1. Ievads

Lauksaimniecības tehnikas rotori (kombainu kuļtrumuļi, salmu smalcinātāji, rotējošās pļaujmašīnas u.c.) griežas lielā ātrumā un pārvadā ievērojamu masu. Pat neliela šādu rotoru nelīdzsvarotība var izraisīt spēcīgas vibrācijas, kas ietekmē visas mašīnas darbību. Rotoru balansēšana ir būtiska kombainu un pļaujmašīnu apkopes sastāvdaļa, kas nosaka iekārtas uzticamību un efektivitāti. Tomēr praksē šim aspektam bieži tiek pievērsta nepietiekama uzmanība. Rezultātā nelīdzsvarotas vienības izraisa paātrinātu detaļu nodilumu, negaidītus bojājumus sezonas laikā un pat rada draudus drošībai. Šajā materiālā ir detalizēti aplūkots, kāpēc ir tik nepieciešama rotoru balansēšana, kādām vienībām tā ir nepieciešama, kādas balansēšanas metodes pastāv un kā modernā iekārta Balanset-1A palīdz risināt vibrācijas problēmas. Reāli piemēri un ekonomiskie aprēķini parādīs lauksaimniekiem un saimniecību vadītājiem, ka pareiza balansēšana nav izdevumi, bet gan ieguldījums iekārtu nepārtrauktā darbībā un ilgā kalpošanas laikā.

2. Kas ir nelīdzsvarotība un tās sekas

Rotora nelīdzsvarotība ir nevienmērīgs masas sadalījums attiecībā pret rotācijas asi. Citiem vārdiem sakot, rotoram ir “smaga” puse vai sekcija, kas rotācijas laikā rada vibrācijas. Izšķir divus galvenos nelīdzsvarotības veidus: statisko un dinamisko.

Statiskā nelīdzsvarotība rodas, ja rotora smaguma centrs nesakrīt ar tā rotācijas asi. Piemēram, ja rotors ir brīvi piekārts vai uzstādīts uz horizontālām prizmām, tas griezīsies ar smago daļu uz leju. Lai novērstu šādu nelīdzsvarotību, pietiek ar svaru pievienot vai noņemt vienā plaknē, līdz smaguma centrs sakrīt ar rotācijas asi.

Dinamiskā nelīdzsvarotība ir sarežģītāka: tā rodas, ja smagas sekcijas atrodas dažādos rotoru galos. Statiskā stāvoklī šāds rotors var izskatīties līdzsvarots (šķiet, ka smagie punkti pretējos galos kompensē viens otru), taču, griežot, centrbēdzes spēki no šīm sekcijām iedarbojas dažādās plaknēs, izraisot vibrāciju. Dinamisko nelīdzsvarotību nevar novērst, pieliekot svaru vienā punktā – nepieciešama balansēšana divās plaknēs (katrā rotora galā).

Nelīdzsvarotības sekas parādās ātri un negatīvi ietekmē iekārtu. Spēcīga vibrācija no nesabalansēta rotora palielina dinamisko slodzi uz gultņiem un stiprinājumiem, izraisot to priekšlaicīgu atteici. Agregāti, kuriem vajadzētu kalpot gadiem ilgi, nolietojas dažu mēnešu laikā – piemēram, gultņi jāmaina ik pēc 2-3 mēnešiem.

Nesabalansētas rotējošās daļas arī rada metāla nogurumu rāmī un stiprinājumiem: parādās plaisas, atslābst skrūves, deformējas stiprinājumi. Šādu slēptu bojājumu uzkrāšanās var izraisīt pēkšņu nopietnu bojājumu, piemēram, vienības korpusa iznīcināšanu vai rotējošas daļas atdalīšanu.

Turklāt vibrācija samazina iekārtas veiktspēju un efektivitāti. Daļa enerģijas tiek izšķiesta svārstībām, nevis lietderīgam darbam. Tiek lēsts, ka iekārtas var zaudēt līdz pat 30% produktivitātes, ja tās mehānismi nav līdzsvaroti. Kombains ar vibrējošu trumuli kuļ un sliktāk attīra graudus, un var palielināties ražas zudumi. Operatoram spēcīga vibrācija nozīmē samazinātu komfortu un nogurumu; kabīne ir trokšņaina, sīkas detaļas grabē.

Dažos gadījumos nelīdzsvarotība kļūst arī par drošības problēmu: izvērsts smags fragments (piemēram, salmu smalcināšanas nazis, kad saplīst stiprinājums) rada briesmas, un pārmērīga vibrācija var apgrūtināt iekārtas vadību. Tāpēc nelīdzsvarotība nav tikai neliela vibrācija, bet gan nopietna problēma, kas izraisa palielinātu nodilumu, negadījumus, samazinātu efektivitāti un cilvēku riskus.

