PRZENOŚNA WYWAŻARKA ""ZESTAW BALANSU-1A""
Dwukanałowy system dynamicznego równoważenia oparty na komputerze PC
INSTRUKCJA OBSŁUGI
rev. 1.56 maj 2023
2023 | Portugalia, Porto
UWAGA DOTYCZĄCA BEZPIECZEŃSTWA: To urządzenie jest zgodne z normami bezpieczeństwa UE. Produkt laserowy klasy 2. Należy przestrzegać procedur bezpieczeństwa dotyczących urządzeń obrotowych. Poniżej znajdziesz pełne informacje dotyczące bezpieczeństwa →
1. PRZEGLĄD SYSTEMU RÓWNOWAŻENIA
Balanser Balanset-1A oferuje usługi wyważania dynamicznego w jednej i dwóch płaszczyznach dla wentylatorów, ściernic, wrzecion, kruszarek, pomp i innych maszyn obrotowych.
Wyważarka Balanset-1A zawiera dwa czujniki wibracyjne (akcelerometry), laserowy czujnik fazy (tachometr), 2-kanałowy interfejs USB z przedwzmacniaczami, integratorami i modułem akwizycji ADC oraz oprogramowanie do wyważania oparte na systemie Windows. Balanset-1A wymaga laptopa lub innego komputera z systemem Windows (WinXP...Win11, 32 lub 64-bit).
Oprogramowanie do wyważania automatycznie zapewnia prawidłowe rozwiązanie do wyważania jedno- i dwupłaszczyznowego. Balanset-1A jest łatwy w użyciu dla osób niebędących ekspertami w dziedzinie wibracji.
Wszystkie wyniki bilansowania są zapisywane w archiwum i mogą być wykorzystane do tworzenia raportów.
Główne cechy
Łatwy w użyciu
- • Użytkownik może wybrać masę próbną
- • Okno dialogowe z informacją o ważności wersji próbnej
- • Ręczne wprowadzanie danych
Możliwości pomiarowe
- • Obroty na minutę, amplituda i faza
- • Analiza widma FFT
- • Wyświetlanie przebiegu i widma
- • Jednoczesna transmisja danych dwukanałowych
Funkcje zaawansowane
- • Zapisane współczynniki wpływu
- • Wyważanie trymu
- • Obliczenia mimośrodowości trzpienia.
- • Obliczenia tolerancji ISO 1940.
Zarządzanie danymi
- • Nieograniczone przechowywanie danych bilansujących
- • Przechowywanie przebiegów drgań
- • Archiwum i raporty
Narzędzia obliczeniowe
- • Obliczanie podziału wagi
- • Obliczenia wiertnicze
- • Zmiana płaszczyzn korekcji
- • Wizualizacja wykresu biegunowego
Opcje analizy
- • Usuń lub pozostaw ciężarki próbne
- • Wykresy RunDown (eksperymentalne)
2. SPECYFIKACJA
| Parametr | Specyfikacja |
|---|---|
| Zakres pomiarowy wartości skutecznej (RMS) prędkości drgań, mm/s (dla drgań 1x) | od 0,02 do 100 |
| Zakres częstotliwości pomiaru RMS prędkości drgań, Hz | od 5 do 550 |
| Liczba płaszczyzn korekcji | 1 lub 2 |
| Zakres pomiaru częstotliwości obrotów, obr. | 100 – 100000 |
| Zakres pomiaru fazy wibracji, stopnie kątowe | od 0 do 360 |
| Błąd pomiaru fazy wibracji, stopnie kątowe | ± 1 |
| Dokładność pomiaru prędkości drgań RMS | ±(0,1 + 0,1×Vwymierzony) mm/sek |
| Dokładność pomiaru częstotliwości obrotów | ±(1 + 0,005×Nwymierzony) obr./min |
| Średni czas między awariami (MTBF), godziny, min | 1000 |
| Średnia żywotność, lata, min | 6 |
| Wymiary (w twardej oprawie), cm | 39*33*13 |
| Masa, kg | <5 |
| Wymiary całkowite czujnika wibracyjnego, mm, maks. | 25*25*20 |
| Masa czujnika wibracyjnego, kg, maks. | 0.04 |
|
Warunki pracy: - Zakres temperatur: od 5°C do 50°C - Wilgotność względna: < 85%, nienasycona - Bez silnego pola elektro-magnetycznego i silnych uderzeń |
|
3. PAKIET
Wyważarka Balanset-1A zawiera dwa jednoosiowe akcelerometry, laserowy znacznik fazy odniesienia (tachometr cyfrowy), 2-kanałowy moduł interfejsu USB z przedwzmacniaczami, integratorami i modułem akwizycji ADC oraz oprogramowanie do wyważania oparte na systemie Windows.
Zestaw dostawczy
| Opis | Liczba | Uwaga |
|---|---|---|
| Moduł interfejsu USB | 1 | |
| Laserowy znacznik odniesienia fazy (tachometr) | 1 | |
| Akcelerometry jednoosiowe | 2 | |
| Stojak magnetyczny | 1 | |
| Wagi cyfrowe | 1 | |
| Twardy futerał do transportu | 1 | |
| ""Balanset-1A". Instrukcja obsługi. | 1 | |
| Dysk flash z oprogramowaniem do wyważania | 1 |
4. ZASADY RÓWNOWAGI
4.1. "Balanset-1A" zawiera (rys. 4.1) jednostkę interfejsu USB (1), dwa akcelerometry (2) oraz (3), znacznik odniesienia fazy (4) i komputer przenośny (brak w zestawie) (5).
W zestawie znajduje się również stojak magnetyczny (6) służy do montażu znacznika odniesienia fazy i skal cyfrowych 7.
Złącza X1 i X2 przeznaczone do podłączenia czujników drgań odpowiednio do 1 i 2 kanału pomiarowego oraz złącze X3 służące do podłączenia znacznika odniesienia fazy.
Kabel USB zapewnia zasilanie i połączenie modułu interfejsu USB z komputerem.
Rys. 4.1. Zestaw dostawczy "Balanset-1A"
Drgania mechaniczne generują na wyjściu czujnika drgań sygnał elektryczny proporcjonalny do przyspieszenia drgań. Zdigitalizowane sygnały z modułu ADC są przesyłane przez USB do komputera przenośnego. (5). Znacznik fazy odniesienia generuje sygnał impulsowy, który służy do obliczania częstotliwości obrotów i kąta fazowego drgań. Oprogramowanie oparte na systemie Windows zapewnia rozwiązania do wyważania jedno- i dwupłaszczyznowego, analizy widma, tworzenia wykresów, raportów i przechowywania współczynników wpływu.
5. ŚRODKI OSTROŻNOŚCI
⚡ UWAGA - Bezpieczeństwo elektryczne
5.1. Podczas pracy z napięciem 220 V należy przestrzegać przepisów bezpieczeństwa elektrycznego. Nie wolno naprawiać urządzenia podłączonego do napięcia 220 V.
5.2. Jeżeli używasz urządzenia w środowisku z zasilaniem prądem zmiennym o niskiej jakości lub w którym występują zakłócenia sieciowe, zaleca się korzystanie z niezależnego źródła zasilania z akumulatora komputera.
⚠️ Dodatkowe wymagania bezpieczeństwa dla urządzeń obrotowych
- !Blokada maszyny: Przed zainstalowaniem czujników należy zawsze stosować odpowiednie procedury blokowania/oznaczania
- !Środki ochrony osobistej: Noś okulary ochronne, ochronniki słuchu i unikaj luźnej odzieży w pobliżu obracających się maszyn.
- !Bezpieczna instalacja: Upewnij się, że wszystkie czujniki i kable są solidnie zamocowane i nie mogą zostać pochwycone przez obracające się części.
- !Procedury awaryjne: Znać lokalizację awaryjnych przystanków i procedury wyłączania
- !Szkolenie: Do obsługi urządzeń wyważających w maszynach obrotowych powinien być przeznaczony wyłącznie przeszkolony personel.
6. USTAWIENIA OPROGRAMOWANIA I SPRZĘTU
6.1. Instalacja sterowników USB i oprogramowania równoważącego
Przed rozpoczęciem pracy zainstaluj sterowniki i oprogramowanie równoważące.
Lista folderów i plików
Dysk instalacyjny (pendrive) zawiera następujące pliki i foldery:
- Bs1Av###Setup – folder z oprogramowaniem do wyważania "Balanset-1A" (### – numer wersji)
- ArdDrv – Sterowniki USB
- Instrukcja_EBalancera.pdf – ten podręcznik
- Bal1Av###Setup.exe – plik instalacyjny. Ten plik zawiera wszystkie zarchiwizowane pliki i foldery wymienione powyżej. ### – wersja oprogramowania "Balanset-1A".
- Ebalanc.cfg – wartość wrażliwości
- Bal.ini – niektóre dane inicjalizacyjne
Procedura instalacji oprogramowania
Aby zainstalować sterowniki i specjalistyczne oprogramowanie, uruchom plik Bal1Av###Setup.exe i postępuj zgodnie z instrukcjami konfiguracji, naciskając przyciski "Następny", "ОК" itd.
Wybierz folder instalacyjny. Zazwyczaj podany folder nie powinien być zmieniany.
Następnie program wymaga określenia grupy programów i folderów na pulpicie. Naciśnij przycisk Następny.
Instalacja końcowa
- ✓Zainstalować czujniki na kontrolowanym lub wyważanym mechanizmie (szczegółowe informacje na temat instalacji czujników podano w załączniku 1).
- ✓Podłącz czujniki wibracji 2 i 3 do wejść X1 i X2, a czujnik kąta fazowego do wejścia X3 modułu interfejsu USB.
- ✓Podłącz moduł interfejsu USB do portu USB komputera.
- ✓W przypadku korzystania z zasilacza sieciowego należy podłączyć komputer do sieci elektrycznej. Zasilacz należy podłączyć do sieci 220 V, 50 Hz.
- ✓Kliknij skrót "Balanset-1A" na pulpicie.
7. OPROGRAMOWANIE RÓWNOWAŻĄCE
7.1. Ogólne
Okno początkowe
Po uruchomieniu programu "Balanset-1A" pojawia się okno początkowe pokazane na rys. 7.1.
Rys. 7.1. Okno początkowe "Balanset-1A"
W oknie początkowym znajduje się 9 przycisków z nazwami funkcji realizowanych po kliknięciu na nie.
F1-"Informacje"
Rys. 7.2. Okno F1-«O programie»
F2-"Pojedyncza płaszczyzna", F3-"Dwie płaszczyzny"
Naciśnięcie ""F2- Jednopłatowy"" (Lub F2 klawisz funkcyjny na klawiaturze komputera) wybiera pomiar drgań na kanale X1.
Po kliknięciu tego przycisku komputer wyświetli schemat pokazany na rys. 7.1 ilustrujący proces pomiaru drgań tylko na pierwszym kanale pomiarowym (lub proces wyważania w jednej płaszczyźnie).
Naciśnięcie przycisku "F3-Dwupłaszczyznowy"" (Lub F3 przycisk funkcyjny na klawiaturze komputera) wybiera tryb pomiaru drgań na dwóch kanałach X1 oraz X2 jednocześnie. (Rys. 7.3.)
