Lauka dinamiskā balansēšana

I daļa: Dinamiskās balansēšanas teorētiskie un normatīvie pamati

Field dynamic balancing is one of the key operations in vibration commissioning and condition-based maintenance, aimed at extending the service life of industrial equipment and preventing emergency situations. The use of portable instruments such as Balanset-1A allows these operations to be performed directly at the operating site, minimizing downtime and costs associated with dismantling. However, successful balancing requires not only the ability to work with the instrument, but also a deep understanding of the physical processes underlying vibration, as well as knowledge of the regulatory framework governing the quality of work.

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 trīspakāpju metode divu plakņu balansēšanai: sākotnējais mērījums un divi mēģinājumi ar izmēģinājuma atsvariem (pa vienam katrā plaknē). Vienas plaknes balansēšanai parasti pietiek ar diviem mēģinājumiem — 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

Statiskā nelīdzsvarotība (vienplaknē): In this type of unbalance the rotor's central principal axis of inertia is displaced parallel to the axis of rotation - the center of mass is offset radially from the rotation axis. In a static state, such a rotor, installed on horizontal knife-edges (parallel ways), will always turn with the heavy side downward. Static unbalance is dominant for thin, disk-shaped rotors where the length-to-diameter ratio (L/D) is below approximately 0.5, for example, grinding wheels or narrow fan impellers. Static unbalance elimination is possible by installing one corrective weight in one correction plane, diametrically opposite to the heavy point - a single-plane approach that is valid at moderate speeds (roughly under 1000 rpm); high-speed narrow discs still require two-plane balancing.

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.

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.

Pirms darba uzsākšanas ir ārkārtīgi svarīgi klasificēt rotoru, korelējot tā darba ātrumu ar zināmām (vai aprēķinātām) kritiskajām frekvencēm. Ja rezonansi nav iespējams apiet, balansēšanas laikā ieteicams īslaicīgi mainīt ierīces montāžas apstākļus, lai nobīdītu rezonansi.

1.2. sadaļa: Normatīvais regulējums: ISO standarti

Balansēšanas jomas standarti pilda vairākas galvenās funkcijas: tie izveido vienotu tehnisko terminoloģiju, definē kvalitātes prasības un, kas ir svarīgi, kalpo par pamatu kompromisam starp tehnisko nepieciešamību un ekonomisko iespējamību.

ISO 21940-11 (agrāk ISO 1940-1): kvalitātes prasības stingru rotoru balansēšanai

This standard is the fundamental document for determining permissible residual unbalance. It introduces the concept of balance quality grade (G), which is chosen by machine type only. The speed enters later, when the grade is converted into a permissible specific unbalance: e_{uz vienu} = (G × 9549) / n.

Kvalitātes klase G: Each type of equipment corresponds to a specific quality grade that remains constant regardless of rotation speed. For example, grade G6.3 is recommended for fans, pumps and general-purpose electric motors, G16 for crushers and agricultural machinery, and G2.5 for turbines and turbo-compressors.

Pieļaujamā atlikušā disbalansa (U) aprēķins_{uz vienu}): The standard allows calculation of a specific permissible unbalance value that serves as a target indicator during balancing. The calculation is performed in three stages:

1. Pieļaujamā īpatnējā disbalansa (e) noteikšana_{uz vienu}), izmantojot formulu:
   e uz = (G × 9549) / n
   kur G ir balansēšanas kvalitātes klase (piem., 2.5), n ir darba rotācijas frekvence, rpm. Mērvienība e_{uz vienu} ir g·mm/kg vai μm.
2. Pieļaujamā atlikušā disbalansa (U) noteikšana_{uz vienu}) visam rotoram:
   U uz = e uz × M
   kur M ir rotora masa, kg. U mērvienība_{uz vienu} ir g·mm.
3. Allocation of U_{uz vienu} between the two correction planes. For a symmetric rotor, split it 50/50 (in the example below: 19.9 g·mm per plane). For an asymmetric between-bearing rotor: U_{pa kreisi} = U_{uz vienu} × (b/L), U_{pa labi} = U_{uz vienu} × (a/L), where a and b are the distances from the center of mass to the left and right bearings and L = a + b. Overhung rotors require a moment-based recalculation with a tighter tolerance on the overhung plane. Balanset-1A performs this allocation automatically and shows the per-plane residual unbalance (D1, D2) next to the balancing tolerance on the Result tab.