3. Kuriem kombainu un pļaujmašīnu rotējošiem blokiem ir nepieciešama balansēšana

Gandrīz visām kombainiem un rotējošām pļaujmašīnām rotējošajām vienībām, kurām ir ievērojama masa vai griešanās ātrums, ir nepieciešama balansēšana. Apskatīsim vissvarīgākās vienības:

Kombaina kulšanas bungas

Šis ir galvenais rotors klasiskajā ražas kombainā, kas atbild par graudu kulšanu. Bungam parasti ir liels diametrs, tas sver simtiem kilogramu un griežas lielā ātrumā (piemēram, 500–1000 apgr./min.). Ražotāji rūpnīcā trumuļu līdzsvaro, taču ar laiku līdzsvars var tikt izjaukts sitēju nodiluma, netīrumu saķeres, detaļu nomaiņas pēc remonta dēļ u.c.. Nesabalansēts kuļtrumulis rada vibrāciju, kas tiek pārnesta uz visu kombaina korpusu, paātrinot gultņu un rāmja nodilumu. Īpaši tiek ietekmētas ieliektās, trumuļu siksnas un piedziņas siksnas. Kombaina vienmērīgai darbībai un ilgam kalpošanas laikam nepieciešama regulāra trumuļa dinamiskā balansēšana (jāpiezīmē, ka pēc jebkura darba ar trumuli – sitēju maiņa, vārpstas remonts – nepieciešama pārbalansēšana).

Kulšanas sitēju un rotoru sistēmas

Kombainos bez galvenā trumuļa ir arī citi kuļ-separatora ierīces rotējošie agregāti. Klasiskajos kombainos aiz trumuļa atrodas sitējs (mešanas trumulis), kas paātrina masas pāreju uz salmu staidītāju – tas arī griežas lielā ātrumā un nelīdzsvarotā rada vibrācijas. Rotējošajos kombainos trumuļa vietā izmanto garu galveno rotoru (aksiālo rotoru), kas veic gan kulšanu, gan atdalīšanu. Šāds rotors būtībā ir gara skrūve/trumulis, kam nepieciešama kritiska dinamiskā balansēšana. Jebkurš no šiem mezgliem (bungas, sita, rotors) ir rūpīgi jāsabalansē, pretējā gadījumā vibrācija samazinās kulšanas efektivitāti un var atslēgt dārgas sastāvdaļas (salmu staidītājus, sietus, gultņus utt.).

Salmu smalcinātājs

Šī iekārta ir uzstādīta pie kombaina izejas un kalpo salmu smalcināšanai un kaisīšanai. Salmu smalcinātāja rotors parasti ir cilindriska vārpsta ar rotējošiem nažiem vai āmuriem. Tas griežas ļoti ātri (bieži 2500–4000 apgr./min), lai smalki sagrieztu salmus. Smalcinātāja nelīdzsvarotība ir viens no biežākajiem vibrācijas cēloņiem kombainā, jo naži laika gaitā var kļūt blāvi, tiem var būt atšķirīgs svars (piem., ja daži ir jauni, bet citi nolietoti), un dažreiz naži pat nolūst, izraisot smagu masas sašķiebšanos. Turklāt smalcinātāja korpuss ir salīdzinoši plāns un var deformēties. Nesabalansēts salmu smalcinātājs izraisa jūtamu kombaina aizmugures daļas kratīšanu; tas noved pie stiprinājumu lūzumiem, gultņu iznīcināšanas un pat paša smalcinātāja korpusa lūzuma. Katras lielākās naža apkopes laikā salmu smalcinātājs ir jāsabalansē. Šīs vienības īpatnība ir tāda, ka konstrukcijas elastības dēļ (plāns korpuss) balansēšanas laikā ir jāpievērš uzmanība plaisu neesamībai un visu detaļu drošai nostiprināšanai.

Rotācijas pļaujmašīnas un mulčeri

Rotācijas pļaujmašīnu kategorijā ietilpst lauksaimniecības mašīnas zāles pļaušanai vai augu atlieku sasmalcināšanai, kur rotē griezējinstrumenti. Tas ietver siena trumuļu un disku pļaujmašīnas, rotācijas mulčerus, smalcinātājus (uz uzmontētām vai velkamām vienībām). Jebkurš pļāvējs, kurā ir ātri rotējoša cilindra/vārpsta ar nažiem, ir pakļauta nelīdzsvarotības problēmām. Piemēram, zāles smalcinātājs vai mulčere ar masīvu vārpstu un daudziem šarnīrveida nažiem (piemēram, kombaina salmu smalcinātājs). Nomainot nažus vai saskaroties ar svešķermeņiem, šis rotors viegli zaudē līdzsvaru. Rezultātā pļaujmašīna sāk vibrēt, kas ir bīstami gan traktora jūgvārpstam, gan pašam agregāta karkasam – korpusā parādās plaisas, sabojājas atbalsta gultņi. Pļāvēja rotora līdzsvarošana ir tikpat svarīga kā kombainam. Ir vērts atzīmēt, ka mēģinājumi līdzsvarot garu pļāvēja vārpstu “ar aci” (statiski) parasti ir nesekmīgi – ir nepieciešama dinamiskā balansēšana (skatīt zemāk sadaļu Balansēšanas metodes). Regulāra mulčeru un pļaujmašīnu pārbaude un balansēšana novērš naža lūzumu, samazina vibrāciju, padarot traktora darbu vienmērīgāku un pagarinot visa agregāta kalpošanas laiku.

