1. OVERZICHT VAN HET BALANCERINGSSYSTEEM

Balanset-1A levert dynamische balanceringsdiensten voor enkel- en tweevlakkenventilatoren, slijpschijven, spindels, brekers, pompen en andere roterende machines.

De Balanset-1A balancer bevat twee vibrosensoren (accelerometers), een laserfasesensor (tachometer), een 2-kanaals USB-interface met voorversterkers, integrators, een ADC-acquisitiemodule en Windows-gebaseerde balanceersoftware. Voor de Balanset-1A is een notebook of andere Windows (WinXP…Win11, 32 of 64-bits) compatibele pc vereist.

De balanceersoftware biedt automatisch de juiste balanceeroplossing voor balanceren in één vlak en in twee vlakken. Balanset-1A is eenvoudig te gebruiken voor niet-vibratie-experts.

Alle balanceerresultaten worden opgeslagen in een archief en kunnen worden gebruikt om rapporten te maken.

Kenmerken:

• Gemakkelijk te gebruiken
• Opslag van onbeperkte balanceergegevens
• Door gebruiker selecteerbare proefmassa
• Splitgewicht berekening, boorberekening
• Automatisch pop-upbericht voor proefgeldigheid
• Meten van toerental, amplitude en fase van vibrovelocity overall en 1x vibratie
• FFT-spectrum
• Gelijktijdige gegevensverzameling via twee kanalen
• Golfvorm- en spectrumweergave
• Opslag van trillingswaarden en trillingsgolfvorm en -spectra
• Balanceren met behulp van opgeslagen invloedscoëfficiënten
• Trim balanceren
• Berekeningen voor excentriciteit van de balansdoorn
• Proefgewichten verwijderen of achterlaten
• Berekening balanstolerantie (ISO 1940 G-klassen)
• Berekeningen van correctievlakken wijzigen
• Polaire grafiek
• Handmatige gegevensinvoer
• RunDown grafieken (experimentele optie)

2. SPECIFICATIE

3. PAKKET

De Balanset-1A balancer omvat twee enkelassige accelerometers, laserfasereferentiemarkering (digitale toerenteller), 2-kanaals USB-interface-eenheid met voorversterkers, integrators en ADC-acquisitiemodule en op Windows gebaseerde balanceersoftware.

Leveringsset

4. BALANSPRINCIPES

4.1. “Balanset-1A” omvat (fig. 4.1) USB-interface-eenheid (1), twee accelerometers (2) en (3), fasereferentiemarker (4) en draagbare pc (niet meegeleverd) (5).

De leveringset bevat ook de magnetische standaard (6) wordt gebruikt voor het monteren van de fasereferentiemarkering en digitale weegschalen 7.

X1 en X2 connectoren bedoeld voor aansluiting van de trillingssensoren op respectievelijk 1 en 2 meetkanalen, en de X3 connector gebruikt voor aansluiting van de fasereferentiemarker.

De USB-kabel zorgt voor de stroomvoorziening en aansluiting van de USB-interface-eenheid op de computer.

Figuur 4.1. Leveringsset van de “Balanset-1A”

Mechanische trillingen veroorzaken een elektrisch signaal dat evenredig is met de trillingsversnelling op de uitgang van de trillingssensor. Gedigitaliseerde signalen van de ADC-module worden via USB naar de draagbare pc overgebracht. (5). De fasereferentiemarker genereert het pulssignaal dat wordt gebruikt om de rotatiefrequentie en de trillingsfasehoek te berekenen. Windows-gebaseerde software biedt een oplossing voor enkelvlaks- en tweevlaksbalancering, spectrumanalyse, grafieken, rapporten en opslag van invloedscoëfficiënten.

5. VEILIGHEIDSMAATREGELEN

6. SOFTWARE- EN HARDWARE-INSTELLINGEN

6.1. Installatie van USB-stuurprogramma's en balanceersoftware

Installeer stuurprogramma's en balanceersoftware voordat je aan de slag gaat.

Lijst met mappen en bestanden

De installatieschijf (flashstation) bevat de volgende bestanden en mappen:

• Bs1Av##Setup – map met “Balanset-1A” balanceringssoftware (### – versienummer)
• ArdDrv – USB-stuurprogramma's
• EBalancer_handleiding.pdf – deze handleiding
• Bal1Av###Setup.exe – installatiebestand. Dit bestand bevat alle hierboven genoemde gearchiveerde bestanden en mappen. ### – versie van de software "Balanset-1A".
• Ebalanc.cfg – gevoeligheidswaarde
• Bal.ini – enkele initialisatiegegevens

Software-installatieprocedure

Bestand uitvoeren voor het installeren van stuurprogramma's en gespecialiseerde software Bal1Av###Setup.exe en volg de instellingsinstructies door op de knoppen "Volgende", "ОК" enz.

Kies de map Setup. Gewoonlijk moet de opgegeven map niet worden gewijzigd.

Vervolgens moet u de programmagroep en de bureaubladmappen opgeven. Druk op de knop Volgende.

7. BALANCEREN VAN SOFTWARE

7.1. Algemeen

Beginvenster

Bij het uitvoeren van het programma “Balanset-1A” verschijnt het beginvenster, weergegeven in Figuur 7.1.

Figuur 7.1. Initieel venster van de “Balanset-1A”

In het startvenster staan 9 knoppen met de namen van de functies die worden uitgevoerd wanneer u erop klikt.

F1-"Over".

Figuur 7.2. F1-venster 'Over'

F2-"Enkelvoudig vlak", F3-"Tweevoudig vlak".

Door op "F2– Enkelvlaks" (of F2 functietoets op het toetsenbord van de computer) selecteert de meettrilling op het kanaal X1.

Nadat u op deze knop hebt geklikt, toont het computerbeeldscherm in Fig. 7.1 een proces van trillingsmeting alleen op het eerste meetkanaal (of het uitbalanceringsproces in een enkel vlak).

Door op de “F3–Twee-vlak" (of F3 functietoets op het toetsenbord van de computer) selecteert de modus van trillingsmetingen op twee kanalen X1 en X2 tegelijkertijd. (Afb. 7.3.)

Figuur 7.3. Beginvenster van de "Balanset-1A". Balanceren in twee vlakken.

F4 – «Instellingen»

Figuur 7.4. Venster ‘Instellingen’
In dit venster kun je een aantal Balanset-1A instellingen wijzigen.

• Gevoeligheid. De nominale waarde is 13 mV / mm/s.

• Middeling - aantal gemiddelden (aantal omwentelingen van de rotor waarover gegevens worden gemiddeld om ze nauwkeuriger te maken)
• Tachokanaal# - kanaal# is de Tacho aangesloten. Standaard - 3e kanaal.
• Oneffenheid - het verschil in duur tussen aangrenzende tachopulsen, wat hierboven de waarschuwing "Storing aan de toerenteller“
• Imperiaal/Metrisch - Selecteer het eenhedenstelsel.

Het nummer van de Com-poort wordt automatisch toegewezen.

F5 – «Trillingsmeter»

Als u op deze knop drukt (of op een functietoets van F5 op het toetsenbord van de computer) activeert de modus trillingsmeting op één of twee meetkanalen van de virtuele trillingsmeter, afhankelijk van de toestand van de knoppen "F2-enkelvlaks", "F3-tweevlaks".

F6 – «Rapporten»

Als u op deze knop drukt (of F6 functietoets op het toetsenbord van de computer) schakelt het balanceerarchief in, van waaruit je het rapport met de resultaten van het balanceren voor een specifiek mechanisme (rotor) kunt afdrukken.

F7 - "Balanceren

Door op deze knop te drukken (of functietoets F7 op je toetsenbord) activeer je de balanceermodus in één of twee correctievlakken, afhankelijk van welke meetmodus is geselecteerd door op de knoppen "F2-enkelvlaks", "F3-tweevlaks".

F8 - "Grafieken

Als u op deze knop drukt (of F8 functietoets op het toetsenbord van de computer) maakt een grafische trillingsmeter mogelijk, waarvan de uitvoering tegelijkertijd met de digitale waarden van de amplitude en fase van de trillingen grafische voorstellingen van de tijdfunctie op een display weergeeft.

F10 – «Afsluiten»

Als u op deze knop drukt (of F10 (functietoets op het toetsenbord van de computer) voltooit het programma “Balanset-1A”.

7.2. “Trillingsmeter”

Voordat je ging werken in de "Trillingsmeter”-modus, installeer trillingssensoren op de machine en sluit deze respectievelijk aan op de connectoren X1 en X2 van de USB-interface-eenheid. De tachosensor moet worden aangesloten op ingang X3 van de USB-interface-eenheid.

Fig. 7.5 USB interface unit

Plaats reflecterende tape op het oppervlak van een rotor voor tachofunctie.

Afbeelding 7.6. Reflecterende tape.

Aanbevelingen voor de installatie en configuratie van sensoren worden gegeven in Bijlage 1.

Om de meting in de trillingsmetermodus te starten, klikt u op de knop “F5 - Trillingsmeter" in het beginvenster van het programma (zie figuur 7.1).

Trillingsmeter venster verschijnt (zie Afb.7.7)

Fig. 7.7. Modus trillingsmeter. Golf en spectrum.

Om trillingsmetingen te starten, klikt u op de knop “F9 – Rennen” (of druk op de functietoets F9 op het toetsenbord).

Als Triggermodus Auto is aangevinkt - de resultaten van trillingsmetingen worden periodiek weergegeven op het scherm.

Bij gelijktijdige meting van trillingen op het eerste en tweede kanaal verschijnen de vensters onder de woorden “Vliegtuig 1" En "Vliegtuig 2"zal worden ingevuld.

Trillingsmetingen in de modus "Trillingen" kunnen ook worden uitgevoerd met een uitgeschakelde fasehoeksensor. In het beginvenster van het programma wordt de waarde van de totale RMS-trilling (V1's, V2's) wordt alleen weergegeven.

Er zijn de volgende instellingen in de trillingsmetermodus

• RMS Laag, Hz – laagste frequentie om de RMS van de totale trilling te berekenen
• Bandbreedte – trillingsfrequentiebandbreedte in de grafiek
• Gemiddelden - aantal gemiddelden voor meer meetnauwkeurigheid

Om het werk in de modus “Trillingsmeter” te voltooien, klikt u op de knop “F10 - Afsluiten" en terug naar het beginvenster.

Fig. 7.8. Modus trillingsmeter. Rotatiesnelheid Oneffenheid, 1x trillingsgolfvorm.

7.3 Balanceringsprocedure

Meet voor het balanceren de trilling in de modus Trillingsmeter (knop F5) om er zeker van te zijn dat de trilling voornamelijk 1x trilling is.

Fig. 7.10. Modus trillingsmeter. Controle van algemene (V1s,V2s) en 1x (V1o,V2o) trillingen.

