Masalah Teras: Pengimbangan Membetulkan Tepat Satu Perkara

Pengimbangan membetulkan asimetri jisim dalam bahagian yang berputar. Itu sahaja. Pusat jisim rotor tidak bertepatan dengan paksi putarannya, jadi setiap pusingan menghasilkan daya emparan yang menggoncang mesin. Pemberat pembetulan mengalihkan pusat jisim kembali ke paksi. Getaran menurun.

Tetapi getaran dalam jentera berputar mempunyai sekurang-kurangnya lapan sumber yang sama. Ketidakseimbangan hanyalah salah satu daripadanya. Sumber-sumber lain — resonans, kelonggaran, ketidaksejajaran, aci bengkok, rotor kotor, herotan haba dan ralat prosedur — menghasilkan getaran yang kelihatan seperti ketidakseimbangan dalam pelbagai cara: ia segerak (1× RPM), ia berkala, dan ia menggoncang mesin dalam arah jejari. Bahagian yang mengecewakan ialah menambah pemberat pembetulan pada mesin yang mengalami kelonggaran atau resonans bukan sahaja gagal — ia boleh memburukkan lagi keadaan.

The Balanset-1A merupakan pengimbang, tetapi ia juga merupakan penganalisis getaran dengan analisis spektrum FFT dan mod vibrometer. Alat diagnostik ini adalah kunci untuk mengenal pasti antara lapan punca yang sebenarnya anda hadapi — sebelum anda membuang masa pada pemberat percubaan.

"Ketidakseimbangan Palsu" — 5 Kecacatan Yang Menirunya

Resonans: perangkap yang menangkap semua orang sekurang-kurangnya sekali

Hampir resonans, sudut fasa antara daya ketidakseimbangan dan tindak balas getaran beralih dengan pantas dengan perubahan kelajuan yang kecil. Jika mesin berjalan pada 1,480 RPM dan frekuensi semula jadi struktur berada pada 1,500 RPM, hanyutan kelajuan 1% boleh mengayunkan fasa sebanyak 30–40°. Perisian pengimbangan melihat sudut yang berbeza setiap larian dan mengira pembetulan yang berbeza setiap kali.

Ujian diagnostik adalah mudah: dalam mod vibrometer Balanset-1A, kekalkan kelajuan malar dan perhatikan fasa. Jika ia merayau lebih daripada 10–20° semasa RPM stabil, anda hampir mencapai resonans. Penyelesaiannya bukanlah lebih banyak pemberat percubaan — ia sama ada mengubah kelajuan operasi (berjalan pada RPM yang berbeza) atau mengubah suai kekakuan atau jisim struktur untuk mengalihkan frekuensi semula jadi daripada kelajuan larian.

Kelonggaran: yang memecahkan matematik

Matematik pengimbangan adalah algebra linear. Ia mengandaikan bahawa menggandakan daya ketidakseimbangan menggandakan tindak balas getaran. Kelonggaran melanggar andaian ini. Tapak galas yang longgar mungkin kaku dalam satu arah tetapi lembik dalam arah yang lain. Kaki yang lembut mengangkat mesin dari satu dudukan pada amplitud getaran tertentu, mengubah kekakuan berkesan di pertengahan kitaran.

Sebelum mengimbangkan mana-mana mesin, periksa: semua bolt sauh terkrek, tiada kaki lembut (tolok perasa di bawah setiap kaki), tiada retakan pada plat asas, tiada pergerakan pada alas galas. Jika spektrum Balanset-1A menunjukkan "hutan" harmonik dan bukannya puncak 1× yang bersih, betulkan struktur terlebih dahulu.

Ketidaksejajaran: tandatangan 2×

Ketidaksejajaran gandingan menghasilkan daya terutamanya pada 2× RPM (dan kadangkala 3×). Jika FFT Balanset-1A menunjukkan komponen 2× yang kuat — terutamanya digabungkan dengan getaran paksi yang tinggi — penjajaran adalah masalahnya, bukan keseimbangan. Jajarkan aci dengan laser terlebih dahulu. Kemudian periksa sama ada pengimbangan masih diperlukan. Selalunya ia tidak diperlukan.

Keadaan Rotor: Pendesak Kotor dan Aci Bengkok

Masalah rotor yang kotor

Habuk, pengumpulan produk, mendapan kalsium, kakisan — mana-mana daripada ini pada bilah kipas, pendesak pam atau rotor emparan menghasilkan pengagihan jisim yang tidak sekata. Mesin bergetar. Godaannya adalah untuk mengimbanginya "sebagaimana adanya" dan kembali kepada pengeluaran.