Citas vienības

Citas rotējošas vienības, kurās balansēšana uzlabo veiktspēju, ir, piemēram, ventilatori un centrifūgas iekārtās. Kombainam ir graudu tīrīšanas ventilators, kas griežas lielā ātrumā – putekļu saķere vai saliekti asmeņi izraisa nelīdzsvarotību, samazinot tīrīšanas efektivitāti un sabojājot ventilatora gultņus. Turklāt pelavu un salmu izkliedētājiem (disku vai asmeni, kas uzstādīti aiz smalcinātāja) jābūt līdzsvarotiem – parasti tas ir disku pāris ar asmeņiem, kuru nelīdzsvarotība rada kombaina korpusa vibrāciju. Graudu pārstrādes iekārtās – gliemežvākos, drupinātāju mucās, centrifūgu rotoros – arī balansēšana ir obligāta, lai gan tie iziet ārpus aplūkojamās tēmas. Galvenais princips: jebkurai masīvai daļai, kas rotē ar lielu ātrumu, jābūt līdzsvarotai. Tas attiecas gan uz jaunām detaļām (rūpnīcas balansēšana), gan īpaši agregātiem pēc remonta vai ilgstošas ekspluatācijas. Šādas vienības balansēšanas ignorēšana agrāk vai vēlāk noved pie iepriekš aprakstītajām problēmām.

4. Rotoru balansēšanas metodes

Ir vairākas pieejas rotoru balansēšanai, kas atšķiras pēc izpildes apstākļiem, precizitātes un nepieciešamā aprīkojuma. Apskatīsim galvenās metodes, to priekšrocības un trūkumus:

Rūpnīcas balansēšana

Gandrīz visi kombainu un pļaujmašīnu ražotāji rūpnīcā līdzsvaro galvenos rotācijas blokus. Tiek izmantotas specializētas balansēšanas mašīnas, kurās tiek uzstādīts trumulis vai rotors, un ar jutīgu sensoru un testa atsvaru palīdzību tiek noteikta disbalanss. Pēc tam rotoram tiek pievienoti līdzsvarošanas atsvari (piem., tiek pieskrūvētas plāksnes, metinātas paplāksnes vai smagās vietās tiek izurbti mazi caurumi atvieglošanai). Rūpnīcas balansēšana nodrošina, ka jaunas detaļas atbilst stingrām vibrācijas pielaidēm. Plusi: augsta precizitāte, stacionāro iekārtu izmantošana un kvalitātes kontrole. Mīnusi: nelīdzsvarotība var atkal rasties darbības laikā (piem., nodiluma vai remonta dēļ), un uz lauka nav iespējama rūpnīcas mašīna.

Statiskā balansēšana (uz vietas bez aprīkojuma)

Šī ir vienkāršākā metode, ko zemnieki bieži izmanto “vecmodīgā veidā”. Rotoru nomontē un novieto uz prizmām vai piekar uz ass, ļaujot tam brīvi griezties gravitācijas ietekmē. Smagā puse pagriežas uz leju, pēc tam svars tiek pievienots pretējai pusei (vai noņemts no smagās puses, ja iespējams). To atkārto, līdz rotors paliek jebkurā pozīcijā bez spontānas pagriešanas – zīme, ka smaguma centrs sakrīt ar rotācijas asi.

Statiskā balansēšana var līdzsvarot diskus vai īsas bungas, kur nelīdzsvarotība būtībā ir koncentrēta vienā plaknē. Metodes plusi: vienkāršība, nav vajadzīgas dārgas ierīces – pietiek ar pagaidu statīvu. Mīnusi: tas nenovērš dinamisko (momenta) nelīdzsvarotību. Gariem rotoriem (garums daudz lielāks par diametru) ar statisko balansēšanu nepietiek. Piemēram, rotācijas pļāvēja vārpstai var būt divas smagas daļas pretējos galos; statiski tie savstarpēji kompensē, un šķiet, ka rotors ir līdzsvarots uz prizmām, bet darba ātrumā radīsies spēcīga vibrācija. Tādējādi statisko balansēšanu var pielietot tikai salīdzinoši mazām un šaurām detaļām (trīši, spararati), un gariem lauksaimniecības mašīnu rotoriem tā ir neefektīva.

