Galvenā problēma: līdzsvarošana atrisina tieši vienu lietu

Balansēšana koriģē masas asimetriju rotējošā daļā. Tas arī viss. Rotora masas centrs nesakrīt ar tā rotācijas asi, tāpēc katrs apgrieziens rada centrbēdzes spēku, kas satricina mašīnu. Korekcijas atsvari pārvieto masas centru atpakaļ uz asi. Vibrācija samazinās.

Taču vibrācijai rotējošās mašīnās ir vismaz astoņi izplatīti avoti. Nelīdzsvarotība ir tikai viens no tiem. Pārējie — rezonanse, vaļīgums, nepareiza izlīdzināšana, saliektas vārpstas, netīri rotori, termiska deformācija un procesuālas kļūdas — rada vibrāciju, kas izskatās līdzīgi kā disbalanss daudzējādā ziņā: tas ir sinhrons (1× apgr./min.), periodisks un tas krata mašīnu radiālā virzienā. Nepatīkamākais ir tas, ka korekcijas atsvaru pievienošana mašīnai, kas cieš no vaļīguma vai rezonanses, ne tikai neizdodas — tā var situāciju pasliktināt.

Portāls Balanset-1A ir balansieris, bet tas ir arī vibrācijas analizators ar FFT spektra analīzi un vibrometra režīmu. Šie diagnostikas rīki ir atslēga, lai noteiktu, ar kuru no astoņiem cēloņiem jūs faktiski saskaraties — pirms tērējat laiku izmēģinājuma atsvariem.

"Viltus nelīdzsvarotība" — 5 kļūdas, kas to atdarina

Rezonanse: slazds, kas vismaz vienu reizi pieķer ikvienu

Tuvo rezonansei fāzes leņķis starp disbalansa spēku un vibrācijas reakciju strauji mainās pat ar niecīgām ātruma izmaiņām. Ja mašīna darbojas ar ātrumu 1480 apgr./min un strukturālā dabiskā frekvence ir 1500 apgr./min, 1% ātruma nobīde var mainīt fāzi par 30–40°. Balansēšanas programmatūra katrā palaišanas reizē redz atšķirīgu leņķi un katru reizi aprēķina atšķirīgu korekciju.

Diagnostikas tests ir vienkāršs: Balanset-1A vibrometra režīmā turiet nemainīgu ātrumu un vērojiet fāzi. Ja tas svārstās vairāk nekā 10–20°, kamēr apgriezieni minūtē ir stabili, jūs esat tuvu rezonansei. Risinājums nav vairāk izmēģinājuma atsvaru — tas vai nu maina darbības ātrumu (darbojas ar citiem apgriezieniem minūtē), vai arī modificē konstrukcijas stingrību vai masu, lai novirzītu dabisko frekvenci prom no darbības ātruma.

Vaļīgums: tas, kas salauž matemātiku

Balansēšanas matemātika ir lineārā algebra. Tā pieņem, ka nelīdzsvarotības spēka dubultošana dubulto vibrācijas reakciju. Vaļīgums pārkāpj šo pieņēmumu. Vaļīgs gultņa pamatne var būt stingra vienā virzienā, bet ļengana citā. Mīksta pēda paceļ mašīnu no viena stiprinājuma ar noteiktu vibrācijas amplitūdu, mainot efektīvo stingrību cikla vidū.

Pirms jebkuras mašīnas balansēšanas pārbaudiet: vai visi enkura skrūves ir pievilktas, vai nav mīkstas pēdas (zem katras pēdas ievietojiet mērinstrumentu), vai pamatplāksnē nav plaisu, vai nav brīvkustības gultņu pamatnēs. Ja Balanset-1A spektrā tīra 1× pīķa vietā ir redzams harmoniku "mežs", vispirms salabojiet konstrukciju.

Neatbilstība: 2× paraksts

Sakabes nobīde rada spēkus galvenokārt pie 2× apgr./min (un dažreiz 3×). Ja Balanset-1A FFT uzrāda spēcīgu 2× komponentu — īpaši apvienojumā ar augstu aksiālo vibrāciju — problēma ir izlīdzināšana, nevis balanss. Vispirms veiciet vārpstu lāzera izlīdzināšanu. Pēc tam pārbaudiet, vai balansēšana joprojām ir nepieciešama. Bieži vien tā nav.

Rotora stāvoklis: Netīri lāpstiņriteņi un saliektas vārpstas

Netīrā rotora problēma

Putekļi, produktu uzkrāšanās, kalcija nogulsnes, korozija — jebkurš no šiem faktoriem uz ventilatora lāpstiņām, sūkņa lāpstiņriteņiem vai centrifūgas rotoriem rada nevienmērīgu masas sadalījumu. Mašīna vibrē. Rodas kārdinājums to līdzsvarot "tādā stāvoklī, kādā tas ir", un atgriezties pie ražošanas.

