Wat is tweevlaksbalancering? Dynamische rotorcorrectie • Draagbare balancer, trillingsanalysator "Balanset" voor het dynamisch balanceren van brekers, ventilatoren, mulchers, vijzels op maaidorsers, assen, centrifuges, turbines en vele andere rotoren. Wat is tweevlaksbalancering? Dynamische rotorcorrectie • Draagbare balancer, trillingsanalysator "Balanset" voor het dynamisch balanceren van brekers, ventilatoren, mulchers, vijzels op maaidorsers, assen, centrifuges, turbines en vele andere rotoren.

Wat is tweevlaksbalancering? Dynamische rotorcorrectie

Gepubliceerd door admin op

Inzicht in tweevlakbalancering

Definitie: Wat is tweevlaksbalancering?

Tweevlaksbalancering is een dynamische balancering procedure waarbij correctiegewichten worden in twee afzonderlijke vlakken langs de lengte van de rotor geplaatst om zowel statische onbalans als paar onevenwicht. Deze methode is vereist voor de meeste industriële roterende machines, met name voor rotoren waarvan de axiale lengte vergelijkbaar is met of groter is dan de diameter.

Anders dan enkelvlaks balancering, waarbij alleen de massamiddelpuntverschuiving van de rotor wordt aangepakt, corrigeert balanceren in twee vlakken zowel de onbalans in de translationele kracht als het moment (koppel) dat ervoor zorgt dat de rotor tijdens de rotatie wiebelt of schommelt.

Wanneer is tweevlakbalancering vereist?

Tweevlaksbalancering is noodzakelijk in de volgende situaties:

1. Lange of slanke rotoren

Elke rotor met een lengte-diameterverhouding groter dan ongeveer 0,5 tot 1,0 vereist balancering in twee vlakken. Dit omvat:

  • Ankers van elektrische motoren
  • Pomp- en compressorassen
  • Meertraps ventilatorrotoren
  • Aandrijfassen en koppelingen
  • Spindels en roterende gereedschappen
  • Turbinerotoren

2. Aanwezigheid van onevenwichtigheid in het koppel

Wanneer trillingsmetingen een aanzienlijke beweging in fase-afwijking tussen de twee lagersteunen laten zien (wat wijst op een schommelende of kantelende beweging), paar onevenwicht is aanwezig en moet worden gecorrigeerd met behulp van tweevlaksbalancering.

3. Wanneer enkelvlaksbalancering onvoldoende is

Als een poging tot enkelvlaks balancering Vermindert de trillingen bij één lager, maar verhoogt deze bij een ander lager. Dit is een duidelijke indicatie dat er een tweevlaksbalancering nodig is.

4. Stijve rotoren met verdeelde massa

Zelfs voor stijve rotoren opererend onder hun eerste kritische snelheid, Als de massa over een aanzienlijke axiale lengte is verdeeld, zorgt tweevlaksbalancering ervoor dat trillingen op alle lagerlocaties tot een minimum worden beperkt.

De tweevlaksbalanceringsprocedure

Balanceren op twee vlakken is complexer dan balanceren op één vlak, omdat correcties in één vlak de trillingen in beide lagers beïnvloeden. De procedure maakt gebruik van de invloedcoëfficiëntmethode met meerdere proefgewichten:

Stap 1: Eerste meting

Laat de machine op zijn balanceersnelheid draaien en meet de initiële trillingsvectoren (amplitude en fase) op beide lagerlocaties. Label deze als "Lager 1" en "Lager 2". Deze gegevens vertegenwoordigen het gecombineerde effect van alle onbalans in de rotor.

Stap 2: Correctievlakken definiëren

Selecteer twee correctievlakken Langs de rotor waar gewichten kunnen worden toegevoegd of verwijderd. Deze vlakken moeten zo ver mogelijk uit elkaar liggen als praktisch en toegankelijk is. Veelvoorkomende locaties zijn onder andere nabij elk uiteinde van de rotor, bij koppelingsflenzen of bij ventilatornaven.

Stap 3: Proefgewicht in vlak 1

Stop de machine en bevestig een proefgewicht op een bekende hoekpositie in het eerste correctievlak. Laat de machine draaien en meet de nieuwe trilling bij beide lagers. De verandering in trilling bij elk lager, veroorzaakt door het proefgewicht in vlak 1, wordt geregistreerd. Dit levert twee invloedscoëfficiënten op: het effect van vlak 1 op lager 1 en het effect van vlak 1 op lager 2.

Stap 4: Proefgewicht in vlak 2

Verwijder het eerste proefgewicht en bevestig een proefgewicht op een bekende positie in het tweede correctievlak. Laat de machine opnieuw draaien en meet de trillingen bij beide lagers. Dit bepaalt nog twee invloedscoëfficiënten: het effect van vlak 2 op lager 1 en het effect van vlak 2 op lager 2.