ISO 20806:2009: kritēriji un aizsardzības pasākumi vidēju un lielu rotoru balansēšanai 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.

Trūkumi un ierobežojumi:

• 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.
• Grūtības ar smagu nelīdzsvarotību: Ļoti liela sākotnējā disbalansa gadījumos plaknes izvēles un korektīvā svara ierobežojumi var neļaut sasniegt nepieciešamo balansēšanas kvalitāti.

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

The success of balancing depends overwhelmingly on the thoroughness of preparatory work. Most failures are related not to instrument malfunction, but to ignoring factors affecting measurement repeatability. The main preparation principle is to exclude all other possible sources of vibration so that the instrument measures only the effect of unbalance.

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

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

Pirms balansēšanas ir lietderīgi veikt iepriekšēju vibrācijas mērījumu vibrometra režīmā. Balanset-1A programmatūrai ir režīms "Vibrācijas mērītājs" (poga F5), kurā var izmērīt kopējo vibrāciju un atsevišķi komponentu rotācijas frekvencē (1×) pirms jebkādu atsvaru uzstādīšanas.

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.

2. solis: Visaptveroša mehāniskā pārbaude (kontrolsaraksts)

• Rotors: Thoroughly clean all rotor surfaces from dirt, rust and built-up deposits (caked product). Even a small amount of dirt at a large radius creates significant unbalance. Check for absence of broken or missing elements.
• Gultņi: Pārbaudiet gultņu komplektus, vai nav pārmērīgas brīvkustības, svešu trokšņu un pārkaršanas. Nodiluši gultņi neļaus iegūt stabilus rādījumus.
• Pamats un rāmis: Ensure that the unit is installed on a rigid foundation. Check the torque of the anchor bolts and the absence of cracks in the frame.
• Disks: Siksnu piedziņu gadījumā pārbaudiet siksnas spriegojumu un stāvokli. Sakabes savienojumu gadījumā - vārpstas izlīdzinājumu.
• Drošība: Nodrošināt visu aizsargierīču esamību un darbspēju.

2.2. sadaļa: Instrumenta iestatīšana un konfigurācija

Aparatūras instalēšana

Vibrācijas sensori (akselerometri):

• Connect sensor cables to corresponding instrument connectors (e.g., X1 and X2 for Balanset-1A; on newer revisions the connectors are labeled Ch-1 and Ch-2).
• Uzstādiet sensorus uz gultņu korpusiem pēc iespējas tuvāk rotoram.
• Galvenā prakse: Lai iegūtu maksimālu signālu, sensori jāuzstāda virzienā, kur vibrācija ir maksimāla. Lai nodrošinātu stingru kontaktu, izmantojiet jaudīgu magnētisko pamatni vai vītņotu stiprinājumu.

Fāzes sensors (lāzera tahometrs):

• Connect the sensor to the special input (X3 for Balanset-1A; labeled Tacho on newer revisions).
• Piestipriniet nelielu atstarojošas lentes gabalu pie rotora vārpstas vai citas rotējošās daļas.
• Uzstādiet tahometru tā, lai lāzera stars stabili trāpītu atzīmei visā apgrieziena laikā.

Programmatūras konfigurācija (Balanset-1A)

• Launch the software and connect the USB interface module (administrator rights are not required).
• Go to the balancing module (F7 - Balancing). Create a new record for the unit being balanced.
• Select balancing type: 1-plane (static, the F2 - Single-plane tab) for narrow rotors or 2-plane (dynamic, the F3 - Two-plane tab) for most other cases.
• Definējiet korekcijas plaknes: izvēlieties vietas uz rotora, kur var droši uzstādīt korekcijas atsvarus.

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

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.

1. skrējiens: izmēģinājuma svars 1. plaknē

• Apturiet mašīnu.
• Izmēģinājuma svara izvēle: The trial weight mass should be sufficient to cause noticeable change in vibration parameters (amplitude change of at least 20-30% OR phase change of at least 20-30 degrees). You do not have to guess the starting mass: after Run 0 the software's First Trial Weight Estimator recommends both the trial weight mass and its installation angle from the tachometer mark, and the program warns if the installed weight turns out to be too small.
• Izmēģinājuma atsvaru uzstādīšana: Droši piestipriniet nosvērto izmēģinājuma svaru zināmā rādiusā 1. plaknē. Reģistrējiet leņķisko pozīciju.
• Iedarbiniet mašīnu ar tādu pašu stabilu ātrumu.
• Veiciet otro mērījumu.
• Apstādiniet mašīnu un remove the trial weight. If removing it is impractical, you can leave it installed - check the "Leave on rotor" box in the software so the calculation accounts for it.

