Crusher Balancing: De professionele gids voor dynamische trillingsbeheersing
Precisie dynamisch balanceren is de meest effectieve manier om catastrofale lagerstoringen te voorkomen en industriële onderhoudskosten te verminderen. Door parasitaire centrifugale krachten te elimineren, breker balanceren verlengt de levensduur van apparatuur met een factor 3 tot 5 en verlaagt reparatiekosten met wel 80%. Deze handleiding beschrijft de technische principes en veldprocedures voor het balanceren van brekers, molens en roterende machines met hoge belasting met behulp van de Balanset-1A trillingsanalysator.
Technische samenvatting en belangrijkste conclusies
In één oogopslag
- Domein: Industrieel breker balanceren (kaak, kegel, slag, hamer), molenbalans (kogel, rol, slijpen), versnipperaars en hogesnelheidsmengers.
- Kernprobleem: Statische "mesrand"-controles missen onevenwichtigheid in het paar. Draaiende rotoren genereren periodieke krachten met een rotatiefrequentie van 1×, die vermoeidheid versnellen en structurele bevestigingsmiddelen losmaken.
- Technische oplossing: Tweevlakkige dynamische balancering ter plaatse (balancering in originele lagers) met behulp van invloedcoëfficiëntberekening.
- Prestatiedoelstellingen: Het bereiken van een evenwichtige kwaliteitsklasse ISO 1940 G6.3 en trillingen verminderen tot onder 4,5 mm/s (ISO 10816).
Balans van brekers: invloed van techniek op betrouwbaarheid en kosten
Belangrijk feit
Een onbalans van slechts 100 g op een brekerrotor die met 1500 tpm draait, veroorzaakt een centrifugale kracht die overeenkomt met ongeveer 50 hamerslagen per seconde op de lagers. Deze constante slagkracht tast de integriteit van de lagers snel aan en kan leiden tot catastrofale storingen.
Het belang van een goede balans
Zelfs een kleine onbalans kan dramatische gevolgen hebben voor zware machines. Zo kan een onbalans van slechts 100 gram op een brekerrotor een slagkracht genereren die gelijk is aan 50 hamerslagen per seconde op de lagers. Deze constante slagkrachten leiden tot overmatige slijtage. Als de balans wordt verwaarloosd, gaan lagers mogelijk slechts 5-10 duizend uur mee en kunnen de onderhoudskosten enorm stijgen (bijvoorbeeld $50-100k per jaar aan reparaties). Een goed uitgebalanceerde machine kan daarentegen ervoor zorgen dat lagers 30 tot 50 duizend uur meegaan en de reparatiekosten met maar liefst 50 tot 80% verminderen. Minder trillingen verbeteren ook de energie-efficiëntie (5 tot 15% minder energieverspilling) en minimaliseren ongeplande stilstand. Kortom, het in balans houden van rotoren verlengt de levensduur van apparatuur, bespaart geld en helpt ongelukken te voorkomen.
Het balanceren van brekers en molens is een verplichte onderhoudsprocedure voor zware roterende apparatuur. De dynamische belasting als gevolg van onbalans is niet afhankelijk van de totale massa van de rotor, maar van de onevenwicht (equivalente onbalansmassa en straal). Een bruikbare schatting is F ≈ mu · r · ω², waar ω = 2πn/60. Bij 1000 tpm (ω ≈ 105 rad/s) produceert een onbalans van 1 kg bij een straal van 1 m ongeveer 11 kN (~1,1 ton kracht). Voor een periodieke kracht van “enkele tonnen” is een onbalans van enkele kg·m nodig (bijvoorbeeld 10 kg bij 0,3 m ≈ 3 kg·m levert ~33 kN ≈ 3,3 ton op). De belasting is periodiek bij de rotatiefrequentie (1000 tpm ≈ 16,7 Hz), waardoor de gevolgen steeds groter kunnen worden:
- Beginfase: Verhoogde geluids- en trillingsniveaus
- Tussenstadium: De levensduur van lagers daalt van 30.000–50.000 uur naar 5.000–10.000 uur.
- Gevorderd stadium: Losgeraakte bevestigingsmiddelen, vermoeidheidsscheuren in lasnaden, structurele schade
- Laatste fase: Catastrofale storing met veiligheidsrisico's en langdurige uitval
De economische verliezen als gevolg van het gebruik van ongebalanceerde apparatuur bedragen jaarlijks € 50.000 tot € 100.000 alleen al aan reparaties en reserveonderdelen, plus 10 tot 15 dagen ongeplande stilstand en 5 tot 15% extra energieverbruik.
Statische versus dynamische balancering: cruciale verschillen
Het begrijpen van het verschil tussen statisch en dynamisch balanceren is essentieel voor het kiezen van de juiste methode.
Statisch balanceren
Statisch balanceren corrigeert de verplaatsing van het zwaartepunt ten opzichte van de rotatieas. Dit is voldoende voor schijfvormige rotoren waarvan de diameter 7 tot 10 keer groter is dan de breedte (L/D < 0,25) en met snelheden onder 800 tpm. Statische onbalans kan zonder rotatie worden gedetecteerd: de zware kant zakt naar beneden op mesrandsteunen.
Dynamisch balanceren
Dynamisch balanceren corrigeert zowel statische onbalans als koppel (moment) onbalans. Het is verplicht voor alle langwerpige rotoren waarvan de breedte groter is dan 30% van de diameter. Het kritieke punt: een statisch uitgebalanceerde rotor kan een aanzienlijke dynamische onbalans hebben. Twee ongebalanceerde hamers aan tegenovergestelde uiteinden van de rotor, 180° uit elkaar, creëren een buigmoment tijdens rotatie, ondanks dat aan de statische balans is voldaan.
Waarom statisch balanceren “op messen” tekortschiet
Een traditionele manier om de balans te controleren is de statische “mesrand”-methode: een rotor wordt op wrijvingsarme mesrandrails of prisma-standaards geplaatst om te zien of een zware plek ervoor zorgt dat hij gaat rollen. Statisch balanceren kan een eenvoudige zware plek (statische onbalans) corrigeren door gewicht toe te voegen of te verwijderen, zodat het zwaartepunt van de rotor in lijn komt met de as. Deze methode kan echter geen “moment”-onbalans (dynamisch) detecteren of verhelpen.