Als de waarde van de totale trilling V1s (V2s) ongeveer gelijk is aan de grootte van de trilling bij rotatiefrequentie (1x trilling) V1o (V2o), kan worden aangenomen dat de belangrijkste bijdrage aan het trillingsmechanisme afkomstig is van een onbalans in de rotor. Als de waarde van de totale trilling V1s (V2s) veel hoger is dan de 1x trillingscomponent V1o (V2o), is het raadzaam de staat van het mechanisme te controleren: de staat van de lagers, de montage op de basis, en of er geen contact is tussen de vaste onderdelen en de rotor tijdens de rotatie, enz.

Let ook op de stabiliteit van de gemeten waarden in de trillingsmetermodus: de amplitude en fase van de trilling mogen tijdens het meten niet meer dan 10-15% variëren. Anders kan worden aangenomen dat het mechanisme in het resonantiegebied werkt. Wijzig in dat geval de rotatiesnelheid van de rotor en, indien dit niet mogelijk is, wijzig de installatievoorwaarden van de machine op de fundering (bijvoorbeeld door deze tijdelijk op veersteunen te monteren).

Voor het balanceren van de rotor invloedcoëfficiëntmethode van balancering (3-run methode) moet worden gebruikt.

Er worden proefruns uitgevoerd om het effect van de proefmassa op de trillingsverandering, de massa en de plaats (hoek) van installatie van correctiegewichten te bepalen.

Bepaal eerst de oorspronkelijke trilling van een mechanisme (eerste start zonder gewicht), stel vervolgens het testgewicht in op het eerste vlak en maak de tweede start. Verwijder vervolgens het testgewicht uit het eerste vlak, plaats het in een tweede vlak en maak de tweede start.

Het programma berekent vervolgens het gewicht en de locatie (hoek) van de installatie van correctiegewichten en geeft dit aan op het scherm.

Bij balanceren in één vlak (statisch) is de tweede start niet nodig.

Het testgewicht wordt ingesteld op een willekeurige plaats op de rotor waar dat handig is en vervolgens wordt de werkelijke radius ingevoerd in het setup-programma.

(Positiestraal wordt alleen gebruikt voor het berekenen van de hoeveelheid onbalans in gram * mm)

Fig. 7.11. Montage van het correctiegewicht.

Aanbevolen!

Voordat u dynamisch balanceren uitvoert, is het raadzaam om te controleren of de statische onbalans niet te hoog is. Bij rotoren met een horizontale as kan de rotor handmatig een hoek van 90 graden ten opzichte van de huidige positie worden gedraaid. Als de rotor statisch ongebalanceerd is, wordt deze naar een evenwichtspositie gedraaid. Zodra de rotor de evenwichtspositie heeft bereikt, moet het balanceergewicht bovenaan, ongeveer in het midden van de rotorlengte, worden geplaatst. Het gewicht moet zo worden gekozen dat de rotor in geen enkele positie beweegt.

Door deze voorbalancering wordt de hoeveelheid trillingen bij de eerste start van een sterk ongebalanceerde rotor verminderd.

Sensorinstallatie en -montage

Vibration sensor must be installed on the machine in the selected measuring point and connected to the input X1 of the USB interface unit.

Er zijn twee montageconfiguraties:

• Magneten
• Draadstiften M4

De optische tachosensor moet worden aangesloten op ingang X3 van de USB-interface-eenheid. Bovendien moet voor het gebruik van deze sensor een speciale reflecterende markering worden aangebracht op het oppervlak van een rotor.

Gedetailleerde eisen voor de keuze van de locatie van de sensoren en hun bevestiging aan het object bij het balanceren staan in Bijlage 1.

7.4 Enkelvlaksbalancering

Fig. 7.12. "Uitbalanceren met één vlak

Balancerend Archief

Om te beginnen met werken aan het programma in de “Enkelvoudig balanceren”-modus, klik op de “F2 enkelvlaks”-knop (of druk op de F2-toets op het toetsenbord van de computer).

Klik vervolgens op de “F7 - Balanceren"knop, waarna de Enkelvoudig balanceringsarchief verschijnt het venster waarin de balanceergegevens worden opgeslagen (zie Afb. 7.13).

Fig. 7.13 Het venster voor het selecteren van het balanceerarchief in enkelvoudig vlak.

In dit venster moet u gegevens invoeren over de naam van de rotor (Naam rotor), plaats van rotorinstallatie (Plaats), toleranties voor trillingen en resterende onbalans (Tolerantie), datum van meting. Deze gegevens worden opgeslagen in een database. Er wordt ook een map Arc### aangemaakt, waarin ### het nummer is van het archief waarin de grafieken, een rapportbestand, enz. worden opgeslagen. Nadat het balanceren is voltooid, wordt een rapportbestand gegenereerd dat kan worden bewerkt en afgedrukt in de ingebouwde editor.

Nadat u de benodigde gegevens hebt ingevoerd, moet u op de knop "F10-OK” knop, waarna de “Enkelvoudig balanceren"venster zal openen (zie figuur 7.13)

Balanceringsinstellingen (1-vlak)

Fig. 7.14. Enkel vlak. Balanceringsinstellingen

Aan de linkerkant van dit venster worden de gegevens van de trillingsmetingen en de meetregelknoppen weergegeven.Uitvoeren # 0“, “Uitvoeren # 1“, “RunTrim“.

Aan de rechterkant van dit venster bevinden zich drie tabbladen:

• Balanceringsinstellingen
• Grafieken
• Resultaat

De "BalanceringsinstellingenMet het tabblad 'Instellingen voor balans' kunt u de volgende instellingen invoeren:

1. “Invloedcoëfficiënt” –
   • “Nieuwe rotor” – selectie van het balanceren van de nieuwe rotor, waarvoor geen opgeslagen balanceercoëfficiënten zijn en twee runs nodig zijn om de massa en installatiehoek van het correctiegewicht te bepalen.
   • “Opgeslagen coeff.” – selectie van de rotorherbalancering, waarvoor balanceercoëfficiënten zijn opgeslagen en slechts één run nodig is om het gewicht en de installatiehoek van het correctiegewicht te bepalen.
2. “Proefgewicht massa” –
   • “Percentage” – Het correctiegewicht wordt berekend als een percentage van het proefgewicht.
   • “Gram" - de bekende massa van het testgewicht wordt ingevoerd en de massa van het correctiegewicht wordt berekend in gram of in oz voor keizerlijk systeem.

   Attentie!

   Als het nodig is om de “Opgeslagen coeff.”Voor verdere werkzaamheden tijdens de eerste balancering moet de proefgewichtmassa worden ingevoerd in gram of oz, niet in %. De weegschaal is bij de levering inbegrepen.

3. “Gewichtsbevestigingsmethode”
   • “Vrije positie” – Gewichten kunnen op willekeurige hoekposities op de omtrek van de rotor worden geïnstalleerd.
   • “Vaste positie” – gewicht kan in vaste hoekposities op de rotor worden geïnstalleerd, bijvoorbeeld op bladen of gaten (bijvoorbeeld 12 gaten – 30 graden), enz. Het aantal vaste posities moet in het daarvoor bestemde veld worden ingevoerd. Na het balanceren splitst het programma het gewicht automatisch in twee delen en geeft het aantal posities aan waarop de verkregen massa's moeten worden vastgesteld.
   • “Ronde groef” – gebruikt voor het balanceren van slijpschijven In dit geval worden 3 contragewichten gebruikt om onbalans te elimineren
     

     Fig. 7.17 Uitbalanceren van slijpschijf met 3 contragewichten

     

     Fig. 7.18 Uitbalanceren van slijpschijven. Polaire grafiek.

Afb. 7.15. Tabblad Resultaat. Vaste positie van correctiegewichtmontage.

Z1 en Z2 – posities van de geïnstalleerde correctiegewichten, berekend vanaf positie Z1 volgens de rotatierichting. Z1 is de positie waar het proefgewicht is geïnstalleerd.

Fig. 7.16 Vaste posities. Polair diagram.

• “Massamontageradius, mm” – “Vlak 1” – De straal van het proefgewicht in vlak 1. Het is vereist om de grootte van de initiële en resterende onbalans te berekenen om te bepalen of aan de tolerantie voor resterende onbalans na het balanceren wordt voldaan.
• “Laat het testgewicht in vlak1." Meestal wordt het testgewicht verwijderd tijdens het balanceren. Maar in sommige gevallen is het onmogelijk om het te verwijderen, dan moet je hier een vinkje zetten om rekening te houden met de massa van het proefgewicht in de berekeningen.
• “Handmatige gegevensinvoer” – wordt gebruikt om handmatig de trillingswaarde en fase in te voeren in de juiste velden aan de linkerkant van het venster en de massa en installatiehoek van het correctiegewicht te berekenen bij het overschakelen naar de “Resultatentabblad
• Button "Sessiegegevens herstellen". Tijdens het balanceren worden de meetgegevens opgeslagen in het bestand session1.ini. Als het meetproces werd onderbroken doordat de computer bevroor of om andere redenen, dan kun je door op deze knop te klikken de meetgegevens herstellen en doorgaan met balanceren vanaf het moment van onderbreking.
• Excentriciteit van de doorn elimineren (index balanceren) Balanceren met extra aanloop om de invloed van de excentriciteit van de doorn (balanceerhouder) te elimineren. Monteer de rotor afwisselend op 0° en 180° ten opzichte van de. Meet de onbalansen in beide posities.
• Tolerantie uitbalanceren Resttoleranties voor onbalans invoeren of berekenen in g x mm (G-klassen)
• Polaire grafiek gebruiken Gebruik een poolgrafiek om de balanceerresultaten weer te geven

Balanceren in 1 vlak. Nieuwe rotor

Zoals hierboven opgemerkt: “Nieuwe rotorVoor het balanceren zijn twee testruns en minstens één trimrun van de balanceermachine nodig.

Run#0 (Eerste run)

Nadat u de sensoren op de balanceerrotor hebt geïnstalleerd en de instellingsparameters hebt ingevoerd, moet u de rotorrotatie inschakelen en, wanneer deze de werksnelheid heeft bereikt, op de knop "Uitvoeren#0"knop om de metingen te starten. De "GrafiekenHet tabblad "" wordt geopend in het rechterpaneel, waar de golfvorm en het spectrum van de trilling worden weergegeven. Onderaan het tabblad wordt een geschiedenisbestand bijgehouden, waarin de resultaten van alle starts met een tijdsreferentie worden opgeslagen. Op schijf wordt dit bestand opgeslagen in de archiefmap onder de naam memo.txt.

Fig. 7.19. Balanceren in één vlak. Eerste run (Run#0). Tabblad Grafieken

Nadat het meetproces is voltooid, wordt in de Uitvoeren#0 sectie verschijnen de meetresultaten - de rotorsnelheid (RPM), RMS (Vo1) en fase (F1) van 1x trilling.