Rys. 7.3. Okno początkowe "Balanset-1A". Wyważanie dwupłaszczyznowe.
F4 – „Ustawienia”
Rys. 7.4. Okno "Ustawienia"
W tym oknie można zmienić niektóre ustawienia Balanset-1A.
- Wrażliwość. Wartość nominalna wynosi 13 mV/mm/s.
Zmiana współczynników czułości czujników jest wymagana tylko w przypadku ich wymiany!
Uwaga!
Podczas wprowadzania współczynnika wrażliwości jego część ułamkowa jest oddzielana od części całkowitej przecinkiem dziesiętnym (znakiem ",").
- Uśrednianie - liczba uśrednień (liczba obrotów wirnika, dla której dane są uśredniane w celu uzyskania większej dokładności)
- Kanał tachometryczny# - channel# tacho jest podłączony. Domyślnie - 3 kanał.
- Nierówności - różnica w czasie trwania pomiędzy sąsiadującymi impulsami tachometrycznymi, która powyżej powoduje ostrzeżenie ""Awaria obrotomierza"
- Imperialny/metryczny - Wybierz układ jednostek.
Numer portu Com jest przypisywany automatycznie.
F5 – „Wskaźnik wibracji”
Naciśnięcie tego przycisku (lub przycisku funkcyjnego F5 na klawiaturze komputera) uruchamia tryb pomiaru drgań na jednym lub dwóch kanałach pomiarowych wirtualnego miernika drgań w zależności od stanu przycisków"F2-jednopłatowy", ""F3-dwupłaszczyznowy".
F6 – „Raporty”
Naciśnięcie tego przycisku (lub F6 klawisz funkcyjny na klawiaturze komputera) włącza Archiwum wyważania, z którego można wydrukować raport z wynikami wyważania dla konkretnego mechanizmu (wirnika).
F7 - "Równoważenie"
Naciśnięcie tego przycisku (lub klawisza funkcyjnego F7 na klawiaturze) aktywuje tryb wyważania w jednej lub dwóch płaszczyznach korekcji, w zależności od tego, który tryb pomiaru zostanie wybrany poprzez naciśnięcie przycisków ""F2-jednopłatowy", ""F3-dwupłaszczyznowy".
F8 - "Wykresy"
Naciśnięcie tego przycisku (lub F8 klawisz funkcyjny na klawiaturze komputera) włącza graficzny miernik drgań, którego realizacja wyświetla na wyświetlaczu równocześnie z wartościami cyfrowymi amplitudy i fazy drgań wykres ich funkcji czasowej.
F10 – «Wyjście»
Naciśnięcie tego przycisku (lub F10 klawisz funkcyjny na klawiaturze komputera) kończy program "Balanset-1A".
7.2. "Miernik wibracji"
Przed pracą w"Miernik wibracji"W trybie „tryb”, zamontuj czujniki drgań na maszynie i podłącz je odpowiednio do złączy X1 i X2 interfejsu USB. Czujnik tachometryczny należy podłączyć do wejścia X3 interfejsu USB.
Rys. 7.5 Moduł interfejsu USB
Na powierzchnię wirnika, aby można było pracować z tachografem, należy nałożyć taśmę odblaskową.
Rys. 7.6. Taśma odblaskowa.
Zalecenia dotyczące instalacji i konfiguracji czujników podano w załączniku 1.
Aby rozpocząć pomiar w trybie miernika drgań kliknij przycisk ""F5 - Miernik wibracji"w oknie początkowym programu (patrz rys. 7.1).
Miernik wibracji pojawi się okno (patrz rys. 7.7)
Rys. 7.7. Tryb miernika drgań. Fala i widmo.
Aby rozpocząć pomiary drgań kliknij przycisk ""F9 – Uruchom"" (lub naciśnij klawisz funkcyjny F9 na klawiaturze).
Jeśli Tryb wyzwalania Auto jest zaznaczone - wyniki pomiarów drgań będą okresowo wyświetlane na ekranie.
W przypadku jednoczesnego pomiaru drgań na pierwszym i drugim kanale, okienka znajdujące się pod napisem "Samolot 1"" I ""Samolot 2"" zostanie wypełniony.
Pomiar drgań w trybie "Wibracje" można również przeprowadzić przy odłączonym czujniku kąta fazowego. W oknie początkowym programu wyświetlana jest wartość RMS całkowitych drgań (V1s, V2s) będą tylko wyświetlane.
W trybie miernika wibracji znajdują się następujące ustawienia
- RMS niski, Hz – najniższa częstotliwość do obliczenia RMS całkowitych drgań
- Przepustowość łącza - pasmo częstotliwości drgań na wykresie
- Średnie - liczba średnich dla większej dokładności pomiaru
Aby zakończyć pracę w trybie "Miernik drgań" kliknij przycisk "F10 - Wyjście"" i wróć do okna początkowego.
Rys. 7.8. Tryb miernika drgań. Prędkość obrotowa Nierównomierność, 1x kształt fali drgań.
Rys. 7.9. Tryb miernika wibracji. Obniżenie (wersja beta, bez gwarancji!).
7.3 Procedura równoważenia
Wyważanie wykonywane jest dla mechanizmów w dobrym stanie technicznym i prawidłowo zamontowanych. W przeciwnym wypadku, przed wyważeniem mechanizm należy naprawić, zamontować w odpowiednich łożyskach i unieruchomić. Wirnik powinien być oczyszczony z zanieczyszczeń, które mogą utrudniać procedurę wyważania.
Przed wyważeniem zmierz wibracje w trybie miernika wibracji (przycisk F5), aby upewnić się, że główne wibracje to wibracje 1x.
Rys. 7.10. Tryb miernika drgań. Sprawdzanie wibracji ogólnych (V1s, V2s) i 1x (V1o, V2o).
Jeżeli wartość drgań całkowitych V1s (V2s) jest w przybliżeniu równa amplitudzie drgań przy częstotliwości obrotowej (1x drgań) V1o (V2o), można założyć, że główny udział w mechanizmie drgań wynika z niewyważenia wirnika. Jeżeli wartość drgań całkowitych V1s (V2s) jest znacznie wyższa niż składowa 1x drgań V1o (V2o), zaleca się sprawdzenie stanu mechanizmu – stanu łożysk, jego zamocowania na podstawie, upewnienie się, że nie ma kontaktu między częściami stałymi a wirnikiem podczas obrotu itp.
Należy również zwrócić uwagę na stabilność mierzonych wartości w trybie miernika drgań – amplituda i faza drgań nie powinny zmieniać się o więcej niż 10-15% w trakcie pomiaru. W przeciwnym razie można założyć, że mechanizm pracuje w strefie bliskiej rezonansowi. W takim przypadku należy zmienić prędkość obrotową wirnika, a jeśli to niemożliwe – zmienić warunki montażu urządzenia na fundamencie (np. tymczasowo zamontować je na podporach sprężynowych).
Do wyważania wirnika metoda współczynnika wpływu należy stosować metodę równoważenia (3 przebiegi).
Próbne rozruchy są wykonywane w celu określenia wpływu masy próbnej na zmianę drgań, masy i miejsca (kąta) instalacji obciążników korekcyjnych.
Najpierw należy określić pierwotne drgania mechanizmu (pierwszy rozruch bez obciążnika), a następnie ustawić próbny obciążnik w pierwszej płaszczyźnie i wykonać drugi rozruch. Następnie należy usunąć próbny obciążnik z pierwszej płaszczyzny, ustawić go w drugiej płaszczyźnie i wykonać drugi rozruch.
Następnie program oblicza i wskazuje na ekranie wagę i miejsce (kąt) instalacji ciężarków korekcyjnych.
W przypadku wyważania w jednej płaszczyźnie (statycznego) drugi start nie jest wymagany.
Masa próbna jest ustawiana w dowolnym miejscu na wirniku, gdzie jest to wygodne, a następnie rzeczywisty promień jest wprowadzany do programu konfiguracyjnego.
(Promień pozycji jest używany tylko do obliczania niewyważenia w gramach * mm).
Ważne!
- Pomiary należy przeprowadzać przy stałej prędkości obrotowej mechanizmu!
- Obciążniki korekcyjne muszą być zainstalowane na tym samym promieniu co obciążniki próbne!
Masę obciążnika próbnego dobiera się tak, aby po fazie jego montażu (> 20-30°) i (20-30%) amplituda drgań uległa znacznej zmianie. Zbyt małe zmiany znacznie zwiększają błąd w kolejnych obliczeniach. Masę próbną należy ustawić w tym samym miejscu (pod tym samym kątem) co znacznik fazy.
Wzór na obliczenie masy próbnej
Mt = Mr × Kwsparcie × Kwibracje / (Rt × (N/100)²)
Gdzie:
- Góra - masa odważnika próbnego, g
- Pan - masa wirnika, g
- Wsparcie K - współczynnik sztywności podpory (1-5)
- Wibracja - współczynnik poziomu drgań (0,5-2,5)
- Prawa strona - promień instalacji masy próbnej, cm
- N - prędkość wirnika, obr./min
Współczynnik sztywności podpory (Ksupport):
- 1.0 - Bardzo miękkie podpory (amortyzatory gumowe)
- 2.0-3.0 - Średnia sztywność (łożyska standardowe)
- 4.0-5.0 - Podpory sztywne (fundament masywny)
Współczynnik poziomu drgań (Kvibration):
- 0.5 - Niskie wibracje (do 5 mm/sek.)
- 1.0 - Normalne wibracje (5-10 mm/sek)
- 1.5 - Wibracje podwyższone (10-20 mm/sek)
- 2.0 - Wysokie wibracje (20-40 mm/sek)
- 2.5 - Bardzo wysokie wibracje (>40 mm/s)
🔗 Skorzystaj z naszego kalkulatora online:
Kalkulator wagi próbnej →⚠️ Ważne!
Po każdej jeździe próbnej masa próbna jest usuwana! Obciążniki korekcyjne ustawione pod kątem obliczonym od miejsca instalacji obciążnika próbnego w kierunku obrotu wirnika!
Wyjaśnienie obliczania kąta:
Kąt montażu obciążnika korekcyjnego wynosi ZAWSZE liczone od punktu montażu ciężarka próbnego w kierunku obrotu wirnika.
- Punkt zerowy (0°): Dokładna lokalizacja, w której zainstalowano ciężarek próbny, staje się punktem odniesienia (0 stopni).
- Kierunek: Zmierz kąt w tym samym kierunku, w którym obraca się wirnik.
Przykład: Jeśli wirnik obraca się zgodnie z ruchem wskazówek zegara, zmierz kąt zgodnie z ruchem wskazówek zegara od pozycji próbnej ciężarka. - Interpretacja: Jeśli program wyświetla kąt 120°, należy zainstalować ciężarek korekcyjny 120 stopni przed nami pozycji ciężaru próbnego w kierunku obrotu.
Rys. 7.11. Montaż obciążnika korekcyjnego.
Zalecony!