Bij een moment (of paar) onbalans zijn er gelijkwaardige zware punten aan tegenovergestelde uiteinden van de rotor, 180° uit elkaar. In rust houden deze twee tegenover elkaar liggende gewichten elkaar in evenwicht, zodat de rotor niet op een mesrand kan rollen. In statische omstandigheden lijkt hij in evenwicht te zijn. Maar wanneer de rotor draait, creëren die twee massa's krachten (centrifugale krachten) in tegengestelde richtingen aan elk uiteinde, waardoor een draaimoment ontstaat dat de rotor hevig doet wiebelen.
Het is alsof je een evenwichtige wip hebt die plotseling begint te draaien wanneer hij in beweging is. Dit kun je niet oplossen door aanpassingen te doen terwijl hij stil staat, omdat de onbalans alleen zichtbaar wordt bij rijsnelheid.
Simpel gezegd lost balanceren “op messen” alleen zware punten in één vlak op en mist het verborgen onbalansen in twee vlakken. Daarom kan een rotor “statisch gebalanceerd” zijn, maar toch trillen tijdens het gebruik. Om een dynamische onbalans op te lossen, moet u in ten minste twee vlakken balanceren (bijvoorbeeld door twee correctiegewichten op verschillende posities langs de rotor toe te voegen) om de draaikrachten tegen te gaan.
Dit vereist dynamische balanceringsmethoden terwijl de rotor draait (of gegevens van het draaien), wat statische standaards niet kunnen bieden.
Dynamische balanceringsoplossingen
Dynamisch balanceren houdt in dat de trilling van de rotor tijdens het draaien wordt gemeten en dat er gewichten worden toegevoegd om zowel statische als koppelonbalansen te compenseren. Traditioneel kon dit worden gedaan door de rotor te verwijderen en op een speciale balanceermachine te plaatsen. In een balanceermachine wordt de rotor rondgedraaid en bepaalt instrumentatie waar de gewichten moeten worden geplaatst. Dit zorgt voor een nauwkeurige balans, maar heeft ook nadelen: het demonteren van de machine, het vervoeren van de rotor naar een werkplaats en dagenlange stilstand.
Daarentegen maakt moderne veldbalansering gebruik van draagbare apparatuur om de rotor in zijn eigen lagers (in situ) te balanceren. Een technicus bevestigt trillingssensoren aan de behuizing van de machine en een toerenteller om de rotatiesnelheid en fase te meten. De machine wordt op normale snelheid gedraaid en de apparatuur (zoals de Balanset-1A) meet hoeveel en in welke richting de rotor trilt. Door een test met een proefgewicht uit te voeren, kan de software het exacte benodigde tegengewicht en de hoek waarin dit moet worden geplaatst berekenen. Deze invloedcoëfficiëntmethode (vaak een proces van drie runs met proefgewichten) berekent automatisch de oplossing om balans te bereiken.
Uiteindelijk worden er gewichten toegevoegd (of materiaal verwijderd) aan de rotor om de onbalanskrachten op te heffen.
De dynamische aanpak pakt zowel statische als dynamische (koppel)onbalans aan, omdat deze rekening houdt met de trillingsfase op verschillende punten. In tegenstelling tot de statische “mesrand”-methode kan dynamisch balanceren in twee vlakken een wiebelen corrigeren dat alleen optreedt tijdens het draaien.
Dynamisch balanceren in het veld is vooral handig voor grote apparatuur (bijvoorbeeld grote breekrotoren, ventilatoren of molenrompen) die niet naar een werkplaats kunnen worden verplaatst. Het minimaliseert de stilstandtijd omdat u de machine niet volledig hoeft te demonteren – vaak kunt u binnen een paar uur ter plaatse balanceren in plaats van dagenlang stil te liggen.
Soorten apparatuur: overzicht
Brekerbalansering, molenbalansering en aanverwante procedures zijn van toepassing op een breed scala aan industriële apparatuur. Elke categorie heeft specifieke vereisten:
Veelgebruikte machines die moeten worden gebalanceerd
Veel soorten industriële apparatuur moeten regelmatig worden gebalanceerd. Enkele opvallende voorbeelden zijn:
Breekmachines: Machines zoals kaakbrekers, kegelbrekers, impactbrekers en hamersbrekers zijn cruciaal omdat hun zware rotoren of bewegende onderdelen grote trillingen kunnen veroorzaken als ze ook maar enigszins uit balans zijn. Impactbrekers moeten bijvoorbeeld vaak opnieuw worden uitgebalanceerd vanwege slijtage van de slagstaven en impactplaten.
Hamerbrekers en andere steenbrekers moeten mogelijk worden uitgebalanceerd wanneer hamers of kaakplaten worden vervangen, om ervoor te zorgen dat de nieuwe onderdelen geen trillingen veroorzaken. Zelfs de grote vliegwielen op kaakbrekers moeten in balans blijven om resonantietrillingen te voorkomen.
Molens en slijpmachines: Het balanceren van hamermolens, kogelmolens, walsmolens en maalmolens is van cruciaal belang voor maalapparatuur. De hogesnelheidsrotoren in hamermolens en de enorme roterende trommels in kogelmolens moeten worden gebalanceerd, zodat het malen soepel verloopt en de lagers niet overbelast raken.
De grote roterende massa van een kogelmolen vereist bijvoorbeeld een zorgvuldige balans om overmatige belasting van de steunen te voorkomen.
Rollenmolens en andere maalmolens hebben eveneens balans nodig om ongelijkmatige slijtage en trillingen te voorkomen.