Dinamiskā balansēšana uz mašīnas

Šī metode ietver rotora balansēšanu specializētās darbnīcās vai servisa centros, kur ir balansēšanas iekārta. Rotors (piem., kombaina trumulis) tiek noņemts no mašīnas un uzstādīts mašīnā, kur tas tiek sagriezts līdz noteiktam ātrumam. Iekārtas sensori mēra vibrācijas un nelīdzsvarotības fāzi, ļaujot noteikt, cik daudz masas un kur pievienot (vai noņemt) kompensācijai. Dinamiskā balansēšana tiek veikta vismaz divās korekcijas plaknēs (rotora galos) – tas novērš gan statisko, gan dinamisko (momentu) nelīdzsvarotību.

Bieži tiek izmantota izmēģinājuma svara metode: vispirms testa pozīcijās tiek piestiprināts zināms svars, tiek izmērīta vibrācijas maiņa un, pamatojoties uz šīm izmaiņām, programma aprēķina nepieciešamās koriģējošās masas. Pēc tam noteiktās vietās uz rotora tiek piestiprināti atsvari (piem., ar skrūvēm vai metināšanu) un atkārtoti tiek pārbaudīta vibrācija. Priekšrocības: augsta dinamiskās balansēšanas precizitāte – var sasniegt minimālas atlikušās vibrācijas atbilstoši standartiem (GOST, ISO utt.). Speciālisti bieži vien vienlaikus veic arī rotora stāvokļa diagnostiku – nosaka vārpstas noplūdi, izliekumu, plaisas – un var nekavējoties risināt šīs problēmas pirms balansēšanas. Trūkumi: nepieciešamība pilnībā izjaukt rotoru un nogādāt to darbnīcā, kas ne vienmēr ir iespējams nekavējoties. Ražas novākšanas laikā kulšanas trumuļa vai mulčas vārpstas noņemšana var būt darbietilpīga un izraisīt iekārtas dīkstāvi vairākas dienas. Turklāt tuvumā ir nepieciešama servisa klātbūtne ar balansēšanas iekārtu, kas piemērota rotora izmēriem un svaram.

In situ balansēšana

Šī ir moderna un ļoti ērta pieeja, kur rotors tiek līdzsvarots tieši uz mašīnas bez pilnīgas demontāžas. Tas tiek realizēts, izmantojot pārnēsājamas dinamiskās balansēšanas ierīces. Šādas ierīces (piemēram, Balanset-1A, kas sīkāk aprakstītas nākamajā sadaļā) ietver vibrācijas sensorus un tahometru, kas ir piestiprināti pie rotora gultņa korpusa, un elektronisko bloku ar datoru vibrāciju analīzei.

Procedūra ir līdzīga balansēšanai uz mašīnas: rotoru griež ar mašīnas standarta piedziņu (piem., no kombaina dzinēja vai traktora jūgvārpstas, ja tas ir pļāvējs), ierīce mēra vibrācijas amplitūdu un fāzi, pēc tam, izmantojot izmēģinājuma svarus, tiek aprēķināta nelīdzsvarotība un norādītas korekcijas svaru vietas. Balansēšana “uz vietas” ļauj novērst tieši reālos montāžas apstākļos esošo nelīdzsvarotību – tiek padomāts par visu, arī sakabes savienojumiem, nažiem, skrūvēm, kas arī ietekmē līdzsvaru. Metodes plusi: minimāla izjaukšana, laika taupīšana – nereti balansēšanas iekārta ļauj balansēt, piemēram, salmu smalcinātāju stundas vai divu laikā turpat fermā, savukārt aizvešana uz rūpnīcu aizņemtu dienas. Lielus rotorus, kurus ir grūti izjaukt un transportēt, var līdzsvarot. Metode ir pieejama – pietiek ar pašu ierīci vai pieaicināt speciālistu. Mīnusi: ir jāievēro piesardzība un drošības pasākumi (rotori ir līdzsvaroti uz vietas, darba vieta ir jānožogo). Precizitāte zināmā mērā ir atkarīga no operatora kvalifikācijas, lai gan mūsdienu ierīces ir diezgan vienkārši lietojamas. Kopumā dinamiskā balansēšana savos gultņos mūsdienās ir atzīta par optimālu risinājumu lielajai lauksaimniecības tehnikai – tā nodrošina praktiski rūpnīcas kvalitātes balansēšanu bez ilgstošas iekārtas dīkstāves.

Metožu salīdzinājums

Rezumējot, statiskā balansēšana ir piemērota tikai vienkāršākajiem gadījumiem ar šauriem rotoriem un neatrisina pat vidēji platu rotoru vibrācijas problēmu. Dinamiskā balansēšana ir vienīgais uzticamais veids, kā novērst visa veida nelīdzsvarotību ātrgaitas rotoros. Līdzsvarošana servisa darbnīcas apstākļos nodrošina augstu precizitāti, bet ir saistīta ar dīkstāvi un loģistiku. Pārnēsājamā uz vietas esošā balansēšana ļauj ātri atgriezt iekārtu ekspluatācijā un ir pietiekami precīza lielākajai daļai uzdevumu. Labākā pieeja saimniecībai ir regulāra profilaktiskā balansēšana: pārbaudiet un līdzsvarojiet rotorus, pirms vibrācija izraisa bojājumus. Piemēram, pēc nažu nomaiņas uz smalcinātāja vai trumuļa remonta, ir vērts to nekavējoties dinamiski līdzsvarot, negaidot, kad parādīsies spēcīga noplūde. Tālāk mēs sīkāk aplūkosim balansēšanas tehnoloģiju uz vietas, izmantojot moderno Balanset-1A ierīci.

