaicīgas gultņu nodiluma un bojāejas līdz pamatnes un pašas mašīnas bojājumiem. Lai efektīvi diagnosticētu un novērstu disbalansu, ir nepieciešams skaidri atšķirt tā veidus.

Nelīdzsvarotības veidi

Rotora balansēšanas mašīnas iestatīšana ar datorvadāmu uzraudzības sistēmu statisko un dinamisko spēku mērīšanai, lai noteiktu rotējošu elektromotora komponentu nelīdzsvarotību.

Statiskā nelīdzsvarotība (vienplaknē): Šāda veida disbalansu raksturo rotora masas centra nobīde paralēli rotācijas asij. Statiskā stāvoklī šāds rotors, kas uzstādīts uz horizontālām prizmām, vienmēr griezīsies ar smago pusi uz leju. Statiskais disbalanss dominējošais ir tieviem, diska formas rotoriem, kuru garuma un diametra attiecība (L/D) ir mazāka par 0,25, piemēram, slīpripām vai šauriem ventilatora lāpstiņriteņiem. Statisko disbalansu var novērst, uzstādot vienu korektīvo svaru vienā korekcijas plaknē, diametrāli pretējā smagā punkta vietā.

Pāra (momenta) nelīdzsvarotība: Šis veids rodas, ja rotora inerces galvenā ass krustojas ar rotācijas asi masas centrā, bet nav paralēla tai. Pāra disbalansu var attēlot kā divas vienāda lieluma, bet pretēji vērstas nelīdzsvarotas masas, kas atrodas dažādās plaknēs. Statiskā stāvoklī šāds rotors atrodas līdzsvarā, un disbalanss izpaužas tikai rotācijas laikā "šūpošanās" vai "ļodzīšanās" veidā. Lai to kompensētu, ir nepieciešams uzstādīt vismaz divus korektīvus svarus divās dažādās plaknēs, radot kompensējošu momentu.

Elektromotora rotora pārbaudes iekārtas tehniskā shēma ar vara tinumiem, kas uzstādīti uz precīzijas gultņiem un savienoti ar elektronisko uzraudzības iekārtu rotācijas dinamikas mērīšanai.

Dinamiskā nelīdzsvarotība: Šis ir visizplatītākais disbalansa veids reālos apstākļos, kas atspoguļo statiskā un pāra disbalansa kombināciju. Šajā gadījumā rotora inerces galvenā centrālā ass nesakrīt ar rotācijas asi un nekrustojas ar to masas centrā. Lai novērstu dinamisko disbalansu, ir nepieciešama masas korekcija vismaz divās plaknēs. Divu kanālu instrumenti, piemēram, Balanset-1A, ir īpaši izstrādāti šīs problēmas risināšanai.

Kvazistatiskā nelīdzsvarotība: Šis ir īpašs dinamiskā disbalansa gadījums, kad inerces galvenā ass krustojas ar rotācijas asi, bet ne rotora masas centrā. Šī ir smalka, bet svarīga atšķirība sarežģītu rotoru sistēmu diagnosticēšanā.

Stingri un elastīgi rotori: kritiska atšķirība

Viens no balansēšanas pamatjēdzieniem ir atšķirība starp stingriem un elastīgiem rotoriem. Šī atšķirība nosaka gan veiksmīgas balansēšanas iespējamību, gan metodoloģiju.

Stingrs rotors: Rotoru uzskata par stingru, ja tā darba rotācijas frekvence ir ievērojami zemāka par tā pirmo kritisko frekvenci, un centrbēdzes spēku ietekmē tas neveic būtiskas elastīgas deformācijas (novirzes). Šāda rotora balansēšana parasti tiek veiksmīgi veikta divās korekcijas plaknēs. Balanset-1A instrumenti galvenokārt ir paredzēti darbam ar stingriem rotoriem.

Elastīgs rotors: Rotoru uzskata par elastīgu, ja tas darbojas ar griešanās frekvenci, kas ir tuvu vienai no tā kritiskajām frekvencēm vai pārsniedz to. Šajā gadījumā elastīgā vārpstas novirze kļūst salīdzināma ar masas centra pārvietojumu un pati par sevi būtiski ietekmē kopējo vibrāciju.

Mēģinājums balansēt elastīgu rotoru, izmantojot stingru rotoru metodiku (divās plaknēs), bieži vien noved pie kļūmes. Korektīvo atsvaru uzstādīšana var kompensēt vibrāciju pie zema, zem rezonanses ātruma, bet, sasniedzot darba ātrumu, kad rotors saliecas, šie paši atsvari var palielināt vibrāciju, ierosinot vienu no lieces vibrācijas režīmiem. Šis ir viens no galvenajiem iemesliem, kāpēc balansēšana "nedarbojas", lai gan visas darbības ar instrumentu tiek veiktas pareizi. Pirms darba uzsākšanas ir ārkārtīgi svarīgi klasificēt rotoru, korelējot tā darba ātrumu ar zināmām (vai aprēķinātām) kritiskajām frekvencēm.

Ja rezonansi apiet nav iespējams (piemēram, ja mašīnai ir fiksēts ātrums, kas sakrīt ar rezonanses ātrumu), balansēšanas laikā ieteicams īslaicīgi mainīt iekārtas montāžas apstākļus (piemēram, atslābināt balsta stingrību vai uzstādīt īslaicīgi elastīgas blīves), lai nobīdītu rezonansi. Pēc rotora disbalansa novēršanas un normālas vibrācijas atjaunošanas mašīnu var atgriezt standarta montāžas apstākļos.

1.2. sadaļa: Normatīvais regulējums: ISO standarti

Standarti balansēšanas jomā veic vairākas galvenās funkcijas: tie nosaka vienotu tehnisko terminoloģiju, definē kvalitātes prasības un, kas ir svarīgi, kalpo par pamatu kompromisam starp tehnisko nepieciešamību un ekonomisko iespējamību. Pārmērīgas kvalitātes prasības balansēšanai ir neizdevīgas, tāpēc standarti palīdz noteikt, cik lielā mērā ir ieteicams samazināt disbalansu. Turklāt tos var izmantot līgumattiecībās starp ražotājiem un klientiem, lai noteiktu pieņemšanas kritērijus.

ISO 1940-1-2007 (ISO 1940-1): Kvalitātes prasības stingru rotoru balansēšanai

Programmatūra Balanset-1A portatīvajam balansētājam un vibrācijas analizatoram. Līdzsvara pielaides kalkulators (ISO 1940)

Šis standarts ir pamatdokuments pieļaujamā atlikušā disbalansa noteikšanai. Tas ievieš balansēšanas kvalitātes pakāpes (G) jēdzienu, kas ir atkarīgs no mašīnas veida un tās darba griešanās frekvences.

Kvalitātes klase G: Katram iekārtu veidam atbilst noteikta kvalitātes klase, kas paliek nemainīga neatkarīgi no griešanās ātruma. Piemēram, drupinātājiem ieteicama G6.3 klase, bet elektromotoru armatūrām un turbīnām — G2.5.

