De invloedcoëfficiëntmethode voor veldbalancering

Definitie: Wat is een invloedscoëfficiënt?

Een invloedscoëfficiënt is een complexe vector (met zowel een amplitude als een fasehoek) die beschrijft hoe een rotorsysteem reageert op een bekende onbalans. Concreet geeft het de verandering in trilling weer op een specifiek meetpunt als gevolg van het toevoegen van een bekend proefgewicht op een specifieke locatie op een correctievlak. Simpel gezegd geeft de coëfficiënt aan: "Voor een proefgewicht van deze grootte, geplaatst onder deze hoek, veranderde de trilling in het lager zoveel en in deze richting."

Deze methode vormt de basis voor moderne veldbalancering, omdat hiermee nauwkeurig kan worden gebalanceerd zonder dat de complexe fysieke eigenschappen van de rotor (zoals de massa, stijfheid of demping) bekend hoeven te zijn.

Waarom is de invloedcoëfficiëntmethode zo effectief?

De kracht van deze methode schuilt in het feit dat de machine als een 'black box' wordt behandeld. In plaats van te proberen de rotor theoretisch te modelleren, wordt de unieke respons van het systeem direct gemeten met behulp van een praktische test. Belangrijke voordelen zijn:

• Hoge nauwkeurigheid: Er wordt rekening gehouden met alle dynamische effecten van het systeem in de echte wereld, zoals de stijfheid van de lagers, de flexibiliteit van de ondersteunende structuur en de aerodynamische krachten.
• Veelzijdigheid: Het werkt even goed voor zowel enkelvlaks- als complexe meervlaks-balanceringsproblemen op zowel stijve als flexibele rotoren.
• Geen demontage vereist: Het is de standaard voor in-situ- of veldbalancering, waardoor machines in hun uiteindelijke geïnstalleerde toestand kunnen worden gebalanceerd bij normale bedrijfsbelastingen en -temperaturen.

De procedure voor het balanceren van één vlak (stap voor stap)

Voor een eenvoudige balans op één vlak volgt de invloedcoëfficiëntmethode een duidelijk, logisch proces:

1. Eerste run (run 1): Meet, onder normale bedrijfsomstandigheden, de initiële trillingsvector (amplitude A1 en fase P1) bij het lager. Dit is de trilling veroorzaakt door de oorspronkelijke onbalans (O).
2. Proefgewichtrun (run 2): Stop de machine en bevestig een bekend proefgewicht (T) op een bekende hoekpositie (bijv. 0 graden) op het correctievlak.
3. Meet de nieuwe respons: Start de machine en meet de nieuwe trillingsvector (amplitude A2 en fase P2). Deze nieuwe trilling is de vectoriële som van de oorspronkelijke onbalans plus het effect van het proefgewicht (O+T).
4. Bereken de trillingsverandering: Het balanceerinstrument voert een vectoraftrekking (A2 – A1) uit om de vector te vinden die het effect van alleen het proefgewicht weergeeft (T_effect).
5. Bereken de invloedscoëfficiënt (α): De invloedscoëfficiënt wordt berekend door het effect van het proefgewicht te delen door het proefgewicht zelf: α = T_effect / TDeze vector geeft nu de trillingsrespons per eenheid onbalans weer (bijv. mm/s per gram).
6. Bereken de benodigde correctie: Om de oorspronkelijke onbalans te compenseren, hebben we een correctiegewicht nodig dat een trillingsvector produceert die precies tegengesteld is aan de oorspronkelijke trilling (-A1). Het benodigde correctiegewicht (W) wordt als volgt berekend: W = -A1 / α.
7. Correctie installeren en verifiëren: Het proefgewicht wordt verwijderd en het berekende correctiegewicht (W) wordt permanent geïnstalleerd. Er wordt een laatste testrun uitgevoerd om te controleren of de trillingen tot een acceptabel niveau zijn teruggebracht.

Multi-Plane Balancering

Hetzelfde principe geldt voor balanceren in twee en meerdere vlakken, maar de wiskunde wordt complexer. Voor een balanceren in twee vlakken berekent het instrument vier invloedscoëfficiënten (het effect van een gewicht in vlak 1 op beide lagers, en het effect van een gewicht in vlak 2 op beide lagers). Vervolgens lost het een reeks gelijktijdige vergelijkingen op om de juiste gewichten voor beide vlakken te vinden. Deze krachtige functionaliteit maakt het mogelijk om het op vrijwel elk type roterende machine te gebruiken.

← Terug naar hoofdindex