Балансирање на ротори: статички и динамички дебаланс, резонанца и практична постапка
Овој водич го објаснува балансирањето на ротори за крути ротори: што значи „дебаланс“, како се разликуваат статичкиот и динамичкиот дебаланс, зошто резонанцата и нелинеарноста можат да спречат квалитетен резултат и како балансирањето вообичаено се изведува во една или две рамнини на корекција.
Содржина
- Што е ротор и што коригира балансирањето?
- Типови ротори и типови дебаланс
- Вибрации на механизмите: што може, а што не може да отстрани балансирањето
- Резонанца: фактор што го спречува балансирањето
- Линеарни наспроти нелинеарни модели: кога пресметките престануваат да функционираат
- Уреди за балансирање и машини за балансирање
- Балансирање на крути ротори (практични забелешки)
- Како се изведува динамичко балансирање (метод со три пуштања)
- Критериуми за оценување на квалитетот на балансирањето
- Стандарди и референци
- ЧПП
Што е ротор и што коригира балансирањето?
Роторот е тело што ротира околу некоја оска и е задржано во потпорите преку своите лежишни површини. Лежишните површини на роторот ги пренесуваат оптоварувањата на потпорите преку тркалачки или лизгачки лежишта. Лежишните површини се површините на чивиите или површините што ги заменуваат.
Кај совршено избалансиран ротор, неговата маса е распределена симетрично околу оската на ротацијата, т.е. на секој елемент на роторот може да му се придружи друг елемент лоциран симетрично околу оската на ротацијата. Кај избалансиран ротор, центрифугалната сила што дејствува врз кој било елемент на роторот е избалансирана со центрифугалната сила што дејствува врз симетричниот елемент. На пример, центрифугалните сили F1 и F2, еднакви по големина и спротивни по насока, дејствуваат врз елементите 1 и 2 (означени со зелено на Сл. 1). Ова важи за сите симетрични елементи на роторот, па оттука вкупната центрифугална сила што дејствува врз роторот е 0 и роторот е избалансиран.
Но, ако се наруши симетријата на роторот (асиметричниот елемент е означен со црвена боја на Сл. 1), тогаш врз роторот дејствува неизбалансирана центрифугална сила F3. При ротирање, оваа сила ја менува насоката заедно со ротацијата на роторот. Динамичкото оптоварување што произлегува од оваа сила се пренесува на лежиштата, што доведува до забрзано абење.
Дополнително, под влијание на оваа сила со променлива насока настанува циклична деформација на потпорите и темелот на кои е прицврстен роторот, т.е. се јавува вибрација. За да се отстрани дебалансот на роторот и придружната вибрација, мора да се постават балансирачки маси за да се врати симетријата на роторот.
Балансирањето на ротори е операција за корекција на дебалансот со додавање балансирачки маси.
Задачата на балансирањето е да се најде големината и положбата (аголот) на една или повеќе балансирачки маси.
Типови ротори и типови дебаланс
Земајќи ја предвид цврстината на материјалот на роторот и големината на центрифугалните сили што дејствуваат врз него, роторите можат да се поделат на два вида — крути ротори и флексибилни ротори.
Крутите ротори се деформираат незначително под дејство на центрифугалната сила во работни режими и влијанието на оваа деформација во пресметките може да се занемари.
Деформацијата на флексибилните ротори повеќе не може да се занемари. Деформацијата на флексибилните ротори го комплицира решавањето на проблемот на балансирање и бара примена на други математички модели во споредба со проблемот на балансирање на крути ротори. Треба да се напомене дека истиот ротор при мали брзини може да се однесува како крут, а при високи брзини — како флексибилен. Во продолжение ќе го разгледуваме само балансирањето на крути ротори.
Во зависност од распределбата на неизбалансираните маси по должината на роторот, можат да се разликуваат два типа дебаланс — статички и динамички (моментен). Соодветно, се зборува за статичко и динамичко балансирање на ротори. Статичкиот дебаланс на роторот настанува без ротација на роторот, т.е. во статика, кога роторот се превртува под дејство на гравитацијата со неговата „тешка точка“ надолу. Пример за ротор со статички дебаланс е прикажан на Сл. 2
Динамичкиот дебаланс настанува само кога роторот ротира.