Przed wykonaniem wyważania dynamicznego zaleca się upewnienie się, że niewyważenie statyczne nie jest zbyt duże. W przypadku wirników z osią poziomą, wirnik można ręcznie obrócić o kąt 90 stopni od aktualnego położenia. Jeśli wirnik jest niewyważony statycznie, zostanie on obrócony do położenia równowagi. Po osiągnięciu przez wirnik położenia równowagi, konieczne jest zamontowanie ciężarka wyważającego w górnym punkcie, mniej więcej w połowie długości wirnika. Ciężarek należy dobrać tak, aby wirnik nie poruszał się w żadnym położeniu.
Takie wstępne wyważenie zmniejszy ilość drgań występujących przy pierwszym uruchomieniu mocno niewyważonego wirnika.
Instalacja i montaż czujnika
VCzujnik wibracji musi być zainstalowany na maszynie w wybranym punkcie pomiarowym i podłączony do wejścia X1 modułu interfejsu USB.
Istnieją dwie konfiguracje montażu:
- Magnesy
- Kołki gwintowane M4
Optyczny czujnik tachometryczny należy podłączyć do wejścia X3 interfejsu USB. Ponadto, aby korzystać z tego czujnika, na powierzchni wirnika należy umieścić specjalny znak odblaskowy.
Wymagania dotyczące instalacji czujnika optycznego
- ✓Odległość do powierzchni wirnika: 50-500 mm (w zależności od modelu czujnika)
- ✓Szerokość taśmy odblaskowej: Minimum 1-1,5 cm (w zależności od prędkości i promienia)
- ✓Orientacja: Prostopadle do powierzchni wirnika
- ✓Montowanie: Użyj stojaka magnetycznego lub zacisku, aby zapewnić stabilne pozycjonowanie
- ✓Unikaj bezpośredniego światła słonecznego lub jasnego sztucznego oświetlenia na czujniku/taśmie
💡 Obliczanie szerokości taśmy: Aby uzyskać optymalną wydajność, oblicz szerokość taśmy za pomocą:
L ≥ (N × R)/30000 ≥ 1,0-1,5 cm
Gdzie: L - szerokość taśmy (cm), N - prędkość wirnika (obr./min), R - promień taśmy (cm)
Szczegółowe wymagania dotyczące wyboru miejsca montażu czujników i ich mocowania do obiektu podczas wyważania określono w załączniku 1.
7.4 Wyważanie w pojedynczej płaszczyźnie
Rys. 7.12. "Wyważanie jednopłaszczyznowe"
Archiwum równoważenia
Aby rozpocząć pracę nad programem w ""Równoważenie jednopłaszczyznowe"tryb", kliknij na „F2 - jednopłaszczyznowy"przycisk " (lub naciśnij klawisz F2 na klawiaturze komputera).
Następnie kliknij na "F7 - Równoważenie"przycisk, po którym Archiwum równoważenia pojedynczej płaszczyzny w którym zostaną zapisane dane wyważenia (patrz rys. 7.13).
Rys. 7.13 Okno wyboru archiwum wyważania w jednej płaszczyźnie.
W tym oknie należy wprowadzić dane dotyczące nazwy rotora (Nazwa wirnika), miejsce instalacji wirnika (Miejsce), tolerancje drgań i niewyważenia szczątkowego (Tolerancja), data pomiaru. Dane te są przechowywane w bazie danych. Tworzony jest również folder Arc###, gdzie ### to numer archiwum, w którym zapisywane będą wykresy, plik raportu itp. Po zakończeniu bilansowania zostanie wygenerowany plik raportu, który można edytować i drukować we wbudowanym edytorze.
Po wpisaniu niezbędnych danych należy kliknąć przycisk "F10-OK"przycisk ", po którym następuje ""Równoważenie jednopłaszczyznowe"otworzy się okno (patrz rys. 7.13)
Ustawienia równoważenia (1-płaszczyznowe)
Rys. 7.14. Pojedyncza płaszczyzna. Ustawienia wyważania
W lewej części tego okna wyświetlane są dane pomiarów drgań oraz przyciski sterujące pomiarem."Run # 0", "Run # 1", "RunTrim".
Po prawej stronie tego okna znajdują się trzy zakładki:
- Ustawienia równoważenia
- Wykresy
- Wynik
""Ustawienia równoważenia"Karta " służy do wejścia w ustawienia równoważenia:
- "Współczynnik wpływu" -
- "Nowy wirnik"- wybór wyważenia nowego wirnika, dla którego nie ma zapisanych współczynników wyważenia i wymagane są dwa przebiegi w celu określenia masy i kąta montażu ciężarka korekcyjnego.
- "Zapisany współczynnik."- wybór ponownego wyważenia wirnika, dla którego zapisane są współczynniki wyważenia i wymagany jest tylko jeden przebieg w celu określenia ciężaru i kąta montażu ciężarka korekcyjnego.
- ""Masa próbna"" -
- "Procent"- waga korekcyjna obliczana jest jako procent wagi próby.
- "Gram"- wprowadza się znaną masę odważnika próbnego i oblicza się masę odważnika korekcyjnego gramy lub w oz dla systemu Imperial.
⚠️ Uwaga! Jeżeli konieczne jest użycie ""Zapisany współczynnik."W celu dalszej pracy podczas wstępnego wyważania, masę odważnika próbnego należy wprowadzić w gramach lub uncjach, a nie w jednostkach %. Wagi są dołączone do zestawu.
- "Metoda mocowania ciężarków"
- "Wolna pozycja"- obciążniki mogą być instalowane w dowolnym położeniu kątowym na obwodzie wirnika.
- "Stała pozycja"- ciężarek można zamontować w stałych położeniach kątowych na wirniku, na przykład na łopatkach lub otworach (np. 12 otworów – 30 stopni) itp. Liczbę stałych pozycji należy wpisać w odpowiednie pole. Po wyważeniu program automatycznie podzieli ciężarek na dwie części i wskaże liczbę pozycji, w których należy ustalić uzyskane masy.
- "Okrągły rowek" – służy do wyważania ściernicy. W tym przypadku stosuje się 3 przeciwwagi, aby wyeliminować niewyważenie.
Rys. 7.17 Wyważanie ściernicy z 3 przeciwwagami
Rys. 7.18 Wyważanie ściernicy. Wykres biegunowy.
Rys. 7.15. Zakładka Wynik. Stała pozycja montażu ciężarka korekcyjnego.
Z1 i Z2 – pozycje zainstalowanych ciężarków korekcyjnych, obliczone na podstawie pozycji Z1 zgodnie z kierunkiem obrotu. Z1 to pozycja, w której zainstalowano ciężarek próbny.
Rys. 7.16 Pozycje stałe. Wykres biegunowy.
- "Promień mocowania masy, mm"- "Płaszczyzna1" – Promień ciężarka próbnego w płaszczyźnie 1. Wymagane jest obliczenie wielkości początkowego i resztkowego niewyważenia w celu określenia zgodności z tolerancją resztkowego niewyważenia po wyważeniu.
- "Pozostaw próbną masę w płaszczyźnie 1."Zwykle ciężarek próbny jest usuwany podczas procesu wyważania. Jednak w niektórych przypadkach jego usunięcie jest niemożliwe. W takim przypadku należy zaznaczyć tę opcję, aby uwzględnić masę ciężarka próbnego w obliczeniach.
- "Ręczne wprowadzanie danych"- służy do ręcznego wprowadzania wartości drgań i fazy do odpowiednich pól po lewej stronie okna oraz obliczania masy i kąta montażu ciężarka korekcyjnego podczas przełączania na "Wyniki"" zakładka
- Przycisk ""Przywracanie danych sesji"Podczas wyważania dane pomiarowe są zapisywane w pliku session1.ini. Jeśli proces pomiaru został przerwany z powodu zawieszenia się komputera lub z innych przyczyn, kliknięcie tego przycisku umożliwia przywrócenie danych pomiarowych i kontynuowanie wyważania od momentu przerwania.
- Eliminacja mimośrodowości trzpienia (wyważanie indeksu) Wyważanie z dodatkowym rozruchem w celu wyeliminowania wpływu mimośrodowości trzpienia (trzpienia wyważającego). Zamontować wirnik naprzemiennie pod kątem 0° i 180° względem osi. Zmierz niewyważenie w obu pozycjach.
- Równoważenie tolerancji Wprowadzanie lub obliczanie tolerancji niewyważenia resztkowego w g x mm (klasy G)
- Użyj wykresu biegunowego Użyj wykresu biegunowego, aby wyświetlić wyniki równoważenia
Wyważanie w 1 płaszczyźnie. Nowy wirnik
Jak zauważono powyżej, "Nowy wirnik"wyważanie wymaga dwóch próbnych przebiegów i co najmniej jednego przebiegu wyważarki.
Run#0 (uruchomienie początkowe)
Po zamontowaniu czujników na wirniku wyważającym i wprowadzeniu parametrów ustawień należy włączyć obroty wirnika i po osiągnięciu przez niego prędkości roboczej nacisnąć przycisk"Run#0" przycisk, aby rozpocząć pomiary."Wykresy"W prawym panelu otworzy się zakładka „Memo”, gdzie wyświetlony zostanie przebieg i widmo drgań. W dolnej części zakładki znajduje się plik historii, w którym zapisywane są wyniki wszystkich startów z odniesieniem czasowym. Na dysku plik ten jest zapisywany w folderze archiwum pod nazwą „memo.txt”.
Uwaga!
Przed rozpoczęciem pomiaru należy włączyć obroty wirnika wyważarki (Run#0) i upewnić się, że prędkość wirnika jest stabilna.
Rys. 7.19. Równoważenie w jednej płaszczyźnie. Przebieg początkowy (Run#0). Karta Wykresy
Po zakończeniu procesu pomiaru, w Run#0 W lewym panelu znajdują się wyniki pomiarów - prędkość wirnika (RPM), RMS (Vo1) i faza (F1) drgań 1x.
""F5-Back to Run#0"Przycisk " (lub klawisz funkcyjny F5) służy do powrotu do sekcji Run#0 i w razie potrzeby do ponownego pomiaru parametrów drgań.
Run#1 (próbna płaszczyzna masy 1)
Przed rozpoczęciem pomiaru parametrów drgań w rozdziale "Run#1 (próbna płaszczyzna masy 1), należy zainstalować ciężarek próbny zgodnie z ""Masa próbna"" pole.
Celem instalacji obciążnika próbnego jest ocena, jak zmieniają się wibracje wirnika, gdy znany obciążnik zostanie zainstalowany w znanym miejscu (pod znanym kątem). Obciążnik próbny musi zmieniać amplitudę drgań o 30% mniej lub więcej w stosunku do amplitudy początkowej lub zmieniać fazę o 30 stopni lub więcej w stosunku do fazy początkowej.
Jeżeli konieczne jest użycie ""Zapisany współczynnik."przy wyważaniu w celu dalszej pracy, miejsce (kąt) zamocowania ciężarka próbnego musi być takie samo, jak miejsce (kąt) odblaskowego znaku.
Ponownie włącz obroty wirnika wyważarki i upewnij się, że częstotliwość obrotów jest stabilna. Następnie kliknij przycisk "F7-Run#1"przycisk " (lub naciśnij klawisz F7 na klawiaturze komputera).
Po wykonaniu pomiaru w odpowiednich oknach "Run#1 (próbna płaszczyzna masy 1)"sekcja, wyniki pomiaru prędkości obrotowej wirnika (RPM), a także wartość składowej skutecznej (Vо1) i fazy (F1) występujących drgań 1x.