Maalmachines: Apparatuur zoals verpulveraars, versnipperaars, hakselaars, granulatoren en pelletiseermachines hebben allemaal draaiende messen, bladen of rollen. Een goede balancering van verpulveraars, versnipperaars, hakselaars, granulatoren en pelletiseermachines zorgt ervoor dat deze snijmachines zonder overmatige trillingen werken. Dit is vooral belangrijk omdat stukken materiaal of messen tijdens het gebruik kunnen breken of slijten, waardoor de rotor plotseling uit balans raakt.
Regelmatige balancering zorgt ervoor dat deze machines zelfs onder zware omstandigheden veilig blijven werken.
Mengers en roerwerken: Zelfs mengapparatuur heeft baat bij balancering. Balancering van mixers, roerwerken en roerbladen is van toepassing op roterende waaiers of peddels in industriële mixers. Als de as of waaier van de mixer zelfs maar enigszins uit balans is (bijvoorbeeld door aangekoekte ingrediënten of slijtage), kan dit ervoor zorgen dat de hele mixer gaat wiebelen. Door deze roterende onderdelen te balanceren, worden trillingen voorkomen die de productkwaliteit en de integriteit van de machine kunnen beïnvloeden.
In al deze gevallen is het doel hetzelfde: een uitgebalanceerde rotor draait soepel zonder schadelijke krachten uit te oefenen op de lagers of de structuur. Het balanceren van brekers en molens is vooral belangrijk in de zware industrie, maar het principe geldt voor alle roterende apparatuur – van enorme industriële shredders tot kleine laboratoriummixers.
| Apparatuurtype | Typische snelheid (RPM) | Balansgraad (ISO 1940) | Primaire uitdaging |
|---|---|---|---|
| Kaakbrekers | 250–350 | G6.3 | Excentrische as, vliegwielbalans |
| Kegelbrekers | 300–500 | G6.3 | Excentrische montage, slijtage van de voering |
| Impactbrekers | 700–1500 | G6.3 | Slijtage van de blaasbalk, materiaalophoping |
| Hamermolens | 600–3600 | G2.5–G6.3 | Vrij zwaaiende hamers |
| Kogelmolens | 15–25 | G6.3 | Variabele kostenverdeling |
| Verpulveraars | 500–750 | G2.5 | Classificatorrotor, verticale spil |
Glossarium
- Statische onbalans: het zwaartepunt ligt niet op de rotatieas (éénvlakprobleem).
- Onevenwichtigheid tussen koppel (moment): gelijke zware punten aan tegenoverliggende uiteinden van de rotor zorgen voor een schommelend moment; vereist vaak balancering in twee vlakken.
- 1× trilling: trillingscomponent bij het toerental (RPM/60), doorgaans dominant bij onbalans.
- Invloedcoëfficiënten: systeemresponsparameters die worden gebruikt om correctiewichten te berekenen op basis van proefdraaien.
- Balansregeling ter plaatse: het balanceren van een rotor in zijn eigen lagers op de geïnstalleerde machine.
Technische toleranties en prestatiespecificaties
Om een optimale balans te bereiken, moeten strikte toleranties worden nageleefd die specifiek zijn voor elk type apparatuur. Deze specificaties zijn van cruciaal belang voor onderhoudsplanning en kwaliteitscontrole.
Impact van materiaalophoping: gedocumenteerd geval
Praktijkvoorbeeld
Impactbreker voor de verwerking van natte klei: 15 kg aangekoekt materiaal verhoogde de trilling van 4,0 mm/s naar 12,0 mm/s — een versterking van 3×. Door de rotor te reinigen werd de trilling teruggebracht naar 4,2 mm/s vóór de balanceringscorrectie. Dit toont het cruciale belang aan van grondige reiniging vóór elke balanceringsprocedure.
Kritische snelheidsoverwegingen voor mengapparatuur
De werksnelheid ten opzichte van de kritische snelheid bepaalt de vereisten voor balancering en veilige werkzones:
- Zwaar uitgevoerde mixers: Werk bij een kritische snelheid van 65%
- Standaard industriële mengers: Werk bij een kritische snelheid van 70%
- Peddel-/turbine-roerwerken: 50–65% kritische snelheid
- Hogesnelheidsroerwerken (propeller, schijf): Boven kritische snelheid
- Verboden zone: 70–130% kritische snelheid zonder dynamische balancering
De Balanset-1A "RunDown"-functie identificeert resonantiefrequenties tijdens het uitrollen, waardoor operators veilige werkzones kunnen controleren en catastrofale resonantie kunnen voorkomen.
Balanset-1A uitgebreide specificaties
| Parameter | Specificatie |
|---|---|
| Trillingsmeetbereik | 0,05–100 mm/s RMS |
| Frequentiebereik | 5–550 Hz (tot 1000 Hz) |
| Snelheidsbereik | 150–90.000 tpm |
| Fasemeting nauwkeurigheid | ±1° |
| Nauwkeurigheid van amplitudemeting | ±5% |
| Gevoeligheid van de versnellingsmeter | 100 mV/g |
| Laser-tachometer werkafstand | 50–500 mm |
| Magnetische bevestigingskracht | 60 kgf |
| Gewicht van de complete set | 4 kg in beschermhoes |
ISO-trillingszones (ISO 10816-3)
| Zone | Trillingsniveau (mm/s RMS) | Onderzoek |
|---|---|---|
| Zone A | <1.8 | Uitstekend — nieuw in gebruik genomen apparatuur |
| Zone B | 1,8–4,5 | Geschikt voor continu gebruik |
| Zone C | 4,5–11,2 | Nauwelijks aanvaardbaar — correctie van het schema |
| Zone D | >11,2 | Onaanvaardbaar — onmiddellijke actie vereist |
Doel na balancering: Zone A of B. De meeste brekers zouden <4,5 mm/s moeten halen met een goede dynamische balancering in twee vlakken met behulp van Balanset-1A.
Balansregeling van brekers: gedetailleerde procedures
Balans van kaakbreker
Balans van kaakbreker heeft betrekking op de excentrische as en het vliegwiel. Deze machines werken als een eencilinder zuigermotor en genereren normale trillingen bij de rotatiefrequentie en de tweede harmonische daarvan. Slijtage van het vliegwiel, losgeraakte bevestigingen van het contragewicht en schade aan de excentrische as leiden echter tot pathologische onbalans.