Пример за ротор со динамички дебаланс е прикажан на Сл. 3.
Во овој случај, неизбалансираните еднакви маси M1 и M2 се наоѓаат во различни рамнини — на различни места по должината на роторот. Во статичка положба, т.е. кога роторот не ротира, врз роторот дејствува само гравитацијата и масите се балансираат меѓусебно. Во динамика, кога роторот ротира, врз масите M1 и M2 почнуваат да дејствуваат центрифугалните сили Fc1 и Fc2. Овие сили се еднакви по големина и спротивни по насока. Меѓутоа, бидејќи се приложени на различни места по должината на вратилото и не се на иста линија, овие сили не се компензираат меѓусебно. Силите Fc1 и Fc2 создаваат вртежен момент приложен врз роторот. Затоа овој дебаланс се нарекува и моментен дебаланс. Соодветно, врз позициите на лежиштата дејствуваат некомпензирани центрифугални сили, кои можат значително да ги надминат пресметаните вредности и да го намалат работниот век на лежиштата.
Бидејќи овој тип дебаланс настанува само динамички, за време на ротацијата на роторот, тој се нарекува динамички дебаланс. Тој не може да се коригира во статички услови со балансирање „на ножеви“ или слични методи. За да се отстрани динамичкиот дебаланс, мора да се постават два компензирачки тега, кои создаваат момент еднаков по големина и спротивен по насока на моментот што произлегува од масите M1 и M2. Компензирачките маси не мора да се постават спротивно и еднакви по големина на масите M1 и M2. Главното е тие да создаваат момент што целосно го компензира моментот на дебалансот.
Во општ случај, масите M1 и M2 може да не бидат еднакви меѓу себе, па ќе постои комбинација на статички и динамички дебаланс. Теоретски е докажано дека за крут ротор, два тега распоредени на растојание по должината на роторот се неопходни и доволни за да се отстрани неговиот дебаланс. Овие тегови ќе ги компензираат и вртежниот момент што произлегува од динамичкиот дебаланс и центрифугалната сила што произлегува од асиметријата на масата во однос на оската на роторот (статички дебаланс). Вообичаено, динамичкиот дебаланс е карактеристичен за долги ротори, како што се вратилата, а статичкиот дебаланс е карактеристичен за тесни ротори. Меѓутоа, ако тесниот ротор е закривен во однос на оската, или деформиран („осумка“), тогаш динамичкиот дебаланс тешко ќе се отстрани. (види Сл. 4), бидејќи во овој случај е тешко да се постават коригирачки тегови што создаваат неопходен компензирачки момент.
Силите F1 и F2 не лежат на иста линија и не се компензираат меѓусебно.
Поради тоа што кракот за создавање вртежен момент е мал заради тесниот ротор, може да бидат потребни големи коригирачки тегови. Меѓутоа, ова исто така резултира со „индуциран дебаланс“ поради деформацијата на тесниот ротор од центрифугалните сили на коригирачките тегови. (Види на пример „Методолошки упатства за балансирање на крути ротори (според ГОСТ 22061-76; неговиот современ меѓународен еквивалент е ISO 21940-11, поранешен ISO 1940-1)“. Оддел 10. СИСТЕМ РОТОР-ПОТПОРИ. )
Ова е забележливо кај тесните работни кола на вентилаторите, кај кои, покрај силовиот дебаланс, е активен и аеродинамичкиот дебаланс. И треба да се разбере дека аеродинамичкиот дебаланс, поточно аеродинамичката сила, е директно пропорционална на аголната брзина на роторот, а за нејзина компензација се користи центрифугалната сила на коригирачката маса, која е пропорционална на квадратот на аголната брзина. Затоа ефектот на балансирањето може да настане само на одредена фреквенција на балансирање. При други фреквенции на ротација постои дополнителна грешка.
