Forstå feltbalansering (in-situ balansering)

Definisjon: Hva er feltbalansering?

Balansering av felt, også kjent som balansering på stedet, er prosessen med å korrigere ubalansen i en rotor mens den går i sine egne lagre og støttestruktur, med eller nær normal driftshastighet. I motsetning til verkstedbalansering, hvor rotoren fjernes og plasseres på en spesialisert balanseringsmaskin, utføres feltbalansering på stedet med maskinen ferdig montert.

Prosessen innebærer vanligvis å bruke en bærbar vibrasjonsanalysator for å måle amplituden og fasen til 1X (løpehastighet) vibrasjonen, feste en prøvevekt med en kjent masse, måle den nye vibrasjonsresponsen på nytt, og deretter bruke denne informasjonen til å beregne den nødvendige korreksjonsvekten og dens vinkelplassering.

Hvorfor er feltbalansering nødvendig?

Selv om verkstedbalansering er svært presis, kan den ikke ta hensyn til alle faktorene som påvirker en maskins balanse i driftsmiljøet. Feltbalansering er nødvendig når ubalansen er forårsaket av, eller bare kan korrigeres ved å vurdere hele maskinenheten. Vanlige årsaker inkluderer:

• Ubalanse i montering: Den endelige ubalansen i en maskin er summen av ubalansen i alle dens roterende komponenter (f.eks. impeller, aksel, kobling, skive). Feltbalansering korrigerer ubalansen i hele enheten samtidig.
• Operasjonelle effekter: Ubalanse kan forårsakes av faktorer som bare oppstår under normale driftsforhold, som termisk forvrengning av rotoren, aerodynamiske krefter eller hydrauliske krefter. Disse kan ikke gjenskapes på en verkstedbalanseringsmaskin.
• Materialoppbygging eller slitasje: For maskiner som vifter, blåsere og sentrifuger kan ujevn opphopning av produkt eller ujevn slitasje forårsake ubalanse over tid. Feltbalansering er den eneste praktiske måten å korrigere dette på uten en fullstendig overhaling.
• Upraktisk fjerning: For svært store maskiner, som store industrivifter eller turbingeneratorer, er det ekstremt dyrt og tidkrevende å fjerne rotoren for balansering i verkstedet. Balansering i felten er en mye mer økonomisk og raskere løsning.

Feltbalanseringsprosessen (påvirkningskoeffisientmetoden)

Den vanligste metoden for feltbalansering er påvirkningskoeffisientmetoden, som følger en logisk, trinnvis prosess:

1. Første kjøring: Maskinen kjøres med normal driftshastighet, og den innledende 1X vibrasjonsamplituden og -fasen («ubalansevektoren») måles og registreres.
2. Plassering av prøvevekt: Maskinen stoppes, og en prøvevekt med kjent masse festes sikkert til rotoren i en kjent vinkelposisjon.
3. Prøvekjøring: Maskinen kjøres igjen med samme hastighet. Den nye vibrasjonsamplituden og -fasen («responsvektoren») måles og registreres.
4. Beregning: Endringen i vibrasjonsvektoren forårsaket av prøvevekten brukes til å beregne en «påvirkningskoeffisient». Denne koeffisienten beskriver hvor mye vibrasjonen ved målepunktet endres for en gitt mengde ubalanse på korreksjonsstedet. Analysatoren bruker deretter denne koeffisienten og den innledende ubalansevektoren til å beregne den nøyaktige massen og vinkelen til den nødvendige korreksjonsvekten.
5. Korreksjonsvektplassering: Maskinen stoppes, prøvevekten fjernes, og den beregnede endelige korreksjonsvekten festes permanent i den angitte vinkelen.
6. Verifiseringskjøring: Maskinen kjøres en siste gang for å bekrefte at vibrasjonen er redusert til et akseptabelt nivå, i henhold til standarder som ISO 20816-1.

Viktige hensyn og sikkerhetstiltak

Feltbalansering krever ferdigheter og nøye planlegging. Som beskrevet i standarder som ISO 21940-13, sikkerhet er avgjørende.

• Sikkerhet: Prøve- og korreksjonsvekter må festes sikkert for å motstå sentrifugalkreftene ved driftshastighet. Tilgang til maskinen må kontrolleres under drift.
• Forutsetninger: Før du prøver å balansere, bør du sjekke andre potensielle årsaker til høy 1X-vibrasjon, som for eksempel feiljustering, resonans eller løshet bør utelukkes.
• Instrumentering: Prosessen krever en vibrasjonsanalysator som kan måle amplitude og fase, samt en fasereferansesensor (turteller).

← Tilbake til hovedindeksen