Разбирање на статичкото балансирање (балансирање во една рамнина)
Статичко балансирање е наједноставната форма на балансирање на ротор балансирање. Го корегира статички дебаланс — состојба во која ротор‘центарот на масата е поместен од неговата оска на ротација, создавајќи една “тешка точка.” Бидејќи таа тешка точка се открива само под дејство на гравитацијата, корекцијата може, во принцип, да се изврши со ротор во мирување: поставете ротор со чист статички дебаланс на површина без триење, како што се ножести рабови, и тој ќе се тркала додека тешката точка не се смести на дното. Корекцијата се врши во една една рамнина — еден корекциски тег поставен на 180° спроти тешката точка за да се врати центарот на масата на центарот на ротација. Таа еднорамнинска едноставност е големата предност на методот и, како што ќе видиме, исто така и неговото дефинирачко ограничување.
1. Статички дисбаланс наспроти динамички дисбаланс
Статичкиот дисбаланс се нарекува и “силов дисбаланс,” бидејќи создава центрифугална сила што дејствува радијално нанадвор од центарот на ротација. Клучно, не создава “спрег” ниту нишачко движење. Тоа го разликува од динамички дебаланс, кој комбинира сила и спрежна неурамнотеженост и бара корекции во најмалку две рамнини за целосно да се отстрани. Ротор може да биде совршено статички избалансиран и сепак да носи значаен спрегов дисбаланс кој предизвикува силни вибрации штом ќе се заврти — поради што статичкото балансирање, само по себе, е соодветно единствено за одредена класа ротори.
2. Кога е доволно статичкото балансирање?
Статичкото балансирање е соодветно само за одредена класа ротори. Тоа обично се резервира за компоненти што се многу тесни или во форма на диск, каде што аксијалната должина е мала во споредба со дијаметарот. За таквите ротори, значаен спрегов дисбаланс веројатно воопшто не постои, па еднорамнинската корекција навистина го решава проблемот.
Вообичаени примери каде што еднорамнинското статичко балансирање често е доволно вклучуваат:
- Брусни тркала
- Автомобилски тркала и гуми
- Единечни, тесни тркала на вентилатор или дувалка
- Замајци
- Ременици и котури
За кој било ротор со значителна должина — арматура на мотор, повеќестепена пумпа или долго вратило — само статичкото балансирање е недоволно и динамичко балансирање во две рамнини е потребно. Самиот еднорамнински пристап е дополнително опишан под балансирање во една рамнина.
3. Методи на статичко балансирање
1. Балансирање на ножести потпори
Ова е класичниот, неротирачки метод. Роторот се поставува на пар паралелни, нивелирани ножести рабови со мало триење. Тој се тркала додека неговата најтешка точка не се најде на дното; потоа на врвот (спроти, на 180°) се додава привремен тег додека роторот не остане во мирување во која било положба без да се тркала. Тој тег потоа се прави траен. Не бара напојување ниту електроника — само трпеливост и вистински, нивелиран пар рабови — и останува сосема валидна теренска проверка за тесен диск.
2. Вертикална машина за балансирање
Современото статичко балансирање често се изведува на вертикална машина за балансирање. Роторот — да речеме, замаец или гума — седи на хоризонтална плоча потпрена со сензори за сила. Машината го врти при мала брзина, а сензорите ја мерат големината и насоката на силата на дисбалансот, прикажувајќи ја потребната корекција на екран. Конкретно за тркала и гуми, калкулатор за тегови за балансирање тркала го претвора тоа отчитување во големини на тегови со штипка или самолепливи тегови.
3. Еднорамнинско теренско балансирање (Balanset-1A)
Статичкото (еднорамнинско) балансирање може да се изведе и на целосно склопена машина со користење преносен систем за балансирање — суштината на балансирање на терен. Со Balanset-1A, режимот “Балансирање во една рамнина (‘статичко’)” ја мери брзината на роторот (RPM) и векторот на 1× вибрација — нејзината RMS вредност и фаза. Од мерењата “Run #0” и “Run #1”, софтверот автоматски го пресметува маса и аголот на монтирање на корекцискиот тег потребен за да се намали дисбалансот на роторот, користејќи ја коефициент на влијание метод.
Резултатите од балансирањето се зачувуваат во архива, а по завршувањето извештај за балансирање може да се генерира, уредува и печати во вградениот уредувач на извештаи.
Како се изведува еднорамнинското балансирање во програмата Balanset-1A
- Инсталирајте ги сензорите и поврзете го системот. Инсталирајте го сензорот за вибрации на избраната мерна точка и поврзете го со уредот. Инсталирајте го фазниот сензор (тахометар), нанесете рефлектирачка лента на роторот, и поврзете го уредот со Windows лаптоп.
- Стартувајте го режимот за еднорамнинско балансирање. Во главниот работен прозорец изберете го режимот “Single-plane” и започнете со балансирање. Програмата го отвора прозорецот со архива на еднорамнинско балансирање.