Kenmerkend symptoom: longitudinale trilling overschrijdt verticale trilling aanzienlijk. Doel: trilling verminderen van 50 mm/s tot minder dan 7,6 mm/s na correcte balancering. Tolerantie horizontale trilling: ±2 mm; verticaal: ±1 mm.
Balans van kegelbreker
Balans van kegelbreker richt zich op de excentrische assemblage en de breekkonus. De belangrijkste problemen zijn ongelijkmatige slijtage van de voering, verkeerde uitlijning van de konus (tolerantie ≤0,1 mm) en slijtage van de excentrische bus. Trillingsmonitoring toont aan dat de prestaties acceptabel zijn wanneer de horizontale verplaatsing ≤2 mm en de verticale verplaatsing ≤1 mm is. Een amplitude van het lichaam van meer dan 0,5 mm duidt op een ernstige storing die onmiddellijke aandacht vereist.
Balans van de impactbreker
Balans van de slagbreker is de meest uitgevoerde procedure in steengroeven. Zowel horizontale schachtbrekers (HSI) als verticale schachtbrekers (VSI) maken gebruik van kinetische impactenergie van slagstaven die met hoge snelheid op het materiaal slaan.
Probleem met ongelijkmatige slijtage
Slagbalken slijten intensief en ongelijkmatig. Het vervangen van een enkele slagbalk zonder gewichtsaanpassing verstoort de balans op catastrofale wijze. Tweevoudige balancering is essentieel voor HSI-rotoren vanwege hun lengte; enkelvoudige statische balancering laat een resterende onbalans achter, wat leidt tot een scheve lagerbelasting.
Veiligheidsoverwegingen
Rotoren hebben een enorme traagheid; start-stopcycli voor het installeren van proefgewichten nemen veel tijd in beslag. Dankzij de mogelijkheid van de Balanset-1A om invloedcoëfficiënten op te slaan, is voor het daaropvolgende balanceren (na vervanging van de slagbalk) slechts één meetcyclus zonder proefgewichten nodig.
VSI-specificaties
Centrifugale impactbrekers vereisen een nog hogere precisie vanwege rotatiesnelheden van 1500-2000 tpm. Onbalans ontstaat vaak door materiaalophoping in de rotorkamers. Voor het balanceren van VSI's moeten vaak gewichten op de bovenste en onderste rotorkappen worden gelast. De Balanset-1A berekent efficiënt de installatiehoeken van gewichten in poolcoördinaten.
Hamerbreker balanceren
Uitbalanceren van hamerbrekers wordt bemoeilijkt door vrijhangende hamers. Als een hamer door corrosie of stof vastloopt op zijn pen, kan hij niet volledig uitschuiven onder centrifugale kracht, waardoor het zwaartepunt van de rotor verschuift en een enorme, variabele onbalans ontstaat.
Methodologie
Voordat Balanset-1A wordt gebruikt, moeten operators controleren of alle hamers vrij kunnen bewegen en of hun gewicht overeenkomt. Het balanceren wordt uitgevoerd op rotorschijven, niet op de hamers zelf. Met de functie "Split Weight" kan de berekende massa worden verdeeld over twee beschikbare punten (bijvoorbeeld tussen de gaten voor de hamerspennen) wanneer een exacte hoekmontage onmogelijk is, waarbij de correctievector behouden blijft.
Molenbalancering: precisie-eisen
Moleninstallaties vereisen de hoogste balansprecisie vanwege hun continue bedrijfscycli; elke trilling leidt tot vermoeidheidsbreuken van dure aandrijvingen en voeringen.
Hamer molen balanceren
In tegenstelling tot brekers, hamermolen balanceren is bedoeld voor hogesnelheidseenheden (tot 3600 tpm) die worden gebruikt voor het fijnmalen van graan, biomassa of chemicaliën. Bij dergelijke snelheden is de toegestane restonbalans uiterst klein (ISO 1940 G2.5 of G6.3). Rotoren van hamermolens fungeren vaak als ventilatoren; het openen van de behuizing om gewichten te installeren kan de aerodynamische weerstand veranderen. Het balanceren met Balanset-1A moet worden uitgevoerd met de behuizing volledig gemonteerd, met behulp van toegangspoorten of rekening houdend met gewijzigde omstandigheden.
Balans van de kogelmolen
Balans van de kogelmolen brengt unieke uitdagingen met zich mee. De trommel zelf, met zijn chaotische beweging van de maalmedia, kan doorgaans niet in conventionele zin worden gebalanceerd. De focus ligt op de hogesnelheidsaandrijving.
Balanceren van de tandwielas
De aandrijfas met lagerassemblages en koppeling is het cruciale element. Trillingen op de rondselas worden vaak niet veroorzaakt door onbalans, maar door tandslijtage of verkeerde uitlijning. De spectrale analyse van Balanset-1A identificeert de tandwielfrequentie (GMF). Als 1×RPM domineert, wordt dynamisch balanceren van de koppeling of flensgemonteerde gewichten uitgevoerd.
Complexiteit van metingen
Ballen die tegen de binnenkant van de trommel stoten, veroorzaken willekeurig laagfrequent geluid. De instellingen van Balanset-1A moeten de signaalgemiddelde tijd verlengen (bijvoorbeeld 10-20 seconden) om stabiele amplitude- en fasemetingen te verkrijgen.
Rollenmolen balanceren
Rollenmolen balanceren is van toepassing op de meel-, polymeer- en staalindustrie. Rollers zijn lange, zware cilinders die gevoelig zijn voor verbuiging (whip). Tweevoudige balancering aan de uiteinden is verplicht. Balanset-1A meet het faseverschil tussen de linker- en rechtersteunen; een faseverschil van 180° duidt op een sterke onbalans in het koppel. Bij het balanceren van rollers ter plaatse wordt rekening gehouden met aandrijfpoelies en tandwielen die op rollertapassen zijn gemonteerd, die zelf ook bijdragen aan de onbalans.