W tym samym czasie "Wynik"Karta " otwiera się po prawej stronie okna.
W tej zakładce wyświetlane są wyniki obliczeń masy i kąta nachylenia obciążnika korekcyjnego, który musi zostać zainstalowany na wirniku w celu skompensowania niewyważenia.
Ponadto w przypadku zastosowania układu współrzędnych biegunowych na wyświetlaczu pokazywana jest wartość masy (M1) i kąt ustawienia (f1) ciężarka korekcyjnego.
W przypadku "Stałe pozycje"pokazane zostaną numery pozycji (Zi, Zj) oraz masa podzielona próby.
Rys. 7.20. Równoważenie w jednej płaszczyźnie. Run#1 i wynik równoważenia.
Jeśli Wykres biegunowy zostanie wyświetlony wykres biegunowy.
Rys. 7.21. Wynik równoważenia. Wykres biegunowy.
Rys. 7.22. Wynik wyważenia. Waga podzielona (stałe pozycje)
Również jeśli ""Wykres biegunowy"" zaznaczono, zostanie wyświetlony wykres biegunowy.
Rys. 7.23. Waga podzielona na stałe pozycje. Wykres biegunowy
⚠️ Uwaga!
- Po zakończeniu procesu pomiaru podczas drugiego przebiegu (""Run#1 (próbna płaszczyzna masy 1)"") wyważarki, należy zatrzymać obrót i usunąć zamontowany ciężarek próbny. Następnie należy zamontować (lub usunąć) ciężarek korekcyjny na wirniku zgodnie z danymi z zakładki wyników.
Jeżeli nie usunięto ciężaru próbnego, należy przełączyć się na "Ustawienia równoważenia""kartę i zaznacz pole wyboru w ""Pozostaw próbną masę w płaszczyźnie1"Następnie przełącz się z powrotem na "Wynik"" tab. Masa i kąt montażu ciężarka korekcyjnego są przeliczane automatycznie.
- Położenie kątowe obciążnika korekcyjnego ustala się od miejsca montażu obciążnika próbnego. Kierunek odniesienia kąta pokrywa się z kierunkiem obrotu wirnika.
- W przypadku "Stała pozycja""- 1st (Z1), pokrywa się z miejscem instalacji obciążnika próbnego. Kierunek liczenia numeru pozycji jest zgodny z kierunkiem obrotu wirnika.
- Domyślnie do wirnika zostanie dodany ciężar korekcyjny. Jest to oznaczone etykietą ustawioną w polu "Dodaj"pola". W przypadku zdejmowania ciężaru (np. poprzez wiercenie) należy umieścić znacznik w polu „Usuń"" pole, po którym położenie kątowe ciężarka korekcyjnego zmieni się automatycznie o 180º.
Po zamontowaniu ciężarka korekcyjnego na wirniku wyważającym w oknie roboczym należy wykonać RunC (trymowanie) i ocenić skuteczność przeprowadzonego wyważania.
RunC (Sprawdź jakość balansu)
⚠️ Uwaga! Przed rozpoczęciem pomiaru na RunC, należy włączyć obroty wirnika maszyny i upewnić się, że wszedł on w tryb pracy (stabilna częstotliwość obrotów).
Do wykonania pomiaru drgań w ""RunC (Sprawdź jakość balansu)"sekcja, kliknij na "F7 - RunTrim"przycisk " (lub naciśnij klawisz F7 na klawiaturze).
Po pomyślnym zakończeniu procesu pomiaru w "RunC (Sprawdź jakość balansu)"W sekcji „Na lewym panelu” wyświetlane są wyniki pomiaru prędkości wirnika (RPM), a także wartość składowej RMS (Vo1) i fazy (F1) drgań 1x.
W ""Wynik"W zakładce „pokazane są wyniki obliczenia masy i kąta montażu dodatkowego ciężarka korekcyjnego.
Rys. 7.24. Równoważenie w jednej płaszczyźnie. Wykonywanie funkcji RunTrim. Karta Wynik
Ciężar ten można dodać do ciężaru korekcyjnego, który jest już zamontowany na wirniku, aby skompensować niewyważenie resztkowe. Ponadto niewyważenie wirnika uzyskane po wyważeniu jest wyświetlane w dolnej części tego okna.
W przypadku, gdy ilość drgań szczątkowych i/lub niewyważenia szczątkowego wyważonego wirnika spełnia wymagania tolerancji określone w dokumentacji technicznej, proces wyważania może zostać zakończony.
W przeciwnym razie proces wyważania może być kontynuowany. Pozwala to na zastosowanie metody kolejnych przybliżeń w celu skorygowania ewentualnych błędów, które mogą wystąpić podczas instalacji (usuwania) obciążnika korekcyjnego na wyważonym wirniku.
W przypadku kontynuacji procesu wyważania na wirniku wyważającym konieczne jest zamontowanie (zdemontowanie) dodatkowej masy korekcyjnej, której parametry podano w punkcie "Masy korekcyjne i kąty".
Współczynniki wpływu (1 płaszczyzna)
""F4-Inf.Coeff"przycisk w"Wynik"Karta " służy do przeglądania i przechowywania w pamięci komputera współczynników wyważenia wirnika (współczynników wpływu) obliczonych na podstawie wyników przebiegów kalibracji.
Po naciśnięciu "Współczynniki wpływu (pojedyncza płaszczyzna)"Na ekranie komputera pojawia się okno, w którym wyświetlane są współczynniki wyważania obliczone na podstawie wyników przebiegów kalibracyjnych (testowych). Jeżeli podczas kolejnego wyważania tej maszyny ma być ona używana,"Zapisany współczynnik."Mode, współczynniki te muszą być przechowywane w pamięci komputera.
Aby to zrobić, kliknij "F9 - Zapisz"przycisk i przejdź do drugiej strony"Archiwum współczynników wpływu. Pojedyncza płaszczyzna."
Rys. 7.25. Współczynniki bilansujące w 1. płaszczyźnie
Następnie należy wpisać nazwę tej maszyny w polu "Wirnik"kolumna i kliknij"F2-Zapisz"" przycisk, aby zapisać wybrane dane na komputerze.
Następnie możesz powrócić do poprzedniego okna, naciskając przycisk "F10-Wyjście"przycisk (lub klawisz funkcyjny F10 na klawiaturze komputera).
Rys. 7.26. "Archiwum współczynników wpływu. Pojedyncza płaszczyzna"."
Raport bilansujący
Po zapisaniu wszystkich danych i utworzeniu raportu bilansującego, raport można przeglądać i edytować we wbudowanym edytorze. W oknie "Równoważenie archiwum w jednej płaszczyźnie" (Rys. 7.9) naciśnij przycisk ""F9 -Raport"Aby uzyskać dostęp do edytora raportów bilansujących.
Rys. 7.27. Raport bilansowania.
Zapisana procedura równoważenia współczynników z zapisanymi współczynnikami wpływu w 1 płaszczyźnie
Ustawienie układu pomiarowego (wprowadzenie danych początkowych)
Oszczędność współczynnika bilansowania można wykonać na maszynie, dla której współczynniki wyważania zostały już określone i wprowadzone do pamięci komputera.
⚠️ Uwaga! Podczas wyważania z zapisanymi współczynnikami, czujnik drgań i czujnik kąta fazowego muszą być zainstalowane w taki sam sposób, jak podczas początkowego wyważania.
Wprowadzanie danych początkowych dla Oszczędność współczynnika bilansowania (jak w przypadku podstawowego(""Nowy wirnik"") równoważenie) zaczyna się w ""Równoważenie pojedynczej płaszczyzny. Ustawienia równoważenia.".
W tym przypadku w ""Współczynniki wpływu"sekcja, wybierz "Zapisany współczynnik"element. W tym przypadku druga strona "Współczynnik wpływu archiwum. Pojedyncza płaszczyzna.", w którym przechowywane jest archiwum zapisanych współczynników równoważących.
Rys. 7.28. Równoważenie z zapisanymi współczynnikami wpływu w 1 płaszczyźnie
Poruszając się po tabeli tego archiwum za pomocą przycisków sterujących "►" lub "◄", można wybrać żądany rekord ze współczynnikami równoważącymi interesującej nas maszyny. Następnie, aby wykorzystać te dane w bieżących pomiarach, należy nacisnąć przycisk "F2 - Wybierz"" przycisk.
Następnie zawartość wszystkich pozostałych okien "Równoważenie pojedynczej płaszczyzny. Ustawienia równoważenia."" są wypełniane automatycznie.
Po zakończeniu wprowadzania danych początkowych można rozpocząć pomiary.
Pomiary podczas bilansowania z uwzględnieniem zapisanych współczynników wpływu
Wyważanie z zapisanymi współczynnikami wpływu wymaga tylko jednego uruchomienia początkowego i co najmniej jednego uruchomienia testowego wyważarki.
⚠️ Uwaga! Przed rozpoczęciem pomiaru należy włączyć obroty wirnika i upewnić się, że częstotliwość obrotów jest stabilna.
Do przeprowadzenia pomiarów parametrów drgań w obszarze "Run#0 (początkowy, bez masy próbnej)"sekcja, naciśnij"F7 - Run#0"(lub naciśnij klawisz F7 na klawiaturze komputera).
Rys. 7.29. Równoważenie z zapisanymi współczynnikami wpływu w jednej płaszczyźnie. Wyniki po jednym uruchomieniu.
W odpowiednich polach "Run#0"W tej sekcji przedstawiono wyniki pomiaru prędkości obrotowej wirnika (RPM), wartości składowej skutecznej (Vо1) i fazy (F1) drgań 1x.
W tym samym czasie "Wynik"Na karcie „wyświetlane są wyniki obliczenia masy i kąta ciężarka korekcyjnego, który musi być zainstalowany na wirniku w celu skompensowania niewyważenia.
Ponadto w przypadku stosowania układu współrzędnych biegunowych na wyświetlaczu pokazywane są wartości mas i kąty montażu obciążników korekcyjnych.
W przypadku podziału ciężaru korekcyjnego na stałych pozycjach wyświetlane są numery pozycji wirnika wyważającego i masa ciężaru, który należy na nich zainstalować.
Ponadto proces bilansowania jest przeprowadzany zgodnie z zaleceniami określonymi w sekcji 7.4.2. dla bilansowania pierwotnego.
Eliminacja mimośrodowości trzpienia (wyważanie indeksu)
Jeśli podczas wyważania wirnik jest zainstalowany w cylindrycznym trzpieniu, mimośrodowość trzpienia może wprowadzić dodatkowy błąd. Aby wyeliminować ten błąd, należy obrócić wirnik w trzpieniu o 180 stopni i wykonać dodatkowy rozruch. Nazywa się to wyważaniem indeksowym.
Aby przeprowadzić wyważanie indeksowe, w programie Balanset-1A dostępna jest specjalna opcja. Po zaznaczeniu opcji Eliminacja mimośrodowości trzpienia w oknie wyważania pojawia się dodatkowa sekcja RunEcc.
Rys. 7.30. Okno robocze równoważenia indeksu.
Po uruchomieniu Run # 1 (Trial mass Plane 1) pojawi się okno
Rys. 7.31 Okno uwagi równoważenia indeksu.
