Een nieuwe industriële fabriek stond op het punt de productie te starten en de rotor van de hamerbreker moest worden gebalanceerd voordat de lijn in continubedrijf ging. We hebben het werk ter plaatse uitgevoerd, in de eigen lagers van de breker, met de draagbare balanceerapparatuur Balanset-1A en een laptop. Deze pagina toont de machine, elke stap die we met het instrument hebben gezet en wat de fabriek eraan heeft gehad.
De machine en de opdracht
De breker is een hamermolen. Rijen zwenkende hamers hangen aan pennen tussen stalen schijven en de hele rotor wordt via een koppeling rechtstreeks aangedreven door een AC-Motoren-motor. Het typeplaatje vermeldt 55 kW en 2970 rpm bij 50 Hz, dus de rotor draait met bijna 3000 rpm.
Bij die snelheid wordt zelfs een kleine massafout op de rotor een grote roterende kracht op de lagers, het frame en de fundering; de kracht neemt toe met het kwadraat van het toerental. De fabriek wilde een soepele start. Een onbalanceerde rotor draait inefficiënt, veroorzaakt mechanische problemen en kan de productie kort na de ingebruikname verstoren. Daarom is de rotor gebalanceerd voordat de fabriek startte, en niet na de eerste storing.
Hoe we de Balanset-1A hebben gebruikt, stap voor stap
De Balanset-1A meet de rotor in zijn eigen lagers op bedrijfstoerental. Het programma leidt u door de runs en berekent zelf de correctie; de persoon ter plaatse monteert de sensoren en bevestigt de gewichten.
Sensoren en tachometer
De trillingssensoren komen op de lagerhuizen, strikt radiaal, haaks op de as, en op massief metaal, niet op beschermkappen of afdekkingen. Een strook reflecterende tape op de as is de fasereferentie: de lasertachometer leest die één keer per omwenteling af. Vanaf nu mogen de sensoren en de tape niet meer verschuiven, omdat het programma elke hoek vanaf die markering telt.
Run 0: de beginvibratie
De breker wordt gestart met de hamers gemonteerd en op bedrijfstoerental gebracht. Eén druk op F7 registreert de amplitude, de fase en het toerental van de trilling bij de draaifrequentie. Dit is het "voor"-beeld van de onbalans.
Proefgewicht en Run 1
Met de machine stilgezet en vergrendeld (lockout) wordt een proefgewicht met bekende massa op een bekende straal aan de rotor bevestigd en wordt de positie gemarkeerd. De massa wordt gekozen op basis van de kracht: bij bedrijfstoerental moet de middelpuntvliedende kracht ongeveer 7 % van het gewicht van de rotor bedragen (5–10 % is een verstandig bereik).
De "First trial weight estimate" in het programma, of onze gratis proefgewichtcalculator, geeft het getal voor een bepaalde rotormassa, straal en toerental.
Daarna draait de rotor opnieuw. Als het proefgewicht de trilling te weinig verandert, accepteert het programma de run niet en vraagt het om een zwaarder gewicht.
Berekening
Uit het verschil tussen Run 0 en Run 1 berekent het programma de invloedscoëfficiënten en toont het de correctie: de massa in gram en de hoek, geteld vanaf de positie van het proefgewicht in de draairichting. Het polaire diagram toont waar het gewicht heen moet.
Correctiegewicht
Het proefgewicht gaat eraf en het correctiegewicht wordt op dezelfde straal en onder de aangegeven hoek bevestigd. De straal is belangrijk: de berekende massa geldt alleen op de straal waar het proefgewicht zat.
Trimrun
Nog één run met hetzelfde toerental toont de restvibratie en de restonbalans. Met een ingestelde tolerantie volgens ISO 21940-11 markeert het programma het resultaat groen of rood. Is nog wat extra correctie nodig, dan berekent het de aanvulling meteen; een nieuwe proefrun is niet nodig.
Controles bij de breker uit de handleiding van de Balanset-1A
- Balanceer alleen met gemonteerde hamers. Zonder hamers komt de onbalans terug zodra ze worden gemonteerd.
- Zwenkende hamers kunnen tussen de runs in een nieuwe stand gaan staan. Een stop/start-test, twee runs waarbij niets is veranderd, laat zien of de metingen zich herhalen.
- Veel harmonischen met een kleine component bij de draaifrequentie wijzen meestal op een probleem in de aandrijving, niet op onbalans. Controleer de aandrijflijn, inclusief de koppeling, voordat u gewicht toevoegt.
Resultaat
Na de correctie hebben we de breker opnieuw laten draaien en getoetst aan de bedrijfsnormen. De trillingen waren aanzienlijk lager, de rotor voldeed aan de normen en de breker werd vanaf de eerste productiedag vrijgegeven voor continubedrijf.
Wat het programma registreert na de trim run
- Trilling voor en na, en de vermindering in procenten.
- Begin- en restonbalans in g·mm, getoetst aan de tolerantie volgens ISO 21940-11: goed of fout.
- Een kant-en-klaar HTML-rapport en een archiefrecord van de rotor, met de opgeslagen invloedscoëfficiënten voor de volgende balancering.
Wat het de fabriek opleverde
- De breker ging gebalanceerd de productie in, in plaats van na de eerste lagerstoring te worden gebalanceerd.
- Het werk is ter plaatse uitgevoerd, in de eigen lagers van de machine: de rotor is niet gedemonteerd of naar een balanceerwerkplaats gestuurd.
- Een record om op terug te komen: de opgeslagen sessie is het uitgangspunt voor toekomstige controles van dezelfde rotor.
Over het instrument
Balanset-1A is een draagbare tweekanaals balanceerapparatuur en trillingsanalysator. Hij balanceert rotoren in één of twee vlakken in hun eigen lagers, en dezelfde set werkt als trillingsmeter en spectrumanalysator. Een breker, een ventilator, een separator of een mulcher wordt volgens dezelfde procedure gebalanceerd als op deze pagina.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko is trillingsanalyse-ingenieur en oprichter en CEO van Vibromera. Al meer dan 15 jaar balanceert hij draaiende machines in het veld in plaats van op een proefbank: mulchmachines, industriële ventilatoren, brekers, centrifuges, assen en spindels. Uit dat werk zijn de Balanset-instrumenten voortgekomen — ze zijn ontworpen als gereedschap dat een specialist mee kan nemen naar de machine en ter plaatse alleen kan gebruiken, niet als laboratoriumapparatuur. Vibromera is opgericht in 2017 en is sinds 2023 gevestigd in Porto, Portugal. Ontwikkeling, assemblage en ondersteuning van de Balanset-lijn vinden hier plaats. Het vlaggenschip is de Balanset-1A, een draagbare analyser voor balanceren in één en twee vlakken en voor trillingsdiagnostiek. Nikolai is persoonlijk betrokken bij de klantenondersteuning, bij het oplossen van moeilijke balanceerklussen en bij de ontwikkeling van de software. Hij werkt met klanten wereldwijd, in elke taal.