Pieļaujamā atlikušā disbalansa (U) aprēķins_{uz vienu}): Standarts ļauj aprēķināt konkrētu pieļaujamo disbalansa vērtību, kas kalpo kā mērķa indikators balansēšanas laikā. Aprēķins tiek veikts divos posmos:

1. Pieļaujamā īpatnējā disbalansa (e) noteikšana_{uz vienu}), izmantojot formulu:
   e_{uz vienu} = (G × 9549) / n
   kur G ir balansēšanas kvalitātes klase (piemēram, 2,5), n ir darba rotācijas frekvence, apgr./min. Mērvienība e_{uz vienu} ir g·mm/kg vai μm.
2. Pieļaujamā atlikušā disbalansa (U) noteikšana_{uz vienu}) visam rotoram:
   U_{uz vienu} = e_{uz vienu} × M
   kur M ir rotora masa, kg. U mērvienība_{uz vienu} ir g·mm.

Piemēram, elektromotora rotoram ar masu 5 kg, kas darbojas ar ātrumu 3000 apgr./min un kura kvalitātes klase ir G2,5, aprēķins būtu šāds:

e_{uz vienu} = (2,5 × 9549) / 3000 ≈ 7,96 μm (vai g·mm/kg).

U_{uz vienu} = 7,96 × 5 = 39,8 g·mm.

Tas nozīmē, ka pēc balansēšanas atlikušais disbalanss nedrīkst pārsniegt 39,8 g·mm.

Izmantojot standartu, subjektīvais vērtējums "vibrācija joprojām ir pārāk augsta" tiek pārveidots par objektīvu, izmērāmu kritēriju. Ja instrumenta programmatūras ģenerētais galīgais balansēšanas ziņojums parāda, ka atlikušais disbalanss ir ISO pielaides robežās, darbs tiek uzskatīts par kvalitatīvi izpildītu, kas aizsargā izpildītāju strīdīgās situācijās.

ISO 20806-2007 (ISO 20806): Līdzsvarošana uz vietas

Šis standarts tieši regulē lauka balansēšanas procesu.

Priekšrocības: Balansēšanas uz vietas galvenā priekšrocība ir tā, ka rotors tiek līdzsvarots reālos darba apstākļos, uz tā balstiem un darba slodzes apstākļos. Tas automātiski ņem vērā balsta sistēmas dinamiskās īpašības un pievienoto vārpstas vilciena komponentu ietekmi, ko nevar modelēt uz balansēšanas mašīnas.

Trūkumi un ierobežojumi: Standarts norāda arī uz būtiskiem trūkumiem, kas jāņem vērā, plānojot darbu.

• Ierobežota piekļuve: Bieži vien piekļuve korekcijas ēvelēm uz saliktas mašīnas ir sarežģīta, kas ierobežo svara uzstādīšanas iespējas.
• Nepieciešamība pēc izmēģinājuma braucieniem: Balansēšanas process prasa vairākus mašīnas "start-stop" ciklus, kas var būt nepieņemami no ražošanas procesa un ekonomiskās efektivitātes viedokļa.
• Grūtības ar smagu nelīdzsvarotību: Ļoti liela sākotnējā disbalansa gadījumos plaknes izvēles un korektīvā svara ierobežojumi var neļaut sasniegt nepieciešamo balansēšanas kvalitāti.

Citi atbilstoši standarti

Pilnības labad jāpiemin arī citi standarti, piemēram, ISO 21940 sērija (aizstāj ISO 1940), ISO 8821 (kas regulē galvenās ietekmes ņemšanu vērā) un ISO 11342 (elastīgiem rotoriem).

II daļa: Praktiska rokasgrāmata balansēšanai ar Balanset-1A instrumentiem

Balansēšanas panākumi ir atkarīgi no rūpīga sagatavošanās darba. Lielākā daļa kļūmju nav saistītas ar instrumenta darbības traucējumiem, bet gan ar faktoru ignorēšanu, kas ietekmē mērījumu atkārtojamību. Galvenais sagatavošanās princips ir izslēgt visus citus iespējamos vibrācijas avotus, lai instruments mērītu tikai disbalansa ietekmi.

2.1. sadaļa: Panākumu pamats: diagnostika pirms balansēšanas un iekārtas sagatavošana

Pirms instrumenta pievienošanas ir nepieciešams veikt pilnīgu mehānisma diagnostiku un sagatavošanu.

1. darbība: primārā vibrācijas diagnostika (vai tiešām ir nelīdzsvarotība?)

Pirms balansēšanas ir lietderīgi veikt iepriekšēju vibrācijas mērījumu vibrometra režīmā. Programmatūrai Balanset-1A ir režīms "Vibrācijas mērītājs" (poga F5), kurā var izmērīt kopējo vibrāciju un atsevišķi komponentu rotācijas frekvencē (1×) pirms jebkādu atsvaru uzstādīšanas. Šāda diagnostika palīdz izprast vibrācijas būtību: ja galvenās rotācijas harmonikas amplitūda ir tuvu kopējai vibrācijai, tad dominējošais vibrācijas avots, visticamāk, ir rotora nelīdzsvarotība, un balansēšana ir efektīva. Tāpat fāzes un vibrācijas rādījumiem no viena mērījuma uz otru jābūt stabiliem un tie nedrīkst mainīties vairāk kā par 5-10%.

Lai veiktu sākotnēju iekārtas stāvokļa novērtējumu, izmantojiet instrumentu vibrometra vai spektra analizatora (FFT) režīmā.

Klasiskā nelīdzsvarotības pazīme: Vibrāciju spektrā dominējošam jābūt maksimumam rotora rotācijas frekvencē (maksimums pie 1x RPM frekvences). Šīs komponentes amplitūdai horizontālā un vertikālā virzienā jābūt salīdzināmai, un pārējo harmoniku amplitūdām jābūt ievērojami mazākām.

Citu defektu pazīmes: Ja spektrā ir ievērojami maksimumi citās frekvencēs (piemēram, 2x, 3x RPM) vai frekvencēs, kas nav vairākas, tas norāda uz citu problēmu klātbūtni, kas jānovērš pirms balansēšanas. Piemēram, maksimums pie 2x RPM bieži norāda uz vārpstas nepareizu izlīdzināšanu.

2. solis: Visaptveroša mehāniskā pārbaude (kontrolsaraksts)

Rotors: Rūpīgi notīriet visas rotoru virsmas (ventilatora lāpstiņas, drupinātāja āmurus utt.) no netīrumiem, rūsas un pielipušiem produktiem. Pat neliels netīrumu daudzums lielā rādiusā rada ievērojamu nelīdzsvarotību. Pārbaudiet, vai nav salauztu vai trūkstošu elementu (lāpstiņu, āmuru), vaļīgu detaļu.

Gultņi: Pārbaudiet gultņu komplektus, vai nav pārmērīgas brīvkustības, svešu trokšņu un pārkaršanas. Nodiluši gultņi ar lielu brīvkustību neļaus iegūt stabilus rādījumus un padarīs neiespējamu balansēšanu. Ir jāpārbauda rotora kakliņu atbilstība gultņu čaulām un brīvkustība.

Pamats un rāmis: Pārliecinieties, vai iekārta ir uzstādīta uz stingra pamata. Pārbaudiet enkura skrūvju pievilkšanu, vai rāmī nav plaisu. "Mīkstas pamatnes" klātbūtne (kad viens balsts neiederas pamatnē) vai nepietiekama balsta konstrukcijas stingrība novedīs pie vibrācijas enerģijas absorbcijas un nestabiliem, neparedzamiem rādījumiem.