Jangan. Balanset-1A akan menghasilkan penyelesaian pembetulan untuk rotor yang kotor. Ia tidak tahu rotor itu kotor — ia hanya mengukur getaran dan mengira. Tetapi mendapan tersebut akan tertanggal semasa operasi. Dalam kipas yang memproses gas panas, sebahagian kerak akan jatuh pada pukul 2 pagi pada hari Sabtu. Kini rotor serta-merta tidak seimbang — kecuali lebih teruk lagi, kerana pemberat pembetulan anda mengimbangi kotoran yang baru sahaja jatuh. Pemberat kini menjadi sumber ketidakseimbangan.

Aci bengkok: mengapa beban berat pada satu kelajuan tidak membantu

Aci yang bengkok menghasilkan kesipian — pusat geometri tidak sepadan dengan pusat putaran. Ini kelihatan seperti ketidakseimbangan pada 1× RPM. Perbezaan kritikal: aci yang bengkok menghasilkan getaran yang bergantung pada kelajuan dengan cara yang tidak bergantung pada ketidakseimbangan mudah. Anda kadangkala boleh mengurangkan getaran pada satu kelajuan tertentu dengan pemberat pembetulan yang besar, tetapi pada kelajuan lain getarannya lebih teruk. Dan tegasan aci meningkat, memendekkan hayat galas dan gandingan.

Pengesahannya adalah mekanikal: ukur larian keluar dengan penunjuk dail sambil memusingkan aci secara perlahan-lahan dengan tangan. Jika jumlah larian keluar yang ditunjukkan (TIR) melebihi toleransi mesin — biasanya 0.02–0.05 mm untuk rotor jitu, sehingga 0.1 mm untuk industri berat — aci mesti diluruskan atau diganti. Pengimbangan tidak dapat membetulkan geometri.

Ralat Prosedur: Berat Percubaan, Sudut dan Suhu

Kadangkala mesin sihat dan kerosakannya terletak pada prosedur. Kesilapan-kesilapan inilah yang membuatkan juruteknik berfikir "instrumen rosak" sedangkan sebenarnya data input adalah salah.

Berat percubaan terlalu kecil

Balanset-1A mempelajari sistem dengan mengukur bagaimana ia bertindak balas terhadap pemberat percubaan yang diketahui. Jika pemberat percubaan terlalu kecil, perubahan amplitud dan fasa akan tertimbus dalam hingar pengukuran. Perisian ini mengira pekali pengaruh daripada hingar, dan pembetulan yang terhasil pada asasnya adalah rawak.

Sasaran: pemberat percubaan harus berubah amplitud atau fasa sekurang-kurangnya 20–30%. Jika anda menambah 10 g dan bacaan hampir tidak bergerak, cuba 20 g atau 30 g. Mulakan secara konservatif, tetapi jangan takut untuk meningkatkannya jika perlu. Pengiraan memerlukan isyarat yang jelas.

Ralat pengukuran sudut

Pengimbangan adalah matematik vektor. Pemberat 10 g pada sudut tepat membatalkan ketidakseimbangan. 10 g yang sama pada 180° dari sudut tepat berganda ketidakseimbangan. Dua ralat biasa menyebabkan perkara ini: mengukur sudut terhadap arah putaran apabila perisian menjangkakan putaran bersama (atau sebaliknya), dan menggerakkan takometer atau tanda pantulan antara larian, yang mengalihkan rujukan sifar.

Kedua-duanya adalah pembunuh senyap — perisian menunjukkan pembetulan yang yakin, anda memasangnya, dan getaran akan melonjak. Jika getaran meningkat selepas memasang pembetulan yang dikira, perkara pertama yang perlu diperiksa ialah sama ada sudut diukur dalam arah yang betul.

Herotan terma: masalah "baik sahaja pagi ini"

Motor yang diseimbangkan pada suhu penggulungan 20°C mungkin bergetar teruk pada suhu 80°C. Kipas gas panas yang mengendalikan gas proses 200–400°C menghasilkan busur haba — aci atau pendesak melengkung sedikit apabila suhu meningkat, sekali gus mengubah taburan jisim. Keseimbangan yang anda capai sejuk hilang apabila panas.

Penyelesaiannya: jalankan mesin ke keadaan stabil terma (suhu operasi penuh, keadaan stabil) sebelum imbangan kemasan terakhir dijalankan. Imbangan "panas" untuk mesin yang panas. Jika mesin mempunyai perubahan getaran sejuk ke panas yang ketara, dokumentasikan kedua-dua keadaan — sesetengah pelanggan menerima getaran mula sejuk yang lebih tinggi kerana mengetahui ia akan menurun sebaik sahaja mesin menjadi panas.