Истото може да се каже и за електромагнетните сили во електромоторот, кои исто така се пропорционални на аголната брзина. Значи, не е можно со балансирање да се отстранат сите причини за вибрации во една машина.
Вибрации на механизмите
Вибрацијата е реакција на конструкцијата на механизмот на дејството на циклична побудна сила. Оваа сила може да биде со различна природа.
Центрифугалната сила што произлегува од неизбалансираниот ротор е некомпензирана сила што дејствува врз „тешката точка“. Токму оваа сила и вибрацијата предизвикана од неа можат да се отстранат со балансирање на роторот.
Сили на интеракција од „геометриска“ природа што произлегуваат од грешки при изработката и склопувањето на спрегнатите делови. Овие сили можат, на пример, да настанат како резултат на некруглост на вратовите на вратилото, грешки во профилите на забите кај запчаниците, брановидност на патеките на лежиштата, неусогласеност на спрегнатите вратила итн. Во случај на некруглост на ракавците, оската на вратилото ќе се поместува во зависност од аголот на ротација на вратилото. Иако оваа вибрација исто така настанува на фреквенцијата на роторот, речиси е невозможно да се отстрани со балансирање.
Аеродинамички сили што произлегуваат од ротацијата на работните кола на вентилаторите и другите лопатични механизми. Хидродинамички сили што произлегуваат од ротацијата на работните кола на хидрауличните пумпи, турбините итн.
Електромагнетни сили што произлегуваат од работата на електричните машини, на пр. асиметрични намотки на роторот, куса врска во намотките итн.
Големината на вибрацијата (на пр. нејзината амплитуда Av) зависи не само од побудната сила Fv што дејствува врз механизмот со кружна фреквенција ω, туку и од крутоста k на механизмот, неговата маса m, како и од коефициентот на придушување C.
За мерење на вибрациите и за балансирање на механизмите може да се користат различни типови сензори, вклучувајќи:
- апсолутни сензори за вибрации наменети за мерење на забрзувањето на вибрациите (акцелерометри) и сензори за брзина на вибрациите;
- сензори за релативна вибрација — вртложно-струјни или капацитивни, наменети за мерење на поместувањето на вибрациите;
- во некои случаи (кога конструкцијата на механизмот тоа го дозволува), можат да се користат и сензори за сила за да се процени неговото вибрационо оптоварување; особено, тие широко се користат за мерење на вибрационото оптоварување на потпорите на балансни машини со крути потпори.
Значи, вибрацијата е реакција на машината на дејството на надворешни сили. Големината на вибрацијата зависи не само од големината на силата што дејствува врз механизмот, туку и од крутоста на конструкцијата на механизмот. Една иста сила може да доведе до различни вибрации. Кај машина со крути потпори, дури и ако вибрацијата е мала, лежиштата може да бидат изложени на значителни динамички оптоварувања. Затоа при балансирање на машини со крути потпори се користат сензори за сила, а не за вибрации (вибрациски акцелерометри).
Сензорите за вибрации се користат кај механизми со релативно податливи потпори, кога дејството на некомпензираните центрифугални сили доведува до забележлива деформација на потпорите и вибрации. Сензорите за сила се користат кај крути потпори, кога дури и значителни сили поради дебалансот не доведуваат до значителни вибрации.
Резонанцата е фактор што го спречува балансирањето
Претходно споменавме дека роторите се делат на крути и флексибилни. Крутоста или флексибилноста на роторот не треба да се меша со крутоста или подвижноста на потпорите (темелот) на кои е поставен роторот. Роторот се смета за крут кога неговата деформација (свиткување) под дејство на центрифугалните сили може да се занемари. Деформацијата на флексибилниот ротор е релативно голема и не може да се занемари.
Во оваа статија разгледуваме само балансирање на крути ротори. Крутиот (недеформабилен) ротор, пак, може да биде поставен на крути или подвижни (податливи) потпори. Јасно е дека оваа крутост/подвижност на потпорите е исто така релативна, зависно од брзината на роторот и големината на добиените центрифугални сили. Условна граница е фреквенцијата на сопствените вибрации на потпорите на роторот.