5. Balansēšana, izmantojot Balanset-1A ierīci

Balanset-1A ir pārnēsājams vibrometrs-balansētājs, kas īpaši paredzēts rotoru dinamiskai balansēšanai tieši to darbības vietā. Ierīce ļauj balansēt vienā plaknē (statiskā), kā arī divās plaknēs (pilnīgi dinamiskā) plašam aprīkojuma veidu klāstam. Tas sastāv no sensoru komplekta un elektroniskā moduļa, kas savienots ar klēpjdatoru: komplektā ietilpst divi vibrācijas sensori (akselerometri) rotora vibrācijas mērīšanai, optiskā tahometra sensors apgriezienu un leņķa stāvokļa nolasīšanai, interfeisa bloks (vibrāciju analizators) un programmatūra. Viss komplekts sver dažus kilogramus un ir ievietots nelielā kastītē, padarot to viegli transportējamu tieši no saimniecības uz fermu. Pat inženieris bez dziļām zināšanām vibrācijas diagnostikā var izmantot Balanset-1A: ierīce un programmatūra automatizē mērījumu un aprēķinu procesu, sniedzot lietotājam skaidrus norādījumus. Šādas ierīces galvenā filozofija ir tāda, ka saimniecības personālam ir jānodrošina rotoru balansēšana uz vietas bez ilgstošas apmācības un pārmērīgām izmaksām.

Balansēšanas process, izmantojot Balanset-1A, ir šāds. Vispirms tiek sagatavots rotors: vissvarīgākā ir drošība – rotors tiek attīrīts no netīrumiem un salmiem, kā arī tiek pārbaudīts, vai visi naži vai āmuri ir neskarti un brīvi griežas (īpaši salmu smalcinātājā, kur iestrēdzis nazis periodiski var izraisīt disbalansu), kā arī tiek noņemti visi svešķermeņi (piemēram, kaisītāji, ja tie traucē). Pēc tam uz korpusa pie rotora balstiem uzstāda vibrācijas sensorus – parasti perpendikulāri rotācijas asij, katrā korpusa galā, kur atrodas gultņi. Rotoram (piem., uz skriemeļa) ir piestiprināta neliela atstarojoša zīme, un tam pretī uz magnētiskā statīva ir novietots optiskais sensors (tahometrs). Visi sensori ir savienoti ar Balanset-1A bloku, kas pēc tam tiek savienots ar klēpjdatoru ar balansēšanas programmu. Pēc tam operators programmā iestata parametrus: tiek izvēlēts balansēšanas režīms (parasti divu plakņu gariem rotoriem), un tiek ievadīti izmēģinājuma svara raksturlielumi (tā masa un uzstādīšanas rādiuss). Tagad rotoru var iedarbināt – vai nu iedarbinot kombaina dzinēju ar nepieciešamo kuļmašīnas apgriezienu skaitu, vai pļaujmašīnai ieslēdzot traktora jūgvārpstu, vai arī izmantojot elektromotoru, ja rotors ir noņemts un uzstādīts uz stacionāriem balstiem. Pirmajā piegājienā ierīce mēra sākotnējo vibrācijas līmeni: amplitūdu (mm/s) un nelīdzsvarotības fāzi pie katra sensora. Šīs vērtības tiek saglabātas kā bāzes līnija.

Nākamais solis ir izmēģinājuma atsvaru uzstādīšana. Pēc rotora griešanās apturēšanas operators uz rotora nostiprina iepriekš sagatavotu nelielu atsvaru (piem., metāla plāksni vai vairākas paplāksnes) pirmajā plaknē – tuvāk vienam rotora galam, kur uzstādīts sensors numur 1. Pēc tam rotors atkal tiek pagriezts līdz darba ātrumam, un ierīce reģistrē jaunus vibrācijas parametrus. Ja amplitūdas un fāzes izmaiņas ir pietiekami nozīmīgas (parasti precīziem aprēķiniem ir nepieciešamas vismaz 20% izmaiņas), process turpinās.

Pēc tam izmēģinājuma atsvars tiek noņemts un pārvietots otrajā plaknē – rotora otrā galā – un atkārtojums ar mērījumu.

