Разбирање на теренското балансирање (балансирање на самото место)
Балансирање на терен, исто така познати како балансирање на самото место, е процес на корекција на дебаланс на ротор додека работи во сопствените лежишта и потпорна конструкција, при или близу неговата нормална работна брзина. За разлика од балансирањето во работилница, каде што роторот се отстранува и се монтира на наменски машина за балансирање, балансирањето на терен се изведува на лице место со целосно склопена машина. Тоа е практичната, секојдневна форма на балансирање на ротор за тимовите за одржување и доверливост, бидејќи ја коригира машината онака како што навистина работи.
1. Дефиниција: Што е балансирање на терен?
Процесот вообичаено користи преносен вибрациски анализатор за да ја измери амплитуда и фаза на 1× (работна брзина) вибрација, да прикачи пробен тег со позната маса, повторно да го измери новиот вибрациски одговор, а потоа да ја пресмета потребната корекциска тежина и нејзиниот аголен распоред. Бидејќи роторот останува во сопствените лежишта, резултатот ја одразува вистинската работна состојба на машината, наместо идеализирана состојба на балансирачки стенд.
Фазната референца е неопходна: анализаторот мора да знае каде што каде се наоѓа вратилото во секој момент за да претвори вибрациски врв во агол на тешката точка. Таа референца доаѓа од тахометар кој се активира еднаш по вртеж, вообичаено од лента од рефлектирачка лента.
2. Зошто е потребно балансирање на терен?
Иако балансирањето во работилница е многу прецизно, тоа не може да ги земе предвид сите фактори што влијаат на балансот на машината во нејзината работна средина. Балансирањето на терен е потребно кога небалансот е предизвикан од — или може да се коригира само со — разгледување на целата склопена машина. Вообичаените причини вклучуваат:
- Небаланс при склопување: конечниот небаланс на машината е збир на небалансот на сите нејзини ротирачки компоненти (работно коло, вратило, спојка, ременица, клинови и спојни елементи). Балансирањето на терен го коригира небалансот на целиот склоп одеднаш, вклучувајќи ги малите поместувања воведени при повторното склопување на машината.
- Работни ефекти: небалансот може да произлезе од услови што се појавуваат само при нормална работа, како што се термичка деформација на роторот, аеродинамички сили, или хидраулични сили. Тие не можат да се репродуцираат на машина за балансирање во работилница.
- Наталожување на материјал или абење: кај вентилатори, дувалки и центрифуги, нерамномерното наталожување на производот или нерамномерното абење предизвикува небалансот да се развива со текот на времето. Балансирањето на терен е единствениот практичен начин да се коригира ова без целосен ремонт.
- Непрактичност на отстранувањето: кај многу големи машини — големи индустриски вентилатори, турбински генератори — отстранувањето на роторот за балансирање во работилница е крајно скапо и одзема многу време. Балансирањето на терен е далеку поекономично и побрзо решение, и е основа на критериумите за балансирање на лице место во ISO 21940-13.
3. Процесот на балансирање на терен (метод на коефициент на влијание)
Најчестиот метод за теренско балансирање е метод на коефициенти на влијание, кој следи логична, повторлива низа:
- Почетно пуштање: машината се пушта на нејзината нормална работна брзина, и почетната амплитуда и фаза на 1× вибрацијата — почетен дебаланс векторот — се мерат и се запишуваат.
- Поставување на пробен тег: машината се запира и пробен тег со позната маса безбедно се прикачува на роторот на позната аголна позиција.
- Пробно пуштање: машината повторно се пушта на истата брзина. Новата амплитуда и фаза на вибрацијата (векторот на одговор) се мерат и се запишуваат.
- Пресметка: промената во вибрацискиот вектор предизвикана од пробниот тег дава коефициент на влијание, кој опишува колку се менува вибрацијата на мерната точка за даден небаланс на местото на корекција. Анализаторот го комбинира овој коефициент со почетниот вектор — користејќи векторско собирање — за да ја пресмета точната маса и агол на потребната корекција.
- Поставување на коригирачкиот тег: машината се запира, пробниот тег се отстранува, а пресметаниот коригирачки тег трајно се прицврстува под наведениот агол.
- Верификациски проод: машината се пушта последен пат за да се потврди дека вибрациите паднале на прифатливо ниво, според стандарди како ISO 20816-1, и дека заостанат дебаланс останува во рамките на избраната толеранција.
Едноставните ротори се обработуваат со балансирање во една рамнина; подолгите ротори што покажуваат спрежна компонента бараат балансирање во две рамнини (динамичко). Еден калкулатор за пробна тежина помага да се избере безбедна, ефективна почетна маса за првиот пробен проод.
4. Теренско балансирање во пракса со преносен анализатор
На терен, целата горенаведена постапка се изведува со единствен рачно носен инструмент наместо со балансирачки стенд. Преносен двоканален анализатор како што е Balanset-1A ја мери амплитудата и фазата на 1× на секое лежиште, автоматски ги пресметува коефициентите на влијание и води едно- и дворамнински корекции — потоа го проверува преостанатиот дебаланс според ISO 21940-11 оценки за квалитет на балансирање. Работејќи во сопствените лежишта на машината при работна брзина, ја доловува вистинската работна состојба — вклучувајќи ги ефектите од склопувањето, термичките и аеродинамичките ефекти — што балансирачка машина во работилница едноставно не може да ја репродуцира. Испорачаниот оптички ласерски тахометар обезбедува фазна референца еднаш по вртежот од мало парче рефлектирачка лента, така што не е потребна подготовка на вратилото освен лента.
5. Клучни размислувања и заштитни мерки
Теренското балансирање бара вештина и внимателно планирање. Како што е наведено во стандарди како ISO 21940-13, безбедноста е од најголема важност.
- Безбедност: пробните и коригирачките тегови мора да бидат прицврстени доволно цврсто за да ги издржат центрифугална сила при работна брзина, а пристапот до машината мора да биде контролиран додека таа работи.
- Предуслови: пред балансирање, исклучете други причини за високи 1× вибрации — неосовиненост, резонанца, свиткано вратило, или механичка разлабавеност — бидејќи балансирањето не може да поправи проблем што всушност не е дебаланс.
- Инструментација: работата бара анализатор способен да ја мери амплитудата и фазата, плус сензор за фазна референца (тахометар). Повторливите мерења зависат од доследно монтирање на сензорот и чист, сигурен импулс од тахометарот.
- Стабилност на брзината: машината мора да одржува стабилна брзина низ секој проод; отстапувањето на брзината ги расипува податоците за фазата на кои се потпира целата пресметка.