Кај механичките системи, обликот и фреквенцијата на сопствените вибрации се одредуваат од масата и еластичноста на елементите на механичкиот систем. Односно, фреквенцијата на сопствените вибрации е внатрешна карактеристика на механичкиот систем и не зависи од надворешни сили. Кога се отклонети од состојбата на рамнотежа, потпорите поради еластичноста настојуваат да се вратат во положбата на рамнотежа. Но, поради инерцијата на масивниот ротор, овој процес има карактер на пригушени осцилации. Овие вибрации се сопствените вибрации на системот ротор-потпора. Нивната фреквенција зависи од односот на масата на роторот кон еластичноста на потпорите.
Кога роторот почнува да ротира и фреквенцијата на неговото вртење се приближува до фреквенцијата на сопствените вибрации, амплитудата на вибрацијата нагло се зголемува, што може да доведе до уништување на конструкцијата.
Настанува појавата на механичка резонанца. Во областа на резонанцата, промена на брзината на вртење за 100 вр/мин може да доведе до зголемување на вибрацијата десетина пати. Истовремено (во областа на резонанцата) фазата на вибрацијата се менува за 180°.
Ако конструкцијата на механизмот е неуспешна и работната фреквенција на роторот е блиску до фреквенцијата на сопствените вибрации, тогаш работата на механизмот станува невозможна поради недозволиво високите вибрации. Ова не е возможно на вообичаен начин, бидејќи дури и мала промена на брзината ќе предизвика драстична промена на параметрите на вибрацијата. За балансирање во областа на резонанцата се користат специјални методи што не се разгледуваат во оваа статија.
Фреквенцијата на сопствените вибрации на механизмот може да се определи при инерцијално застанување (при исклучување на вртењето на роторот) или со ударен метод со последователна спектрална анализа на одѕивот на системот на ударот.
Кај механизми чија работна фреквенција на вртење е над резонантната фреквенција, т.е. што работат во надкритичен (пострезонантен) режим, потпорите се сметаат за подвижни и за мерење се користат сензори за вибрации, главно вибрациски акцелерометри, што го мерат забрзувањето на конструктивните елементи. Кај механизми што работат во предрезонантен режим, потпорите се сметаат за крути. Во тој случај се користат сензори за сила.
Линеарни и нелинеарни модели на механички систем. Нелинеарноста е фактор што го спречува балансирањето
При балансирање на крути ротори, за пресметките на балансирањето се користат математички модели наречени линеарни модели. Линеарен модел значи дека во таков модел една величина е пропорционална (линеарна) со другата. На пример, ако некомпензираната маса на роторот се удвои, тогаш и вредноста на вибрацијата ќе се удвои. За крути ротори може да се користи линеарен модел, бидејќи тие не се деформираат.
За флексибилни ротори линеарниот модел повеќе не може да се користи. Кај флексибилен ротор, ако масата на тешката точка се зголеми при вртењето, ќе настане дополнителна деформација, и покрај масата, ќе се зголеми и радиусот на положбата на тешката точка. Затоа, кај флексибилен ротор вибрацијата ќе се зголеми повеќе од двојно, и вообичаените методи на пресметка нема да функционираат.
Исто така, промената на еластичноста на потпорите при нивните големи деформации, на пример, кога при мали деформации на потпорите работат едни конструктивни елементи, а при големи се вклучуваат други конструктивни елементи. Затоа не може да се балансираат механизми што не се фиксирани на темел, туку, на пример, едноставно поставени на подот. При значителни вибрации, силата на дебалансот може да го подигне механизмот од подот, со што значително се менуваат карактеристиките на крутоста на системот. Стапалата на моторот мора да бидат сигурно прицврстени, завртните врски мора да бидат затегнати, дебелината на подлошките мора да обезбеди доволна крутост на монтажата, итн. Ако лежиштата се оштетени, можни се значителна неосност на вратилото и удари, што исто така ќе доведе до слаба линеарност и неможност да се изведе квалитетно балансирање.