Disks: Siksnu piedziņu gadījumā pārbaudiet siksnas spriegojumu un stāvokli. Savienojuma savienojumu gadījumā - vārpstas izlīdzinājumu. Nepareiza izlīdzināšana var radīt vibrāciju pie 2x apgr./min frekvences, kas kropļos mērījumus pie rotācijas frekvences.

Drošība: Nodrošiniet visu aizsargierīču esamību un darbspējīgumu. Darba zonā nedrīkst atrasties svešķermeņi un cilvēki.

2.2. sadaļa: Instrumenta iestatīšana un konfigurācija

Pareiza sensoru uzstādīšana ir galvenais, lai iegūtu precīzus un uzticamus datus.

Aparatūras instalēšana

Vibrācijas sensori (akselerometri):

• Pievienojiet sensoru kabeļus atbilstošajiem instrumentu savienotājiem (piemēram, X1 un X2, ja izmantojat Balanset-1A).
• Uzstādiet sensorus uz gultņu korpusiem pēc iespējas tuvāk rotoram.
• Galvenā prakse: Lai iegūtu maksimālu signālu (augstāko jutību), sensori jāuzstāda virzienā, kur vibrācija ir maksimāla. Lielākajai daļai horizontāli novietotu mašīnu tas ir horizontālais virziens, jo pamatnes stingrība šajā plaknē parasti ir zemāka. Lai nodrošinātu stingru kontaktu, izmantojiet jaudīgu magnētisko pamatni vai vītņotu stiprinājumu. Slikti nostiprināts sensors ir viens no galvenajiem nepareizu datu iegūšanas cēloņiem.

Fāzes sensors (lāzera tahometrs):

• Pievienojiet sensoru speciālajai ieejai (X3, paredzēts Balanset-1A).
• Piestipriniet nelielu atstarojošas lentes gabaliņu pie rotora vārpstas vai citas rotējošās daļas. Lentei jābūt tīrai un jānodrošina labs kontrasts.
• Novietojiet tahometru uz tā magnētiskā statīva tā, lai lāzera stars stabili trāpītu atzīmei visa apgrieziena laikā. Pārliecinieties, vai instruments rāda stabilu apgriezienu skaitu minūtē (RPM).

Ja sensors "netrāpa" pie atzīmes vai, gluži pretēji, dod papildu impulsus, ir jālabo vai nu atzīmes platums/krāsa, vai sensora jutība/leņķis. Piemēram, ja uz rotora ir spīdīgi elementi, tos var pārklāt ar matētu lenti, lai tie neatstarotu lāzeru. Strādājot ārā vai spilgti apgaismotās telpās, ja iespējams, aizsargājiet sensoru no tiešiem saules stariem, jo spilgts apgaismojums var radīt traucējumus fāzes sensoram.

Programmatūras konfigurācija (Balanset-1A)

• Palaidiet programmatūru (kā administrators) un pievienojiet USB saskarnes moduli.
• Dodieties uz balansēšanas moduli. Izveidojiet jaunu ierakstu balansējamajai vienībai, ievadot tās nosaukumu, masu un citus pieejamos datus.
• Izvēlieties balansēšanas veidu: 1 plaknes (statiskais) šauriem rotoriem vai 2 plakņu (dinamiskais) vairumam citu gadījumu.
• Definējiet korekcijas plaknes: izvēlieties vietas uz rotora, kur var droši un uzticami uzstādīt korekcijas atsvarus (piemēram, ventilatora lāpstiņriteņa aizmugurējo disku, īpašas rievas uz vārpstas).

2.3. sadaļa: Balansēšanas procedūra: soli pa solim sniegta instrukcija

Procedūra ir balstīta uz ietekmes koeficienta metodi, kur instruments "iemācās", kā rotors reaģē uz zināmas masas uzstādīšanu. Balanset-1A instrumenti automatizē šo procesu.

Šāda pieeja īsteno tā saukto trīs reižu metodi divu plakņu balansēšanai: sākotnējo mērījumu un divus reižus ar izmēģinājuma atsvariem (pa vienam katrā plaknē).

0. palaidiens: sākotnējais mērījums

• Iedarbiniet mašīnu un ieslēdziet stabilu darba ātrumu. Ir ārkārtīgi svarīgi, lai rotācijas ātrums visos turpmākajos darbos būtu vienāds.
• Programmā sāciet mērīšanu. Instruments reģistrēs sākotnējās vibrācijas amplitūdas un fāzes vērtības (tā saukto sākotnējo vektoru "O").

Rūpnieciskais motoru testēšanas aparāts ar vara tinuma rotoru, kas uzstādīts uz precīziem gultņiem, aprīkots ar datorvadāmu uzraudzības sistēmu elektriskās veiktspējas analīzei un diagnostikai.

Divu plakņu dinamiskās balansēšanas programmatūras saskarne, kas attēlo vibrācijas analīzes datus ar laika domēna viļņu formām un frekvenču spektra diagrammām rotējošu mašīnu diagnostikai.

1. skrējiens: izmēģinājuma svars 1. plaknē

• Apturiet mašīnu.
• Izmēģinājuma svara izvēle: Šis ir vissvarīgākais solis atkarībā no operatora. Izmēģinājuma atsvara masai jābūt pietiekamai, lai izraisītu ievērojamas vibrācijas parametru izmaiņas (amplitūdas izmaiņas vismaz 20–30% VAI fāzes izmaiņas vismaz 20–30 grādi). Ja izmaiņas ir pārāk mazas, aprēķinu precizitāte būs zema. Tas notiek tāpēc, ka vājš noderīgais signāls no izmēģinājuma atsvara "noslīk" sistēmas troksnī (gultņu brīvkustība, plūsmas turbulence), kā rezultātā tiek aprēķināts nepareizs ietekmes koeficients.
• Izmēģinājuma atsvaru uzstādīšana: Droši piestipriniet nosvērto izmēģinājuma svaru (m_t) ar zināmu rādiusu (r) 1. plaknē. Stiprinājumam jāiztur centrbēdzes spēks. Reģistrējiet atsvara leņķisko pozīciju attiecībā pret fāzes atzīmi.
• Iedarbiniet mašīnu ar tādu pašu stabilu ātrumu.
• Veiciet otro mērījumu. Instruments reģistrēs jauno vibrācijas vektoru ("O+T").
• Apturiet ierīci un NOŅEMIET izmēģinājuma svaru (ja vien programmā nav norādīts citādi).

Elektromotora rotora testēšanas iekārtas 3D renderējums ar vara tinumiem, kas uzstādīti uz precīzijas balansēšanas iekārtas, savienoti ar diagnostikas sensoriem un klēpjdatoru veiktspējas analīzei.

Divplakņu dinamiskās balansēšanas programmatūras saskarne, kas attēlo vibrāciju analīzi ar laika domēna viļņu formām un frekvenču spektru rotējošu mašīnu balansēšanai ar ātrumu ~2960 apgr./min.