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

• Atkārtojiet tieši tāpat kā 2. darbībā, bet uzstādiet izmēģinājuma svaru 2. plaknē.
• Sākt, izmērīt, apturēt un remove the trial weight (or leave it with the "Leave on rotor" box checked, as in Run 1).

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.

Run T (Trim): Verification measurement and fine balancing

• 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 aprēķinās nelielu "smalko" (apgriešanas) korekciju.
• Pēc pabeigšanas saglabājiet ziņojumu un ietekmes koeficientus iespējamai turpmākai izmantošanai.

III daļa: Padziļināta problēmu risināšana un traucējummeklēšana

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

3.1. sadaļa: Mērījumu nestabilitātes diagnostika un pārvarēšana

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.

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.
• Gultņu defekti: Pārmērīga iekšējā klīrensa dēļ ritošajos gultņos vai gultņa čaulas nodilums ļauj vārpstai haotiski pārvietoties balsta iekšpusē.
• Ar procesu saistīta nestabilitāte:
  • Aerodinamika (ventilatori): Turbulenta gaisa plūsma, plūsmas atdalīšanās no lāpstiņām var izraisīt nejaušus spēka efektus.
  • Hidrauliskā (sūkņi): Kavitācija rada spēcīgus, nejaušus hidrauliskus triecienus, kas maskē periodisko signālu no nelīdzsvarotības.
  • Iekšējā masas kustība (drupinātāji, dzirnavas): Materiāls var pārdalīties rotora iekšpusē, darbojoties kā "mobilais disbalanss".
• Rezonanse: Ja darbības ātrums ir ļoti tuvs konstrukcijas dabiskajai frekvencei, pat nelielas ātruma svārstības izraisa milzīgas vibrācijas amplitūdas un fāzes izmaiņas.
• Termiskie efekti: Mašīnai sasilstot, termiskā izplešanās var izraisīt vārpstas saliekšanos vai izlīdzinājuma izmaiņas.

3.2. sadaļa: Kad balansēšana nepalīdz: sakņu defektu noteikšana

Simptoms: Balansēšanas procedūra ir veikta, rādījumi ir stabili, bet galīgā vibrācija joprojām ir augsta.

Using the vibration spectrum for differential diagnosis (in the Balanset software: F8 - Charts, "F5-Spectrum (Hz)" tab):

• Vārpstas novirze: Galvenā pazīme - augsts vibrācijas maksimums pie 2x apgr./min frekvences. Raksturīga augsta aksiālā vibrācija.
• Ritgultņu defekti: Manifest as high-frequency vibration at characteristic "bearing" frequencies (BPFO, BPFI, BSF, FTF). Note that detailed rolling-bearing diagnostics is beyond the scope of Balanset-1A: the instrument measures vibration velocity in the 5-1000 Hz band, the sensor response rolls off above roughly 550 Hz, and there is no envelope (demodulation) analysis - use a dedicated bearing analyzer for that task.
• Vārpstas loks: Manifests as high peak at 1x RPM but often accompanied by noticeable component at 2x RPM. When the rotor is balanced on a mandrel, the software offers built-in runout compensation: the F7 - Run Ecc measurement (taken with the rotor turned 180 degrees on the mandrel) together with the "Subtract mandrel runout from measurements" option, so eccentricity is not mistaken for unbalance.
• Elektriskās problēmas (elektromotori): Magnētiskā lauka asimetrija var izraisīt vibrāciju divreiz lielākā frekvencē nekā barošanas avots (100 Hz 50 Hz tīklam).