Уреди за балансирање и машини за балансирање
Како што е наведено погоре, балансирањето е процес на порамнување на главната централна оска на инерцијата со оската на вртење на роторот.
Овој процес може да се изведе со два методи.
Првиот метод вклучува обработка на чеповите на роторот на таков начин што оската што минува низ центрите на чеповите ја сече главната централна оска на инерцијата на роторот. Ваквата техника ретко се користи во практика и нема детално да се разгледува во оваа статија.
Вториот (најчест) метод вклучува поместување, поставување или отстранување на корекциски тегови на роторот, кои се поставуваат така што оската на инерцијата на роторот да биде колку што е можно поблиску до неговата оска на вртење.
Поместувањето, додавањето или отстранувањето на корекциските тегови при балансирањето може да се изведе со различни технолошки операции, вклучувајќи: дупчење, глодање, наварување, заварување, завртување или одвртување, изгорување со ласер или електронски сноп, електролиза, електромагнетно наварување, итн.
Процесот на балансирање може да се изведе на два начина:
- балансирање на склопените ротори (во сопствените лежишта) со помош на балансни машини;
- балансирање на ротори на балансни машини. За балансирање на ротори во сопствените лежишта обично се користат специјализирани балансни уреди (комплети), кои овозможуваат мерење на вибрацијата на балансираниот ротор при неговата фреквенција на вртење во векторска форма, т.е. да се измерат и амплитудата и фазата на вибрацијата. Во денешно време горенаведените уреди се произведуваат врз основа на микропроцесорска технологија и (освен мерење и анализа на вибрациите) обезбедуваат автоматска пресметка на параметрите на корекциските тегови што треба да се постават на роторот за да се компензира неговиот дебаланс.
Овие уреди вклучуваат:
- мерно-пресметковна единица базирана на компјутер или индустриски контролер;
- Два (или повеќе) сензори за вибрации;
- Сензор за фазен агол;
- прибор за монтирање на сензорите на лице место;
- специјализиран софтвер, наменет за изведување на целосен циклус на мерење на параметрите на вибрациите на роторот во една, две или повеќе рамнини на корекција.
Во моментов најчести се два типа балансни машини:
- Машини со меки лежишта (со меки потпори);
- Машини со крути лежишта (со крути потпори).
Машините со меки лежишта имаат релативно податливи потпори, на пример, базирани на плоснати пружини. Фреквенцијата на сопствените вибрации на овие потпори обично е 2-3 пати пониска од фреквенцијата на вртење на роторот што се балансира, кој е поставен на нив. Сензорите за вибрации (акцелерометри, сензори за брзина на вибрации, итн.) обично се користат при мерење на вибрациите на предрезонантните потпори на машината.
Предрезонантните балансни машини користат релативно крути потпори, чии сопствени фреквенции на вибрации треба да бидат 2-3 пати повисоки од фреквенцијата на вртење на роторот што се балансира. За мерење на вибрационото оптоварување на потпорите на предрезонантната машина обично се користат сензори за сила.
Предноста на предрезонантните балансни машини е тоа што балансирањето на нив може да се изведува при релативно ниски брзини на роторот (до 400 - 500 вр/мин), што во голема мера ја поедноставува конструкцијата на машината и нејзиниот темел, и ја зголемува продуктивноста и безбедноста на балансирањето.
Балансирање на крути ротори
Важно!
- Балансирањето отстранува само вибрации предизвикани од асиметрична распределба на масата на роторот во однос на неговата оска на вртење. Другите видови вибрации не се отстрануваат со балансирање!
- На балансирање подлежат технички механизми чија конструкција обезбедува отсуство на резонанци при работната фреквенција на вртење, сигурно фиксирани на темелот, поставени во исправни лежишта.
- Неисправната машинерија мора да се поправи пред балансирање. Во спротивно, квалитетно балансирање не е возможно.
Балансирањето не е замена за поправка!
Главната задача на балансирањето е да се најде масата и положбата на компензирачките тегови што ги неутрализираат центрифугалните сили.