De "F5-Terug naar Uitvoeren#0Met de knop (of de functietoets F5) keert u terug naar het gedeelte Run#0 en kunt u, indien nodig, de trillingsparameters nogmaals meten.

Run#1 (proefmassa vlak 1)

Voordat u begint met het meten van trillingsparameters in de sectie “Run#1 (proefmassa vlak 1), er moet een proefgewicht worden geïnstalleerd volgens “Proefgewicht massa" veld.

Het doel van het installeren van een testgewicht is om te evalueren hoe de trilling van de rotor verandert wanneer een bekend gewicht op een bekende plaats (hoek) wordt geïnstalleerd. Het testgewicht moet de trillingsamplitude 30% verlagen of verhogen ten opzichte van de initiële amplitude of de fase 30 graden of meer veranderen ten opzichte van de initiële fase.

Als het nodig is om de “Opgeslagen coeff.”Om het evenwicht voor verder werk te bewaren, moet de plaats (hoek) van de installatie van het proefgewicht gelijk zijn aan de plaats (hoek) van het reflecterende merkteken.

Zet de rotor van de balanceermachine weer aan en zorg ervoor dat de rotatiefrequentie stabiel is. Klik vervolgens op de knop "F7-Run#1" knop (of druk op de F7-toets op het toetsenbord van de computer).

Na de meting in de overeenkomstige vensters van de “Run#1 (proefmassa vlak 1)In het gedeelte 'De resultaten van het meten van de rotorsnelheid (RPM) worden weergegeven, evenals de waarde van de RMS-component (Vо1) en de fase (F1) van de 1x-trilling die optreedt.

Tegelijkertijd is de "ResultaatHet tabblad 'Opties' wordt aan de rechterkant van het venster geopend.

Dit tabblad toont de resultaten van de berekening van de massa en de hoek van het correctiegewicht dat op de rotor moet worden geïnstalleerd om de onbalans te compenseren.

Bovendien worden bij gebruik van het poolcoördinatensysteem de massawaarde (M1) en de installatiehoek (f1) van het correctiegewicht op het display weergegeven.

In het geval van “Vaste posities"De nummers van de posities (Zi, Zj) en het proefgewicht van de gesplitste massa worden weergegeven.

Fig. 7.20. Balanceren in één vlak. Run#1 en balanceerresultaat.

Als Polaire grafiek polair diagram wordt weergegeven.

Fig. 7.21. Het resultaat van balanceren. Polaire grafiek.

Fig. 7.22. Het resultaat van balanceren. Gewicht gesplitst (vaste posities)

Ook als “Polaire grafiek"is aangevinkt, dan wordt het pooldiagram weergegeven.

Fig. 7.23. Gewicht verdeeld over vaste posities. Polaire grafiek

Nadat het correctiegewicht op de balanceerrotor in het werkvenster is geïnstalleerd, is het noodzakelijk om een RunC (trim) uit te voeren en de effectiviteit van de uitgevoerde balancering te evalueren.

RunC (Controleer de balanskwaliteit)

Om trillingsmetingen uit te voeren in de “RunC (Controleer de balanskwaliteit)” sectie, klik op de “F7 - RunTrim”-knop (of druk op de F7-toets op het toetsenbord).

Na succesvolle voltooiing van het meetproces, in de “RunC (Controleer de balanskwaliteit)In het gedeelte 'in het linkerpaneel' worden de resultaten van de meting van de rotorsnelheid (RPM) weergegeven, evenals de waarde van de RMS-component (Vo1) en de fase (F1) van 1x trilling.

In de "Resultaat" worden de resultaten van de berekening van de massa en de installatiehoek van het extra correctiegewicht weergegeven.

Fig. 7.24. Balanceren in één vlak. Een RunTrim uitvoeren. Tabblad Resultaat

Dit gewicht kan worden toegevoegd aan het correctiegewicht dat al op de rotor is gemonteerd om de resterende onbalans te compenseren. Bovendien wordt de resterende onbalans van de rotor na het balanceren weergegeven in het onderste deel van dit venster.

Als de hoeveelheid resttrilling en/of resterende onbalans van de gebalanceerde rotor voldoet aan de tolerantie-eisen die zijn vastgelegd in de technische documentatie, kan het balanceerproces worden voltooid.

Anders kan het balanceerproces doorgaan. Dit maakt de methode van opeenvolgende benaderingen mogelijk om mogelijke fouten te corrigeren die kunnen optreden tijdens het installeren (verwijderen) van het correctiegewicht op een gebalanceerde rotor.

Bij het voortzetten van het balanceerproces op de balanceerrotor is het noodzakelijk om extra correctiemassa te installeren (verwijderen), waarvan de parameters worden aangegeven in de sectie "Correctiemassa's en hoeken“.

Invloedcoëfficiënten (1-vlak)

De "F4-Inf.Coeff" knop in de "ResultaatMet het tabblad 'Invloedcoëfficiënten' kunt u de coëfficiënten van de rotorbalancering (invloedcoëfficiënten) bekijken en opslaan in het computergeheugen. Deze zijn berekend op basis van de resultaten van kalibratieruns.

Als je erop drukt, verschijnt de “Invloedcoëfficiënten (enkelvoudig vlak)" verschijnt op het computerscherm, waarin de balanceercoëfficiënten worden weergegeven die zijn berekend op basis van de resultaten van kalibratie- (test-)runs. Als tijdens de daaropvolgende balancering van deze machine de "Opgeslagen coeff.”Modus, deze coëfficiënten moeten in het computergeheugen worden opgeslagen.

Om dit te doen, klikt u op de “F9 - Opslaan"knop en ga naar de tweede pagina van de"Invloedcoëfficiënt archief. Enkelvoudig vlak.“

Fig. 7.25. Uitbalanceringscoëfficiënten in het 1e vlak

Dan moet u de naam van deze machine invoeren in het veld "Rotor"kolom en klik op"F2-Opslaan"knop om de opgegeven gegevens op de computer op te slaan.

Vervolgens kunt u terugkeren naar het vorige venster door op de knop “F10-Uitgang”-knop (of de F10-functietoets op het toetsenbord van de computer).

Figuur 7.26. “Invloedcoëfficiëntarchief. Enkelvoudig vlak.”

Balansverslag

Nadat alle gegevens zijn gebalanceerd, worden ze opgeslagen en wordt het Balanceringsrapport aangemaakt. U kunt het rapport bekijken en bewerken in de ingebouwde editor. In het venster “Archief in evenwicht brengen op één vlak” (Fig. 7.9) druk op de knop “F9 -Rapport"om toegang te krijgen tot de editor voor het balansrapport.

Figuur 7.27. Balanceringsrapport.

Opgeslagen coëfficiënt-balanceringsprocedure met opgeslagen invloedscoëfficiënten in 1 vlak

Opzetten van het meetsysteem (invoeren van initiële gegevens)

Opgeslagen coëfficiënt balanceren kan worden uitgevoerd op een machine waarvoor de balanceercoëfficiënten al zijn bepaald en ingevoerd in het computergeheugen.

Invoer van de initiële gegevens voor Opgeslagen coëfficiënt balanceren (zoals in het geval van primair(“Nieuwe rotor“) balanceren) begint in de “Balanceren op één vlak. Balancing-instellingen.“.

In dit geval, in de "Invloedcoëfficiënten"Selecteer het gedeelte "Opgeslagen coëfficiënt"item. In dit geval de tweede pagina van het "Invloed coëfficiënt archief. Enkel vlak.”, waarin een archief van de opgeslagen balanscoëfficiënten wordt opgeslagen.

Fig. 7.28. Balanceren met opgeslagen invloedscoëfficiënten in 1 vlak

Door de tabel van dit archief te doorlopen met de bedieningsknoppen "►" of "◄", kunt u de gewenste gegevens met balanscoëfficiënten van de machine die u interesseert selecteren. Om deze gegevens vervolgens in stroommetingen te gebruiken, drukt u op de knop "F2 - Kiezen" knop.

Daarna wordt de inhoud van alle andere vensters van de "Balanceren op één vlak. Balancing-instellingen.” worden automatisch ingevuld.

Nadat de invoer van de initiële gegevens is voltooid, kunt u beginnen met meten.

Metingen tijdens het balanceren met opgeslagen invloedscoëfficiënten

Voor het balanceren met opgeslagen invloedscoëfficiënten zijn slechts één eerste run en minstens één testrun van de balanceermachine nodig.

Om de meting van trillingsparameters uit te voeren in de “Run#0 (Initieel, geen proefmassa)” sectie, druk op “F7 - Uitvoeren#0(of druk op de F7-toets op het toetsenbord van de computer).

Fig. 7.29. Balanceren met opgeslagen invloedscoëfficiënten in één vlak. Resultaten na één run.

In de overeenkomstige velden van “Uitvoeren#0In het gedeelte ' worden de resultaten van de meting van de rotorsnelheid (RPM), de waarde van de RMS-component (Vо1) en de fase (F1) van 1x-trilling weergegeven.

Tegelijkertijd is de "ResultaatHet tabblad " toont de resultaten van de berekening van de massa en de hoek van het correctiegewicht dat op de rotor moet worden geïnstalleerd om de onbalans te compenseren.

Bovendien worden bij gebruik van een poolcoördinatensysteem de massawaarden en de inbouwhoeken van de correctiegewichten op het display weergegeven.

In het geval van het splitsen van het correctiegewicht op de vaste posities, worden de nummers van de posities van de balansrotor en de massa van het gewicht dat erop geïnstalleerd moet worden weergegeven.

Verder wordt het balanceringsproces uitgevoerd in overeenstemming met de aanbevelingen in sectie 7.4.2. voor primaire balancering.

Excentriciteit van de doorn elimineren (index balanceren)

Als de rotor tijdens het balanceren in een cilindrische doorn wordt geplaatst, kan de excentriciteit van de doorn een extra fout introduceren. Om deze fout te elimineren, moet de rotor 180 graden in de doorn worden geplaatst en een extra start uitvoeren. Dit wordt indexbalanceren genoemd.

Om indexbalanceringen uit te voeren, is een speciale optie voorzien in het Balanset-1A programma. Wanneer het vakje Excentriciteit van de as is aangevinkt, verschijnt er een extra RunEcc-sectie in het balanceervenster.

Afb. 7.30. Het werkvenster voor Indexbalancing.

Nadat Run # 1 (proefmassavlak 1) is uitgevoerd, verschijnt het volgende venster

Afb. 7.31 Aandachtsvenster voor indexbalancering.

Nadat de rotor 180° gedraaid is, moet de Run Ecc worden voltooid. Het programma berekent automatisch de werkelijke rotoronbalans zonder de excentriciteit van de doorn te beïnvloeden.