Rezultātā programma saņem datus par zināmā svara ietekmi uz nelīdzsvarotību katrā plaknē. Ierīces algoritms analizē trīs datu kopas (bez svara, ar svaru plaknē A, ar svaru plaknē B) un aprēķina optimālos balansēšanas parametrus. Operators uz ekrāna saņem ieteikumus: kāda koriģējošā svara masa jāpievieno katrā plaknē un kādā leņķiskā stāvoklī attiecībā pret izmēģinājuma svara uzstādīšanas punktu.

Piemēram, var aprēķināt, ka 169 grami jāpievieno rotora kreisajam galam 194° leņķī un 250 grami labajam galam 358° leņķī no izmēģinājuma svara uzstādīšanas punkta.

Tālāk tiek uzstādīti koriģējošie atsvari: ierīce iesaka, kur tieši piestiprināt atsvarus. Parasti tiek pieskrūvētas vai metinātas vajadzīgā svara metāla plāksnes/paplāksnes. Ja rotoram malās ir speciālas bultskrūves vai perforēti atloki, uz tām tiek piestiprināts atsvars (daudziem kombainiem sākotnēji cilindru galos ir caurumi balansēšanai). Lauka apstākļos kā ērti atsvari tiek izmantoti dažāda diametra tērauda paplāksnes, kuras var uzskrūvēt uz naža stiprinājuma skrūvēm vai citiem rotora elementiem.

Pēc aprēķināto svaru uzstādīšanas tiek veikts testa brauciens: rotors atkal tiek sagriezts līdz darba ātrumam un tiek veikti vibrācijas rādījumi. Ja balansēšana tiek veikta pareizi, vibrācijas līmenis strauji pazeminās un nokrītas pieļaujamās robežās (parasti vibrācijas ātrums samazinās līdz dažiem mm/s). Ierīce var parādīt, piemēram, ka atlikušā vibrācija ir 1–2 mm/s – lielisks rezultāts lauksaimniecības tehnikai. Ja vibrācija joprojām pārsniedz pieļaujamo robežu, programma var ieteikt pievienot papildu mazos atsvarus – tos pievieno un vēlreiz pārbauda, līdz tiek sasniegts apmierinošs rezultāts.

Smagi nelīdzsvarotiem rotoriem dažreiz tiek izmantota daudzpakāpju balansēšana: vispirms balansējiet ar samazinātu ātrumu, pēc tam atkārtojiet procedūru ar lielāku ātrumu un tā tālāk, līdz tiek sasniegts darba ātrums. Tas ir nepieciešams, ja ir bīstami nekavējoties griezt rotoru pie lielas nelīdzsvarotības – soli pa solim tiek noņemta galvenā vibrācija, un pēc tam tas tiek nogādāts ideālā stāvoklī ar pilnu rotācijas ātrumu.

Praksē Balanset-1A izmantošana jau ir palīdzējusi daudzām saimniecībām tikt galā ar sarežģītām vibrācijām. Piemēram, rotējošo smalcinātāju īpašnieki nereti mēģināja balansēt rotoru ar paštaisītiem paņēmieniem, liekot rotoru uz prizmām (statiskā balansēšana), taču nesekmīgi – vibrācija palika. Ar portatīvās ierīces palīdzību bija iespējams pilnībā novērst vibrācijas: pēc koriģējošu atsvaru uzstādīšanas mulčera darbība kļuva gluda, pazuda dūkoņa un kratīšana, kas traktora vadītājam ilgstoši traucēja strādāt. Līdzīga situācija ir ar kombainiem: ja pēc nažu nomaiņas salmu smalcinātājā parādās nelīdzsvarotība, lauksaimniekam nav nepieciešams izjaukt visu smalcinātāju, bet pāris stundu laikā var to līdzsvarot tieši uz kombaina. Reāls piemērs ir Claas kombaina smalcinātāja balansēšana: pēc sezonas pazuda viens no āmuriem, un rotors sāka spēcīgi vibrēt. Ierīce uzrādīja aptuveni 15–17 mm/s vibrācijas ātrumu (kas ir pamanāms uz rāmja). Nostiprinot divus paplāksņu komplektus ar kopējo masu aptuveni 90 grami rotora pretējos galos, vibrācija tika samazināta līdz mazāk nekā 2 mm/s. Kombains turpināja darboties bez riska sabojāt smalcinātāja gultņus. Zemāk redzamajā attēlā salmu smalcinātāja rotora uzstādītās balansēšanas paplāksnes pēc šādas procedūras ir atzīmētas zaļā krāsā. Tie ir pieskrūvēti pie rotora galiem pretī bijušajai “smagajai” vietai. Pateicoties tam, rotora rotācija kļuva vienmērīga.