Stap 5: Bereken correctiegewichten

Het balanceerinstrument heeft nu vier invloedscoëfficiënten, die een 2×2-matrix vormen die beschrijft hoe het rotorsysteem reageert op gewichten in elk vlak. vectorwiskunde en matrixinversie lost het instrument een systeem van gelijktijdige vergelijkingen op om de exacte massa en hoek te berekenen die nodig zijn in elk correctievlak om trillingen bij beide lagers tegelijkertijd te minimaliseren.

Stap 6: Correcties installeren en verifiëren

Installeer beide berekende correctiegewichten permanent en laat de machine draaien voor een laatste verificatie. Idealiter zouden de trillingen bij beide lagers tot een acceptabel niveau moeten zijn teruggebracht. Zo niet, dan kan een trimbalans worden uitgevoerd om de correcties te verfijnen.

De invloedcoëfficiëntmatrix begrijpen

De kracht van balanceren op twee vlakken ligt in de matrix van invloedscoëfficiënten. Elk correctievlak beïnvloedt de trillingen in beide lagers, en met deze kruiskoppelingseffecten moet rekening worden gehouden:

  • Directe effecten: Een gewicht in vlak 1 heeft de grootste invloed op de trillingen bij het nabijgelegen lager 1, terwijl een gewicht in vlak 2 de grootste invloed heeft op het nabijgelegen lager 2.
  • Effecten van kruiskoppeling: Een gewicht in vlak 1 heeft echter ook invloed op peiling 2 (hoewel meestal in mindere mate), en een gewicht in vlak 2 heeft ook invloed op peiling 1.

De berekeningen van het balanceerinstrument houden rekening met al deze vier effecten tegelijk. Zo zorgen ze ervoor dat de correctiegewichten samenwerken om trillingen op alle meetpunten tot een minimum te beperken.

Voordelen van tweevlaksbalancering

  • Volledige correctie: Pakt zowel statische als koppelonbalans aan en biedt een grondige balanceringsoplossing voor de meeste rotortypen.
  • Minimaliseert trillingen bij alle lagers: In tegenstelling tot enkelvlaksbalancering optimaliseert tweevlaksbalancering de trillingsreductie over het gehele rotorsysteem.
  • Verlengt de levensduur van componenten: Door de trillingen op beide lagerlocaties te verminderen, wordt de slijtage van lagers, afdichtingen en koppelingen tot een minimum beperkt.
  • Industriestandaard: Tweevlaksbalancering is de standaardaanpak voor de meeste industriële machines en wordt vereist door veel apparatuurfabrikanten en industriële normen.
  • Geschikt voor starre rotoren: Effectief in evenwicht stijve rotoren die onder hun eerste kritische snelheid werken, wat het overgrote deel van de industriële apparatuur vertegenwoordigt.

Vergelijking met enkelvlaks- en meervlaksbalancering

  • vs. Enkelvlaks: Balanceren op twee vlakken is complexer en tijdrovender, maar biedt een betere trillingsreductie voor alle rotoren, behalve de smalste schijftypes.
  • vs. Multi-Plane: Voor flexibele rotoren Bij gebruik boven kritische snelheden kunnen drie of meer correctievlakken nodig zijn. Voor de overgrote meerderheid van de industriële machines is balanceren met twee vlakken echter voldoende.

Veelvoorkomende uitdagingen en oplossingen

1. Ontoegankelijke correctievlakken

Uitdaging: Soms zijn de ideale correctievlaklocaties niet toegankelijk op een geassembleerde machine.
Oplossing: Gebruik beschikbare locaties zoals koppelingsnaven, ventilatorbladen of externe flenzen. Moderne instrumenten kunnen wiskundig rekening houden met minder dan optimale vlakafstanden.

2. Onvoldoende respons op proefgewicht

Uitdaging: Als het proefgewicht nauwelijks verandering in de trillingen teweegbrengt, zullen de invloedscoëfficiënten onnauwkeurig zijn.
Oplossing: Gebruik een groter proefgewicht of plaats het op een grotere straal om het effect te vergroten.

3. Niet-lineair systeemgedrag

Uitdaging: Sommige rotoren (met name die met losse onderdelen, zachte voet of die bijna resonantie vertonen) reageren niet lineair op correctiegewichten.
Oplossing: los eerst de mechanische problemen op (draai bouten vast, corrigeer zachte voet) en balanceer indien mogelijk op een afstand van de kritische snelheden.

Toepassingen voor veldbalancering

Tweevlaksbalancering is de standaardmethode voor veldbalancering van industriële machines. Met draagbare trillingsanalysatoren en balanceerinstrumenten kunnen technici direct ter plaatse tweevlaksbalanceringen uitvoeren zonder de rotor te demonteren of naar een balanceerwerkplaats te sturen. Deze aanpak bespaart tijd, verlaagt de kosten en zorgt ervoor dat de rotor onder werkelijke bedrijfsomstandigheden wordt gebalanceerd, rekening houdend met factoren zoals lagerstijfheid, funderingsflexibiliteit en procesbelastingen.

← Terug naar hoofdindex

Categorieën:
WhatsApp