7.5 Tweevlaksbalancering

Voordat u begint te werken in de Uitbalanceren op twee vlakken modus is het noodzakelijk om trillingssensoren op de machinebehuizing te installeren op de geselecteerde meetpunten en deze aan te sluiten op respectievelijk de ingangen X1 en X2 van de meeteenheid.

Een optische fasehoeksensor moet worden aangesloten op ingang X3 van de meeteenheid. Om deze sensor te gebruiken, moet bovendien een reflecterende tape op het toegankelijke rotoroppervlak van de balanceermachine worden geplakt.

Gedetailleerde vereisten voor het kiezen van de installatielocatie van sensoren en hun montage op de faciliteit tijdens het balanceren worden uiteengezet in Appendix 1.

Het werk aan het programma in de “Uitbalanceren op twee vlakken" modus start vanuit het hoofdvenster van de programma's.

Klik op de "F3-Twee Vliegtuig" knop (of druk op de F3-toets op het toetsenbord van de computer).

Klik vervolgens op de knop “F7 – Balanceren”, waarna op het computerscherm een werkvenster verschijnt (zie Afb. 7.13), waarin het archief voor het opslaan van gegevens bij het balanceren in twee vlakken wordt geselecteerd.

Fig. 7.32 Archiefvenster met twee vlakken balanceren.

In dit venster moet u de gegevens van de gebalanceerde rotor invoeren. Nadat u op de knop "F10-OK”-knop klikt, verschijnt er een balanceervenster.

Uitbalanceringsinstellingen (2-vlak)

Afb. 7.33. Balanceren in twee vlakken venster.

Aan de rechterkant van het venster staat de “BalanceringsinstellingenTabblad voor het invoeren van instellingen vóór het balanceren.

• Invloedcoëfficiënten – Balanceren van een nieuwe rotor of balanceren met behulp van opgeslagen invloedscoëfficiënten (balanceercoëfficiënten)
• Excentriciteit van de doorn elimineren – Balanceren met extra start om de invloed van de excentriciteit van de doorn te elimineren
• Gewicht Bevestigingsmethode – Het plaatsen van correctiegewichten op een willekeurige plaats op de rotoromtrek of op een vaste positie. Berekeningen voor het boren bij het verwijderen van de massa.
  • “Vrije positie” – Gewichten kunnen op willekeurige hoekposities op de omtrek van de rotor worden geïnstalleerd.
  • “Vaste positie” – gewicht kan in vaste hoekposities op de rotor worden geïnstalleerd, bijvoorbeeld op bladen of gaten (bijvoorbeeld 12 gaten – 30 graden), enz. Het aantal vaste posities moet in het daarvoor bestemde veld worden ingevoerd. Na het balanceren splitst het programma het gewicht automatisch in twee delen en geeft het aantal posities aan waarop de verkregen massa's moeten worden vastgesteld.
• Proefgewicht massa – Proefgewicht
• Proefgewicht in vlak1 / vlak2 laten – Verwijder of laat het proefgewicht staan tijdens het balanceren.
• Massamontageradius, mm – Straal van montage van proef- en correctiegewichten
• Tolerantie uitbalanceren – Invoeren of berekenen van restonbalanstoleranties in g-mm
• Polaire grafiek gebruiken – Gebruik een polaire grafiek om de balansresultaten weer te geven
• Handmatige gegevensinvoer – Handmatige gegevensinvoer voor het berekenen van balanceergewichten
• Laatste sessiegegevens herstellen – Herstel van de meetgegevens van de laatste sessie indien de balancering niet kan worden voortgezet.

2 vliegtuigen balanceren. Nieuwe rotor

Opzetten van het meetsysteem (invoeren van initiële gegevens)

Invoer van de initiële gegevens voor de Nieuwe rotor balanceren in de “Tweevlaksbalancering. Instellingen“.

In dit geval, in de "Invloedcoëfficiënten"Selecteer het gedeelte "Nieuwe rotor" item.

Verder, in de sectie "Proefgewicht massa", moet je de meeteenheid van de massa van het testgewicht selecteren - "Gram" of "Percentage“.

Bij het kiezen van de maateenheid “Percentage“Alle verdere berekeningen van de massa van het correctiegewicht worden uitgevoerd als een percentage ten opzichte van de massa van het proefgewicht.

Bij het kiezen van de “Gram"meeteenheid, alle verdere berekeningen van de massa van het correctiegewicht worden uitgevoerd in grammen. Voer vervolgens in de vensters rechts van het opschrift "Gram" de massa van de proefgewichten die op de rotor worden geïnstalleerd.

Berekening van tolerantie voor resterende onbalans (balanceringstolerantie)

De tolerantie voor restonbalans (balanceertolerantie) kan worden berekend volgens de procedure beschreven in ISO 1940 Trillingen. Eisen voor balanskwaliteit voor rotoren in een constante (stijve) toestand. Deel 1. Specificatie en verificatie van balanstoleranties.

Afb. 7.34. Berekeningsvenster voor balanceringstolerantie

Eerste run (Run#0)

Bij het balanceren in twee vlakken in de “Nieuwe rotor”-modus vereist het balanceren drie kalibratieruns en minstens één testrun van de balanceermachine.

De trillingsmeting bij de eerste start van de machine wordt uitgevoerd in de “Balans in twee vlakken”werkvenster in de“Uitvoeren#0" sectie.

Fig. 7.35. Meetresultaten bij balanceren in twee vlakken na de eerste run.

Om trillingsparameters te meten in de Uitvoeren#0 sectie, klik op de “F7 - Uitvoeren#0"knop (of druk op de F7-toets op een computertoetsenbord)

De resultaten van het meten van de rotorsnelheid (RPM), de waarde RMS (VО1, VО2) en de fasen (F1, F2) van 1x trilling verschijnen in de overeenkomstige vensters van de Uitvoeren#0 sectie.

Run#1.Trial massa in vlak1

Voordat u begint met het meten van de trillingsparameters in de "Run#1.Trial massa in vlak1" moet u de rotatie van de rotor van de balanceermachine stoppen en er een testgewicht op plaatsen, de massa geselecteerd in de "Proefgewicht massa" sectie.

Hierna is het noodzakelijk om de rotor van de balanceermachine weer aan te zetten en ervoor te zorgen dat deze in de bedrijfsmodus komt.

Om trillingsparameters te meten in de "Run # 1.Trial massa in vlak1” sectie, klik op de “F7 - Uitvoeren#1" knop (of druk op de F7-toets op het toetsenbord van de computer).

Zodra het meetproces succesvol is afgerond, keert u terug naar het tabblad met meetresultaten.

In dit geval wordt in de overeenkomstige vensters van de "Run#1. Proefmassa in vlak1", de resultaten van de meting van het rotortoerental (RPM) en de waarde van de componenten van de RMS (Vо1, Vо2) en fasen (F1, F2) van 1x trilling.

“Run # 2. Proefmassa in vlak 2”

Voordat u begint met het meten van de trillingsparameters in het hoofdstuk "Run # 2.Trial massa in vlak2", moet u de volgende stappen uitvoeren:

• stop de rotatie van de rotor van de balanceermachine;
• verwijder het proefgewicht dat in vlak 1 is geïnstalleerd;
• Installeer een proefgewicht in vlak 2, de massa geselecteerd in de sectie “Proefgewicht massa“.

Schakel hierna de rotor van de balanceermachine in en controleer of deze op bedrijfssnelheid is gekomen.

Om te beginnen met het meten van trillingen in de “Run # 2.Trial massa in vlak2” sectie, klik op de “F7 - Uitvoeren # 2"-knop (of druk op de F7-toets op het toetsenbord van de computer). Vervolgens verschijnt de "Resultaattabblad wordt geopend.

In het geval van gebruik van de Gewicht Bevestigingsmethode” – “Vrije posities, het display toont de massawaarden (M1, M2) en installatiehoeken (f1, f2) van de correctiegewichten.

Fig. 7.36. Resultaten van de berekening van correctiegewichten - vrije positie

Fig. 7.37. Resultaten van de berekening van correctiegewichten - vrije stand. Polair diagram

Bij gebruik van de methode met gewichtsbevestiging” – “Vaste posities

Figuur 7.38. Resultaten van de berekening van de correctiegewichten – vaste positie.

Fig. 7.39. Resultaten van de berekening van correctiegewichten - vaste positie. Polair diagram.

Bij gebruik van de Gewichtbevestigingsmethode” – “Ronde groef“

Figuur 7.40. Resultaten van de berekening van de correctiegewichten – Cirkelvormige groef.

RunC (trimrun)

Na het installeren van het correctiegewicht op de balanceerrotor is het noodzakelijk om een RunC (trim) uit te voeren en de effectiviteit van het uitgevoerde balanceren te evalueren.

Om trillingsparameters in de sectie RunTrim (Balanskwaliteit controleren) te meten, klikt u op de knop “F7 - RunTrim" knop (of druk op de F7-toets op het toetsenbord van de computer).

De resultaten van de meting van de rotatiefrequentie van de rotor (RPM) en de waarde van de RMS-component (Vо1) en fase (F1) van 1x trilling worden getoond.

De "ResultaatHet tabblad '" verschijnt aan de rechterkant van het werkvenster met de tabel met meetresultaten, waarin de resultaten van de berekening van de parameters van extra correctiegewichten worden weergegeven.

Deze gewichten kunnen worden toegevoegd aan correctiegewichten die al op de rotor zijn geïnstalleerd om resterende onbalans te compenseren.

Bovendien wordt de resterende onbalans van de rotor na het balanceren weergegeven in het onderste deel van dit venster.

Wanneer de waarden van de resttrillingen en/of de restonbalans van de gebalanceerde rotor voldoen aan de tolerantievereisten die in de technische documentatie zijn vastgelegd, kan het balanceerproces worden voltooid.

Anders kan het balanceerproces doorgaan. Dit maakt de methode van opeenvolgende benaderingen mogelijk om mogelijke fouten te corrigeren die kunnen optreden tijdens het installeren (verwijderen) van het correctiegewicht op een gebalanceerde rotor.

Als het balanceerproces op de balanceerrotor wordt voortgezet, is het nodig om extra correctiemassa te installeren (verwijderen), waarvan de parameters worden aangegeven in het venster "Resultaat".

In de "Resultaat" venster zijn er twee bedieningsknoppen die kunnen worden gebruikt - "F4-Inf.Coeff“, “F5 - Wijzig correctievlakken“.

Invloedcoëfficiënten (2 vlakken)

De "F4-Inf.CoeffMet de knop "" (of de F4-functietoets op het toetsenbord van de computer) kunt u de rotorbalanscoëfficiënten bekijken en opslaan in het computergeheugen. Deze worden berekend op basis van de resultaten van twee kalibratiestarts.