Balanset-1A balansēšanas priekšrocības

• Ātrums un mobilitāte: Ierīci var nogādāt tieši uz lauka vai angāra, tādējādi novēršot nepieciešamību transportēt smagas vienības uz darbnīcu. Pat lielas bungas var tikt līdzsvarotas savos kombaina gultņos. Ražas novākšanas sezonā tas ir īpaši vērtīgi – tehnikas dīkstāves samazināšana līdz minimumam.
• Līdzsvarošanas precizitāte un pilnīgums: Pateicoties divu plakņu analīzei, tiek novērsta dinamiskā nelīdzsvarotība, ko nevar panākt “ar aci”. Rezultāti ir salīdzināmi ar rūpnīcas standartiem: vibrācija tiek samazināta līdz līmenim, kurā izzūd kaitīgā ietekme uz sastāvdaļām. Ierīce norāda precīzu kravas atrašanās vietu un svaru, novēršot minējumus.
• Pieejamība personālam: Mūsdienu ierīcēm nav nepieciešama dziļa specializēta apmācība. Balanset-1A programmatūras saskarne ir intuitīva, un aprēķini ir automatizēti. Saimniecības speciālists pēc īsas apmācības var veikt balansēšanu patstāvīgi, neiesaistot ārējas organizācijas.
• Daudzpusība: Tas pats Balanset-1A komplekts ir piemērots daudziem uzdevumiem: no salmu smalcinātāja un kombaina ventilatora balansēšanas līdz malkas smalcinātāja rotoram vai elektromotoram. Tas ir izdevīgs pirkums lielam lauksaimniecības uzņēmumam ar daudzveidīgu aprīkojumu.

6. Līdzsvarošanas ekonomiskie ieguvumi

Regulāra rotoru balansēšana ir ieguldījums, kas atmaksājas īsā laikā, samazinot izmaksas un palielinot efektivitāti. Apskatīsim galvenos ekonomiskos ieguvumus:

• Remonta un apkopes izmaksu samazināšana. Kā minēts, nelīdzsvarotība ievērojami samazina gultņu un citu detaļu kalpošanas laiku. Ja rotors ir nelīdzsvarots, saimniecībā bieži jāmaina gultņi, vārpstas, siksnas utt. Šīs tiešās izmaksas ir ievērojamas: piemēram, gultņu komplekts lielam cilindram, kā arī nomaiņas darbi var maksāt simtiem dolāru vai eiro, un, ja to veic ik pēc pāris mēnešiem, sezonas laikā tas veido ievērojamu summu. Līdzsvarošana novērš galveno cēloni – vibrāciju –, tādējādi pagarinot komponentu kalpošanas laiku. Gultņi kalpos gadiem ilgi, rāmis neplaisās, un naži neplīsīs no trieciena slodzēm. Ietaupījumi uz rezerves daļām ir acīmredzami. Turklāt balansēšana bieži vien identificē un novērš iespējamās problēmas (plaisas, vaļīgi stiprinājumi), novēršot nopietnus negadījumus. Savlaicīga līdzsvarošana var novērst nopietnu bojājumu, kas izmaksātu simtiem tūkstošu rubļu.
• Dīkstāves laika samazināšana un ražas saglabāšana. Kombaina bojājums ražas novākšanas laikā var izraisīt ražas zudumus, neizmantotas iespējas aizkavētas novākšanas dēļ un izmaksas par steidzamiem remontdarbiem. Nesabalansēts rotors ir slēpta bīstamība, kas var piemeklēt visnepiemērotākajā brīdī (piem., sabojājas kuļmašīnas gultnis un kombains apstājas). Savlaicīgi apkopjot un balansējot rotoru blokus, lauksaimnieki izvairās no avārijas dīkstāvēm. Iekārtas uzticami darbojas kritiskākajos periodos. Pat izmantojot mobilo balansēšanas servisu (kas maksā noteiktu summu), tas ir nesalīdzināmi lētāk nekā paturēt rezerves kombainu vai sabojāt daļu ražas.
• Paaugstināta darba efektivitāte un degvielas ietaupījums. Līdzsvaroti mehānismi darbojas vienmērīgāk un ar mazāku slodzi. Tas nozīmē, ka dzinēja enerģija tiek maksimāli izmantota lietderīgam darbam – kulšanai, griešanai, smalcināšanai – nevis vibrāciju un trokšņu slāpēšanai. Visā saimniecībā tam ir manāms efekts: samazināts īpatnējais degvielas un enerģijas patēriņš uz tonnu apstrādāto graudu vai lopbarības. Precīzus skaitļus bez mērījumiem ir grūti sasniegt, taču pat 2–5% degvielas ietaupījums lieliem kombainiem un traktoriem sezonas laikā dod desmitiem litru, tādējādi ietaupot naudu. Turklāt operators var strādāt ar pilnu optimālu ātrumu, nebaidoties sabojāt iekārtu, pabeidzot darbu ātrāk. Netiešā veidā balansēšana ietekmē arī darba kvalitāti: nevainojami strādājošs kombains labību kuļ un attīra labāk, bojā mazāk graudu un mazāk zaudē, kas ir arī ekonomiski izdevīgi (tirgojamāka raža).
• Iekārtas kalpošanas laika pagarināšana. Vibrācija ir tehnikas ienaidnieks numur viens, kas pakāpeniski “nogalina” mašīnu. Kombains vai pļāvējs bez pārmērīgām vibrācijām kalpos ilgāk nekā tā standarta kalpošanas laiks, tādējādi aizkavējot nepieciešamību pēc dārgiem autoparka atjauninājumiem. Jauna kombaina iegāde ir milzīgs kapitālieguldījums, un ir loģiski maksimāli izmantot jau iegādāto. Balansēšana ir salīdzinoši lēta darbība, kas ievērojami pagarina rotoru un līdz ar to arī visa aprīkojuma kalpošanas laiku. Pat novecojušas mašīnas ar pienācīgu aprūpi var veiksmīgi darbināt, saglabājot funkcionalitāti.
• Gūstiet labumu no balansēšanas aprīkojuma. Lielām lauku saimniecībām un pakalpojumu uzņēmumiem ir ekonomiski izdevīgi iegādāties savu pārnēsājamo balansieri, piemēram, Balanset-1A. Tās izmaksas ir salīdzināmas ar traktora riepu komplekta cenu, un tas pastāvīgi sniedz priekšrocības. Pēc vairāku gultņu saglabāšanas un negadījumu novēršanas ierīce pilnībā atmaksājas. Turklāt tas ir tikai ietaupījums un neatkarība: nav jāaicina dārgi ārējie speciālisti, viss darbs tiek veikts patstāvīgi un plānoti. Mazākiem lauksaimniekiem ir iespēja sadarboties: kopīgi iegādāties ierīci vairākām saimniecībām vai piesaistīt mobilās brigādes ar šādu aprīkojumu pēc vajadzības.