2. izpildījums: izmēģinājuma svars 2. plaknē (divu plakņu balansēšanai)

• Atkārtojiet tieši tāpat kā 2. darbībā, bet šoreiz izmēģinājuma svaru uzstādiet 2. plaknē.
• Sāciet, izmēriet, apturiet un NOŅEMIET izmēģinājuma svaru.

Rūpnieciskais motoru testēšanas aparāts ar vara tinumiem, kas uzstādīti uz atbalsta statīviem, aprīkots ar klēpjdatora vadītu diagnostiku elektromotoru veiktspējas un efektivitātes analīzei.

Divu plakņu dinamiskās balansēšanas mašīnas saskarne, kas attēlo vibrācijas analīzes rezultātus un masas korekcijas aprēķinus rotējošai iekārtai, kā arī atlikušā disbalansa rādījumus.

Korekcijas svaru aprēķināšana un uzstādīšana

• Pamatojoties uz izmēģinājumu laikā reģistrētajām vektoru izmaiņām, programma automātiski aprēķinās korektīvā svara masu un uzstādīšanas leņķi katrai plaknei.
• Uzstādīšanas leņķi parasti mēra no izmēģinājuma svara atrašanās vietas rotora griešanās virzienā.
• Droši piestipriniet pastāvīgus koriģējošus atsvarus. Metinot, atcerieties, ka arī pašai metinājumam ir masa. Izmantojot skrūves, jāņem vērā to masa.

Lielas elektromagnētiskās spoles vai motora statora 3D atveidots modelis, kas uzstādīts uz testēšanas iekārtas ar vara tinumiem un uzraudzības aprīkojumu elektriskajai analīzei un veiktspējas novērtēšanai.

Dinamiskās balansēšanas iekārtas programmatūras saskarne, kas attēlo divu plakņu balansēšanas rezultātus ar korekcijas masām 0,290 g un 0,270 g noteiktos leņķos, lai novērstu vibrāciju.

Divu plakņu dinamiskās balansēšanas analīze, kurā attēloti polārie grafiki rotora korekcijai. Saskarne parāda masas pievienošanas prasības (0,290 g pie 206° 1. plaknei, 0,270 g pie 9° 2. plaknei), lai samazinātu vibrāciju un panāktu mehānisko līdzsvaru rotējošās mašīnās.

3. pakāpe: verifikācijas mērījumi un precīza balansēšana

• Ieslēdziet ierīci vēlreiz.
• Veiciet kontroles mērījumu, lai novērtētu atlikušās vibrācijas līmeni.
• Salīdziniet iegūto vērtību ar pielaidi, kas aprēķināta saskaņā ar ISO 1940-1.
• Ja vibrācija joprojām pārsniedz pielaidi, instruments, izmantojot jau zināmus ietekmes koeficientus, aprēķinās nelielu "smalko" (apgriešanas) korekciju. Uzstādiet šo papildu svaru un pārbaudiet vēlreiz. Parasti pietiek ar vienu vai diviem smalkas balansēšanas cikliem.
• Pēc pabeigšanas saglabājiet ziņojumu un ietekmes koeficientus iespējamai turpmākai izmantošanai līdzīgās iekārtās.

Elektromotora rotora mezgla 3D renderējums uz testēšanas iekārtas, kurā attēloti vara tinumi ar zaļiem diagnostikas indikatoriem un pievienotām mērīšanas ierīcēm kvalitātes kontroles analīzei.

Divu plakņu dinamiskās balansēšanas programmatūras saskarne, kas attēlo vibrācijas mērījumu rezultātus un korekcijas aprēķinus rotējošām mašīnām, attēlojot izmēģinājuma masas, leņķus un atlikušās disbalansa vērtības.

III daļa: Padziļināta problēmu risināšana un traucējummeklēšana

Šī sadaļa ir veltīta sarežģītākajiem lauka balansēšanas aspektiem — situācijām, kad standarta procedūra nedod rezultātus.

Dinamiskā balansēšana ietver masīvu detaļu rotāciju, tāpēc drošības procedūru ievērošana ir ārkārtīgi svarīga. Tālāk ir norādīti galvenie drošības pasākumi, balansējot rotorus savā vietā:

Drošības pasākumi

Nejaušas iedarbināšanas novēršana (bloķēšana/atvienošana): Pirms darba uzsākšanas ir nepieciešams atvienot rotora piedziņu un atvienot to. Brīdinājuma zīmes ir piestiprinātas pie iedarbināšanas ierīcēm, lai neviens nejauši neiedarbinātu mašīnu. Galvenais risks ir pēkšņa rotora iedarbināšana atsvara vai sensora uzstādīšanas laikā. Tāpēc pirms izmēģinājuma vai korekcijas atsvaru uzstādīšanas vārpstai jābūt droši apturētai, un tās iedarbināšanai jābūt neiespējamai bez jūsu ziņas. Piemēram, atvienojiet motora automātisko slēdzi un pakariet slēdzeni ar birku vai izņemiet drošinātājus. Atsvara uzstādīšanu var veikt tikai pēc tam, kad ir pārliecināts, ka rotors neieslēgsies spontāni.

Individuālie aizsardzības līdzekļi: Strādājot ar rotējošām detaļām, jālieto atbilstoši individuālie aizsardzības līdzekļi (IAL). Aizsargbrilles vai sejas aizsargs ir obligāti, lai pasargātu no iespējamas mazu detaļu vai svaru izmešanas. Cimdi - atbilstoši nepieciešamībai (tie pasargās rokas svara uzstādīšanas laikā, bet mērījumu laikā labāk strādāt bez vaļīga apģērba un cimdiem, kas var aizķerties aiz rotējošām detaļām). Apģērbam jābūt cieši pieguļošam, bez vaļīgām malām. Gariem matiem jābūt paslēptiem zem galvassegas. Ausu aizbāžņu vai austiņu lietošana - strādājot ar skaļām iekārtām (piemēram, lielu ventilatoru balansēšana var būt saistīta ar spēcīgu troksni). Ja svara piestiprināšanai tiek izmantota metināšana, papildus jāvalkā metināšanas maska, metināšanas cimdi, jānoņem viegli uzliesmojoši materiāli.

Bīstamā zona ap mašīnu: Ierobežojiet nepiederošu personu piekļuvi balansēšanas zonai. Testa braucienu laikā ap iekārtu tiek uzstādītas barjeras vai vismaz brīdinājuma lentes. Bīstamās zonas rādiuss ir vismaz 3–5 metri, bet lieliem rotoriem – vēl lielāks. Paātrinājuma laikā nevienam nedrīkst atrasties rotējošo daļu līnijā vai rotora griešanās plaknes tuvumā. Esiet gatavi ārkārtas situācijām: operatoram jābūt gatavībā avārijas apturēšanas pogai vai jāatrodas barošanas slēdža tuvumā, lai nekavējoties atslēgtu iekārtas barošanu, ja rodas ārējs troksnis, vibrācija, kas pārsniedz pieļaujamo līmeni, vai svara izmešana.