Als je erop drukt, verschijnt de “Invloedcoëfficiënten (twee vlakken)Op het computerscherm verschijnt een werkvenster waarin de balanscoëfficiënten worden weergegeven die zijn berekend op basis van de resultaten van de eerste drie kalibratiestarts.

Fig. 7.41. Werkvenster met balanceercoëfficiënten in 2 vlakken.

In de toekomst, wanneer dit type machine in evenwicht moet worden gebracht, moet het gebruik van de "Opgeslagen coeff.”modus en balanscoëfficiënten die in het computergeheugen zijn opgeslagen.

Om coëfficiënten op te slaan, klikt u op de knop "F9 - Opslaan" knop en ga naar de "Invloedcoëfficiënten archief (2-vlakken)" vensters (zie Afb. 7.42)

Afb. 7.42. De tweede pagina van het werkvenster met balanceercoëfficiënten in 2 vlakken.

Correctievlakken wijzigen

De "F5 - Wijzig correctievlakkenDe knop wordt gebruikt wanneer de positie van de correctievlakken moet worden gewijzigd, wanneer het nodig is de massa's en installatiehoeken van de correctiegewichten opnieuw te berekenen.

Deze modus is vooral nuttig bij het balanceren van rotoren met een complexe vorm (bijvoorbeeld krukassen).

Wanneer op deze knop wordt gedrukt, verschijnt het werkvenster “Herberekening van correctiegewichten massa en hoek naar andere correctievlakken" wordt op het computerscherm weergegeven.

In dit werkvenster moet je een van de 4 mogelijke opties selecteren door op de bijbehorende afbeelding te klikken.

De oorspronkelijke correctievlakken (Н1 en Н2) zijn groen gemarkeerd, en de nieuwe (K1 en K2), waarvoor het verslag wordt gegeven, rood.

Toen, in de “Berekeningsgegevens” sectie, voer de gevraagde gegevens in, waaronder:

• de afstand tussen de overeenkomstige correctievlakken (a, b, c);
• nieuwe waarden van de stralen van de installatie van correctiegewichten op de rotor (R1 ', R2').

Nadat u de gegevens hebt ingevoerd, moet u op de knop "F9-berekenen“

De berekeningsresultaten (massa's M1, M2 en inbouwhoeken van de correctiegewichten f1, f2) worden weergegeven in het overeenkomstige gedeelte van dit werkvenster.

Figuur 7.43 Correctievlakken wijzigen. Herberekening van correctiemassa en -hoek ten opzichte van andere correctievlakken.

Opgeslagen coëff. balanceren in 2 vlakken

Opgeslagen coëfficiënt balanceren kan worden uitgevoerd op een machine waarvoor de balanceercoëfficiënten al zijn bepaald en opgeslagen in het computergeheugen.

De invoer van de initiële gegevens voor het opnieuw in evenwicht brengen begint in de “Tweevlaksbalans. Balanceerinstellingen“.

In dit geval, in de "Invloedcoëfficiënten"Selecteer het gedeelte "Opgeslagen coeff."Item. In dit geval is het venster "Invloedcoëfficiënten archief (2-vlakken)Er verschijnt een venster waarin het archief met de eerder bepaalde balanscoëfficiënten is opgeslagen.

Door de tabel van dit archief te doorlopen met de bedieningsknoppen "►" of "◄", kunt u de gewenste gegevens met balanscoëfficiënten van de machine die u interesseert selecteren. Om deze gegevens vervolgens in stroommetingen te gebruiken, drukt u op de knop "F2 - OK”-knop en ga terug naar het vorige werkvenster.

Fig. 7.44. De tweede pagina van het werkvenster met balanceercoëfficiënten in 2 vlakken.

Daarna wordt de inhoud van alle andere vensters van de "Balanceren in 2 pl. Brongegevens" wordt automatisch ingevuld.

Opgeslagen coeff. Uitbalancering

“Opgeslagen coeff.“Voor het balanceren is slechts één afstemmingsstart en minstens één teststart van de balanceermachine nodig.

Trillingsmeting bij de afstemstart (Uitvoeren # 0) van de machine wordt uitgevoerd in de “Balanceren in 2 vlakken”werkvenster met een tabel met balansresultaten in de Uitvoeren # 0 sectie.

Om trillingsparameters te meten in de Uitvoeren # 0 sectie, klik op de “F7 - Uitvoeren#0" knop (of druk op de F7-toets op het toetsenbord van de computer).

De resultaten van de meting van het rotortoerental (RPM), evenals de waarde van de componenten van de RMS (VО1, VО2) en fasen (F1, F2) van de 1x-trilling verschijnen in de overeenkomstige velden van de Uitvoeren # 0 sectie.

Tegelijkertijd is de "ResultaatHet tabblad ' " wordt geopend, waarin de resultaten worden weergegeven van de berekening van de parameters van de correctiegewichten die op de rotor moeten worden geïnstalleerd om de onbalans te compenseren.

Bovendien worden bij gebruik van het poolcoördinatensysteem de massawaarden en installatiehoeken van de correctiegewichten op het display weergegeven.

In het geval van decompositie van correctieve gewichten op de bladen, worden de nummers van de bladen van de balansrotor en de massa van de gewichten die erop geïnstalleerd moeten worden weergegeven.

Verder wordt het balanceringsproces uitgevoerd in overeenstemming met de aanbevelingen in sectie 7.6.1.2. voor primaire balancering.

Eliminatie van de excentriciteit van de mandrel (indexbalancering) – Twee vlakken

Als de rotor tijdens het balanceren in een cilindrische doorn wordt geplaatst, kan de excentriciteit van de doorn een extra fout introduceren. Om deze fout te elimineren, moet de rotor 180 graden in de doorn worden geplaatst en een extra start uitvoeren. Dit wordt indexbalanceren genoemd.

Om indexbalanceringen uit te voeren, is een speciale optie voorzien in het Balanset-1A programma. Wanneer het vakje Excentriciteit van de as is aangevinkt, verschijnt er een extra RunEcc-sectie in het balanceervenster.

Afb. 7.45. Het werkvenster voor Indexbalancing.

Na het uitvoeren van Run # 2 (Trial Mass Plane 2) verschijnt een venster

Fig. 7.46. Aandacht vensters

Nadat de rotor 180° gedraaid is, moet de Run Ecc worden voltooid. Het programma berekent automatisch de werkelijke rotoronbalans zonder de excentriciteit van de doorn te beïnvloeden.

7.6 Grafiekmodus

Werken in de modus “Grafieken” begint vanuit het beginvenster (zie Afb. 7.1) door op “F8 – Grafieken”. Vervolgens opent het venster “Meting van trillingen op twee kanalen. Grafieken” (zie Afb. 7.19).

Afbeelding 7.47. Werkvenster “Meting van trillingen op twee kanalen. Grafieken”.

In deze modus is het mogelijk om vier versies van de trillingsgrafiek te plotten.

De eerste versie maakt het mogelijk om een tijdlijnfunctie van de totale trilling (van trillingssnelheid) op de eerste en tweede meetkanalen te krijgen.

Met de tweede versie kun je grafieken krijgen van trillingen (van trillingssnelheid), die optreden op rotatiefrequentie en zijn hogere harmonische componenten.

Deze grafieken worden verkregen als resultaat van het synchroon filteren van de totale trillingstijdfunctie.

De derde versie biedt trillingsdiagrammen met de resultaten van de harmonische analyse.

De vierde versie maakt het mogelijk om een trillingsgrafiek op te vragen met de resultaten van de spectrumanalyse.

Grafieken van de algehele trillingen

Om een algemene trillingsgrafiek uit te zetten in het bedieningsvenster "Meting van trillingen op twee kanalen. Grafieken“Het is noodzakelijk om de bedrijfsmodus te selecteren”algemene trilling"door op de betreffende knop te klikken. Stel vervolgens de trillingsmeting in het vak "Duur, in seconden" in door op de knop "▼" te klikken en selecteer in de vervolgkeuzelijst de gewenste duur van het meetproces, die gelijk kan zijn aan 1, 5, 10, 15 of 20 seconden;

Zodra u gereed bent, drukt u op de knop “F9Als u op de knop “Measure” klikt, begint het trillingsmeetproces gelijktijdig op twee kanalen.

Na voltooiing van het meetproces verschijnen in het bedieningsvenster grafieken van de tijdfunctie van de totale trilling van het eerste (rood) en het tweede (groen) kanaal (zie Fig. 7.47).

Op deze grafieken wordt de tijd uitgezet op de X-as en de amplitude van de trillingssnelheid (mm/sec) op de Y-as.

Figuur 7.48. Werkvenster voor de uitvoer van de tijdfunctie van de totale trillingsgrafieken

Er zijn ook markeringen (blauw gekleurd) in deze grafieken die grafieken van de totale trilling verbinden met de rotatiefrequentie van de rotor. Bovendien geeft elke markering het begin (einde) van de volgende omwenteling van de rotor aan.

Als je de schaal van de grafiek op de X-as wilt veranderen, kun je de schuifregelaar gebruiken, aangegeven door een pijl op fig. 7.20.

Grafieken van 1x trillingen

Om een 1x trillingsgrafiek uit te zetten in het bedieningsvenster "Meting van trillingen op twee kanalen. Grafieken“Het is noodzakelijk om de bedrijfsmodus te selecteren”1x trillingdoor op de juiste knop te klikken.

Dan verschijnt het werkingsvenster “1x trilling”.

Druk (klik) op de “F9Als u op de knop “Measure” klikt, begint het trillingsmeetproces gelijktijdig op twee kanalen.

Afbeelding 7.49. Werkvenster voor de uitvoer van de 1x trillingsgrafieken.

Na voltooiing van het meetproces en de wiskundige berekening van de resultaten (synchroon filteren van de tijdfunctie van de totale trilling) op het scherm in het hoofdvenster over een periode gelijk aan één omwenteling van de rotor verschijnen grafieken van de 1x trilling op twee kanalen.

In dit geval wordt een grafiek voor het eerste kanaal in rood en voor het tweede kanaal in groen weergegeven. Op deze grafieken is de hoek van de rotoromwenteling uitgezet (van markering tot markering) op de X-as en de amplitude van de trillingssnelheid (mm/sec) op de Y-as.

Bovendien staat er in het bovenste gedeelte van het werkvenster (rechts van de knop “F9 – Meten“) numerieke waarden van trillingsmetingen van beide kanalen, vergelijkbaar met die welke we krijgen in de “Trillingsmeter" modus, worden weergegeven.

In het bijzonder: RMS-waarde van de totale trilling (V1's, V2's), de grootte van RMS (V1o, V2o) en fase (Fi, Fj) van de 1x trilling en rotorsnelheid (Nrev).