Biežāk sastopamās balansēšanas kļūdas un to novēršanas padomi

• Bojāta vai netīra rotora balansēšana: Pirms balansēšanas vienmēr pārbaudiet mehānisma stāvokli.
• Pārāk mazs testa svars: Tiecieties pēc vibrācijas maiņas noteikuma 20-30%.
• Inconsistent operating speed between runs: Visu mērījumu laikā vienmēr uzturiet stabilu un vienādu griešanās ātrumu.
• Fāzes un atzīmju kļūdas: Rūpīgi uzraugiet leņķa noteikšanu. Korekcijas svara leņķi parasti mēra no izmēģinājuma svara pozīcijas rotācijas virzienā.
• Nepareiza svaru piestiprināšana vai zaudēšana: Strictly follow the methodology - remove the trial weight after the run, or, if it stays on the rotor, make sure the "Leave on rotor" box is checked so the calculation accounts for it.

Kvalitātes standartu līdzsvarošana

Note: the grade number is the product e_{uz vienu}·ω in mm/s. The permissible specific unbalance itself is speed-dependent: e_{uz vienu} = (G × 9549) / n [μm]. Example: G6.3 at 1500 rpm gives e_{uz vienu} = 40.1 μm; at 3000 rpm it gives 20.1 μm.

IV daļa: Bieži uzdotie jautājumi un piezīmes par lietošanu

4.1. sadaļa: Vispārīgi bieži uzdotie jautājumi (BUJ)

Kad man vajadzētu izmantot vienas plaknes vai divu plakņu balansēšanu?
Use 1-plane (static) balancing for narrow, disk-shaped rotors where the length-to-diameter ratio (L/D) is below approximately 0.5 and the speed is moderate (roughly under 1000 rpm), such as grinding wheels or narrow fan impellers. Use 2-plane (dynamic) balancing for elongated rotors, for any L/D above approximately 0.5, and for high-speed narrow discs. Two-plane balancing corrects both static unbalance and couple (moment) unbalance.

Kas jādara, ja testa svars izraisa bīstamu vibrācijas pieaugumu?
Nekavējoties apturiet iekārtu. Tas norāda, ka testa svars tika uzstādīts tuvu esošajam smagajam punktam, saasinot nelīdzsvarotību. Risinājums ir pārvietot testa svaru par 180 grādiem no tā sākotnējās pozīcijas un atkārtot mērījumu. Tas nodrošina, ka testa svars rada pretēju efektu, nevis pastiprina esošo nelīdzsvarotību.

Vai es varu izmantot saglabātos ietekmes koeficientus citai iekārtai?
Jā, bet tikai tad, ja mašīnas ir absolūti identiskas — viens un tas pats modelis, viens un tas pats rotors, viena un tā pati pamatne, vienādi gultņi. Jebkuras konstrukcijas stingrības izmaiņas mainīs ietekmes koeficientus un padarīs tos nederīgus. Labākā prakse ir vienmēr veikt jaunus izmēģinājuma braucienus katrai jaunai mašīnai, lai nodrošinātu precīzus korekcijas aprēķinus.

Kāda ir atšķirība starp statisko un dinamisko nelīdzsvarotību?
In static unbalance the rotor's central principal axis of inertia is displaced parallel to the rotation axis - the center of mass is offset radially from the axis - and it can be detected without spinning by placing the rotor on knife-edge supports. Dynamic unbalance is a combination of static and couple unbalance where the principal axis of inertia doesn't coincide with the rotation axis - it only manifests during rotation and requires two-plane correction.

Kāpēc mani balansēšanas rādījumi ir nestabili (peldoši)?
Nestabili rādījumi norāda, ka sistēmas vibrācijas reakcija ir neparedzama. Biežākie cēloņi ir: mehāniska vaļīgums (vaļīgas skrūves, plaisas), nodiluši gultņi ar pārmērīgu brīvkustību, procesa nestabilitāte (kavitācija sūkņos, turbulence ventilatoros), rezonanse (darbības ātrums tuvu dabiskajai frekvencei), termiski efekti iesilšanas laikā vai vibrācija no blakus esošajām iekārtām. Pirms balansēšanas mēģinājuma novērsiet šīs problēmas.

Kas ir trīspakāpju metode divu plakņu balansēšanā?
Trīs reižu metode ietver: 0. reizi — sākotnējo mērījumu bez izmēģinājuma atsvariem, lai noteiktu bāzes vibrāciju; 1. reizi — mērījumu ar izmēģinājuma atsvaru, kas uzstādīts 1. plaknē, lai noteiktu tā ietekmi; 2. reizi — mērījumu ar izmēģinājuma atsvaru, kas pārvietots uz 2. plakni. Pamatojoties uz šiem trim datu punktiem, instruments aprēķina precīzus korektīvos atsvarus, kas nepieciešami abām plaknēm, izmantojot ietekmes koeficienta metodi.