Uzticama svara piestiprināšana: Piestiprinot izmēģinājuma vai pastāvīgos koriģējošos atsvarus, pievērsiet īpašu uzmanību to fiksācijai. Pagaidu izmēģinājuma atsvari bieži tiek piestiprināti ar skrūvi pie esoša cauruma vai pielīmēti ar izturīgu līmlenti/divpusējo līmlenti (maziem svariem un zemiem ātrumiem), vai arī piemetināti pāris punktos (ja tas ir droši un materiāls to atļauj). Pastāvīgie koriģējošie atsvari jānostiprina droši un uz ilgu laiku: parasti tie tiek metināti, pieskrūvēti ar skrūvēm/skrūvēm vai arī nepieciešamajās vietās tiek veikta metāla urbšana (masas noņemšana). Griešanās laikā ir absolūti aizliegts atstāt uz rotora slikti nostiprinātu svaru (piemēram, ar magnētu bez pamatnes vai vāju līmi) - izmests svars kļūst par bīstamu šāviņu. Vienmēr aprēķiniet centrbēdzes spēku: pat 10 gramu skrūve pie 3000 apgr./min rada lielu izmešanas spēku, tāpēc stiprinājumam ir jāiztur pārslodzes ar lielu rezervi. Pēc katras apstāšanās pārbaudiet, vai izmēģinājuma svara stiprinājums nav atbrīvojies, pirms atkārtotas rotora iedarbināšanas.

Iekārtu elektrodrošība: Balanset-1A instrumentu parasti baro no klēpjdatora USB porta, kas ir droši. Taču, ja klēpjdators ir pievienots 220 V tīklam, izmantojot adapteri, jāievēro vispārējie elektrodrošības pasākumi – jāizmanto darbspējīga, iezemēta kontaktligzda, nedrīkst novietot kabeļus caur mitrām vai karstām zonām, jāaizsargā iekārtas no mitruma. Aizliegts izjaukt vai remontēt Balanset instrumentu vai tā barošanas bloku, kamēr tas ir pievienots tīklam. Visi sensoru savienojumi jāveic tikai tad, kad instruments ir atvienots no strāvas (atvienots USB ports vai atvienota klēpjdatora barošana). Ja darba vietā ir nestabils spriegums vai spēcīgi elektriskie traucējumi, ieteicams klēpjdatoru barot no autonoma avota (UPS, akumulatora), lai izvairītos no signālu traucējumiem vai instrumenta izslēgšanas.

Rotora īpašību uzskaite: Dažiem rotoriem var būt nepieciešami papildu piesardzības pasākumi. Piemēram, balansējot ātrgaitas rotorus, jāpārliecinās, ka tie nepārsniedz pieļaujamo ātrumu (neļauj tiem "aizbēgt"). Šim nolūkam var izmantot tahometriskos ierobežojumus vai iepriekš pārbaudīt rotācijas frekvenci. Elastīgi, gari rotori griešanās laikā var pārsniegt kritiskos ātrumus – esiet gatavi ātri samazināt apgriezienus pārmērīgas vibrācijas gadījumā. Ja balansēšana tiek veikta iekārtai ar darba šķidrumu (piemēram, sūknim, hidrauliskajai sistēmai), pārliecinieties, ka balansēšanas laikā nebūs šķidruma padeves vai citu slodzes izmaiņu.

Dokumentācija un saziņa: Saskaņā ar darba drošības noteikumiem ir vēlams, lai jūsu uzņēmumam būtu instrukcijas par drošu balansēšanas darbu veikšanu. Tajās jāparedz visi uzskaitītie pasākumi un, iespējams, papildu pasākumi (piemēram, prasības otra novērotāja klātbūtnei, instrumentu pārbaude pirms darba utt.). Iepazīstiniet visu darbā iesaistīto komandu ar šīm instrukcijām. Pirms eksperimentu uzsākšanas veiciet īsu instruktāžu: kas ko dara, kad jādod apstāšanās signāls, kādas parastās zīmes jādod. Tas ir īpaši svarīgi, ja viena persona atrodas pie vadības paneļa, bet otra - pie mēriekārtām.

Ievērojot uzskaitītos pasākumus, līdz minimumam samazināsies risks balansēšanas laikā. Atcerieties, ka drošība ir svarīgāka par balansēšanas ātrumu. Labāk veltīt vairāk laika sagatavošanās darbiem un kontrolei, nekā pieļaut negadījumu. Balansēšanas praksē ir zināmi gadījumi, kad noteikumu ignorēšana (piemēram, vāja svara nostiprināšana) izraisīja negadījumus un traumas. Tāpēc pieejiet procesam atbildīgi: balansēšana ir ne tikai tehniska, bet arī potenciāli bīstama darbība, kas prasa disciplīnu un uzmanību.

3.1. sadaļa: Mērījumu nestabilitātes diagnostika un pārvarēšana (“peldoši” rādījumi)

Simptoms: Atkārtotu mērījumu laikā identiskos apstākļos amplitūdas un/vai fāzes rādījumi būtiski mainās ("peld", "lēciens"). Tas padara korekcijas aprēķinu neiespējamu.

Galvenais cēlonis: Instruments nedarbojas pareizi. Tas precīzi ziņo, ka sistēmas vibrācijas reakcija ir nestabila un neparedzama. Speciālista uzdevums ir atrast un novērst šīs nestabilitātes avotu.

Sistemātisks diagnostikas algoritms:

• Mehāniskā vaļīgums: Šis ir visbiežākais iemesls. Pārbaudiet gultņa korpusa stiprinājuma skrūvju un rāmja enkura skrūvju pievilkšanu. Pārbaudiet, vai pamatnē vai rāmī nav plaisu. Novērsiet "mīksto pēdu".
• Gultņu defekti: Pārmērīga iekšējā klīrensa dēļ ritošajos gultņos vai gultņa čaulas nodiluma dēļ vārpsta var haotiski kustēties balsta iekšpusē, kā rezultātā rodas nestabili rādījumi.
• Ar procesu saistīta nestabilitāte:
  • Aerodinamika (ventilatori): Turbulenta gaisa plūsma, plūsmas atdalīšanās no lāpstiņām var izraisīt nejaušu spēka iedarbību uz lāpstiņriteni.
  • Hidrauliskā (sūkņi): Kavitācija — tvaika burbuļu veidošanās un sabrukšana šķidrumā — rada spēcīgus, nejaušus hidrauliskus triecienus. Šie triecieni pilnībā maskē periodisko signālu no disbalansa un padara balansēšanu neiespējamu.
  • Iekšējā masas kustība (drupinātāji, dzirnavas): Darbības laikā materiāls rotora iekšpusē var pārvietoties un pārdalīties, darbojoties kā "mobilais nelīdzsvarotības faktors".
• Rezonanse: Ja darbības ātrums ir ļoti tuvs konstrukcijas dabiskajai frekvencei, pat nelielas ātruma svārstības (50–100 apgr./min) izraisa milzīgas vibrācijas amplitūdas un fāzes izmaiņas. Balansēšana rezonanses zonā nav iespējama. Ir nepieciešams veikt ripošanas testu (apturot mašīnu), lai noteiktu rezonanses maksimumus un izvēlētos balansēšanas ātrumu, kas ir tālu no tiem.
• Termiskie efekti: Mašīnai uzsilstot, termiskā izplešanās var izraisīt vārpstas saliekšanos vai izlīdzinājuma izmaiņas, kā rezultātā rodas rādījumu "nobīde". Jāgaida, līdz mašīna sasniedz stabilu termisko režīmu, un jāveic visi mērījumi šajā temperatūrā.
• Blakus esošo iekārtu ietekme: Spēcīga vibrācija no blakus esošajām darbojošajām iekārtām var tikt pārnesta caur grīdu un kropļot mērījumus. Ja iespējams, izolējiet balansējamo ierīci vai apturiet traucējumu avotu.