Trillingsgrafieken met de resultaten van harmonische analyse

Om een grafiek te maken met de resultaten van de harmonische analyse in het werkvenster “Meting van trillingen op twee kanalen. Grafieken“Het is noodzakelijk om de bedrijfsmodus te selecteren”Harmonische analysedoor op de juiste knop te klikken.

Vervolgens verschijnt een werkvenster voor de gelijktijdige weergave van grafieken van de tijdelijke functie en van het spectrum van trillingsharmonische aspecten waarvan de periode gelijk is aan of een veelvoud is van de rotatiefrequentie van de rotor.

Figuur 7.50. Werkingsvensterharmonischen van 1x trilling.

Zodra u gereed bent, drukt u op de knop “F9Als u op de knop “Measure” klikt, begint het trillingsmeetproces gelijktijdig op twee kanalen.

Na voltooiing van het meetproces verschijnen in het werkvenster grafieken van de tijdfunctie (hoge grafiek) en de harmonischen van 1x trilling (onderste grafiek).

Het aantal harmonische componenten wordt uitgezet op de X-as en de RMS van de trillingssnelheid (mm/sec) wordt uitgezet op de Y-as.

Grafieken van het trillingstijdsdomein en -spectrum

Om een spectrumdiagram te tekenen, gebruikt u “F5-Spectrumtabblad:

Vervolgens verschijnt een venster voor de gelijktijdige weergave van grafieken van de golven en het trillingsspectrum.

Figuur 7.51. Werkingsvenster voor de uitvoer van het trillingsspectrum.

Zodra u gereed bent, drukt u op de knop “F9Als u op de knop “Measure” klikt, begint het trillingsmeetproces gelijktijdig op twee kanalen.

Na voltooiing van het meetproces verschijnen in het werkvenster grafieken van de tijdfunctie (hoge grafiek) en het trillingsspectrum (onderste grafiek).

De trillingsfrequentie wordt uitgezet op de X-as en de RMS van de trillingssnelheid (mm/sec) wordt uitgezet op de Y-as.

In dit geval wordt een grafiek voor het eerste kanaal weergegeven in rood en voor het tweede kanaal in groen.

8. Algemene instructies voor de bediening en het onderhoud van het apparaat

8.1 Balanceren van kwaliteitscriteria (ISO 2372-norm)

De kwaliteit van het balanceren kan worden beoordeeld aan de hand van de trillingsniveaus die zijn vastgelegd in de ISO 2372-norm. De onderstaande tabel toont acceptabele trillingsniveaus voor verschillende machineklassen:

Opmerking: Deze waarden vormen een richtlijn voor het beoordelen van de balanceringskwaliteit. Raadpleeg altijd de specificaties van de specifieke apparatuurfabrikant en de toepasselijke normen voor uw toepassing.

8.2 Onderhoudsvereisten

BIJLAGE 1. ROTORBALANCERING

De rotor is een lichaam dat rond een bepaalde as draait en wordt vastgehouden door de lageroppervlakken in de steunen. De lageroppervlakken van de rotor brengen gewicht over op de steunen via rol- of glijlagers. Met de term "lageroppervlak" bedoelen we simpelweg de lagertap* of lagervervangende oppervlakken.

*Tap (Zapfen in het Duits voor “tap”, “pen”) – is een onderdeel van een schacht of as, dat wordt gedragen door een houder (lagerkast).

fig.1 Rotor en centrifugale krachten.

In een perfect gebalanceerde rotor is de massa symmetrisch verdeeld ten opzichte van de rotatieas. Dit betekent dat elk element van de rotor kan overeenkomen met een ander element dat symmetrisch ten opzichte van de rotatieas is geplaatst. Tijdens de rotatie oefent elk rotorelement een centrifugale kracht uit die gericht is in radiale richting (loodrecht op de rotatieas van de rotor). In een gebalanceerde rotor wordt de middelpuntvliedende kracht die op een element van de rotor werkt in evenwicht gehouden door de middelpuntvliedende kracht die op het symmetrische element werkt. Bijvoorbeeld, elementen 1 en 2 (getoond in fig.1 en groen gekleurd) worden beïnvloed door de middelpuntvliedende krachten F1 en F2: gelijk in waarde en absoluut tegengesteld in richting. Dit geldt voor alle symmetrische elementen van de rotor en dus is de totale centrifugale kracht die de rotor beïnvloedt gelijk aan 0 en is de rotor in balans. Maar als de symmetrie van de rotor wordt verbroken (in Figuur 1 is het asymmetrische element rood gemarkeerd), dan begint de ongebalanceerde centrifugaalkracht F3 op de rotor in te werken.

Tijdens het roteren verandert deze kracht de richting samen met de rotatie van de rotor. De dynamische belasting die door deze kracht ontstaat, wordt overgebracht op de lagers, wat leidt tot versnelde slijtage. Bovendien treedt onder invloed van deze variabele kracht een cyclische vervorming op van de steunen en van de fundering waarop de rotor is bevestigd, wat trillingen veroorzaakt. Om de onbalans van de rotor en de daarmee gepaard gaande trillingen te elimineren, is het noodzakelijk om balanceermassa's in te stellen die de symmetrie van de rotor herstellen.

Rotor balanceren is een bewerking om onbalans te elimineren door balansmassa's toe te voegen.

De taak van balanceren is het vinden van de waarde en de plaatsen (hoek) van de installatie van een of meer balancerende massa's.

De soorten rotoren en onbalans

Rekening houdend met de sterkte van het rotormateriaal en de grootte van de centrifugale krachten die het beïnvloeden, kunnen de rotoren in twee types verdeeld worden: stijf en flexibel.

Starre rotoren kunnen onder bedrijfsomstandigheden onder invloed van de middelpuntvliedende kracht licht vervormen. De invloed van deze vervorming kan in de berekeningen echter worden verwaarloosd.

De vervorming van flexibele rotoren mag daarentegen nooit verwaarloosd worden. De vervorming van flexibele rotoren bemoeilijkt de oplossing van het balanceerprobleem en vereist het gebruik van andere wiskundige modellen in vergelijking met de taak van het balanceren van starre rotoren. Het is belangrijk om te vermelden dat dezelfde rotor zich bij lage rotatiesnelheden kan gedragen als een starre rotor en bij hoge snelheden als een flexibele rotor. Verderop zullen we alleen het balanceren van starre rotors bekijken.

Afhankelijk van de verdeling van de onevenwichtige massa's over de lengte van de rotor, kunnen twee soorten onevenwichtigheid worden onderscheiden: statisch en dynamisch. Hetzelfde geldt voor de statische en dynamische rotorbalancering.

De statische onbalans van de rotor treedt op zonder dat de rotor draait. Met andere woorden, het is stil wanneer de rotor onder invloed van de zwaartekracht staat en bovendien draait het het "zware punt" naar beneden. Een voorbeeld van een rotor met statische onbalans wordt getoond in Fig.2

Fig.2

De dynamische onbalans treedt alleen op wanneer de rotor draait.

Een voorbeeld van een rotor met dynamische onbalans wordt getoond in Fig.3.

Fig.3. Dynamische onbalans van rotor - paar centrifugaalkrachten

In dit geval bevinden de onevenwichtige, gelijke massa's M1 en M2 zich op verschillende oppervlakken – op verschillende plaatsen langs de lengte van de rotor. In de statische positie, d.w.z. wanneer de rotor niet draait, kan de rotor alleen worden beïnvloed door de zwaartekracht en zullen de massa's elkaar daarom in evenwicht houden. In de dynamica, wanneer de rotor draait, worden de massa's M1 en M2 beïnvloed door de centrifugale krachten FЎ1 en FЎ2. Deze krachten zijn gelijk in waarde en tegengesteld in richting. Omdat ze zich echter op verschillende plaatsen langs de lengte van de as bevinden en niet op dezelfde lijn liggen, compenseren de krachten elkaar niet. De krachten van FЎ1 en FЎ2 creëren een moment dat op de rotor inwerkt. Daarom heeft deze onbalans een andere naam: "moment". Dienovereenkomstig werken niet-gecompenseerde centrifugale krachten op de lagersteunen, die de krachten waarop we vertrouwden aanzienlijk kunnen overschrijden en ook de levensduur van de lagers kunnen verkorten.

Omdat dit type onbalans alleen dynamisch optreedt tijdens het draaien van de rotor, wordt het dynamisch genoemd. Het kan niet worden geëlimineerd door statisch balanceren (of zogenaamd "op de messen") of op een andere vergelijkbare manier. Om de dynamische onbalans te elimineren, is het noodzakelijk om twee compensatiegewichten in te stellen die een moment creëren dat gelijk is in waarde en tegengesteld in richting aan het moment dat ontstaat door de massa's van M1 en M2. Compenserende massa's hoeven niet noodzakelijkerwijs tegenover de massa's M1 en M2 te worden geïnstalleerd en in waarde gelijk te zijn aan deze massa's. Het belangrijkste is dat ze een moment creëren dat gelijk is aan de massa's M1 en M2. Het belangrijkste is dat ze een moment creëren dat volledig compenseert op het moment van onbalans.

Over het algemeen zijn de massa's M1 en M2 mogelijk niet gelijk aan elkaar, waardoor er een combinatie van statische en dynamische onbalans zal ontstaan. Het is theoretisch bewezen dat het voor een stijve rotor noodzakelijk en voldoende is om twee gewichten over de lengte van de rotor te plaatsen om de onbalans te elimineren. Deze gewichten compenseren zowel het moment als gevolg van de dynamische onbalans als de centrifugaalkracht als gevolg van de asymmetrie van de massa ten opzichte van de rotoras (statische onbalans). Zoals gebruikelijk is dynamische onbalans typisch voor lange rotoren, zoals assen, en statisch voor smalle. Als de smalle rotor echter scheef ten opzichte van de as is gemonteerd, of erger nog, vervormd is (de zogenaamde "wielwobbles"), zal het in dit geval moeilijk zijn om de dynamische onbalans te elimineren (zie figuur 4), omdat het moeilijk is om corrigerende gewichten in te stellen die het juiste compensatiemoment creëren.

Fig.4 Dynamisch balanceren van het wiebelende wiel

Omdat de smalle rotorschouder een kort moment creëert, kunnen correctiegewichten met een grote massa nodig zijn. Maar tegelijkertijd is er een extra zogenaamde "geïnduceerde onbalans" die samenhangt met de vervorming van de smalle rotor onder invloed van centrifugaalkrachten van de corrigerende massa's.