Slijpmolen balanceren
Balans van de maalmolen omvat een breed spectrum: attritors, kralenmolens en precisieslijpmachines. Voor fijne slijpspillen ondersteunt het apparaat de methode met drie beweegbare contragewichten, waardoor een ideale gladheid wordt bereikt zonder lassen of plamuren.
Pulverizer balancering
Balansregeling van de pulverisator, met name voor kolenmolens in elektriciteitscentrales, is van cruciaal belang. Veel pulverizers hebben een verticale configuratie; trillingssensoren (X- en Y-assen) zijn gemonteerd op het bovenste lager van de motor of tandwielkast. Het bovenste gedeelte bevat een roterende scheider (dynamische classificator); de onbalans hiervan veroorzaakt ernstige trillingen in de bovenste structuur. Balanset-1A brengt deze assemblage in evenwicht via servicepoorten, waardoor vernieling van de aandrijving wordt voorkomen en de maalgraad wordt verbeterd.
Balans van apparatuur voor verkleining
Shredder balanceren
Balans van de versnipperaar is geschikt voor grote rotoren met een laag toerental (300-500 tpm) die schroot of banden verwerken. De Balanset-1A-versnellingsmeters hebben een uitstekende gevoeligheid voor lage frequenties (vanaf 5 Hz) en kunnen dergelijke machines met vertrouwen aan. Vanwege de extreme schokbelastingen moeten proef- en correctgewichten stevig worden vastgelast; magneten of plakband zijn zelfs voor testdoeleinden onaanvaardbaar.
Hakselaar balanceren
Chipper balanceren In de bosbouw worden twee soorten machines onderscheiden. Schijfversnipperaars vormen een uitdaging omdat de schijf als een gyroscoop werkt, met als belangrijkste probleem axiale trillingen (een "8-vormige" wiebelbeweging). Sensoren worden radiaal en axiaal (langs de as) gemonteerd om de slingering van de schijf te controleren. Gewichten worden aan de achterkant van de schijf of in speciale balansvakken aangebracht.
Trommelhakselaars vereisen klassieke tweevlakbalansering vanwege de lengte van de rotor. Alle messen moeten als set worden onderhouden — het slijpen of vervangen van één mes verstoort de balans. Tolerantie mesdikte: 0,13–0,25 mm. Botte messen hakken in plaats van snijden, wat leidt tot overmatige trillingen en vermoeidheidsscheuren in lasnaden. Aanbevolen slijpinterval: elke 6–8 bedrijfsuren.
Granulator balanceren
Granulator balancering voor het recyclen van kunststoffen worden rotormontage messen gebruikt (1–3 mm afstand tot stationaire messen). Bij het optreden van trillingen moet eerst de staat van de messen en de montage worden gecontroleerd. Als de trillingen aanhouden, is een professionele rotorbalansering vereist. Door de machine op trillingsdempende kussens te installeren, wordt de overdracht naar de fundering verminderd.
Pelletiseermachine balanceren
Balans van de pelletiseermachine bedekt de ringmatrijs en de persrollen. De slingering van het matrijsoppervlak mag niet meer dan 0,3 mm bedragen (controle met meetklok). Afstand tussen rol en matrijs: minimaal 0,2–0,3 mm. Beschadigde klemringen zijn de belangrijkste oorzaak van matrijsbreuk en ernstige trillingen.
Balans van meng- en roerapparatuur
Mixerbalans
Mixer balanceren voor industriële pompen voldoet aan de API 610-norm, die een nauwkeurigheid van G2,5 volgens ISO 1940 vereist. Optimale verhouding tussen de diameter van de waaier en de tank (D/T): 1/3. Zwaar uitgevoerde mengers werken bij een kritische snelheid van 65%; standaard industriële mengers bij 70%. Het is verboden om zonder dynamische balancering te werken in het kritische snelheidsbereik van 70–130%.
Agitator balanceren
Balans van de roerder In chemische processen worden lange assen in diepe vaten gebruikt. Roerwerken met peddels en turbines werken bij een kritische snelheid van 50–65%; hogesnelheidstypes (propeller, schijf) werken boven de kritische snelheid. Dynamisch balanceren maakt een veilige werking mogelijk bij een kritische snelheid van 70%. Lange assen maken gebruik van tussensteunen (stabiliserende lagers).
Roerderbalans
Roerder balanceren richt zich op hogesnelheidsdispersers (oplosmiddelen). Onbalans veroorzaakt contact tussen het mes en de wand van het vat. Nauwkeurige balancering van de as en het mes met Balanset-1A verlengt de levensduur van de mechanische afdichting en voorkomt productlekkage.
Veldbalancering met Balanset-1A
De Balanset-1A Het draagbare balanceringssysteem maakt correctie ter plaatse mogelijk zonder de machine te demonteren, waardoor transporttijd wordt geëlimineerd, stilstandtijd wordt verminderd en de resultaten onder werkelijke bedrijfsomstandigheden kunnen worden gecontroleerd.
Hoe Balanset-1A brekers en meer in evenwicht brengt
De Balanset-1A is een draagbare dynamische balancer en trillingsanalysator met twee kanalen die speciaal voor dit doel is ontworpen. Hiermee kunnen technici en onderhoudsmedewerkers ter plaatse nauwkeurige balanceringen uitvoeren voor een breed scala aan apparatuur. De Balanset-1A wordt geleverd met twee versnellingsmeter-trillingssensoren en een lasertachometer, plus software die op een pc draait. Zo werkt het en waarom het zo effectief is:
In-situ balancering op twee vlakken
De Balanset-1A kan enkelvoudige of dubbele vlakbalans uitvoeren op de eigenlijke machine, in de normale lagers. Dit betekent dat u de rotor van een breker kunt balanceren zonder deze te verwijderen, wat een enorme tijdwinst oplevert. Door twee vlakken te gebruiken, corrigeert het zowel statische als dynamische onbalans in de rotor. Als bijvoorbeeld het excentrische gewicht van een kegelbreker trillingen veroorzaakt, zal de tweevlakkenfunctie van de Balanset-1A bepalen hoe dit op de juiste posities kan worden gecompenseerd – iets wat met éénvlakkenmethoden niet mogelijk is.