3.2. sadaļa: Kad balansēšana nepalīdz: sakņu defektu noteikšana

Simptoms: Balansēšanas procedūra ir veikta, rādījumi ir stabili, bet galīgā vibrācija joprojām ir augsta. Vai arī balansēšana vienā plaknē pasliktina vibrāciju citā.

Galvenais cēlonis: Paaugstinātu vibrāciju neizraisa vienkāršs disbalanss. Operators mēģina atrisināt ģeometrijas vai komponenta atteices problēmu, izmantojot masas korekcijas metodi. Neveiksmīgs balansēšanas mēģinājums šajā gadījumā ir veiksmīgs diagnostikas tests, kas pierāda, ka problēma nav disbalanss.

Spektra analizatora izmantošana diferenciāldiagnozei:

• Vārpstas novirze: Galvenā pazīme - augsts vibrācijas maksimums pie 2x apgr./min frekvences, ko bieži pavada ievērojams maksimums pie 1x apgr./min. Raksturīga ir arī augsta aksiālā vibrācija. Mēģinājumi "līdzsvarot" nobīdi ir lemti neveiksmei. Risinājums - veikt kvalitatīvu vārpstas izlīdzināšanu.
• Ritgultņu defekti: Izpaužas kā augstfrekvences vibrācija spektrā raksturīgajās "gultņu" frekvencēs (BPFO, BPFI, BSF, FTF), kas nav rotācijas frekvences daudzkārtņi. Balanset instrumentu FFT funkcija palīdz noteikt šos maksimumus.
• Vārpstas loks: Izpaužas kā augsts maksimums pie 1x apgr./min (līdzīgi kā disbalanss), bet bieži vien to pavada ievērojama komponente pie 2x apgr./min un augsta aksiālā vibrācija, padarot ainu līdzīgu disbalansa un nobīdes kombinācijai.
• Elektriskās problēmas (elektromotori): Magnētiskā lauka asimetrija (piemēram, rotora stieņa defektu vai gaisa spraugas ekscentricitātes dēļ) var izraisīt vibrāciju divreiz lielākā frekvencē nekā barošanas frekvence (100 Hz 50 Hz tīklam). Šīs vibrācijas netiek novērstas ar mehānisko balansēšanu.

Sarežģītas cēloņsakarības piemērs ir kavitācija sūknī. Zems ieplūdes spiediens izraisa šķidruma vārīšanos un tvaika burbuļu veidošanos. To sekojoša sabrukšana uz lāpstiņriteņa rada divas sekas: 1) lāpstiņu erozijas nodilumu, kas laika gaitā faktiski maina rotora līdzsvaru; 2) spēcīgus nejaušus hidrauliskus triecienus, kas rada platjoslas vibrācijas "troksni", pilnībā maskējot lietderīgo signālu no disbalansa un padarot rādījumus nestabilus. Risinājums nav balansēšana, bet gan hidrauliskā cēloņa novēršana: iesūkšanas līnijas pārbaude un tīrīšana, nodrošinot pietiekamu kavitācijas rezervi (NPSH).

Biežāk sastopamās balansēšanas kļūdas un to novēršanas padomi

Veicot rotoru balansēšanu, īpaši lauka apstākļos, iesācēji bieži saskaras ar tipiskām kļūdām. Zemāk ir uzskaitītas bieži pieļautās kļūdas un ieteikumi, kā no tām izvairīties:

Bojāta vai netīra rotora balansēšana: Viena no biežākajām kļūdām ir mēģinājums balansēt rotoru, kuram ir citas problēmas: nodiluši gultņi, brīvkustība, plaisas, pielipuši netīrumi utt. Tā rezultātā nelīdzsvarotība var nebūt galvenais vibrācijas cēlonis, un pēc ilgstošiem mēģinājumiem vibrācija saglabājas augsta. Padoms: pirms balansēšanas vienmēr pārbaudiet mehānisma stāvokli.

Pārāk mazs testa svars: Bieži pieļauta kļūda ir nepietiekamas masas izmēģinājuma atsvara uzstādīšana. Tā rezultātā tā ietekme noslīkst mērījumu troksnī: fāze tik tikko nobīdās, amplitūda mainās tikai par dažiem procentiem, un korektīvais atsvara aprēķins kļūst neprecīzs. Padoms: centieties ievērot vibrācijas izmaiņu likumu 20-30%. Dažreiz labāk ir veikt vairākus mēģinājumus ar dažādiem izmēģinājuma atsvariem (paturot veiksmīgāko variantu) — instruments to atļauj, jūs vienkārši pārrakstīsiet 1. reakcijas rezultātu. Ņemiet vērā arī to, ka pārāk liela izmēģinājuma atsvara izvēle arī nav vēlama, jo tas var pārslogot balstus. Izvēlieties izmēģinājuma atsvaru ar tādu masu, lai pēc uzstādīšanas 1× vibrācijas amplitūda mainītos vismaz par ceturtdaļu attiecībā pret sākotnējo. Ja pēc pirmā izmēģinājuma reizē redzat, ka izmaiņas ir nelielas, drosmīgi palieliniet izmēģinājuma atsvara masu un atkārtojiet mērījumu.

Režīma noturības un rezonanses efektu neievērošana: Ja balansēšanas laikā starp dažādiem palaišanas reizēm rotors griezās ar ievērojami atšķirīgu ātrumu vai mērījuma laikā ātrums "peldēja", rezultāti būs nepareizi. Arī tad, ja ātrums ir tuvs sistēmas rezonanses frekvencei, vibrācijas reakcija var būt neparedzama (lielas fāzes nobīdes, amplitūdas izkliede). Kļūda ir šo faktoru ignorēšana. Ieteikums: visu mērījumu laikā vienmēr uzturiet stabilu un identisku griešanās ātrumu. Ja piedziņai ir regulators, iestatiet fiksētus apgriezienus (piemēram, tieši 1500 apgr./min visiem mērījumiem). Izvairieties no konstrukcijas kritisko ātrumu šķērsošanas. Ja pamanāt, ka no palaišanas uz palaišanu fāze "lec" un amplitūda neatkārtojas vienādos apstākļos - pastāv aizdomas par rezonansi. Šādā gadījumā mēģiniet samazināt vai palielināt ātrumu par 10-15% un atkārtojiet mērījumus vai mainiet mašīnas uzstādīšanas stingrību, lai slāpētu rezonansi. Uzdevums ir izņemt mērījumu režīmu ārpus rezonanses zonas, pretējā gadījumā balansēšanai nav jēgas.