Zie het voorbeeld:

" Methodische instructies voor het balanceren van starre rotors". ISO 1940-1:2003 Mechanische trillingen - Balanskwaliteitseisen voor rotoren in een constante (starre) toestand - Deel 1: Specificatie en verificatie van balanstoleranties

Dit is zichtbaar bij smalle ventilatorwielen, die naast de onbalans in vermogen ook een aërodynamische onbalans beïnvloeden. En het is belangrijk om in gedachten te houden dat de aërodynamische onbalans, in feite de aërodynamische kracht, recht evenredig is met de hoeksnelheid van de rotor, en om dit te compenseren wordt de centrifugale kracht van de corrigerende massa gebruikt, die evenredig is met het kwadraat van de hoeksnelheid. Daarom kan het balanceringseffect alleen optreden bij een specifieke balanceerfrequentie. Bij andere snelheden zou er een extra kloof zijn. Hetzelfde kan gezegd worden van de elektromagnetische krachten in een elektromagnetische motor, die ook evenredig zijn met de hoeksnelheid. Met andere woorden, het is onmogelijk om alle oorzaken van trillingen van het mechanisme te elimineren door middel van uitbalanceren.

Basisprincipes van trillingen

Trilling is een reactie van het mechanismeontwerp op de cyclische excitatiekracht. Deze kracht kan van verschillende aard zijn.

• De centrifugale kracht die ontstaat door de onbalans van de rotor is een ongecompenseerde kracht die op het "zware punt" inwerkt. Deze kracht, en ook de trillingen die hierdoor worden veroorzaakt, worden door de rotorbalans geëlimineerd.
• Interacterende krachten, die een "geometrische" aard hebben en voortkomen uit fouten bij de productie en installatie van de passende onderdelen. Deze krachten kunnen bijvoorbeeld ontstaan door de onrondheid van de astap, fouten in de tandprofielen van tandwielen, de golving van de lagerloopbanen, een verkeerde uitlijning van de passende assen, enz. Bij onrondheid van de halzen zal de asas verschuiven afhankelijk van de rotatiehoek van de as. Hoewel deze trilling zich manifesteert bij het toerental van de rotor, is het vrijwel onmogelijk om deze te elimineren met de balancering.
• Aerodynamische krachten die voortkomen uit de rotatie van de schoepen en andere schoepmechanismen. Hydrodynamische krachten die ontstaan door de rotatie van de waaiers van hydraulische pompen, turbines, enz.
• Elektromagnetische krachten die ontstaan door de werking van elektrische machines, bijvoorbeeld door de asymmetrie van de rotorwikkelingen, de aanwezigheid van kortgesloten windingen, etc.

De grootte van de trilling (bijvoorbeeld de amplitude AB) hangt niet alleen af van de grootte van de excitatiekracht Fт die op het mechanisme werkt met de cirkelfrequentie ω, maar ook van de stijfheid k van de structuur van het mechanisme, de massa m en de dempingscoëfficiënt C.

Er kunnen verschillende soorten sensoren worden gebruikt om trillingen en balansmechanismen te meten, waaronder:

• absolute trillingssensoren ontworpen om trillingsacceleratie (versnellingsmeters) en trillingssnelheidssensoren te meten;
• relatieve trillingssensoren wervelstroom- of capacitieve, ontworpen om trillingen te meten.

In sommige gevallen (als de structuur van het mechanisme het toelaat) kunnen krachtsensoren ook gebruikt worden om het trillingsgewicht te onderzoeken.

Ze worden met name veel gebruikt om het trillingsgewicht van de steunen van balansmachines met harde lagers te meten.

Daarom is trilling de reactie van het mechanisme op de invloed van externe krachten. De mate van trilling hangt niet alleen af van de grootte van de kracht die op het mechanisme inwerkt, maar ook van de stijfheid van het mechanisme. Twee krachten van dezelfde grootte kunnen leiden tot verschillende trillingen. In mechanismen met een stijve ondersteuningsstructuur kunnen de lagerunits, zelfs bij de kleinste trillingen, aanzienlijk worden beïnvloed door dynamische gewichten. Daarom worden bij het balanceren van mechanismen met stijve benen krachtsensoren en trillingen (vibro-versnellingsmeters) toegepast. Vibratiesensoren worden alleen gebruikt op mechanismen met relatief buigzame steunen, juist wanneer de werking van ongebalanceerde centrifugale krachten leidt tot een merkbare vervorming van de steunen en vibratie. Krachtsensoren worden gebruikt in stijve ondersteuningen, zelfs wanneer significante krachten als gevolg van onbalans niet leiden tot significante trillingen.

De resonantie van de structuur

We hebben eerder vermeld dat rotoren worden onderverdeeld in starre en flexibele rotoren. De stijfheid of flexibiliteit van de rotor moet niet verward worden met de stijfheid of beweeglijkheid van de steunen (fundering) waarop de rotor zich bevindt. De rotor wordt als stijf beschouwd als de vervorming (buiging) onder invloed van centrifugale krachten verwaarloosd kan worden. De vervorming van de flexibele rotor is relatief groot: deze kan niet verwaarloosd worden.

In dit artikel bestuderen we alleen de balancering van stijve rotoren. De stijve (niet-vervormbare) rotor kan op zijn beurt op stijve of beweegbare (vervormbare) steunen geplaatst zijn. Het is duidelijk dat deze stijfheid/mobiliteit van de steunen relatief is, afhankelijk van de rotatiesnelheid van de rotor en de grootte van de resulterende centrifugale krachten. De conventionele grens is de frequentie van vrije oscillaties van de rotorsteunen/fundering. Voor mechanische systemen worden de vorm en frequentie van de vrije oscillaties bepaald door de massa en elasticiteit van de elementen van het mechanische systeem. Dat wil zeggen, de frequentie van natuurlijke oscillaties is een interne eigenschap van het mechanische systeem en is niet afhankelijk van externe krachten. Wanneer steunen uit de evenwichtstoestand worden afgebogen, hebben ze de neiging om terug te keren naar hun evenwichtspositie vanwege de elasticiteit. Maar door de traagheid van de massieve rotor is dit proces inherent aan gedempte oscillaties. Deze oscillaties zijn hun eigen oscillaties van het rotor-steunsysteem. Hun frequentie hangt af van de verhouding tussen de rotormassa en de elasticiteit van de steunen.

Wanneer de rotor begint te draaien en de frequentie van zijn rotatie de frequentie van zijn eigen trillingen benadert, neemt de trillingsamplitude sterk toe, wat zelfs tot de vernietiging van de structuur kan leiden.

Er bestaat een fenomeen van mechanische resonantie. In het resonantiegebied kan een verandering van de draaisnelheid met 100 tpm leiden tot een vertienvoudiging van een trilling. In dit geval (in het resonantiegebied) verandert de trillingsfase met 180°.

Als het ontwerp van het mechanisme slecht is en de bedrijfssnelheid van de rotor dicht bij de eigenfrequentie van de oscillaties ligt, wordt de werking van het mechanisme onmogelijk vanwege onacceptabel hoge trillingen. Standaard balanceringsmethoden zijn eveneens onmogelijk, omdat parameters zelfs bij een kleine verandering in de rotatiesnelheid dramatisch veranderen. Speciale methoden op het gebied van resonantiebalancering worden gebruikt, maar deze worden in dit artikel niet goed beschreven. U kunt de frequentie van de eigenfrequenties van het mechanisme bepalen op de uitloop (wanneer de rotor is uitgeschakeld) of door impact, met daaropvolgende spectrale analyse van de systeemrespons op de schok. De "Balanset-1" biedt de mogelijkheid om de eigenfrequenties van mechanische structuren met deze methoden te bepalen.

Voor mechanismen waarvan de werkingssnelheid hoger is dan de resonantiefrequentie, d.w.z. die werken in de resonantiemodus, worden steunen beschouwd als mobiel en worden trillingssensoren gebruikt om te meten, voornamelijk trillingsversnellingsmeters die de versnelling van structuurelementen meten. Voor mechanismen die in de harde lagermodus werken, worden ondersteuningen als star beschouwd. In dit geval worden krachtsensoren gebruikt.

Lineaire en niet-lineaire modellen van het mechanische systeem

Mathematische modellen (lineair) worden gebruikt voor berekeningen bij het balanceren van starre rotoren. De lineariteit van het model betekent dat het ene model direct proportioneel (lineair) afhankelijk is van het andere. Als bijvoorbeeld de niet-gecompenseerde massa op de rotor wordt verdubbeld, wordt de trillingswaarde overeenkomstig verdubbeld. Voor starre rotoren kunt u een lineair model gebruiken omdat dergelijke rotoren niet vervormd zijn. Voor flexibele rotoren is het niet langer mogelijk om een lineair model te gebruiken. Voor een flexibele rotor zal bij een toename van de massa van een zwaar punt tijdens rotatie een bijkomende vervorming optreden, en naast de massa zal ook de straal van het zware punt toenemen. Daarom zal voor een flexibele rotor de trilling meer dan verdubbelen en zullen de gebruikelijke berekeningsmethoden niet werken. Ook kan een schending van de lineariteit van het model leiden tot een verandering in de elasticiteit van de steunen bij hun grote vervormingen, bijvoorbeeld wanneer kleine vervormingen van de steunen werken sommige structurele elementen, en wanneer grote in het werk omvatten andere structurele elementen. Daarom is het onmogelijk om de mechanismen te balanceren die niet aan de basis zijn bevestigd en bijvoorbeeld gewoon op een vloer zijn geplaatst. Bij aanzienlijke trillingen kan de onbalanskracht het mechanisme losmaken van de vloer, waardoor de stijfheidskenmerken van het systeem aanzienlijk veranderen. De poten van de motor moeten stevig vastzitten, de bouten moeten goed vastzitten, de dikte van de sluitringen moet voldoende stijfheid bieden, enz. Bij kapotte lagers is een aanzienlijke verplaatsing van de as en de schokken mogelijk, wat ook zal leiden tot een schending van de lineariteit en de onmogelijkheid om een hoogwaardige uitbalancering uit te voeren.

Methoden en apparaten voor balanceren

Zoals hierboven vermeld, is balanceren het proces van het combineren van de centrale traagheidsas met de rotatieas van de rotor.

Het opgegeven proces kan op twee manieren worden uitgevoerd.

De eerste methode omvat de verwerking van de rotorassen, die zodanig wordt uitgevoerd dat de as die door de middelpunten van de doorsnede van de assen loopt met de centrale traagheidsas van de rotor. Deze techniek wordt in de praktijk zelden gebruikt en wordt in dit artikel niet in detail besproken.

De tweede (meest gebruikelijke) methode bestaat uit het verplaatsen, installeren of verwijderen van corrigerende massa's op de rotor, die zo geplaatst worden dat de traagheidsas van de rotor zo dicht mogelijk bij de rotatieas ligt.

Het verplaatsen, toevoegen of verwijderen van correctiemassa's tijdens het balanceren kan worden gedaan met behulp van een verscheidenheid aan technologische bewerkingen, waaronder: boren, frezen, oppervlaktebehandeling, lassen, schroeven vast- of losdraaien, branden met een laserstraal of elektronenstraal, elektrolyse, elektromagnetisch lassen, enz.