Nedariet to. Balanset-1A radīs korekcijas šķīdumu netīram rotoram. Tas nezina, ka rotors ir netīrs — tas tikai mēra vibrāciju un aprēķina. Taču šie nogulsnes darbības laikā atdalās. Ventilatorā, kas apstrādā karstu gāzi, sestdien pulksten 2 naktī nokrīt katlakmens gabals. Tagad rotors uzreiz ir nelīdzsvarots — tikai vēl ļaunāk, jo korekcijas atsvari kompensēja tikko nokritušos netīrumus. Tagad atsvari ir nelīdzsvarotības avots.

Saliektas vārpstas: kāpēc smagie svari vienā ātrumā nepalīdz

Saliekta vārpsta rada ekscentricitāti — ģeometriskais centrs nesakrīt ar rotācijas centru. Tas izskatās pēc disbalansa pie 1× apgr./min. Būtiskā atšķirība: saliekta vārpsta rada vibrāciju, kas ir atkarīga no ātruma, atšķirībā no vienkārša disbalansa. Dažreiz vibrāciju var samazināt pie viena konkrēta ātruma ar lielu korekcijas svaru, bet pie jebkura cita ātruma vibrācija ir vēl spēcīgāka. Un vārpstas spriegums palielinās, saīsinot gultņu un savienojuma kalpošanas laiku.

Pārbaude ir mehāniska: izmēriet izvirzījumu ar ciparnīcas indikatoru, lēnām pagriežot vārpstu ar roku. Ja kopējais norādītais izvirzījums (TIR) pārsniedz mašīnas pielaidi — parasti 0,02–0,05 mm precīzijas rotoriem, līdz 0,1 mm smagajām rūpnieciskajām rotoriem —, vārpsta ir jāiztaisno vai jānomaina. Balansēšana nevar labot ģeometriju.

Procedūras kļūdas: izmēģinājuma svars, leņķis un temperatūra

Dažreiz iekārta ir darbspējīga, bet vaina slēpjas procedūrā. Šīs ir kļūdas, kas liek tehniķiem domāt, ka "instruments ir bojāts", lai gan patiesībā ievades dati ir nepareizi.

Izmēģinājuma svars ir pārāk mazs

Balanset-1A apgūst sistēmu, mērot, kā tā reaģē uz zināmu testa svaru. Ja testa svars ir pārāk mazs, amplitūdas un fāzes izmaiņas tiek apraktas mērījumu troksnī. Programmatūra aprēķina ietekmes koeficientus no trokšņa, un iegūtā korekcija būtībā ir nejauša.

Mērķis: izmēģinājuma svaram jāmaina amplitūda vai fāze vismaz par 20–30%. Ja pievienojat 10 g un rādījums tik tikko mainās, mēģiniet 20 g vai 30 g. Sāciet konservatīvi, bet nebaidieties palielināt, ja nepieciešams. Matemātikai ir nepieciešams skaidrs signāls.

Leņķa mērīšanas kļūdas

Balansēšana ir vektormatemātika. 10 g svars taisnā leņķī atceļ disbalansu. Tie paši 10 g 180° leņķī no taisnā leņķa. dubultspēles nelīdzsvarotība. To izraisa divas izplatītas kļūdas: leņķu mērīšana pret griešanās virzienu, kad programmatūra paredz līdzgriešanos (vai otrādi), un tahometra vai atstarojošās atzīmes pārvietošana starp izpildes reizēm, kas nobīda nulles atskaites punktu.

Abi ir klusie slepkavas — programmatūra parāda pārliecinošu korekciju, jūs to instalējat, un vibrācija strauji palielinās. Ja pēc aprēķinātās korekcijas instalēšanas vibrācija ir palielinājusies, vispirms jāpārbauda, vai leņķis tika izmērīts pareizajā virzienā.

Termiskā deformācija: problēma, kad "šorīt viss bija kārtībā"

Motors, kas balansēts 20 °C tinuma temperatūrā, var stipri vibrēt 80 °C temperatūrā. Karstās gāzes ventilatoriem, kas apstrādā 200–400 °C procesa gāzi, rodas termiska izliekšanās — vārpsta vai lāpstiņritenis nedaudz deformējas, temperatūrai paaugstinoties, izmainot masas sadalījumu. Aukstā stāvoklī sasniegtais līdzsvars karsējot zūd.

Risinājums: pirms pēdējās balansēšanas darbināšanas darbiniet mašīnu termiski stabilā stāvoklī (pilna darba temperatūra, stabili apstākļi). Mašīnām, kas darbojas karsti, balansējiet "karstu". Ja mašīnai ir ievērojamas vibrācijas izmaiņas no aukstuma uz karstu, dokumentējiet abus stāvokļus — daži klienti pieņem augstāku aukstās palaišanas vibrāciju, zinot, ka tā samazinās, mašīnai uzsilstot.