Po zamontowaniu wirnika z obrotem o 180° należy wykonać procedurę Run Ecc. Program automatycznie obliczy rzeczywistą niewyważenie wirnika bez wpływu na mimośrodowość trzpienia.
7.5 Wyważanie dwupłaszczyznowe
Przed rozpoczęciem pracy w Wyważanie w dwóch płaszczyznach konieczne jest zainstalowanie czujników drgań na korpusie maszyny w wybranych punktach pomiarowych i podłączenie ich odpowiednio do wejść X1 i X2 jednostki pomiarowej.
Optyczny czujnik kąta fazowego musi być podłączony do wejścia X3 jednostki pomiarowej. Ponadto, aby użyć tego czujnika, taśma odblaskowa musi być przyklejona do dostępnej powierzchni wirnika wyważarki.
Szczegółowe wymagania dotyczące wyboru miejsca instalacji czujników i ich montażu w obiekcie podczas równoważenia są określone w Załączniku 1.
Prace nad programem w ramach "Wyważanie w dwóch płaszczyznach"Tryb " uruchamia się z głównego okna programu.
Kliknij na "F3-Dwa samoloty"przycisk " (lub naciśnij klawisz F3 na klawiaturze komputera).
Następnie należy kliknąć przycisk "F7 – Wyważanie", po czym na ekranie komputera pojawi się okno robocze (patrz rys. 7.13), w którym należy wybrać archiwum do zapisu danych podczas wyważania w dwóch płaszczyznach.
Rys. 7.32 Okno archiwum równoważenia dwóch płaszczyzn.
W tym oknie należy wprowadzić dane wyważonego wirnika. Po naciśnięciu przycisku "F10-OK", a pojawi się okno bilansowania.
Ustawienia równoważenia (2 płaszczyzny)
Rys. 7.33. Okno równoważenia w dwóch płaszczyznach.
Po prawej stronie okna znajduje się "Ustawienia równoważenia"Karta umożliwiająca wprowadzenie ustawień przed równoważeniem.
- Współczynniki wpływu - Wyważanie nowego wirnika lub wyważanie z wykorzystaniem zapamiętanych współczynników wpływu (współczynników wyważania)
- Eliminacja mimośrodowości trzpienia - Wyważanie z dodatkowym startem w celu wyeliminowania wpływu mimośrodowości trzpienia
- Metoda mocowania wagi - Montaż obciążników korekcyjnych w dowolnym miejscu na obwodzie wirnika lub w pozycji stałej. Obliczenia wiercenia przy zdejmowaniu obciążników.
- "Wolna pozycja"- obciążniki mogą być instalowane w dowolnym położeniu kątowym na obwodzie wirnika.
- "Stała pozycja"- ciężarek można zamontować w stałych położeniach kątowych na wirniku, na przykład na łopatkach lub otworach (np. 12 otworów – 30 stopni) itp. Liczbę stałych pozycji należy wpisać w odpowiednie pole. Po wyważeniu program automatycznie podzieli ciężarek na dwie części i wskaże liczbę pozycji, w których należy ustalić uzyskane masy.
- Masa próbna - Waga próbna
- Pozostaw próbną masę w płaszczyźnie1 / płaszczyźnie2 - Podczas wyważania należy usunąć lub pozostawić ciężarek próbny.
- Promień mocowania masy, mm - Promień mocowania ciężarków próbnych i korekcyjnych
- Równoważenie tolerancji - Wprowadzanie lub obliczanie tolerancji niewyważenia resztkowego w g-mm
- Użyj wykresu biegunowego - Użyj wykresu biegunowego do wyświetlenia wyników równoważenia
- Ręczne wprowadzanie danych - Ręczne wprowadzanie danych do obliczania ciężarków wyważających
- Przywracanie danych ostatniej sesji - Przywrócenie danych pomiarowych z ostatniej sesji w przypadku niepowodzenia kontynuacji wyważania.
Wyważanie 2 samolotów. Nowy wirnik
Ustawienie układu pomiarowego (wprowadzenie danych początkowych)
Wprowadzanie danych początkowych dla Nowe wyważenie wirnika w ""Wyważanie dwupłaszczyznowe. Ustawienia".
W tym przypadku w ""Współczynniki wpływu"sekcja, wybierz "Nowy wirnik"" przedmiot.
Dalej w sekcji "Masa próbna"", należy wybrać jednostkę miary masy odważnika próbnego - ""Gram"" Lub ""Procent".
Wybierając jednostkę miary "Procent"", wszystkie dalsze obliczenia masy odważnika korekcyjnego będą wykonywane jako wartość procentowa w stosunku do masy odważnika próbnego.
Wybierając "Gram"jednostka miary, wszystkie dalsze obliczenia masy odważnika korekcyjnego będą wykonywane w gramach. Następnie wprowadź w okienkach znajdujących się po prawej stronie napisu"Gram""masa obciążników próbnych, które zostaną zamontowane na wirniku.
⚠️ Uwaga! Jeżeli konieczne jest użycie ""Zapisany współczynnik."W trybie dalszej pracy podczas wstępnego wyważania należy wprowadzić masę odważników próbnych gramy.
Następnie wybierz "Metoda mocowania wagi" - "Circum"" Lub ""Stała pozycja".
Jeśli wybierzesz "Stała pozycja"", należy wprowadzić liczbę pozycji.
Obliczanie tolerancji dla niewyważenia resztkowego (tolerancja bilansowania)
Tolerancję niewyważenia resztkowego (tolerancję wyważenia) można obliczyć zgodnie z procedurą opisaną w normie ISO 1940 „Wibracje. Wymagania jakościowe wyważenia wirników w stanie stałym (sztywnym). Część 1. Specyfikacja i weryfikacja tolerancji wyważenia”.
Rys. 7.34. Okno obliczania tolerancji wyważenia
Uruchomienie początkowe (Run#0)
Podczas balansowania w dwóch płaszczyznach w ""Nowy wirnik"W trybie wyważania konieczne są trzy przebiegi kalibracyjne i co najmniej jeden przebieg próbny wyważarki.
Pomiar drgań przy pierwszym uruchomieniu maszyny wykonuje się w"Równowaga w dwóch płaszczyznach"okno robocze w"Run#0"" sekcja.
Rys. 7.35. Wyniki pomiarów przy wyważaniu w dwóch płaszczyznach po uruchomieniu początkowym.
⚠️ Uwaga! Przed rozpoczęciem pomiaru konieczne jest włączenie obrotów wirnika wyważarki (pierwsze uruchomienie) i upewnienie się, że weszła ona w tryb pracy ze stabilną prędkością.
Aby zmierzyć parametry drgań w Run#0 sekcji, kliknij na "F7 - Run#0"przycisk (lub naciśnij klawisz F7 na klawiaturze komputera)
Wyniki pomiaru prędkości obrotowej wirnika (RPM), wartości skutecznej (VО1, VО2) i faz (F1, F2) drgań 1x pojawiają się w odpowiednich oknach Run#0 sekcja.
Run#1.Trial masa w płaszczyźnie1
Przed rozpoczęciem pomiaru parametrów drgań w"Run#1.Trial masa w płaszczyźnie1"sekcji, należy zatrzymać obrót wirnika wyważarki i zamontować na nim ciężarek próbny o masie wybranej w "Masa próbna"" sekcja.
⚠️ Uwaga!
- Zagadnienie doboru masy obciążników próbnych oraz miejsca ich montażu na wirniku wyważarki omówiono szczegółowo w Załączniku 1.
- Jeśli konieczne jest użycie Zapisany współczynnik. W przyszłych pracach miejsce instalacji ciężarka próbnego musi koniecznie pokrywać się z miejscem instalacji znacznika używanego do odczytu kąta fazowego.
Następnie należy ponownie włączyć obroty wirnika wyważarki i upewnić się, że weszła ona w tryb pracy.
Do pomiaru parametrów drgań w ""Run # 1.Trial mass in Plane1"sekcja, kliknij na "F7 - Run#1"przycisk " (lub naciśnij klawisz F7 na klawiaturze komputera).
Po pomyślnym zakończeniu procesu pomiaru nastąpi powrót do zakładki z wynikami pomiarów.
W tym przypadku w odpowiednich oknach "Run#1. Masa próbna w płaszczyźnie1"sekcja, wyniki pomiaru prędkości obrotowej wirnika (RPM), a także wartości składowych RMS (Vо1, Vо2) i faz (F1, F2) drgań 1x.
"Uruchom # 2. Masa próbna w płaszczyźnie 2"
Przed rozpoczęciem pomiaru parametrów drgań w rozdziale "Uruchom # 2.Trial mass w Plane2"", należy wykonać następujące czynności:
- zatrzymać obrót wirnika wyważarki;
- usunąć ciężarek próbny zainstalowany w płaszczyźnie 1;
- zamontuj ciężarek próbny w płaszczyźnie 2, o masie wybranej w sekcji "Masa próbna".
Następnie należy włączyć obroty wirnika wyważarki i upewnić się, że osiągnął on prędkość roboczą.
Aby rozpocząć pomiar drgań w ""Uruchom # 2.Trial mass w Plane2"sekcja, kliknij na "F7 - Uruchom # 2" (lub naciśnij klawisz F7 na klawiaturze komputera). Następnie "Wynik"" otwiera się zakładka.
W przypadku korzystania z Metoda mocowania wagi" - "Wolne pozycjeNa wyświetlaczu widoczne są wartości mas (M1, M2) i kąty montażu (f1, f2) obciążników korekcyjnych.
Rys. 7.36. Wyniki obliczeń obciążników korekcyjnych - pozycja swobodna
Rys. 7.37. Wyniki obliczeń ciężarków korekcyjnych - pozycja swobodna. Wykres biegunowy
W przypadku korzystania z metody dołączania masy" – "Stałe pozycje
Rys. 7.38. Wyniki obliczenia odważników korekcyjnych – pozycja stała.
Rys. 7.39. Wyniki obliczeń ciężarków korekcyjnych - pozycja stała. Wykres biegunowy.
W przypadku stosowania metody mocowania ciężarka" – ""Okrągły rowek"
Rys. 7.40. Wyniki obliczeń ciężarków korekcyjnych – rowek kołowy.
⚠️ Uwaga!
- Po zakończeniu procesu pomiaru na RUN#2 wyważarki, zatrzymać obroty wirnika i zdjąć zamontowany wcześniej obciążnik próbny. Następnie można zainstalować (lub usunąć) obciążniki korekcyjne.
- Położenie kątowe obciążników korekcyjnych w układzie współrzędnych biegunowych liczone jest od miejsca zamontowania obciążnika próbnego w kierunku obrotu wirnika.
- W przypadku "Stała pozycja""- 1st (Z1), pokrywa się z miejscem instalacji obciążnika próbnego. Kierunek liczenia numeru pozycji jest zgodny z kierunkiem obrotu wirnika.
- Domyślnie do wirnika zostanie dodany ciężar korekcyjny. Jest to oznaczone etykietą ustawioną w polu "Dodaj"pola". W przypadku zdejmowania ciężaru (np. poprzez wiercenie) należy umieścić znacznik w polu „Usuń"" pole, po którym położenie kątowe ciężarka korekcyjnego zmieni się automatycznie o 180º.