Breed scala aan apparatuur
Dit apparaat is veelzijdig – het is ontworpen voor het ter plaatse balanceren van roterende apparatuur, waaronder brekers, ventilatoren, mulchers, vijzels, assen, centrifuges, turbines en meer. In de praktijk kan één Balanset-1A een breed scala aan apparatuur (brekers, molens, shredders, mixers, enz.) onderhouden, waardoor stilstandtijd en afhankelijkheid van externe balanceringsdiensten worden verminderd.
Gebruiksvriendelijke software
U hoeft geen trillingsexpert te zijn om Balanset-1A te gebruiken. De software begeleidt de gebruiker stap voor stap door het proces en berekent automatisch de benodigde correctiegewichten en hoeken. Nadat een proefgewicht is getest, geeft het apparaat een duidelijke balansoplossing, zodat technici met minimale training vaardig kunnen worden.
Betrouwbare resultaten
Ondanks zijn draagbaarheid levert Balanset-1A professionele balans kwaliteit. Het meet trillingen en fase nauwkeurig en berekent correcties om te voldoen aan standaard balans kwaliteitsklassen (ISO 1940). In de praktijk kan het resultaten opleveren die vergelijkbaar zijn met veel duurdere analysers wanneer de meetomstandigheden stabiel zijn en de procedure correct wordt gevolgd.
Trillingsanalysefuncties
Naast balanceren fungeert Balanset-1A ook als trillingsanalysator en kan het golfvormen en FFT-spectra weergeven. Dit helpt bij het diagnosticeren of trillingen het gevolg zijn van onbalans of andere problemen (verkeerde uitlijning, loszittende onderdelen, resonantie), waardoor nauwkeurigere onderhoudsbeslissingen kunnen worden genomen. In de balanceringsmodus ligt de focus op de 1× rotatiecomponent om onbalans te isoleren.
Voordelen van Balanset-1A ten opzichte van traditionele methoden
Het gebruik van Balanset-1A voor dynamisch balanceren biedt verschillende belangrijke voordelen ten opzichte van oudere methoden of het gebruik van externe diensten:
Geen demontage en minimale uitvaltijd: Traditioneel betekende balanceren vaak dat de rotor moest worden gedemonteerd en naar een werkplaats moest worden verzonden, wat dagen in beslag nam. Met Balanset-1A wordt het balanceren ter plaatse in enkele uren uitgevoerd.
Het is niet nodig om de rotor of de molenas van de breker te verwijderen; u bevestigt gewoon de sensoren en voert de balanceerprocedure ter plaatse uit. Deze in-situ aanpak kan een klus van 3-7 dagen terugbrengen tot 2-4 uur, wat betekent dat de productie dezelfde dag nog kan worden hervat.
Kostenbesparingen: Door het werk intern uit te voeren, vermijden bedrijven de hoge kosten van gespecialiseerde aannemers en de verliezen als gevolg van langdurige stilstand. Het Balanset-1A-apparaat zelf is relatief betaalbaar – ongeveer een paar duizend euro – maar biedt ongeveer “80% van de mogelijkheden van dure analysers voor slechts ~20% van de kosten”.”
Gebruikers kunnen zelf balanceren zonder hulp van externe specialisten, en het apparaat verdient zichzelf na een paar balanceringsklussen terug. Bovendien kan het voorkomen van één grote storing de investering al rechtvaardigen.
Behandelt alle soorten onevenwichtigheden: In tegenstelling tot statisch balanceren op messcherpe randen, lost de tweevlakkige dynamische capaciteit van Balanset-1A zowel statische zware punten als dynamische koppelonbalans op in één proces.
Dit betekent dat zelfs als een rotor die lastige wiebeling (momentonbalans) heeft, Balanset-1A dit kan detecteren en de plaatsing van twee correctgewichten kan begeleiden om het koppel op te heffen. Het is een uitgebreide oplossing voor veelvoorkomende onbalansscenario's.
Veelzijdigheid voor vele machines: Eén Balanset-1A-unit kan worden gebruikt op vrijwel elk roterend onderdeel in elke industrie. Het is echt universeel: met dezelfde set kunt u vandaag een ventilator balanceren, morgen een steenbreker en overmorgen een verpulveraar.
In onze context is dit ideaal voor bewerkingen waarbij meerdere soorten apparatuur worden gebruikt (breken, malen, mengen, enz.), omdat u niet voor elk apparaat aparte balanceergereedschappen nodig hebt. Van brekers en maalmachines tot mulchers, mengers, assen en turbines: het apparaat is geschikt voor een breed scala aan rotoren.
Gebruiksgemak en veiligheid: Dankzij de begeleide software en eenvoudige hardware-installatie van Balanset-1A hoeft u geen doctor in de trillingsleer te zijn om een balans uit te voeren. Het proces is veilig en herhaalbaar: u vermindert geleidelijk de trillingen met berekende gewichtsaanpassingen, in plaats van met trial-and-error-gissingen. Dit vermindert de kans op menselijke fouten. En door overmatige trillingen te elimineren, verhoogt u ook de veiligheid in de faciliteit (minder gevallen van machines die uit elkaar trillen of rondvliegend puin veroorzaken).
Door overmatige trillingen te elimineren, verhoogt u ook de veiligheid in de faciliteit (minder gevallen waarin machines uit elkaar trillen of rondvliegend puin veroorzaken).
Snelle diagnostiek: Met zijn trillingsanalysemodus kan de Balanset-1A ook worden gebruikt om snel te diagnosticeren of onbalans het belangrijkste probleem is of dat andere factoren (zoals een verbogen as of resonantie) een rol spelen. Dankzij deze alles-in-één diagnose- en correctiefunctie kunnen problemen sneller worden geïdentificeerd en opgelost dan wanneer u op een extern team moet wachten. In veel gevallen kan een diagnose en correctie ter plaatse in minder dan een uur worden uitgevoerd.
