Memahami Kaedah Tiga Larian dalam Pengimbangan Rotor

Pengimbang mudah alih, penganalisis getaran

Peranti

Portable balancer & Vibration analyzer Balanset-1A

bahagian

Optical Sensor (Laser Tachometer)

Kit diagnostik dan pengimbangan getaran lengkap daripada Vibromera, termasuk empat penderia getaran dengan kabel, modul antara muka isyarat, takometer laser dengan pendirian magnet, skala digital, kabel USB dan sarung pembawa. Sistem ini direka untuk pengimbangan rotor medan dan pemantauan keadaan pada peralatan industri.

Peranti

Dynamic balancer “Balanset-1A” OEM

Definisi: Apakah Kaedah Tiga Larian?

The kaedah tiga larian adalah prosedur yang paling banyak digunakan untuk imbangan dua satah (dinamik).. Ia menentukan pemberat pembetulan diperlukan dalam dua satah pembetulan menggunakan tepat tiga larian pengukuran: satu larian awal untuk mewujudkan garis dasar ketidakseimbangan keadaan, diikuti dengan dua urutan berat percubaan larian (satu untuk setiap satah pembetulan).

Kaedah ini memberikan keseimbangan optimum antara ketepatan dan kecekapan, memerlukan lebih sedikit mesin mula dan berhenti daripada mesin kaedah empat larian sambil menyediakan data yang mencukupi untuk mengira pembetulan yang berkesan untuk kebanyakan industri balancing aplikasi.

Prosedur Tiga Larian: Langkah demi Langkah

Prosedur ini mengikut urutan yang mudah dan sistematik:

Larian 1: Pengukuran Garis Dasar Permulaan

Mesin dikendalikan pada kelajuan pengimbangannya dalam keadaan tidak seimbang, seperti ditemui. Vibration pengukuran diambil di kedua-dua lokasi galas (ditetapkan sebagai Bearing 1 dan Bearing 2), merekodkan kedua-duanya amplitud and sudut fasa. Ukuran ini mewakili vektor getaran yang disebabkan oleh taburan ketidakseimbangan asal.

Ukur pada Bearing 1: Amplitud A₁, Fasa θ₁
Ukur pada Bearing 2: Amplitud A₂, Fasa θ₂
Tujuan: Menetapkan keadaan getaran garis dasar (O₁ dan O₂) yang mesti diperbetulkan

Larian 2: Berat Percubaan dalam Satah Pembetulan 1

Mesin dihentikan, dan berat percubaan yang diketahui (T₁) dipasang sementara pada kedudukan sudut yang ditanda dengan tepat dalam satah pembetulan pertama (biasanya berhampiran Bearing 1). Mesin dimulakan semula pada kelajuan yang sama, dan getaran diukur semula pada kedua-dua galas.

Tambah: Berat percubaan T₁ pada sudut α₁ dalam Satah 1
Ukur pada Bearing 1: Vektor getaran baharu (O₁ + kesan T₁)
Ukur pada Bearing 2: Vektor getaran baharu (O₂ + kesan T₁)
Tujuan: Menentukan bagaimana berat dalam Satah 1 mempengaruhi getaran pada kedua-dua galas

Instrumen pengimbangan mengira pekali pengaruh untuk Satah 1 dengan penolakan vektor bagi ukuran awal daripada ukuran baharu ini.

Larian 3: Berat Percubaan dalam Satah Pembetulan 2

Berat percubaan pertama dikeluarkan, dan berat percubaan kedua (T₂) dilampirkan pada kedudukan yang ditanda dalam satah pembetulan kedua (biasanya berhampiran Bearing 2). Satu lagi larian pengukuran dilakukan, sekali lagi merekodkan getaran pada kedua-dua galas.

Alih keluar: Berat percubaan T₁ dari Pesawat 1
Tambah: Berat percubaan T₂ pada sudut α₂ dalam Satah 2
Ukur pada Bearing 1: Vektor getaran baharu (O₁ + kesan T₂)
Ukur pada Bearing 2: Vektor getaran baharu (O₂ + kesan T₂)
Tujuan: Menentukan bagaimana berat dalam Satah 2 mempengaruhi getaran pada kedua-dua galas

Instrumen kini mempunyai set lengkap empat pekali pengaruh yang menerangkan bagaimana setiap satah mempengaruhi setiap galas.