Како што е споменато погоре, за крути ротори генерално е потребно и доволно да се постават два компензирачки тега. Тоа ќе го отстрани и статичкиот и динамичкиот дебаланс на роторот. Општата шема за мерење на вибрациите при балансирање е следната.
Сензорите за вибрации се поставуваат на лежишните потпори во точките 1 и 2. На роторот се прикачува маркер за вртење, обично со рефлектирачка лента. Ознаката за вртење ја користи ласерскиот тахометар за да ја определи брзината на роторот и фазата на вибрацискиот сигнал.
Како се изведува динамичко балансирање (метод со три пуштања)
Во повеќето случаи динамичкото балансирање се изведува со методот на три пуштања. Методот се базира на тоа што пробни тегови со позната маса се поставуваат на роторот последователно во рамнина 1 и 2, а масите и положбата на балансните тегови се пресметуваат врз основа на резултатите од промените на параметрите на вибрациите.
Местото на поставување на теговите се нарекува рамнина на корекција. Обично рамнините на корекција се избираат во областа на лежишните потпори на кои е поставен роторот.
При првото пуштање се мери почетната вибрација. Потоа на роторот се поставува пробен тег со позната маса, поблиску до едно од лежиштата. Се изведува второ пуштање и се мерат параметрите на вибрацијата, кои треба да се променат поради поставувањето на пробниот тег. Потоа пробниот тег во првата рамнина се отстранува и се поставува во втората рамнина. Се изведува трето пробно пуштање и се мерат параметрите на вибрацијата. Пробниот тег се отстранува и софтверот автоматски ги пресметува масите и аглите на поставување на балансните тегови.
Целта на поставувањето на пробните тегови е да се определи како системот реагира на промени во дебалансот. Масите и положбите на пробните тегови се познати, па софтверот може да ги пресмета т.н. коефициенти на влијание, кои покажуваат како воведувањето на познат дебаланс влијае врз параметрите на вибрациите. Коефициентите на влијание се карактеристики на самиот механички систем и зависат од крутоста на потпорите и масата (инерцијата) на системот ротор-потпора.
За механизми од ист тип и иста конструкција коефициентите на влијание ќе бидат блиски. Тие може да се зачуваат во меморијата на компјутерот и да се користат за балансирање на механизми од истиот тип без пробни вртења, што значително ја зголемува продуктивноста на балансирањето. Забележете дека масата на пробните тегови треба да се избере така што параметрите на вибрациите забележливо да се менуваат кога ќе се постават пробните тегови. Во спротивно, грешката при пресметката на коефициентите на влијание се зголемува и квалитетот на балансирањето се влошува.
Како што се гледа од Сл. 1, центрифугалната сила дејствува во радијална насока, т.е. нормално на оската на роторот. Затоа, сензорите за вибрации мора да се постават така што нивната оска на чувствителност исто така да е насочена во радијална насока. Обично крутоста на темелот во хоризонтална насока е помала, па вибрациите во хоризонтална насока се повисоки. Затоа, за да се зголеми чувствителноста, сензорите треба да се постават така што нивната оска на чувствителност исто така да е насочена хоризонтално. Иако нема суштинска разлика. Освен вибрациите во радијална насока, мора да се следат и вибрациите во аксијална насока, по оската на вртење на роторот. Овие вибрации обично не се предизвикани од дебаланс, туку од други причини, главно поврзани со неосовиненост на вратилата поврзани преку спојка.
Овие вибрации не може да се отстранат со балансирање, во кој случај е потребно центрирање. Во пракса, ваквите машини обично имаат и дебаланс на роторот и неосовиненост на вратилата, што ја отежнува задачата за отстранување на вибрациите. Во такви случаи, потребно е прво машината да се центрира, а потоа да се балансира. (Иако при силен моментен дебаланс, вибрации се јавуваат и во аксијална насока поради „усукување“ на конструкцијата на темелот.)