In veel gevallen kan de diagnose- en correctiecyclus binnen hetzelfde onderhoudsvenster worden voltooid.
Technische specificaties
| Parameter | Waarde |
|---|---|
| Trillingsmeetbereik | 0,05–100 mm/s RMS |
| Frequentiebereik | 5–550 Hz (tot 1000 Hz) |
| Snelheidsbereik | 150–90.000 tpm |
| Fase-nauwkeurigheid | ±1° |
| Amplitude nauwkeurigheid | ±5% |
| Kanalen | 2 (gelijktijdige meting) |
| Gewicht | 4 kg (complete set in koffer) |
Voordelen ten opzichte van traditionele methoden
| Parameter | Traditionele (winkel)methode | Veldbalans (Balanset-1A) |
|---|---|---|
| Totale tijd | 3–7 dagen | 2–4 uur |
| Demontage vereist | Ja | Geen |
| Gemiddelde kosten per opdracht | € 5.000–15.000 | € 500–1.500 |
| Rekeningen voor daadwerkelijke montage | Geen | Ja |
| Bereikbare nauwkeurigheid | G2.5–G6.3 | G2.5–G6.3 |
Stapsgewijze balanceringsprocedure
Succes bij het balanceren is 80%-voorbereiding. Volg dit beproefde algoritme:
Voorbereiding
- Reinig de rotor van vuil, roest en vastgeplakt materiaal — verontreiniging verstoort de resultaten.
- Controleer lagers (speling, geluid, warmte) — balanceren kan lagerschade niet verhelpen.
- Controleer of de fundering stevig is bevestigd en controleer de beschermkappen.
- Voor hamermolens: controleer de vrije beweging van de hamer en de gewichtsverdeling.
Sensorinstallatie
- Monteer trillingssensoren op lagerhuizen loodrecht op de rotatieas (binnen 25 cm van het lager).
- Aansluiten op X1- en X2-ingangen
- Monteer de lasertachometer zo dat de straal op de reflecterende tape op de rotor valt.
- Sluit aan op X3-ingang en controleer of het toerental stabiel wordt weergegeven.
Eerste meting
- Software starten: F7 — Balans → F3 — Tweevlaksbalans
- Voer rotorparameters in
- Druk op F9 om de initiële trilling te meten.
- Registreer amplitude en fase op beide meetpunten
Proefritten
- Stop de machine en installeer het proefgewicht in vlak 1 (de massa moet de amplitude of fase met 20–30% veranderen).
- Rennen en meten
- Verplaats het gewicht naar vlak 2 en herhaal de meting.
- Software berekent invloedscoëfficiënten
Correctiegewicht installatie
- Software geeft correctiemassa en hoek voor beide vlakken weer op polair diagram
- Permanente gewichten installeren (lassen, bouten, klemmen)
- Gebruik de functie "Gewicht verdelen" als montage onder een exacte hoek niet mogelijk is.
Verificatie
- Resttrillingen meten
- Doel: Zone A of B volgens ISO 10816 (<2,8 mm/s voor de meeste brekers)
- Sla invloedcoëfficiënten (F8) op voor toekomstige balancering zonder proefdraaien
- Rapport genereren (F9)
Economische rechtvaardiging en ROI
De investering in draagbare balanceerapparatuur verdient zich binnen 3 tot 4 maanden intensief gebruik terug.
| Item | Waarde |
|---|---|
| Balanset-1A apparatuurkosten | € 1.751–1.975 |
| Balansdienst voor één aannemer | €1,500 |
| Typische jaarlijkse balanceringsfrequentie | 4 keer per jaar |
| Besparingen op jaarlijkse servicecontracten | €6,000 |
| Besparingen door verlenging van de levensduur van lagers | € 10.000–30.000/jaar |
| Besparingen door vermindering van stilstandtijd | € 50.000–150.000/jaar |
| Totale jaarlijkse besparingen | € 66.000–186.000 |
| Terugverdientijd | 3–4 maanden |
Fysica van de levensduur van lagers
De levensduur van L₁₀ is omgekeerd evenredig met de derde macht van de belasting (P): L₁₀ = (C/P)³. Door de trillingsbelasting met 50% te verminderen, wordt de berekende levensduur van het lager 8 keer zo lang. Voor zwaar belaste assemblages zoals hamermolenassen of walsmolenassen betekent dit een verschil van jaren in plaats van maanden.
Problemen oplossen Veelvoorkomende problemen
Probleem: Onstabiele of "schommelende" meetwaarden
Mogelijke oorzaken: mechanische speling, versleten lagers, werking in de buurt van resonantie, onstabiele snelheid, materiaalophoping.
Oplossing: Draai de funderingsbouten vast, controleer de lagers op speling, controleer of de montage stevig is, zorg voor een constant toerental tijdens de meting en reinig de rotor grondig.
Probleem: Kan de vereiste tolerantie niet bereiken
Mogelijke oorzaken: andere aanwezige defecten (verkeerde uitlijning, verbogen as, lagerschade), niet-lineair systeemgedrag, resonantie.
Oplossing: Voer een coast-down-test uit om resonanties te identificeren, voer uitgebreide diagnostiek uit en corrigeer gerelateerde defecten voordat u opnieuw probeert te balanceren.
Probleem: Hamermolen — hamers blijven vastzitten op pennen
Oorzaak: corrosie of stof die een vrije hamerbeweging verhindert.
Oplossing: Reinig en smeer alle hamerspikes voor het balanceren. Controleer of elke hamer vrij kan bewegen. Vervang vastgelopen spikes.
Probleem: Impactbreker — materiaalophoping
Oorzaak: nat of kleverig materiaal dat aan de binnenkant van de rotorkamers kleeft (gedocumenteerd geval: 15 kg klei verhoogde de trilling van 4 naar 12 mm/s).
Oplossing: Reinig de binnenkant van de rotor grondig voordat u deze gaat balanceren. Overweeg het aanbrengen van antikleefcoatings voor rotorkamers.