- Создадете запис во архивата. Внесете го името на роторот, местото на инсталација, толеранциите (вибрации и резидуален дисбаланс) и датумот. Софтверот создава папка-архива каде што ќе се зачувуваат графиконите и датотеките со извештаи.
- Поставете ги параметрите за балансирање во “Balancing settings”.
- Коефициент на влијание: изберете “New Rotor” (две пуштања за калибрација) или “Saved coeff.” (едно пуштање, за ист тип машина со зачувани коефициенти на влијание).
- Маса на пробниот тег: изберете “Gramm” или “Percent”. Ако планирате подоцна да го користите режимот “Saved coeff.”, внесете ја пробен тег масата во грамови (измерете ја на вагата).
- Метод на прицврстување на тегот: изберете “Circum” (кој било агол на обиколката) или “Fixed position” (фиксни отвори/лопатки/позиции; внесете го бројот на позиции).
- Радиус на монтирање на масата: внесете го радиусот што се користи за монтирање на пробниот и корективниот тег.
- Оставете го пробниот тег во Plane1: овозможете го ова само ако не можете да го отстраните пробниот тег за време на процесот.
- Run #0 (почетно пуштање, без пробен тег). Доведете ја машината до стабилна брзина и започнете “Run #0” за да ја измерите почетната вибрација. Софтверот ги регистрира RPM, RMS вредноста и фазата на 1× вибрациската компонента. Табот “Charts” го прикажува брановиот облик и спектарот.
- Монтирајте го пробниот тег. Запрете ја машината и монтирајте го пробниот тег на познат радиус. Пробниот тег мора значително да ја промени амплитудата или фазата на вибрацијата. Вообичаен критериум е “правилото 30/30”: пробниот тег треба да ја промени амплитудата за околу 30% (пониско или повисоко) или фазата за околу 30° или повеќе. Ако планирате подоцна да го користите режимот “Saved coeff.”, монтирајте го пробниот тег на истиот агол како рефлектирачката ознака.
- Run #1 (монтиран пробен тег). Рестартирајте ја машината, почекајте стабилна брзина и извршете “Run #1”. Софтверот ги пресметува параметрите на корективниот тег.
- Монтирајте го корективниот тег. Запрете ја машината, отстранете го пробниот тег и монтирајте го корекциска тежина. Инсталациониот агол се брои од позицијата на пробниот тег во насока на ротацијата на роторот. Монтирајте го корективниот тег на истиот радиус како пробниот тег.
- RunTrim (проверка на квалитетот на балансирање). Извршете “RunTrim” за да го потврдите резултатот. Ако остаточната вибрација и/или заостанат дебаланс ја задоволуваат толеранцијата, балансирањето може да се заврши. Ако не, софтверот пресметува дополнителен корективен тег и балансирањето продолжува со сукцесивни приближувања.
Визуелизација на резултатот: поларен график и фиксни позиции
Balanset-1A може да ги прикаже масата и аголот на корективниот тег во приказ во поларни координати. Ако е избрано “Fixed position”, програмата може автоматски да го подели корективниот тег на два дела и да ги прикаже броевите на позициите каде што мора да се монтира секој дел — погодност што ја отсликува и калкулаторот за корекција на лопатки за вентилатори и работни кола со фиксни точки на монтирање.
4. Проверка на резултатот во однос на толеранцијата
Статичкото балансирање е “завршено” само кога остаточната вибрација и остаточниот дисбаланс паѓаат во рамките на договорената толеранција, што е местото каде што чекорот RunTrim се исплатува. Дозволениот остаточен дисбаланс вообичаено се презема од степен на квалитет на балансирање G-степен според современиот ISO 21940-11 стандард (кој го апсорбираше постариот ISO 1940-1). Претворањето на G-класа и работна брзина во дозволена бројка во грам-милиметри — и изборот на разумен прв пробен тег — е брзо со калкулатор за преостанат дебаланс (ISO 21940-11) и калкулатор за пробна тежина. Запишувањето и на почетниот и на конечниот остаточен дисбаланс дава искрена мера за тоа колку била ефикасна работата и го формира јадрото на извештајот за балансирање.
5. Ограничувања
Главното ограничување на статичкото балансирање е неговата неспособност да го открие или коригира спрегнатиот дисбаланс. Примената на статичко балансирање на ротор што всушност има динамички дисбаланс понекогаш може да ги влоши работите — коригирајќи ја силовата компонента, а притоа игнорирајќи ја или дури влошувајќи ја спрегнатата компонента. Поради тоа, за поголемиот дел од индустриските машини, двораминското динамичко балансирање е стандардна и задолжителна практика, а статичкото балансирање најдобро е да се резервира за тесните, дискообразни ротори каде што неговата претпоставка за една рамнина навистина важи.