Поврзани статии (примери на балансерски стендови)
- Балансерски стенд со мека потпора
- Балансирање на роторите на електромотори
- Едноставни но ефективни постоља за балансирање
Критериуми за оценување на квалитетот на балансирањето на механизмите
Квалитетот на балансирање на ротори (механизми) може да се оцени на два начина. Првиот метод вклучува споредба на износот на резидуалниот дебаланс определен во текот на процесот на балансирање со толеранцијата за резидуален дебаланс. Овие толеранции за различните класи на ротори се дадени во ISO 21940-11 (порано ISO 1940-1).
Меѓутоа, усогласеноста со наведените толеранции не може целосно да ја гарантира оперативната сигурност на механизмот, поврзана со постигнувањето на минималното ниво на неговите вибрации. Ова се објаснува со фактот дека големината на вибрациите на механизмот се определува не само од големината на силата поврзана со резидуалниот дебаланс на неговиот ротор, туку зависи и од неколку други параметри, вклучувајќи: крутоста k на конструктивните елементи на механизмот, неговата маса m, коефициентот на придушување, како и фреквенцијата на вртење. Затоа, за да се проценат динамичките квалитети на механизмот (вклучувајќи го квалитетот на неговото балансирање) во голем број случаи се препорачува да се процени нивото на резидуалните вибрации на механизмот, кое е регулирано со голем број стандарди.
Најчестиот стандард што ги регулира дозволените нивоа на вибрации на механизмите е ISO 10816-3-2002. Со негова помош, можно е да се постават толеранции за секој тип машини, земајќи ја предвид моќноста на нивниот електричен погон.
Освен овој универзален стандард, постојат голем број специјализирани стандарди развиени за специфични типови машини. На пример, ISO 31350-2007, ISO 7919-1-2002, итн.
Стандарди и референци
- ISO 1940-1:2007. Вибрации. Барања за квалитетот на балансирање на крути ротори. Дел 1. Определување на дозволениот дебаланс.
- ISO 10816-3:2009. Механички вибрации — Оценување на вибрациите на машините преку мерења на неротирачки делови — Дел 3: Индустриски машини со номинална моќност над 15 kW и номинални брзини помеѓу 120 r/min и 15 000 r/min при мерење на самото место.
- ISO 14694:2003. Индустриски вентилатори — Спецификации за квалитетот на балансирање и нивоата на вибрации.
- ISO 7919-1:2002. Вибрации на машини без реципрочно движење — Мерења на ротирачки вратила и критериуми за оценување — Општи упатства.
ЧПП
Дали балансирањето ги отстранува сите вибрации?
Не. Балансирањето ги отстранува вибрациите предизвикани од асиметричната распределба на масата на роторот во однос на неговата оска на вртење. Вибрациите од неосовиненост, дефекти на лежиштата, аеродинамички/хидродинамички сили, електромагнетни сили и други причини бараат посебна дијагностика и корективни дејства.
Зошто балансирањето може да не успее близу резонанца?
Близу резонанца, малите промени на брзината можат да предизвикаат големи промени во амплитудата на вибрациите и фазен поместок од 180°. Во такви услови резултатите од мерењето стануваат нестабилни, а конвенционалните постапки за балансирање можеби нема да конвергираат без специјални методи.
Кога е потребно балансирање во една наспроти две рамнини?
За крут ротор, два тега распоредени по должината на роторот обично се неопходни и доволни за отстранување на комбинираниот статички и динамички дебаланс. Тесните ротори често покажуваат претежно статички дебаланс, но деформацијата и геометријата можат да внесат динамичка компонента која може да бара корекција во две рамнини.
Што треба да се направи пред балансирање?
Осигурете се дека машината е исправна: сигурно прицврстување за темелот, исправни лежишта, без значителна разлабавеност и без очигледни извори на нелинеарност. Балансирањето не е замена за поправка.
Клучни заклучоци
- Балансирањето ја коригира ексцитацијата поврзана со масата (центрифугална); не ги решава неосовиненоста, оштетувањето на лежиштата или електромагнетните/аеродинамичките извори.
- Резонанцата и нелинеарноста можат да го направат конвенционалното балансирање неефикасно или небезбедно.
- За крути ротори, балансирањето во две рамнини е општото решение за комбиниран статички + динамички дебаланс.