Lēmumu tabula: ko jums saka spektrs?

Atveriet Balanset-1A FFT spektra režīmā. Apskatiet maksimumus. Saskaņojiet spektru ar kļūmi.

Lauka ziņojums: Fans, kurš atgriezās atkal un atkal

Graudu pārstrādes rūpnīca piezvanīja par lielu piespiedu vilkmes ventilatoru ar jaudu 45 kW, kas darbojās ar ātrumu 1470 apgr./min. Viņi to bija balansējuši trīs reizes sešu mēnešu laikā. Katru reizi vibrācija samazinājās līdz aptuveni 2 mm/s, un 3–4 nedēļu laikā tā atkal pieauga virs 8 mm/s. Iepriekšējais tehniķis pēc katras balansēšanas bija sametinājis korekcijas atsvarus — trīs komplektus no trim atsevišķām vizītēm, visus joprojām uz lāpstiņriteņa.

Vispirms es palaidu Balanset-1A spektra režīmā. FFT uzrādīja tīru 1× maksimumu pie 24,5 Hz (vārpstas ātrums) — tātad izskatījās pēc disbalansa. Fāze bija stabila. Nekādas vaļīguma. Nekādas nobīdes pazīmes. Šī daļa bija pareiza.

Tad es apskatīju lāpstiņriteni. Biezgraudains putekļu pārklājums, 3–5 mm biezs, nevienmērīgi izkliedēts. Iepriekšējais tehniķis katru reizi bija balansējis pret putekļiem. Putekļi uzkrājās, pārvietojās, daļēji nokrita — un vibrācija atgriezās. Korekcijas atsvari no trim apmeklējumiem tagad cīnījās viens ar otru.

Mēs noņēmām visus iepriekšējos korekcijas atsvarus (trīs komplekti, kopā 11 atsvari). Notīrījām lāpstiņriteni līdz tīram metālam. Balansējām no nulles. Viena divu plakņu korekcija: 22 g priekšā, 15 g aizmugurē.

Rūpnīca ieviesa ikmēneša lāpstiņriteņa tīrīšanas grafiku. Sešus mēnešus vēlāk: vibrācija joprojām ir 1,1 mm/s. Atkārtota balansēšana nav nepieciešama. Trīs iepriekšējās vizītes — veco atsvaru noņemšana, metināšana, mērīšana — kopumā izmaksāja vairāk nekā viena pareiza diagnoze.

Pirmsbilances kontrolsaraksts

Pirms izmēģinājuma atsvara uzlikšanas jebkurai iekārtai, pārbaudiet katru šajā sarakstā iekļauto vienumu. Ja kāda pārbaude neiztur rezultātu, vispirms to izlabojiet. Iekārtas, kas neiztur pārbaudi, balansēšana ir laika izšķiešana.

1. 1
   Rotors tīrs?

   Kails metāls. Nav putekļu, nav nogulumu, nav produkta uzkrāšanās. Ja to nevar notīrīt, dokumentējiet risku un informējiet klientu, ka atlikums var nebūt pietiekams.
2. 2
   Vārpsta taisna?

   Pārbaudiet skalas indikatoru. TIR atbilst iekārtas pielaidei (0,02–0,05 mm precizitātei, 0,1 mm smagajai rūpniecībai). Ja ir izliekts, iztaisnojiet vai nomainiet.
3. 3
   Nav vaļīguma?

   Visas skrūves pievilktas. Spiežurbjmašīna zem katras pēdas — nav mīkstas pēdas. Pamatplāksnē nav plaisu. Gultņu pamatnes ir stabilas. Spektrs: nav harmoniku "meža".
4. 4
   Vai izlīdzinājums ir pieņemams?

   Aksiālā vibrācija ir mazāka par 50% radiālo. Spektrā nav spēcīgas 2× vibrācijas. Ja rodas aizdomas, vispirms veiciet lāzera izlīdzināšanu.
5. 5
   Nav tuvu rezonansei?

   Fāze ir stabila (±10° robežās) pie nemainīgiem apgriezieniem minūtē. Ja fāze nobīdās, pirms balansēšanas mainiet ātrumu vai modificējiet struktūru.
6. 6
   Darba temperatūrā?

   Karstās darbības mašīnām: līdzsvars termiski stabilā stāvoklī, nevis aukstā stāvoklī. Ja atšķirība starp aukstumu/karstumu ir būtiska, dokumentējiet abus.
7. 7
   Tahometrs un atsauces rādījums ir salaboti?

   Atstarojošā zīme ir uzlikta. Tahometrs ir nostiprināts. Leņķa virziens ir pārbaudīts (ar vai pretēji rotācijai). Pēc pirmā brauciena nepārvietojiet nevienu atskaites punktu.

Bieži uzdotie jautājumi