Mengira Berat Pembetulan

Selepas tiga larian selesai, perisian pengimbangan berfungsi matematik vektor untuk menyelesaikan pemberat pembetulan:

Matriks Pekali Pengaruh

Daripada tiga larian pengukuran, empat pekali ditentukan:

α₁₁: Bagaimana Satah 1 menjejaskan Galas 1 (kesan utama)
α₁₂: Bagaimana Satah 2 mempengaruhi Galas 1 (gandingan silang)
α₂₁: Bagaimana Satah 1 mempengaruhi Galas 2 (gandingan silang)
α₂₂: Bagaimana Satah 2 mempengaruhi Bearing 2 (kesan utama)

Menyelesaikan Sistem

Instrumen menyelesaikan dua persamaan serentak untuk mencari W₁ (pembetulan untuk Satah 1) dan W₂ (pembetulan untuk Satah 2):

α₁₁ · W₁ + α₁₂ · W₂ = -O₁ (untuk membatalkan getaran pada Bearing 1)
α₂₁ · W₁ + α₂₂ · W₂ = -O₂ (untuk membatalkan getaran pada Bearing 2)

Penyelesaian menyediakan kedua-dua jisim dan kedudukan sudut yang diperlukan untuk setiap berat pembetulan.

Langkah Akhir

Keluarkan kedua-dua pemberat percubaan
Pasang pemberat pembetulan kekal yang dikira dalam kedua-dua satah
Lakukan larian pengesahan untuk mengesahkan getaran telah dikurangkan kepada tahap yang boleh diterima
Jika perlu, lakukan imbangan trim untuk memperhalusi keputusan

Kelebihan Kaedah Tiga Larian

Kaedah tiga larian telah menjadi standard industri untuk pengimbangan dua satah kerana beberapa kelebihan utama:

1. Kecekapan Optimum

Tiga larian mewakili minimum yang diperlukan untuk mewujudkan empat pekali pengaruh (satu keadaan awal ditambah satu larian percubaan setiap satah). Ini meminimumkan masa henti mesin sambil menyediakan pencirian sistem yang lengkap.

2. Terbukti Kebolehpercayaan

Pengalaman lapangan selama beberapa dekad menunjukkan bahawa tiga larian menyediakan data yang mencukupi untuk pengimbangan yang boleh dipercayai dalam kebanyakan aplikasi perindustrian.

3. Penjimatan Masa dan Kos

Berbanding dengan kaedah empat larian, menghapuskan satu larian percubaan mengurangkan masa mengimbangi sebanyak kira-kira 20%, diterjemahkan kepada mengurangkan masa henti dan kos buruh.

4. Perlaksanaan Lebih Mudah

Lebih sedikit larian bermakna kurang pengendalian berat percubaan, lebih sedikit peluang untuk ralat dan pengurusan data yang lebih mudah.

5. Mencukupi untuk Kebanyakan Aplikasi

Untuk jentera industri biasa dengan kesan gandingan silang sederhana dan boleh diterima mengimbangi toleransi, tiga larian secara konsisten memberikan hasil yang berjaya.

Bila Menggunakan Kaedah Tiga Larian

Kaedah tiga larian sesuai untuk:

Pengimbangan Industri Rutin: Motor, kipas, pam, peniup—sebahagian besar peralatan berputar
Keperluan Ketepatan Sederhana: Imbangkan gred kualiti dari G 2.5 hingga G 16
Aplikasi Pengimbangan Medan: Pengimbangan in-situ di mana meminimumkan masa rehat adalah penting
Sistem Mekanikal Stabil: Peralatan dengan keadaan mekanikal yang baik dan tindak balas linear
Geometri Pemutar Standard: Rotor tegar dengan nisbah panjang-ke-diameter biasa

Had dan Bila Tidak Digunakan

Kaedah tiga larian mungkin tidak mencukupi dalam situasi tertentu:

Apabila Kaedah Empat Larian Diutamakan

Keperluan Kepersisan Tinggi: Toleransi yang sangat ketat (G 0.4 hingga G 1.0) di mana pengesahan tambahan lineariti adalah bernilai
Gandingan Silang Kuat: Apabila satah pembetulan sangat rapat atau kekakuan sangat tidak simetri
Ciri Sistem Tidak Diketahui: Pengimbangan kali pertama bagi peralatan luar biasa atau tersuai
Jentera Masalah: Peralatan yang menunjukkan tanda-tanda tingkah laku tidak linear atau isu mekanikal

Apabila Pesawat Tunggal Mungkin Mencukupi

Rotor jenis cakera yang sempit dengan ketidakseimbangan dinamik adalah minimum
Apabila hanya satu lokasi galas menunjukkan getaran yang ketara

Perbandingan dengan Kaedah Lain

Kaedah Tiga Larian lwn. Empat Larian

Aspek	Larian Tiga	Larian Empat
Bilangan Larian	3 (awal + 2 percubaan)	4 (awal + 2 percubaan + gabungan)
Masa Diperlukan	Lebih pendek	~20% lebih lama
Semakan Kelinearan	Tidak	Ya (Jalankan 4 mengesahkan)
Aplikasi Biasa	Kerja industri rutin	Ketepatan tinggi, peralatan kritikal
Ketepatan	Baik	Cemerlang
Kerumitan	Lebih rendah	Lebih tinggi

Kaedah Tiga Larian lwn. Satah Tunggal

Kaedah tiga larian pada asasnya berbeza daripada mengimbangi satah tunggal, yang menggunakan hanya dua larian (awal tambah satu percubaan) tetapi hanya boleh membetulkan satu satah dan tidak dapat menangani pasangan tidak seimbang.

Amalan Terbaik untuk Kejayaan Kaedah Tiga Larian

Pemilihan Berat Percubaan

Pilih berat percubaan yang menghasilkan perubahan 25-50% dalam amplitud getaran
Terlalu kecil: Nisbah isyarat-ke-bunyi yang lemah dan ralat pengiraan
Terlalu besar: Risiko tindak balas tidak linear atau tahap getaran yang tidak selamat
Gunakan saiz yang sama untuk kedua-dua satah untuk mengekalkan kualiti pengukuran yang konsisten

Konsistensi Operasi

Kekalkan kelajuan yang sama untuk ketiga-tiga larian
Benarkan penstabilan haba antara larian jika perlu
Memastikan keadaan proses yang konsisten (aliran, tekanan, suhu)
Gunakan lokasi sensor dan kaedah pelekap yang sama

Kualiti Data

Ambil berbilang ukuran setiap larian dan puratakannya
Sahkan ukuran fasa adalah konsisten dan boleh dipercayai
Semak bahawa berat percubaan menghasilkan perubahan yang boleh diukur dengan jelas
Cari anomali yang mungkin menunjukkan ralat pengukuran

Ketepatan Pemasangan

Tandai dan sahkan kedudukan sudut berat percubaan dengan teliti
Pastikan berat percubaan dipasang dengan selamat dan tidak akan beralih semasa larian
Pasang pemberat pembetulan akhir dengan penjagaan dan ketepatan yang sama
Periksa semula jisim dan sudut sebelum larian akhir

Menyelesaikan Masalah Isu Biasa

Keputusan Buruk Selepas Pembetulan

Punca yang mungkin:

Pembetulan berat dipasang pada sudut yang salah atau dengan jisim yang salah
Keadaan operasi berubah antara percubaan dan pemasangan pembetulan
Masalah mekanikal (kelonggaran, salah jajaran) tidak ditangani sebelum mengimbangi
Tindak balas sistem bukan linear

Berat Percubaan Menghasilkan Tindak Balas Kecil

Penyelesaian:

Gunakan pemberat percubaan yang lebih besar atau letakkannya pada radius yang lebih besar
Periksa pemasangan sensor dan kualiti isyarat
Sahkan kelajuan operasi adalah betul
Pertimbangkan jika sistem mempunyai redaman yang sangat tinggi atau sensitiviti tindak balas yang sangat rendah

Pengukuran tidak konsisten