Het balanceringsproces kan op twee manieren worden uitgevoerd:

• gebalanceerde rotoren Montage (in eigen lagers);
• balanceren van rotoren op balanceermachines.

Om de rotoren in hun eigen lagers te balanceren, gebruiken we meestal gespecialiseerde balanceerapparaten (kits), waarmee we de trillingen van de gebalanceerde rotor op de snelheid van zijn rotatie in vectorvorm kunnen meten, d.w.z. zowel de amplitude als de fase van de trillingen kunnen meten.

Momenteel worden deze apparaten gemaakt op basis van microprocessortechnologie en bieden ze (naast het meten en analyseren van trillingen) een geautomatiseerde berekening van de parameters van correctieve gewichten die op de rotor moeten worden geïnstalleerd om de onbalans te compenseren.

Deze apparaten zijn onder andere:

• meet- en rekeneenheid, gemaakt op basis van een computer of industriële controller;
• twee (of meer) trillingssensoren;
• fasehoeksensor;
• apparatuur voor de installatie van sensoren in de installatie;
• Gespecialiseerde software die is ontworpen om een volledige meetcyclus van rotoronbalansparameters uit te voeren in één, twee of meer correctievlakken.

Voor het balanceren van rotors op balanceermachines is naast een gespecialiseerd balanceerapparaat (meetsysteem van de machine) een "afwikkelmechanisme" nodig dat ontworpen is om de rotor op de steunen te plaatsen en ervoor te zorgen dat hij met een vaste snelheid ronddraait.

Momenteel bestaan de meest voorkomende balanceermachines in twee types:

• overresonant (met soepele steunen);
• hard lager (met stijve steunen).

Over-resonante machines hebben een relatief buigzame ondersteuning, bijvoorbeeld op basis van de vlakke veren.

De natuurlijke oscillatiefrequentie van deze steunen is meestal 2-3 keer lager dan de snelheid van de gebalanceerde rotor die erop gemonteerd is.

Trillingssensoren (versnellingsmeters, trillingssnelheidssensoren, enz.) worden meestal gebruikt om de trillingen van de steunen van een resonante machine te meten.

In de balanceermachines met harde lagers worden relatief stijve steunen gebruikt, waarvan de natuurlijke oscillatiefrequenties 2-3 keer hoger moeten zijn dan de snelheid van de gebalanceerde rotor.

Krachtsensoren worden meestal gebruikt om het trillingsgewicht op de steunen van de machine te meten.

Het voordeel van de harde balanceermachines is dat ze kunnen worden gebalanceerd bij relatief lage rotorsnelheden (tot 400-500 tpm), wat het ontwerp van de machine en de fundering sterk vereenvoudigt en de productiviteit en veiligheid van het balanceren verhoogt.

Balanceringstechniek

Balanceren is het onderwerp van technisch bruikbare mechanismen, waarvan het ontwerp de afwezigheid van resonanties bij de bedrijfssnelheid garandeert, stevig bevestigd op de fundering, geïnstalleerd in bruikbare lagers.

De belangrijkste taak bij het balanceren is het vinden van de massa en de plaats (hoek) van installatie van compensatiegewichten, die in balans worden gehouden door middelpuntvliedende krachten.

Zoals hierboven vermeld, is het voor stijve rotors over het algemeen noodzakelijk en voldoende om twee compensatiegewichten te installeren. Dit elimineert zowel de statische als de dynamische onbalans van de rotor. Een algemeen schema van de trillingsmeting tijdens het balanceren ziet er als volgt uit:

afb.5 Dynamisch balanceren - correctievlakken en meetpunten

Trillingssensoren worden geïnstalleerd op de lagerpunten 1 en 2. De snelheidsmarkering wordt direct op de rotor bevestigd, meestal met een reflecterende tape. De snelheidsmarkering wordt door de lasertachometer gebruikt om de snelheid van de rotor en de fase van het trillingssignaal te bepalen.

fig. 6. Installatie van sensoren tijdens het balanceren in twee vlakken, met behulp van Balanset-1
1,2-trillingssensoren, 3-fasen, 4 USB-meeteenheid, 5-laptop

In de meeste gevallen wordt dynamisch balanceren uitgevoerd met de methode van drie starts. Deze methode is gebaseerd op het feit dat testgewichten met een reeds bekende massa in serie worden geïnstalleerd op de rotor in 1 en 2 vlakken; de massa's en de plaats van installatie van de balanceergewichten worden dus berekend op basis van de resultaten van het veranderen van de trillingsparameters.

De plaats waar het gewicht wordt gemonteerd, wordt het correctievlak genoemd. Meestal worden de correctievlakken gekozen in het gebied van de lagersteunen waarop de rotor is gemonteerd.

De initiële trilling wordt gemeten bij de eerste start. Vervolgens wordt een proefgewicht met een bekende massa op de rotor geïnstalleerd, dichter bij een van de steunen. Vervolgens wordt de tweede start uitgevoerd en worden de trillingsparameters gemeten die zouden moeten veranderen door de installatie van het proefgewicht. Vervolgens wordt het proefgewicht in het eerste vlak verwijderd en in het tweede vlak geïnstalleerd. De derde start wordt uitgevoerd en de trillingsparameters worden gemeten. Wanneer het proefgewicht is verwijderd, berekent het programma automatisch de massa en de plaats (hoek) van de installatie van de balanceergewichten.

Het punt bij het instellen van testgewichten is om te bepalen hoe het systeem reageert op de verandering van de onbalans. Wanneer we de massa's en de locatie van de proefgewichten kennen, kan het programma de zogenaamde invloedscoëfficiënten berekenen, die laten zien hoe de introductie van een bekende onbalans de trillingsparameters beïnvloedt. De invloedscoëfficiënten zijn de karakteristieken van het mechanische systeem zelf en zijn afhankelijk van de stijfheid van de steunen en de massa (traagheid) van het rotor-ondersteuningssysteem.

Voor hetzelfde type mechanismen van hetzelfde ontwerp zullen de invloedscoëfficiënten gelijk zijn. Je kunt ze opslaan in je computergeheugen en ze later gebruiken voor het balanceren van hetzelfde type mechanismen zonder testruns uit te voeren, wat de prestaties van het balanceren sterk verbetert. We moeten ook opmerken dat de massa van de testgewichten zo gekozen moet worden dat de trillingsparameters sterk variëren bij het installeren van testgewichten. Anders neemt de fout in de berekening van de affectcoëfficiënten toe en verslechtert de kwaliteit van het balanceren.

Een handleiding voor het apparaat Balanset-1 biedt een formule waarmee u de massa van het proefgewicht bij benadering kunt bepalen, afhankelijk van de massa en de rotatiesnelheid van de gebalanceerde rotor. Zoals u uit figuur 1 kunt zien, werkt de centrifugaalkracht in radiale richting, d.w.z. loodrecht op de rotoras. Trillingssensoren moeten daarom zo worden geïnstalleerd dat hun gevoeligheidsas ook in radiale richting is gericht. Meestal is de stijfheid van de fundering in horizontale richting lager, waardoor de trillingen in horizontale richting hoger zijn. Om de gevoeligheid van de sensoren te verhogen, moeten ze daarom zo worden geïnstalleerd dat hun gevoeligheidsas ook horizontaal kan zijn gericht. Hoewel er geen fundamenteel verschil is. Naast de trillingen in radiale richting is het noodzakelijk om de trillingen in axiale richting, langs de rotatieas van de rotor, te beheersen. Deze trillingen worden meestal niet veroorzaakt door onbalans, maar door andere redenen, voornamelijk door verkeerde uitlijning en verkeerde uitlijning van de assen die via de koppeling zijn verbonden. Deze trillingen worden niet geëlimineerd door balanceren; in dat geval is uitlijning vereist. In de praktijk is er bij dergelijke mechanismen meestal sprake van een onbalans van de rotor en een verkeerde uitlijning van de assen, wat het elimineren van de trillingen aanzienlijk bemoeilijkt. In dergelijke gevallen moet het mechanisme eerst worden uitgelijnd en vervolgens worden gebalanceerd. (Hoewel er bij een sterke koppelonbalans ook trillingen in axiale richting optreden als gevolg van de "verdraaiing" van de funderingsconstructie).

Meetnauwkeurigheid en foutanalyse

Kennis van meetnauwkeurigheid is cruciaal voor professionele balanceerwerkzaamheden. De Balanset-1A biedt de volgende meetnauwkeurigheid:

Criteria voor het beoordelen van de kwaliteit van balanceringsmechanismen

De kwaliteit van het balanceren van rotoren (mechanismen) kan op twee manieren worden geschat. Bij de eerste methode wordt de waarde van de resterende onbalans die tijdens het balanceren is bepaald, vergeleken met de tolerantie voor de resterende onbalans. De gespecificeerde toleranties voor verschillende klassen van rotoren geïnstalleerd in de standaard ISO 1940-1-2007. "Trillingen. Eisen voor de balanceerkwaliteit van starre rotoren. Deel 1. Bepaling van toelaatbare onbalans".

De implementatie van deze toleranties kan echter niet volledig de operationele betrouwbaarheid van het mechanisme garanderen die gepaard gaat met het bereiken van een minimaal trillingsniveau. Dit komt doordat de trillingen van het mechanisme niet alleen worden bepaald door de hoeveelheid kracht die gepaard gaat met de resterende onbalans van de rotor, maar ook afhangen van een aantal andere parameters, waaronder: de stijfheid K van de structurele elementen van het mechanisme, de massa M, de dempingscoëfficiënt en de snelheid. Om de dynamische eigenschappen van het mechanisme (inclusief de kwaliteit van de balans) te beoordelen, is het daarom in sommige gevallen aan te raden om het niveau van de resterende trillingen van het mechanisme te beoordelen, dat wordt gereguleerd door een aantal normen.

De meest voorkomende norm die toelaatbare trillingsniveaus van mechanismen regelt, is ISO 10816-3:2009 Voorbeeld Mechanische trillingen - Evaluatie van machinetrillingen door metingen op niet-draaiende onderdelen - Deel 3: Industriële machines met een nominaal vermogen groter dan 15 kW en een nominale snelheid tussen 120 omw/min en 15 000 omw/min bij metingen in situ".

Met behulp hiervan kun je de tolerantie instellen op alle soorten machines, rekening houdend met het vermogen van hun elektrische aandrijving.

Naast deze universele standaard zijn er een aantal gespecialiseerde standaarden ontwikkeld voor specifieke typen mechanismen. Bijvoorbeeld,

• ISO 14694:2003 “Industriële ventilatoren – Specificaties voor balanskwaliteit en trillingsniveaus”
• ISO 7919-1-2002 "Trillingen van machines zonder heen-en-weergaande beweging. Metingen aan roterende assen en evaluatiecriteria. Algemene richtlijnen."