Memahami Pengimbangan Lapangan (In-Situ Balancing)
Definisi: Apakah Pengimbangan Medan?
Pengimbangan lapangan, juga dikenali sebagai pengimbangan in-situ, ialah proses membetulkan ketidakseimbangan pemutar semasa ia berjalan dalam bearing dan struktur sokongannya sendiri, pada atau hampir dengan kelajuan operasi normalnya. Tidak seperti pengimbangan kedai, di mana pemutar dikeluarkan dan diletakkan pada mesin pengimbang khusus, pengimbangan medan dilakukan di tapak dengan mesin dipasang sepenuhnya.
Proses ini biasanya melibatkan penggunaan penganalisis getaran mudah alih untuk mengukur amplitud dan fasa getaran 1X (kelajuan berjalan), melampirkan berat percubaan jisim yang diketahui, mengukur semula tindak balas getaran baharu, dan kemudian menggunakan maklumat itu untuk mengira berat pembetulan yang diperlukan dan penempatan sudutnya.
Mengapa Pengimbangan Medan Diperlukan?
Walaupun pengimbangan kedai adalah sangat tepat, ia tidak boleh mengambil kira semua faktor yang mempengaruhi keseimbangan mesin dalam persekitaran operasinya. Pengimbangan medan adalah perlu apabila ketidakseimbangan disebabkan oleh, atau hanya boleh dibetulkan oleh, mempertimbangkan keseluruhan pemasangan mesin. Sebab biasa termasuk:
- Ketidakseimbangan perhimpunan: Ketidakseimbangan akhir mesin ialah jumlah ketidakseimbangan semua komponen berputarnya (cth, pendesak, aci, gandingan, berkas). Pengimbangan medan membetulkan ketidakseimbangan keseluruhan pemasangan sekaligus.
- Kesan Operasi: Ketidakseimbangan boleh disebabkan oleh faktor yang hanya muncul dalam keadaan operasi biasa, seperti herotan terma rotor, daya aerodinamik atau daya hidraulik. Ini tidak boleh direplikasi pada mesin pengimbang kedai.
- Pembentukan atau Kehausan Bahan: Untuk mesin seperti kipas, peniup dan emparan, timbunan produk yang tidak sekata atau haus yang tidak sekata boleh menyebabkan ketidakseimbangan dari semasa ke semasa. Pengimbangan medan adalah satu-satunya cara praktikal untuk membetulkannya tanpa baik pulih sepenuhnya.
- Ketidakpraktisan Pembuangan: Untuk mesin yang sangat besar, seperti kipas industri besar atau penjana turbin, mengeluarkan rotor untuk pengimbangan kedai adalah sangat mahal dan memakan masa. Pengimbangan medan adalah penyelesaian yang lebih menjimatkan dan lebih pantas.
Proses Pengimbangan Medan (Kaedah Pekali Pengaruh)
Kaedah yang paling biasa untuk pengimbangan medan ialah kaedah pekali pengaruh, yang mengikut proses logik, langkah demi langkah:
- Larian Permulaan: Mesin dijalankan pada kelajuan operasi biasa, dan amplitud dan fasa getaran 1X awal ("vektor tidak seimbang") diukur dan direkodkan.
- Penempatan Berat Percubaan: Mesin dihentikan, dan berat percubaan bagi jisim yang diketahui dipasang dengan selamat pada pemutar pada kedudukan sudut yang diketahui.
- Larian Percubaan: Mesin dijalankan semula pada kelajuan yang sama. Amplitud dan fasa getaran baharu ("vektor tindak balas") diukur dan direkodkan.
- Pengiraan: Perubahan dalam vektor getaran yang disebabkan oleh berat percubaan digunakan untuk mengira "pekali pengaruh." Pekali ini menerangkan berapa banyak getaran pada titik pengukuran berubah untuk jumlah ketidakseimbangan tertentu di lokasi pembetulan. Penganalisis kemudian menggunakan pekali ini dan vektor ketidakseimbangan awal untuk mengira jisim dan sudut tepat berat pembetulan yang diperlukan.
- Peletakan Berat Pembetulan: Mesin dihentikan, berat percubaan dikeluarkan, dan berat pembetulan akhir yang dikira dipasang secara kekal pada sudut yang ditentukan.
- Jalankan Pengesahan: Mesin dijalankan buat kali terakhir untuk mengesahkan bahawa getaran telah dikurangkan ke tahap yang boleh diterima, mengikut piawaian seperti ISO 20816-1.
Pertimbangan Utama dan Perlindungan
Pengimbangan lapangan memerlukan kemahiran dan perancangan yang teliti. Seperti yang digariskan dalam piawaian seperti ISO 21940-13, keselamatan diutamakan.
- Safety: Berat percubaan dan pembetulan mesti dipasang dengan selamat untuk menahan daya emparan pada kelajuan operasi. Akses kepada mesin mesti dikawal semasa operasi.
- Prasyarat: Sebelum cuba mengimbangi, kemungkinan penyebab lain getaran 1X tinggi, seperti salah jajaran, resonans, atau kelonggaran, harus diketepikan.
- Instrumentasi: Proses tersebut memerlukan penganalisis getaran yang mampu mengukur amplitud dan fasa, serta penderia rujukan fasa (tachometer).