RunC (Trim run)
Po zainstalowaniu ciężarka korekcyjnego na wirniku wyważającym konieczne jest przeprowadzenie RunC (trymowania) i ocena skuteczności przeprowadzonego wyważania.
⚠️ Uwaga! Przed rozpoczęciem pomiaru podczas jazdy próbnej konieczne jest włączenie obrotów wirnika maszyny i upewnienie się, że osiągnął on prędkość roboczą.
Aby zmierzyć parametry drgań w sekcji RunTrim (Sprawdź jakość wyważenia), kliknij przycisk "F7 - RunTrim"przycisk " (lub naciśnij klawisz F7 na klawiaturze komputera).
Przedstawione zostaną wyniki pomiaru częstotliwości obrotów wirnika (RPM), a także wartości składowej RMS (Vо1) i fazy (F1) drgań 1x.
""Wynik"Po prawej stronie okna roboczego pojawia się zakładka z tabelą wyników pomiarów, w której wyświetlane są wyniki wyliczenia parametrów dodatkowych odważników korekcyjnych.
Obciążniki te można dodać do obciążników korekcyjnych, które są już zainstalowane na wirniku, aby skompensować resztkowe niewyważenie.
Dodatkowo, niewyważenie wirnika uzyskane po wyważeniu jest wyświetlane w dolnej części tego okna.
W przypadku gdy wartości drgań resztkowych i/lub niewyważenia resztkowego wyważonego wirnika spełniają wymagania tolerancji ustalone w dokumentacji technicznej, proces wyważania może zostać zakończony.
W przeciwnym razie proces wyważania może być kontynuowany. Pozwala to na zastosowanie metody kolejnych przybliżeń w celu skorygowania ewentualnych błędów, które mogą wystąpić podczas instalacji (usuwania) obciążnika korekcyjnego na wyważonym wirniku.
Podczas kontynuowania procesu wyważania na wirniku wyważającym konieczne jest zamontowanie (zdemontowanie) dodatkowej masy korekcyjnej, której parametry są wyświetlane w oknie "Wynik".
W ""Wynik""W oknie znajdują się dwa przyciski sterujące, za pomocą których można sterować - ""F4-Inf.Coeff", "F5 - Zmień płaszczyzny korekcji".
Współczynniki wpływu (2 płaszczyzny)
""F4-Inf.Coeff"Przycisk " (lub klawisz funkcyjny F4 na klawiaturze komputera) służy do przeglądania i zapisywania w pamięci komputera współczynników wyważenia wirnika, obliczonych na podstawie wyników dwóch rozruchów kalibracyjnych.
Po naciśnięciu "Współczynniki wpływu (dwie płaszczyzny)"Na wyświetlaczu komputera pojawia się okno robocze, w którym wyświetlane są współczynniki równoważące wyliczone na podstawie wyników pierwszych trzech uruchomień kalibracji.
Rys. 7.41. Okno robocze ze współczynnikami równoważenia w 2 płaszczyznach.
W przyszłości przy wyważaniu tego typu maszyny należy stosować ""Zapisany współczynnik."tryb i współczynniki równoważące zapisane w pamięci komputera.
Aby zapisać współczynniki, kliknij przycisk "F9 - Zapisz"przycisk i przejdź do"Archiwum współczynników wpływu (2 płaszczyzny)"okna (patrz rys. 7.42)
Rys. 7.42. Druga strona okna roboczego ze współczynnikami równoważenia w 2 płaszczyznach.
Zmiana płaszczyzn korekcji
""F5 - Zmień płaszczyzny korekcji"Przycisk " służy do zmiany położenia płaszczyzn korekcyjnych, gdy zachodzi potrzeba ponownego obliczenia mas i kątów montażu ciężarków korekcyjnych.
Tryb ten jest przede wszystkim przydatny podczas wyważania wirników o złożonym kształcie (na przykład wałów korbowych).
Po naciśnięciu tego przycisku otwiera się okno robocze"Przeliczenie masy i kąta ciężarków korekcyjnych na inne płaszczyzny korekcyjne"" wyświetla się na wyświetlaczu komputera.
W tym oknie roboczym należy wybrać jedną z 4 możliwych opcji, klikając odpowiedni obrazek.
Oryginalne płaszczyzny korekcyjne (H1 i H2) zaznaczono na zielono, a nowe (K1 i K2), których dotyczy, na czerwono.
Następnie w ""Dane obliczeniowe"W sekcji „Wprowadź żądane dane, w tym:
- odległość między odpowiednimi płaszczyznami korekcji (a, b, c);
- nowe wartości promieni montażu obciążników korekcyjnych na wirniku (R1', R2').
Po wprowadzeniu danych należy nacisnąć przycisk ""F9-oblicz"
Wyniki obliczeń (masy M1, M2 i kąty montażu obciążników korekcyjnych f1, f2) wyświetlane są w odpowiedniej sekcji tego okna roboczego.
Rys. 7.43 Zmiana płaszczyzn korekcji. Przeliczenie masy korekcyjnej i kąta na inne płaszczyzny korekcji.
Zapisany współczynnik równoważenia w 2 płaszczyznach
Oszczędność współczynnika bilansowania można wykonać na maszynie, dla której współczynniki wyważania zostały już określone i zapisane w pamięci komputera.
⚠️ Uwaga! Podczas ponownego wyważania czujniki drgań i czujnik kąta fazowego muszą być zainstalowane w taki sam sposób, jak podczas początkowego wyważania.
Wprowadzanie danych początkowych do ponownego wyważania rozpoczyna się w ""Wyważenie dwupłaszczyznowe. Ustawienia wyważenia".
W tym przypadku w ""Współczynniki wpływu"sekcja, wybierz "Zapisany współczynnik."Element. W tym przypadku okno"Archiwum współczynników wpływu (2 płaszczyzny)"" pojawi się, w którym zapisane zostanie archiwum wcześniej ustalonych współczynników bilansujących.
Poruszając się po tabeli tego archiwum za pomocą przycisków sterujących "►" lub "◄", można wybrać żądany rekord ze współczynnikami równoważącymi interesującej nas maszyny. Następnie, aby wykorzystać te dane w bieżących pomiarach, należy nacisnąć przycisk "F2 - OK"" i wróć do poprzedniego okna roboczego.
Rys. 7.44. Druga strona okna roboczego ze współczynnikami równoważenia w 2 płaszczyznach.
Następnie zawartość wszystkich pozostałych okien "Równoważenie w 2 pl. Dane źródłowe"" jest wypełniane automatycznie.
Współczynnik oszczędności. Równoważenie
"Zapisany współczynnik.""wyważanie wymaga tylko jednego uruchomienia strojenia i co najmniej jednego uruchomienia próbnego wyważarki.
Pomiar wibracji na początku strojenia (Run # 0) maszyny wykonuje się w trybie ""Równoważenie w 2 płaszczyznach"okno robocze z tabelą wyników bilansowania w Run # 0 sekcja.
⚠️ Uwaga! Przed rozpoczęciem pomiaru należy włączyć obroty wirnika wyważarki i upewnić się, że wszedł on w tryb pracy ze stabilną prędkością.
Aby zmierzyć parametry drgań w Run # 0 sekcji, kliknij "F7 - Run#0"przycisk " (lub naciśnij klawisz F7 na klawiaturze komputera).
Wyniki pomiaru prędkości obrotowej wirnika (RPM), a także wartości składowych RMS (VО1, VО2) i faz (F1, F2) drgań 1x pojawiają się w odpowiednich polach wyświetlacza. Run # 0 sekcja.
W tym samym czasie "Wynik"Otwiera się zakładka, na której wyświetlane są wyniki obliczenia parametrów ciężarków korekcyjnych, które muszą zostać zamontowane na wirniku w celu skompensowania jego niewyważenia.
Ponadto w przypadku zastosowania układu współrzędnych biegunowych na wyświetlaczu pokazywane są wartości mas i kąty montażu ciężarków korekcyjnych.
W przypadku rozkładu obciążników korekcyjnych na łopatkach wyświetlane są numery łopatek wirnika wyważającego i masa obciążnika, który należy na nich zamontować.
Ponadto proces bilansowania jest przeprowadzany zgodnie z zaleceniami określonymi w sekcji 7.6.1.2. dla bilansowania pierwotnego.
⚠️ Uwaga!
- Po zakończeniu procesu pomiarowego po drugim uruchomieniu wyważarki należy zatrzymać obroty jej wirnika i zdjąć ustawiony wcześniej obciążnik próbny. Dopiero wtedy można przystąpić do montażu (lub demontażu) obciążnika korekcyjnego na wirniku.
- Zliczanie pozycji kątowej miejsca dodania (lub usunięcia) ciężarka korekcyjnego z wirnika odbywa się w miejscu instalacji ciężarka próbnego w biegunowym układzie współrzędnych. Kierunek liczenia pokrywa się z kierunkiem kąta obrotu wirnika.
- W przypadku wyważania na łopatach – wyważona łopata wirnika, oznaczona jako pozycja 1, pokrywa się z miejscem montażu obciążnika próbnego. Numer referencyjny kierunku łopaty wyświetlany na wyświetlaczu komputera jest zgodny z kierunkiem obrotu wirnika.
- W tej wersji programu domyślnie przyjęto, że na wirnik zostanie dodany ciężarek korekcyjny. Świadczy o tym znacznik ustawiony w polu "Dodawanie". W przypadku korekty niewyważenia poprzez usunięcie ciężarka (np. poprzez wiercenie) należy dodać znacznik w polu "Usunięcie", wówczas położenie kątowe ciężarka korekcyjnego zmieni się automatycznie o 180°.
Eliminacja mimośrodowości trzpienia (wyważanie indeksowe) – dwie płaszczyzny
Jeśli podczas wyważania wirnik jest zainstalowany w cylindrycznym trzpieniu, mimośrodowość trzpienia może wprowadzić dodatkowy błąd. Aby wyeliminować ten błąd, należy obrócić wirnik w trzpieniu o 180 stopni i wykonać dodatkowy rozruch. Nazywa się to wyważaniem indeksowym.
Aby przeprowadzić wyważanie indeksowe, w programie Balanset-1A dostępna jest specjalna opcja. Po zaznaczeniu opcji Eliminacja mimośrodowości trzpienia w oknie wyważania pojawia się dodatkowa sekcja RunEcc.
Rys. 7.45. Okno robocze równoważenia indeksu.
Po uruchomieniu Run # 2 (Trial mass Plane 2) pojawi się okno
Rys. 7.46. Okna uwagi
Po zamontowaniu wirnika z obrotem o 180° należy wykonać procedurę Run Ecc. Program automatycznie obliczy rzeczywistą niewyważenie wirnika bez wpływu na mimośrodowość trzpienia.
7.6 Tryb wykresów
Pracę w trybie "Wykresy" rozpoczynamy od okna początkowego (patrz rys. 7.1) poprzez naciśnięcie przycisku "F8 – Wykresy". Następnie otwiera się okno "Pomiar drgań na dwóch kanałach. Wykresy" (patrz rys. 7.19).
Rys. 7.47. Okno operacyjne "Pomiar drgań na dwóch kanałach. Wykresy".
Podczas pracy w tym trybie możliwe jest wykreślenie czterech wersji wykresu drgań.