Fāzes un atzīmju kļūdas: Dažreiz lietotājs apjūk leņķa mērījumos. Piemēram, nepareizi norāda, no kurienes jāskaita atsvara uzstādīšanas leņķis. Tā rezultātā atsvars tiek uzstādīts nevis tur, kur instruments veica aprēķinus. Ieteikums: rūpīgi sekojiet līdzi leņķa noteikšanai. Balanset-1A gadījumā koriģējošā atsvara leņķis parasti tiek mērīts no testa atsvara pozīcijas rotācijas virzienā. Tas ir, ja instruments rādīja, teiksim, "1. plakne: 45°", tas nozīmē - no punkta, kur atradās testa atsvars, jāmēra 45° rotācijas virzienā. Piemēram, pulksteņa rādītāji iet "pulksteņrādītāja virzienā", un rotors griežas "pulksteņrādītāja virzienā", tāpēc 90 grādi būs tur, kur uz ciparnīcas atrodas pulksten 3. Daži instrumenti (vai programmas) var mērīt fāzi no atzīmes vai pretējā virzienā - vienmēr izlasiet konkrētās ierīces instrukcijas. Lai izvairītos no neskaidrībām, varat atzīmēt tieši uz rotora: atzīmējiet testa atsvara pozīciju kā 0°, pēc tam ar bultiņu norādiet rotācijas virzienu un, izmantojot transportieri vai papīra veidni, izmēriet leņķi pastāvīgajam atsvaram.

Uzmanību: balansēšanas laikā tahometru nevar pārvietot. Tam vienmēr jābūt vērstam uz vienu un to pašu punktu uz perimetra. Ja fāzes atzīme ir nobīdīta vai fāzes sensors ir uzstādīts atkārtoti, viss fāzes attēls tiks izjaukts.

Nepareiza svaru piestiprināšana vai zaudēšana: Gadās, ka steigā atsvars ir slikti pieskrūvēts, un nākamajā startā tas nokrita vai nobīdījās. Tad visi šī brauciena mērījumi ir bezjēdzīgi, un, pats galvenais, tas ir bīstami. Vai arī cita kļūda - aizmirst noņemt izmēģinājuma atsvaru, kad metodoloģija prasa to noņemt, un rezultātā instruments domā, ka tā tur nav, bet tas palika uz rotora (vai otrādi - programma paredzēja to atstāt, bet jūs to noņēmāt). Padoms: stingri ievērojiet izvēlēto metodoloģiju - ja tā prasa noņemt izmēģinājuma atsvaru pirms otrā uzstādīšanas, noņemiet to un neaizmirstiet par to. Izmantojiet kontrolsarakstu: "1. izmēģinājuma atsvars noņemts, 2. izmēģinājuma atsvars noņemts" - pirms aprēķināšanas pārliecinieties, ka uz rotora nav lieku masu. Piestiprinot atsvarus, vienmēr pārbaudiet to uzticamību. Labāk veltiet papildu 5 minūtes urbšanai vai skrūvju pievilkšanai, nekā vēlāk meklējiet izmesto daļu. Nekad nestāviet iespējamās svara izmešanas plaknē griešanās laikā - tas ir drošības noteikums un arī kļūdas gadījumā.

Neizmantojot instrumenta iespējas: Daži operatori neapzināti ignorē noderīgas Balanset-1A funkcijas. Piemēram, viņi nesaglabā ietekmes koeficientus līdzīgiem rotoriem, neizmanto ripošanas grafikus un spektra režīmu, ja instruments tos nodrošina. Ieteikums: iepazīstieties ar instrumenta rokasgrāmatu un izmantojiet visas tās opcijas. Balanset-1A var veidot vibrācijas izmaiņu grafikus ripošanas laikā (noderīgi rezonanses noteikšanai), veikt spektrālo analīzi (palīdz nodrošināt, ka dominē 1× harmonika) un pat izmērīt relatīvo vārpstas vibrāciju, izmantojot bezkontakta sensorus, ja tādi ir pievienoti. Šīs funkcijas var sniegt vērtīgu informāciju. Turklāt saglabātie ietekmes koeficienti ļaus nākamreiz balansēt līdzīgu rotoru bez izmēģinājuma atsvariem — pietiks ar vienu palaišanu, ietaupot laiku.

Rezumējot, katru kļūdu ir vieglāk novērst nekā labot. Rūpīga sagatavošanās, precīza mērīšanas metodoloģijas ievērošana, uzticamu stiprināšanas līdzekļu izmantošana un instrumentu loģikas pielietošana ir veiksmīgas un ātras balansēšanas atslēgas. Ja kaut kas noiet greizi, nevilcinieties pārtraukt procesu, analizējiet situāciju (iespējams, ar vibrācijas diagnostikas palīdzību) un tikai tad turpiniet. Balansēšana ir iteratīvs process, kam nepieciešama pacietība un precizitāte.

Iestatīšanas un kalibrēšanas piemērs praksē:

Iedomājieties, ka mums ir jābalansē divu identisku ventilācijas iekārtu rotori. Instrumenta iestatīšana tiek veikta pirmajam ventilatoram: mēs instalējam programmatūru, pievienojam sensorus (divus uz balstiem, optiskos uz statīva), sagatavojam ventilatoru iedarbināšanai (noņemam korpusu, uzliekam atzīmi). Mēs veicam pirmā ventilatora balansēšanu ar izmēģinājuma atsvariem, instruments aprēķina un iesaka korekciju - mēs to uzstādām, panākam vibrācijas samazinājumu līdz standartiem. Pēc tam mēs saglabājam koeficientu failu (caur instrumenta izvēlni). Tagad, pārejot uz otro identisko ventilatoru, mēs varam ielādēt šo failu. Instruments nekavējoties pieprasīs veikt kontroles palaišanu (būtībā 0. palaišanas mērījums otrajam ventilatoram) un, izmantojot iepriekš ielādētos koeficientus, nekavējoties norādīt korekcijas atsvaru masas un leņķus otrajam ventilatoram. Mēs uzstādām atsvarus, iedarbinām - un jau no pirmā mēģinājuma iegūstam ievērojamu vibrācijas samazinājumu, parasti pielaides robežās. Tādējādi instrumenta iestatīšana ar kalibrēšanas datu saglabāšanu pirmajā iekārtā ļāva ievērojami samazināt otrās iekārtas balansēšanas laiku. Protams, ja otrā ventilatora vibrācija nesamazinājās līdz standartam, papildu ciklus ar izmēģinājuma atsvariem var veikt atsevišķi, taču bieži vien saglabātie dati izrādās pietiekami.

Kvalitātes standartu līdzsvarošana

IV daļa: Bieži uzdotie jautājumi un piezīmes par lietošanu

Šajā sadaļā ir apkopoti praktiski padomi un atbildes uz jautājumiem, kas visbiežāk rodas lauka apstākļu speciālistiem.

4.1. sadaļa: Vispārīgi bieži uzdotie jautājumi (BUJ)

Kad izmantot 1 plaknes un kad 2 plakņu balansēšanu?
Šauriem, diska formas rotoriem (L/D attiecība) izmantojiet vienas plaknes (statisko) balansēšanu < 0,25), kur pāra disbalanss ir niecīgs. Praktiski visiem pārējiem rotoriem, īpaši ar L/D >, izmantojiet divu plakņu (dinamisko) balansēšanu. 0,25 vai darbojas lielā ātrumā.