Vienkārši izsakoties, līdzsvarošana novērš slēptos naudas zaudējumus. Tajā ieguldītie līdzekļi atmaksājas, izmantojot: samazinātas remonta izmaksas, piespiedu dīkstāves neesamību, efektīvāku darbību un iekārtu ilgmūžību. Tas ir īpaši svarīgi apstākļos, kad agrobiznesa rentabilitāte ir atkarīga no skaidra lauka darbu grafika un izmaksu optimizācijas.

7. Secinājums

Kombainu un pļaujmašīnu rotoru balansēšana ir priekšnoteikums lauksaimniecības tehnikas uzticamai un drošai darbībai. Visā rakstā mēs esam redzējuši, ka nelīdzsvarotība, neatkarīgi no tā, vai tā ir statiska vai dinamiska, izraisa nopietnas negatīvas sekas: no smaga gultņu un detaļu nodiluma līdz negadījumiem un samazinātu ražīgumu. Regulāra galveno agregātu (kuļamugu, salmu smalcinātāju, pļaujmašīnas rotoru uc) balansēšana palīdz izvairīties no šīm problēmām. Ir dažādas metodes – no vienkāršas statiskās balansēšanas līdz augstas precizitātes dinamiskajai balansēšanai. Labākie rezultāti tiek sasniegti ar dinamisku balansēšanu, un modernais aprīkojums, piemēram, Balanset-1A, padara to pieejamu tieši uz lauka, bez ilgām dīkstāvēm. Secinājums ir vienkāršs: ietaupot laiku balansēšanai, mēs zaudējam daudz vairāk remontdarbu un dīkstāves.

Tāpēc ir ieteicams iekļaut bilances pārbaudes iekārtu regulārās apkopes grafikā. Piemēram, pirms ražas novākšanas sezonas pārbaudiet cilindra un smalcinātāja līdzsvaru; sagatavojot pļāvēju siena pļaušanai, pārliecinieties, ka nav rotora vibrācijas utt. Ja tiek pamanītas nelīdzsvarotības pazīmes (vibrācija, troksnis, nevienmērīgs naža nodilums, bieži gultņu bojājumi), nekavējieties – veiciet vibrācijas diagnostiku un balansēšanu. Regulāra rotoru balansēšana atmaksājas pilnībā: iekārtas darbojas vienmērīgi un efektīvi, retāk sabojājas, kalpo ilgāk, operators strādā ērtākos apstākļos. Lauksaimniekiem un agrobiznesa uzņēmumiem vajadzētu pieņemt līdzsvarošanas metodes – vienalga, vai tā ir viņu pašu iekārta vai speciālistu pakalpojumi, un tad vibrācija no ienaidnieka kļūs par kontrolējamu faktoru. Saglabājot rotoru līdzsvaru, jūs ieliekat pamatu ilgstošai un veiksmīgai tehnikas parka darbībai.

Ierīces

Portable balancer & Vibration analyzer Balanset-1A

€1,751.00

Daļas

Vibrācijas sensors

€90.00

Daļas

Optiskais sensors (lāzera tahometrs)

€124.00

Ierīces

Balanset-4

€6,803.00

Daļas

Magnētiskā statīva izmērs-60 kgf

€46.00

Daļas

Reflective tape

€10.00

Ierīces

Dinamiskais balansētājs "Balanset-1A" OEM

€1,561.00