Jadual Keputusan: Apakah yang Diberitahu Spektrum kepada Anda?

Buka Balanset-1A dalam mod spektrum FFT. Lihat puncaknya. Padankan corak dengan sesar.

Laporan Lapangan: Kipas Yang Terus Kembali

Sebuah kilang pemprosesan bijirin menggunakan kipas draf teraruh yang besar, 45 kW, yang beroperasi pada 1,470 RPM. Mereka telah mengimbangkannya tiga kali dalam tempoh enam bulan. Setiap kali: getaran menurun kepada kira-kira 2 mm/s, dan dalam masa 3–4 minggu ia naik semula melebihi 8 mm/s. Juruteknik sebelumnya telah mengimpal pemberat pembetulan selepas setiap imbangan — tiga set daripada tiga lawatan berasingan, semuanya masih pada pendesak.

Perkara pertama yang saya lakukan ialah menjalankan Balanset-1A dalam mod spektrum. FFT menunjukkan puncak 1× yang bersih pada 24.5 Hz (kelajuan aci) — jadi ia kelihatan seperti ketidakseimbangan. Fasa stabil. Tiada kelonggaran. Tiada tanda salah jajaran. Bahagian itu telah disemak.

Kemudian saya melihat pendesak. Salutan habuk berbutir tebal, tebal 3–5 mm, taburan tidak sekata. Juruteknik sebelumnya telah mengimbanginya dengan habuk setiap kali. Habuk terkumpul, beralih, sebahagiannya jatuh — dan getaran kembali. Pemberat pembetulan daripada tiga lawatan kini berlawan antara satu sama lain.

Kami menanggalkan semua pemberat pembetulan sebelumnya (tiga set, 11 pemberat keseluruhan). Membersihkan pendesak kepada logam kosong. Seimbang dari awal. Pembetulan 2-satah tunggal: 22 g hadapan, 15 g belakang.

Kilang itu telah menetapkan jadual pembersihan bulanan untuk pendesak. Enam bulan kemudian: getaran masih pada 1.1 mm/s. Tiada pengimbangan semula diperlukan. Tiga lawatan sebelumnya — penyingkiran pemberat lama, kimpalan, pengukuran — kosnya lebih tinggi daripada satu diagnosis yang betul.

Senarai Semak Pra-Baki

Sebelum anda meletakkan pemberat percubaan pada mana-mana mesin, sahkan setiap item dalam senarai ini. Jika sebarang pemeriksaan gagal, betulkannya terlebih dahulu. Mengimbangi mesin yang gagal dalam salah satu pemeriksaan ini adalah membuang masa.

1. 1
   Rotor bersih?

   Logam kosong. Tiada habuk, tiada mendapan, tiada pengumpulan produk. Jika anda tidak dapat membersihkannya, dokumentasikan risiko dan beritahu pelanggan bahawa bakinya mungkin tidak mencukupi.
2. 2
   Aci lurus?

   Pemeriksaan penunjuk dail. TIR dalam toleransi mesin (0.02–0.05 mm untuk ketepatan, 0.1 mm untuk industri berat). Jika terkeluar, luruskan atau gantikan.
3. 3
   Tiada kelonggaran?

   Semua bolt ditorque. Tolok perasa di bawah setiap kaki — tiada kaki lembut. Tiada retakan pada plat asas. Alas galas padu. Spektrum: tiada "hutan" harmonik.
4. 4
   Penjajaran boleh diterima?

   Getaran paksi kurang daripada 50% jejarian. Tiada spektrum 2× yang kuat. Jika disyaki, jajarkan laser terlebih dahulu.
5. 5
   Tidak hampir resonans?

   Fasa stabil (dalam lingkungan ±10°) pada RPM malar. Jika fasa berubah, ubah kelajuan atau ubah suai struktur sebelum mengimbangkan.
6. 6
   Pada suhu operasi?

   Untuk mesin yang sedang berjalan panas: keseimbangan pada keadaan stabil terma, bukan sejuk. Jika perbezaan sejuk/panas adalah ketara, dokumentasikan kedua-duanya.
7. 7
   Takometer dan rujukan telah dibaiki?

   Tanda pantulan di tempatnya. Takometer diikat. Arah sudut disahkan (dengan atau melawan putaran). Jangan alihkan sebarang rujukan selepas putaran pertama.

Soalan Lazim