Ko darīt, ja testa svars izraisīja bīstamu vibrācijas pieaugumu?
Nekavējoties apturiet mašīnu. Tas nozīmē, ka testa svars tika uzstādīts tuvu esošajam smagajam punktam, kas vēl vairāk saasināja nelīdzsvarotību. Risinājums ir vienkāršs: pārvietojiet testa svaru par 180 grādiem no tā sākotnējās pozīcijas.

Vai saglabātos ietekmes koeficientus var izmantot citai iekārtai?
Jā, bet tikai tad, ja otra mašīna ir absolūti identiska — tas pats modelis, tas pats rotors, tā pati pamatne, tie paši gultņi. Jebkuras konstrukcijas stingrības izmaiņas mainīs ietekmes koeficientus, padarot tos nederīgus. Labākā prakse ir vienmēr veikt jaunus izmēģinājuma braucienus katrai jaunai mašīnai.

Kā ņemt vērā ķīļrievas? (ISO 8821)
Standarta prakse (ja vien dokumentācijā nav norādīts citādi) ir izmantot "pusi atslēgas" vārpstas atslēgas gropē, balansējot bez pretdaļas. Tas kompensē tās atslēgas daļas masu, kas aizpilda vārpstas rievu. Izmantojot pilnu atslēgu vai balansējot bez atslēgas, mezgls tiks nepareizi līdzsvarots.

Kādi ir vissvarīgākie drošības pasākumi?

• Elektrodrošība: Izmantojiet pieslēguma shēmu ar diviem secīgiem slēdžiem, lai novērstu nejaušu rotora "izslēgšanos". Uzstādot svarus, ievērojiet bloķēšanas un atvienošanas (LOTO) procedūras. Darbs jāveic uzraudzībā, darba zonai jābūt norobežotai.
• Mehāniskā drošība: Nestrādājiet vaļīgā apģērbā ar plīvojošiem elementiem. Pirms darba uzsākšanas pārliecinieties, vai visi aizsargi ir savās vietās. Nekad nepieskarieties rotējošām detaļām un nemēģiniet manuāli bremzēt rotoru. Pārliecinieties, vai korektīvie svari ir droši nostiprināti, lai tie nekļūtu par šāviņiem.
• Vispārējā ražošanas kultūra: Uzturēt darba vietas tīrību, neapgrūtināt gājēju celiņus.

4.2. sadaļa: Balansēšanas rokasgrāmata konkrētiem iekārtu tipiem

Rūpnieciskie ventilatori un dūmu nosūcēji:

• Problēma: Visvairāk pakļauts nelīdzsvarotībai produkta uzkrāšanās dēļ uz asmeņiem (masas pieaugums) vai abrazīvā nodiluma (masas zudums) dēļ.
• Procedūra: Pirms darba uzsākšanas vienmēr rūpīgi notīriet lāpstiņriteni. Balansēšanai var būt nepieciešami vairāki posmi: vispirms pats lāpstiņritenis, pēc tam montāža ar vārpstu. Pievērsiet uzmanību aerodinamiskajiem spēkiem, kas var izraisīt nestabilitāti.

Sūkņi:

• Problēma: Galvenais ienaidnieks - kavitācija.
• Procedūra: Pirms balansēšanas pārliecinieties, vai ieplūdes atverē ir pietiekama kavitācijas rezerve (NPSHa). Pārbaudiet, vai iesūkšanas cauruļvads vai filtrs nav aizsērējis. Ja dzirdat raksturīgu "grants" troksni un vibrācija ir nestabila, vispirms novērsiet hidraulisko problēmu.

Drupinātāji, smalcinātāji un mulčeri:

• Problēma: Ekstrēms nodilums, iespējamas lielas un pēkšņas nelīdzsvarotības izmaiņas āmura/sitēja lūzuma vai nodiluma dēļ. Rotori ir smagi un darbojas ar lielu trieciena slodzi.
• Procedūra: Pārbaudiet darba elementu integritāti un stiprinājumu. Spēcīgas vibrācijas dēļ var būt nepieciešams papildu mašīnas rāmja nostiprinājums pie grīdas, lai iegūtu stabilus rādījumus.

Elektromotora armatūras:

• Problēma: Var būt gan mehāniski, gan elektriski vibrācijas avoti.
• Procedūra: Izmantojiet spektra analizatoru, lai pārbaudītu vibrāciju divreiz lielākā frekvencē nekā barošanas avots (piemēram, 100 Hz). Tās klātbūtne norāda uz elektriskiem darbības traucējumiem, nevis disbalansu. Līdzstrāvas motora armatūrām un indukcijas motoriem tiek piemērota standarta dinamiskās balansēšanas procedūra.

Secinājums

Rotoru dinamiskā balansēšana, izmantojot pārnēsājamus instrumentus, piemēram, Balanset-1A, ir spēcīgs instruments rūpniecisko iekārtu darbības uzticamības un efektivitātes palielināšanai. Tomēr, kā liecina analīze, šīs procedūras panākumi ir atkarīgi ne tik daudz no paša instrumenta, cik no speciālista kvalifikācijas un spējas pielietot sistemātisku pieeju.

Šīs rokasgrāmatas galvenos secinājumus var reducēt uz vairākiem pamatprincipiem:

Sagatavošana nosaka rezultātu: Veiksmīgas balansēšanas obligātie nosacījumi ir rūpīga rotora tīrīšana, gultņu un pamatnes stāvokļa pārbaude, kā arī sākotnējā vibrācijas diagnostika, lai izslēgtu citus defektus.

Atbilstība standartiem ir kvalitātes un juridiskās aizsardzības pamatā: ISO 1940-1 piemērošana atlikušo nelīdzsvarotības pielaižu noteikšanai pārveido subjektīvo novērtējumu objektīvā, izmērāmā un juridiski nozīmīgā rezultātā.

Instruments ir ne tikai balansētājs, bet arī diagnostikas rīks: Nespēja līdzsvarot mehānismu vai nolasījumu nestabilitāte nav instrumenta kļūmes, bet gan svarīgas diagnostikas pazīmes, kas norāda uz nopietnākām problēmām, piemēram, nepareizu izlīdzināšanu, rezonansi, gultņu defektiem vai tehnoloģiskiem pārkāpumiem.

Procesa fizikas izpratne ir būtiska nestandarta uzdevumu risināšanā: Zināšanas par atšķirībām starp stingriem un elastīgiem rotoriem, rezonanses ietekmes, termisko deformāciju un tehnoloģisko faktoru (piemēram, kavitācijas) izpratne ļauj speciālistiem pieņemt pareizus lēmumus situācijās, kad standarta soli pa solim sniegtie norādījumi nedarbojas.

Tādējādi efektīva lauka balansēšana ir precīzu mērījumu, ko veic ar mūsdienīgiem instrumentiem, un dziļas analītiskas pieejas sintēze, kuras pamatā ir vibrācijas teorijas, standartu un praktiskās pieredzes zināšanas. Ievērojot šajā rokasgrāmatā sniegtos ieteikumus, tehniskie speciālisti varēs ne tikai veiksmīgi tikt galā ar tipiskiem uzdevumiem, bet arī efektīvi diagnosticēt un risināt sarežģītas, nebūt ne triviālas rotējošu iekārtu vibrāciju problēmas.