Pierwsza wersja pozwala uzyskać funkcję osi czasu całkowitych drgań (prędkości drgań) na pierwszym i drugim kanale pomiarowym.
Druga wersja pozwala uzyskać wykresy drgań (prędkości drgań), które występują na częstotliwości obrotowej i jej wyższych składowych harmonicznych.
Wykresy te są uzyskiwane w wyniku synchronicznego filtrowania ogólnej funkcji czasu drgań.
Trzecia wersja zawiera wykresy drgań z wynikami analizy harmonicznej.
Czwarta wersja umożliwia uzyskanie wykresu wibracji z wynikami analizy widma.
Wykresy ogólnych drgań
Aby wykreślić ogólny wykres drgań w oknie operacyjnym ""Pomiar drgań na dwóch kanałach. Wykresy"konieczne jest wybranie trybu pracy"ogólne wibracje" klikając odpowiedni przycisk. Następnie w polu "Czas trwania w sekundach" ustaw pomiar drgań, klikając przycisk «▼» i wybierz z listy rozwijanej żądany czas trwania procesu pomiaru, który może wynosić 1, 5, 10, 15 lub 20 sekund;
Po przygotowaniu naciśnij (kliknij) przycisk ""F9-Pomiar", po czym rozpocznie się proces pomiaru drgań jednocześnie na dwóch kanałach.
Po zakończeniu procesu pomiarowego w oknie operacyjnym pojawiają się wykresy funkcji czasu drgań całkowitych kanału pierwszego (czerwony) i drugiego (zielony) (patrz rys. 7.47).
Na tych wykresach czas jest wykreślany na osi X, a amplituda prędkości drgań (mm/s) jest wykreślana na osi Y.
Rys. 7.48. Okno operacyjne do wyświetlania funkcji czasowej wykresów drgań całkowitych
Na tych wykresach znajdują się również znaczniki (w kolorze niebieskim) łączące wykresy ogólnych wibracji z częstotliwością obrotów wirnika. Ponadto każdy znak wskazuje początek (koniec) następnego obrotu wirnika.
W celu zmiany skali wykresu na osi X można użyć suwaka wskazanego strzałką na rys. 7.20.
Wykresy wibracji 1x
Aby narysować wykres drgań 1x w oknie operacyjnym ""Pomiar drgań na dwóch kanałach. Wykresy"konieczne jest wybranie trybu pracy"1x wibracja"klikając odpowiedni przycisk.
Następnie pojawia się okno operacyjne "1x wibracja".
Naciśnij (kliknij) "F9-Pomiar", po czym rozpocznie się proces pomiaru drgań jednocześnie na dwóch kanałach.
Rys. 7.49. Okno operacyjne do wyświetlania wykresów drgań 1x.
Po zakończeniu procesu pomiarowego i matematycznym obliczeniu wyników (synchroniczne filtrowanie funkcji czasu drgań całkowitych) na wyświetlaczu w oknie głównym w okresie równym jeden obrót wirnika pojawiają się wykresy 1x wibracja na dwóch kanałach.
W tym przypadku wykres dla pierwszego kanału jest przedstawiony na czerwono, a dla drugiego na zielono. Na tych wykresach kąt obrotu wirnika jest wykreślany (od znaku do znaku) na osi X, a amplituda prędkości drgań (mm/s) jest wykreślana na osi Y.
Dodatkowo w górnej części okna roboczego (po prawej stronie przycisku ""F9 – Pomiar"") wartości liczbowe pomiarów drgań obu kanałów, podobne do tych, które otrzymujemy w ""Miernik wibracji"tryb, są wyświetlane.
W szczególności: Wartość RMS drgań całkowitych (V1s, V2s), wielkość RMS (V1o, V2o) i fazę (Fi, Fj) drgań 1x i prędkości obrotowej wirnika (Nrev).
Wykresy drgań z wynikami analizy harmonicznej
Aby wykreślić wykres z wynikami analizy harmonicznej w oknie operacyjnym ""Pomiar drgań na dwóch kanałach. Wykresy"konieczne jest wybranie trybu pracy"Analiza harmoniczna"klikając odpowiedni przycisk.
Następnie pojawia się okno operacyjne umożliwiające jednoczesne wyświetlanie wykresów funkcji chwilowej i widma aspektów harmonicznych drgań, których okres jest równy lub wielokrotny częstotliwości obrotu wirnika.
Uwaga!
Podczas pracy w tym trybie konieczne jest użycie czujnika kąta fazowego, który synchronizuje proces pomiaru z częstotliwością wirnika maszyn, do których czujnik jest ustawiony.
Rys. 7.50. Harmoniczne okna operacyjnego drgań 1x.
Po przygotowaniu naciśnij (kliknij) przycisk ""F9-Pomiar", po czym rozpocznie się proces pomiaru drgań jednocześnie na dwóch kanałach.
Po zakończeniu pomiaru w oknie operacyjnym pojawiają się wykresy funkcji czasu (wykres górny) i harmoniczne drgań 1x (wykres dolny).
Liczba składowych harmonicznych jest wykreślana na osi X, a wartość skuteczna prędkości drgań (mm/s) jest wykreślana na osi Y.
Wykresy dziedziny czasu i widma drgań
Aby narysować wykres widmowy użyj ""F5-Spectrum"" zakładka:
Następnie pojawia się okno operacyjne umożliwiające jednoczesne wyświetlanie wykresów fal i widma drgań.
Rys. 7.51. Okno operacyjne do generowania widma drgań.
Po przygotowaniu naciśnij (kliknij) przycisk ""F9-Pomiar", po czym rozpocznie się proces pomiaru drgań jednocześnie na dwóch kanałach.
Po zakończeniu pomiaru w oknie operacyjnym pojawiają się wykresy funkcji czasu (wykres górny) i widmo drgań (wykres dolny).
Częstotliwość drgań jest wykreślana na osi X, a wartość skuteczna prędkości drgań (mm/s) jest wykreślana na osi Y.
W tym przypadku wykres dla pierwszego kanału jest przedstawiony na czerwono, a dla drugiego na zielono.
8. Ogólne instrukcje dotyczące obsługi i konserwacji urządzenia
8.1 Kryteria jakości bilansowania (norma ISO 2372)
Jakość wyważania można ocenić za pomocą poziomów drgań ustalonych w normie ISO 2372. Poniższa tabela przedstawia dopuszczalne poziomy drgań dla różnych klas maszyn:
| Klasa maszyny | Dobry (mm/sek. średniokwadratowa) |
Do przyjęcia (mm/sek. średniokwadratowa) |
Nadal akceptowalne (mm/sek. średniokwadratowa) |
Gorszący (mm/sek. średniokwadratowa) |
|---|---|---|---|---|
| Klasa 1 Małe maszyny na sztywnych fundamentach (silniki do 15 kW) |
< 0.7 | 0.7 - 1.8 | 1.8 - 4.5 | > 4.5 |
| Klasa 2 Maszyny średnie bez fundamentów (silniki 15-75 kW), mechanizmy napędowe do 300 kW |
< 1.1 | 1.1 - 2.8 | 2.8 - 7.1 | > 7.1 |
| Klasa 3 Duże maszyny na sztywnych fundamentach (sprzęt powyżej 300 kW) |
< 1.8 | 1.8 - 4.5 | 4.5 - 11 | > 11 |
| Klasa 4 Duże maszyny na lekkich fundamentach (sprzęt powyżej 300 kW) |
< 2.8 | 2.8 - 7.1 | 7.1 - 18 | > 18 |
Uwaga: Wartości te stanowią wskazówki do oceny jakości wyważenia. Zawsze należy zapoznać się ze specyfikacjami producenta sprzętu oraz normami obowiązującymi dla danego zastosowania.
8.2 Wymagania dotyczące konserwacji
🔧 Regularna konserwacja
- ✓Regularna kalibracja czujników zgodnie ze specyfikacjami producenta
- ✓Utrzymuj czujniki w czystości i bez zanieczyszczeń magnetycznych
- ✓Przechowuj sprzęt w futerale ochronnym, gdy nie jest używany.
- ✓Chroń czujnik laserowy przed kurzem i wilgocią
- ✓Regularnie sprawdzaj połączenia kablowe pod kątem zużycia lub uszkodzeń
- ✓Aktualizuj oprogramowanie zgodnie z zaleceniami producenta
- ✓Utrzymuj kopie zapasowe ważnych danych bilansujących
📋 Normy konserwacyjne UE
Konserwacja sprzętu musi być zgodna z:
- Norma EN ISO 9001: Wymagania dotyczące systemów zarządzania jakością
- EN 13306: Terminologia i definicje dotyczące konserwacji
- EN 15341: Kluczowe wskaźniki efektywności konserwacji
- Regularne kontrole bezpieczeństwa zgodnie z dyrektywą maszynową UE
ZAŁĄCZNIK 1. WYWAŻANIE WIRNIKA
Wirnik to element obracający się wokół określonej osi i utrzymywany przez powierzchnie nośne w podporach. Powierzchnie nośne wirnika przenoszą ciężar na podpory za pośrednictwem łożysk tocznych lub ślizgowych. Używając terminu "powierzchnia nośna", mamy na myśli po prostu czop* lub powierzchnie zastępujące czop.
*Czosnek (niem. Zapfen, co znaczy "czop", "sworzeń") – część wału lub osi, która jest podtrzymywana przez uchwyt (skrzynkę łożyskową).
Rys. 1 Wirnik i siły odśrodkowe.
W idealnie wyważonym wirniku jego masa jest rozłożona symetrycznie względem osi obrotu. Oznacza to, że każdy element wirnika może odpowiadać innemu elementowi umieszczonemu symetrycznie względem osi obrotu. Podczas obrotu na każdy element wirnika działa siła odśrodkowa skierowana w kierunku promieniowym (prostopadłym do osi obrotu wirnika). W wyważonym wirniku siła odśrodkowa oddziałująca na dowolny element wirnika jest równoważona przez siłę odśrodkową oddziałującą na element symetryczny. Na przykład, elementy 1 i 2 (pokazane na rys. 1 i pokolorowane na zielono) są pod wpływem sił odśrodkowych F1 i F2: równych co do wartości i absolutnie przeciwnych w kierunkach. Jest to prawdą dla wszystkich symetrycznych elementów wirnika, a zatem całkowita siła odśrodkowa wpływająca na wirnik jest równa 0, wirnik jest zrównoważony. Jeśli jednak symetria wirnika zostanie złamana (na rysunku 1 element asymetryczny jest zaznaczony na czerwono), wówczas na wirnik zaczyna działać niezrównoważona siła odśrodkowa F3.
Podczas obrotu siła ta zmienia kierunek wraz z obrotem wirnika. Obciążenie dynamiczne wynikające z tej siły jest przenoszone na łożyska, co prowadzi do ich przyspieszonego zużycia. Dodatkowo, pod wpływem tej zmiennej siły, następuje cykliczne odkształcanie się podpór i fundamentu, na którym zamocowany jest wirnik, co powoduje drgania. Aby wyeliminować niewyważenie wirnika i towarzyszące mu drgania, konieczne jest zastosowanie mas wyważających, które przywrócą symetrię wirnika.