Veelgestelde vragen
Hoe vaak moet de breker worden gebalanceerd?
Voor slag- en hamermolens: elke 500–1000 bedrijfsuren of na vervanging van slijtdelen. Voor kaak- en kegelbrekers: elke 3–6 maanden of wanneer de trillingen toenemen. Door continue trillingsbewaking kan de planning op basis van de toestand worden bepaald.
Kan intern personeel balanceren uitvoeren?
Ja. Met Balanset-1A en een korte training (meestal één dag) behalen onderhoudstechnici zonder eerdere balanservaring professionele resultaten. De software begeleidt gebruikers stap voor stap door de procedure.
Welke balanskwaliteit is vereist?
De meeste brekers en molens: G6,3 volgens ISO 1940-1. Hogesnelheidsapparatuur (hamermolens boven 1500 tpm, verpulveringsmachines): G2,5. Precisieslijpspindels: G1,0 of beter.
Elimineert balanceren alle trillingen?
Nee. Balanceren verwijdert alleen trillingen die worden veroorzaakt door asymmetrie in massa. Trillingen die worden veroorzaakt door verkeerde uitlijning, defecte lagers, loszittende onderdelen, resonantie, problemen met de tandwieloverbrenging of aerodynamische krachten vereisen afzonderlijke corrigerende maatregelen. Een uitgebreide trillingsanalyse identificeert de onderliggende oorzaken.
Waarom is balancering in twee vlakken noodzakelijk?
Lange rotoren (L/D > 0,25) ontwikkelen zowel statische als koppel (moment) onbalans. Enkelvoudige vlakbalans kan koppelonbalans niet corrigeren, wat een schommelende beweging veroorzaakt die de lagers beschadigt. Dynamische balans in twee vlakken is de enige complete oplossing.
Kunnen opgeslagen invloedcoëfficiënten worden hergebruikt?
Ja, voor identieke rotorconfiguraties. Na de eerste karakterisering is voor het daaropvolgende balanceren (bijvoorbeeld na vervanging van de slagbalk of hamer) slechts één meetcyclus nodig. Deze functie verkort de balanceringstijd voor routineonderhoud aanzienlijk.
Wat is het beoogde trillingsniveau na balancering?
ISO 10816-3 definieert zones: Zone A (uitstekend) 11,2 mm/s. Doel: Zone A of B voor continu gebruik.
Begin vandaag nog met besparen op reparaties
Koop de Balanset-1A, train uw team en implementeer conditiegebaseerd onderhoud. Professionele technische ondersteuning beschikbaar via WhatsApp.
Praktische resultaten: gedocumenteerde casestudy's
- Suikerrietvezelmachine (24 ton, 747 tpm): Trillingen verminderd van 3,2 naar 0,47 mm/s — 6,8× verbetering
- Breker in Spanje: Initiële trilling >100 mm/s (noodsituatie), na balancering 16–18 mm/s — machine werkt "als nieuw"
- Industriële breker: Trillingen van 21,5 tot 1,51 mm/s — 14× verbetering
- Op het dak gemonteerde ventilator (-6 °C omgevingstemperatuur): Van 6,8 tot <1,8 mm/s
- Ventilatie van winkelcentra: Geluidsreductie 5–7 dB, energiebesparing, langere levensduur
Conclusie
Kortom, of het nu gaat om kaakbrekers, kegelbrekers, slagbrekers, hamersbrekers of andere roterende machines zoals molens, versnipperaars, mengers en slijpmachines, het is essentieel om de apparatuur in balans te houden. Dit leidt tot een soepelere werking, duurzamere onderdelen, energiebesparingen en veiligere werkomstandigheden. Traditionele statische methoden zoals balanceren “op messen” hebben hun beperkingen: ze kunnen bepaalde soorten onbalans niet verhelpen die alleen zichtbaar worden wanneer de machine draait. Gelukkig bieden moderne dynamische balanceringsgereedschappen een oplossing.
De Balanset-1A draagbare balancer is een voorbeeld van de vooruitgang op dit gebied. Het brengt professionele tweevlakbalansering rechtstreeks naar de werkplek, waardoor onderhoudsteams snel onbalans in brekerrotoren en vele andere toepassingen kunnen corrigeren. Door gebruik te maken van intelligente software en sensoren, neemt het het giswerk uit het balanceren weg en zorgt het ervoor dat zelfs complexe onbalansen worden opgelost. Het resultaat is machines die zo soepel draaien als bedoeld, zonder de destructieve krachten die trillingen veroorzaken.
Voor een breed scala aan industrieën – van mijnbouw en steengroeven (brekers en molens) tot productie en landbouw (ventilatoren, versnipperaars, mixers) – kan investeren in de juiste balanceerapparatuur zoals de Balanset-1A een gamechanger zijn. Het beschermt uw machines “van binnenuit” en voorkomt schade voordat deze zich voordoet. In de praktijk betekent dit minder storingen, lagere onderhoudskosten en een betrouwbaardere productie.
Vanuit praktisch onderhoudsoogpunt vult de Balanset-1A een nuttige niche tussen dure laboratoriumapparatuur en diensten van externe aannemers: het maakt balancering ter plaatse mogelijk in de eigen lagers van de machine, bij werkelijke bedrijfssnelheid en belasting. Dit is belangrijk omdat balancering in het laboratorium op ideale steunen de specifieke installatieomstandigheden ter plaatse niet volledig kan weergeven. Bovendien maken opgeslagen invloedscoëfficiënten herhaalde balancering mogelijk na vervanging van de slagbalk of hamer in één enkele run — zonder proefgewichten.
Voor de meeste breek- en maalapparatuur is een typisch streefdoel een balansekwaliteitsklasse G6.3 volgens ISO 1940, wat overeenkomt met een trilling van minder dan 4,5 mm/s volgens ISO 10816. Het bereiken van dit niveau met Balanset-1A is een realistische, reproduceerbare taak voor gekwalificeerd personeel na een minimale training, mits de machine mechanisch in orde is en de metingen stabiel zijn.
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
MS 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 
0 reacties