Kā aprēķināt pieļaujamo atlikušo disbalansu saskaņā ar ISO 1940-1?
First calculate permissible specific unbalance: e_{uz vienu} = (G × 9549) / n, where G is the quality grade (e.g., 2.5 for turbines, 6.3 for fans) and n is RPM. Then calculate permissible residual unbalance: U_{uz vienu} = e_{uz vienu} × M, where M is rotor mass in kg. For example, a 5 kg rotor at 3000 RPM with G2.5: e_{uz vienu} = (2.5 × 9549)/3000 = 7.96 μm, U_{uz vienu} = 7.96 × 5 = 39.8 g·mm.

Kāds ir minimālais izmēģinājuma svara efekts, kas nepieciešams precīzai balansēšanai?
Izmēģinājuma atsvaram jāizraisa vismaz 20–30% vibrācijas amplitūdas izmaiņas VAI 20–30 grādu fāzes leņķa izmaiņas. Ja efekts ir pārāk mazs, lietderīgais signāls noslīk mērījumu troksnī, izraisot neprecīzus korekcijas aprēķinus. Ja nekas nemainās, palieliniet izmēģinājuma atsvara masu (drošības robežās), līdz sasniedzat pietiekamu efektu.

How do I account for keyways? (ISO 8821, now ISO 21940-32:2012)
Standard practice is to use a "half-key" in the shaft keyway when balancing without the mating part, as specified in ISO 21940-32:2012 (which superseded ISO 8821). This compensates for the mass of that part of the key that fills the groove on the shaft.

4.2. sadaļa: Balansēšanas rokasgrāmata konkrētiem iekārtu tipiem

Industrial fans and induced-draft (ID) fans:

• Problēma: Visvairāk pakļauts nelīdzsvarotībai produktu uzkrāšanās uz asmeņiem vai abrazīvā nodiluma dēļ.
• Procedūra: Pirms darba uzsākšanas vienmēr rūpīgi notīriet lāpstiņriteni. 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 nav aizsērējis.

Drupinātāji, smalcinātāji un mulčeri:

• Problēma: Ekstrēms nodilums, iespējamas lielas nelīdzsvarotības izmaiņas āmura lūzuma vai nodiluma dēļ.
• Procedūra: Pārbaudiet darba elementu integritāti un stiprinājumu. Var būt nepieciešams papildu mašīnas rāmja stiprinājums.

Elektromotora armatūras:

• Problēma: Var būt gan mehāniski, gan elektriski vibrācijas avoti.
• Procedūra: Use the vibration spectrum (F8 - Charts) to check for vibration at twice the supply frequency. Its presence indicates electrical malfunction, not unbalance.

Secinājums

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

Galvenie principi:

• Sagatavošana nosaka rezultātu: Rūpīga rotora tīrīšana, gultņu un pamatnes stāvokļa pārbaude, kā arī sākotnējā vibrācijas diagnostika ir obligāti nosacījumi veiksmīgai balansēšanai.
• Atbilstība standartiem ir kvalitātes pamats: ISO 1940-1 piemērošana pārveido subjektīvo novērtējumu objektīvā, izmērāmā un juridiski nozīmīgā rezultātā.
• Instruments ir ne tikai balansētājs, bet arī diagnostikas rīks: Nespēja noturēt līdzsvaru vai lasīšanas nestabilitāte ir svarīgas diagnostikas pazīmes, kas norāda uz nopietnākām problēmām.
• Procesa fizikas izpratne ir būtiska nestandarta uzdevumu risināšanā: Zināšanas par atšķirībām starp stingriem un elastīgiem rotoriem, rezonanses ietekmes izpratne ļauj speciālistiem pieņemt pareizus lēmumus.

Ievērojot šajā rokasgrāmatā sniegtos ieteikumus, tehniskie speciālisti varēs ne tikai veiksmīgi tikt galā ar tipiskiem uzdevumiem, bet arī efektīvi diagnosticēt un risināt sarežģītas, nebūtiskas rotējošu iekārtu vibrācijas problēmas.