Wyważanie wirnika to operacja mająca na celu wyeliminowanie niewyważenia poprzez dodanie mas wyważających.
Zadaniem równoważenia jest znalezienie wartości i miejsca (kąta) instalacji jednej lub więcej mas równoważących.
Rodzaje wirników i niewyważenie
Biorąc pod uwagę wytrzymałość materiału wirnika i wielkość oddziałujących na niego sił odśrodkowych, wirniki można podzielić na dwa typy: sztywne i elastyczne.
Wirniki sztywne w warunkach pracy pod wpływem siły odśrodkowej mogą ulec nieznacznemu odkształceniu, jednak wpływ tego odkształcenia w obliczeniach można z tego powodu pominąć.
Z drugiej strony, odkształcenia wirników elastycznych nigdy nie powinny być zaniedbywane. Odkształcenie wirników elastycznych komplikuje rozwiązanie problemu wyważania i wymaga zastosowania innych modeli matematycznych w porównaniu z zadaniem wyważania wirników sztywnych. Ważne jest, aby wspomnieć, że ten sam wirnik przy niskich prędkościach obrotowych może zachowywać się jak sztywny, a przy wysokich prędkościach będzie zachowywał się jak elastyczny. W dalszej części rozważymy tylko wyważanie sztywnych wirników.
W zależności od rozkładu niewyważonych mas na całej długości wirnika, można wyróżnić dwa rodzaje niewyważenia – statyczne i dynamiczne. To samo dotyczy wyważenia statycznego i dynamicznego wirnika.
Niewyważenie statyczne wirnika występuje bez jego obrotu. Innymi słowy, wirnik pozostaje w spoczynku, gdy jest pod wpływem grawitacji, a dodatkowo obraca "punkt ciężkości" w dół. Przykład wirnika z niewyważeniem statycznym przedstawiono na rys. 2.
Rys.2
Nierównowaga dynamiczna występuje tylko wtedy, gdy wirnik się obraca.
Przykład wirnika z niewyważeniem dynamicznym przedstawiono na rys. 3.
Rys.3. Niewyważenie dynamiczne wirnika - para sił odśrodkowych
W tym przypadku niezrównoważone, jednakowe masy M1 i M2 znajdują się na różnych powierzchniach – w różnych miejscach wzdłuż wirnika. W pozycji statycznej, tj. gdy wirnik się nie obraca, na wirnik może oddziaływać jedynie grawitacja, a zatem masy będą się wzajemnie równoważyć. W dynamice, gdy wirnik się obraca, na masy M1 i M2 zaczynają oddziaływać siły odśrodkowe FЎ1 i FЎ2. Siły te mają tę samą wartość i przeciwny kierunek. Ponieważ jednak znajdują się one w różnych miejscach wzdłuż wału i nie leżą na tej samej linii, siły te nie kompensują się. Siły FЎ1 i FЎ2 tworzą moment działający na wirnik. Dlatego to niezrównoważenie ma inną nazwę "chwilowe". W związku z tym, nieskompensowane siły odśrodkowe działają na podpory łożysk, co może znacznie przekroczyć siły, na których polegaliśmy, a także skrócić żywotność łożysk.
Ponieważ ten rodzaj niewyważenia występuje tylko w dynamice podczas wirowania wirnika, nazywa się je dynamicznym. Nie można go wyeliminować poprzez wyważanie statyczne (tzw. "na noże") ani w żaden inny podobny sposób. Aby wyeliminować niewyważenie dynamiczne, konieczne jest ustawienie dwóch ciężarków kompensacyjnych, które wytworzą moment o równej wartości i przeciwnym zwrocie do momentu pochodzącego od mas M1 i M2. Masy kompensacyjne nie muszą być zamontowane naprzeciwko mas M1 i M2 i mieć im równą wartość. Najważniejsze jest to, aby wytworzyły moment, który w pełni kompensuje moment w momencie niewyważenia.
Ogólnie rzecz biorąc, masy M1 i M2 mogą nie być sobie równe, co oznacza połączenie niewyważenia statycznego i dynamicznego. Teoretycznie udowodniono, że aby wyeliminować niewyważenie sztywnego wirnika, konieczne i wystarczające jest zamontowanie dwóch obciążników rozmieszczonych wzdłuż jego długości. Obciążniki te będą kompensować zarówno moment wynikający z niewyważenia dynamicznego, jak i siłę odśrodkową wynikającą z asymetrii masy względem osi wirnika (niewyważenie statyczne). Jak zwykle niewyważenie dynamiczne jest typowe dla długich wirników, takich jak wały, a statyczne – dla wąskich. Jeśli jednak wąski wirnik zostanie zamontowany skośnie względem osi lub, co gorsza, zdeformowany (tzw. "kołysanie kół"), w takim przypadku wyeliminowanie niewyważenia dynamicznego będzie trudne (patrz rys. 4), ze względu na trudności z ustawieniem obciążników korygujących, które wytworzyłyby odpowiedni moment kompensacyjny.
Rys. 4 Dynamiczne wyważanie chwiejącego się koła
Ponieważ wąskie ramię wirnika generuje krótki moment, może to wymagać zastosowania obciążników korekcyjnych o dużej masie. Jednocześnie jednak występuje dodatkowa tzw. "nierównowaga indukowana" związana z odkształceniem wąskiego wirnika pod wpływem sił odśrodkowych pochodzących od mas korekcyjnych.
Zobacz przykład:
"Metodyczne instrukcje dotyczące wyważania wirników sztywnych" ISO 1940-1:2003 Drgania mechaniczne - Wymagania dotyczące jakości wyważenia wirników w stanie stałym (sztywnym) - Część 1: Specyfikacja i weryfikacja tolerancji wyważenia
Jest to widoczne w przypadku wąskich kół wentylatora, które oprócz nierównowagi mocy wpływają również na nierównowagę aerodynamiczną. Należy pamiętać, że niewyważenie aerodynamiczne, a właściwie siła aerodynamiczna, jest wprost proporcjonalna do prędkości kątowej wirnika, a do jej kompensacji wykorzystywana jest siła odśrodkowa masy korygującej, która jest proporcjonalna do kwadratu prędkości kątowej. Dlatego efekt wyważenia może wystąpić tylko przy określonej częstotliwości wyważania. Przy innych prędkościach występowałaby dodatkowa luka. To samo można powiedzieć o siłach elektromagnetycznych w silniku elektromagnetycznym, które są również proporcjonalne do prędkości kątowej. Innymi słowy, niemożliwe jest wyeliminowanie wszystkich przyczyn wibracji mechanizmu za pomocą jakichkolwiek środków wyważania.
Podstawy wibracji
Wibracje są reakcją konstrukcji mechanizmu na działanie cyklicznej siły wymuszającej. Siła ta może mieć różny charakter.
- Siła odśrodkowa powstająca w wyniku niewyważenia wirnika jest siłą nieskompensowaną, działającą na "punkt ciężkości". W szczególności ta siła, a także wywoływane przez nią drgania, są eliminowane przez wyważenie wirnika.
- Siły oddziałujące, które mają charakter "geometryczny" i wynikają z błędów w produkcji i montażu współpracujących części. Siły te mogą wystąpić na przykład z powodu nieokrągłości czopa wału, błędów w profilach zębów kół zębatych, falistości bieżni łożysk, niewspółosiowości współpracujących wałów itp. W przypadku nieokrągłości czopów, oś wału ulegnie przesunięciu w zależności od kąta obrotu wału. Chociaż drgania te występują przy prędkości obrotowej wirnika, ich wyeliminowanie poprzez wyważenie jest praktycznie niemożliwe.
- Siły aerodynamiczne wynikające z obrotu wentylatorów wirnika i innych mechanizmów łopatkowych. Siły hydrodynamiczne wynikające z obrotu wirników pomp hydraulicznych, turbin itp.
- Siły elektromagnetyczne powstające podczas pracy maszyn elektrycznych na skutek np. asymetrii uzwojeń wirnika, obecności zwartych zwojów itp.
Wielkość drgań (na przykład ich amplituda AB) zależy nie tylko od wielkości siły wzbudzającej Fт działającej na mechanizm z częstotliwością kołową ω, ale także od sztywności k konstrukcji mechanizmu, jego masy m oraz współczynnika tłumienia C.
Do pomiaru drgań i wyważenia mechanizmów można wykorzystać różne typy czujników, w tym:
- czujniki drgań bezwzględnych przeznaczone do pomiaru przyspieszenia drgań (akcelerometry) i czujniki prędkości drgań;
- czujniki drgań względnych wiroprądowe lub pojemnościowe, przeznaczone do pomiaru drgań.
W niektórych przypadkach (gdy struktura mechanizmu na to pozwala) czujniki siły mogą być również wykorzystywane do badania jego masy wibracyjnej.
W szczególności są one szeroko stosowane do pomiaru masy wibracyjnej podpór wyważarek z twardym łożyskiem.
Dlatego wibracje są reakcją mechanizmu na wpływ sił zewnętrznych. Wielkość drgań zależy nie tylko od wielkości siły działającej na mechanizm, ale także od sztywności mechanizmu. Dwie siły o tej samej wielkości mogą prowadzić do różnych drgań. W mechanizmach ze sztywną konstrukcją nośną, nawet przy niewielkich drganiach, dynamiczne obciążniki mogą mieć znaczący wpływ na zespoły łożyskowe. Dlatego podczas wyważania mechanizmów ze sztywnymi nogami stosuje się czujniki siły i wibracji (akcelerometry wibracyjne). Czujniki wibracji są stosowane tylko w mechanizmach ze stosunkowo elastycznymi podporami, gdy działanie niezrównoważonych sił odśrodkowych prowadzi do zauważalnego odkształcenia podpór i wibracji. Czujniki siły są stosowane w sztywnych podporach, nawet jeśli znaczne siły wynikające z niewyważenia nie prowadzą do znaczących wibracji.
Rezonans konstrukcji
Wspomnieliśmy wcześniej, że wirniki dzielą się na sztywne i elastyczne. Sztywności lub elastyczności wirnika nie należy mylić ze sztywnością lub mobilnością podpór (fundamentów), na których znajduje się wirnik. Wirnik jest uważany za sztywny, gdy można pominąć jego odkształcenie (zginanie) pod działaniem sił odśrodkowych. Odkształcenie elastycznego wirnika jest stosunkowo duże: nie można go pominąć.
W tym artykule zajmiemy się wyłącznie wyważaniem wirników sztywnych. Wirnik sztywny (nieodkształcalny) może być z kolei osadzony na sztywnych lub ruchomych (plastycznych) podporach. Oczywiste jest, że sztywność/mobilność podpór jest względna i zależy od prędkości obrotowej wirnika oraz wielkości powstających sił odśrodkowych. Umowną granicą jest częstotliwość swobodnych drgań podpór/fundamentu wirnika. W układach mechanicznych kształt i częstotliwość swobodnych drgań są określone przez masę i sprężystość elementów układu mechanicznego. Oznacza to, że częstotliwość drgań własnych jest wewnętrzną cechą układu mechanicznego i nie zależy od sił zewnętrznych. Odchylone od stanu równowagi podpory mają tendencję do powrotu do położenia równowagi dzięki sprężystości. Jednak ze względu na bezwładność masywnego wirnika proces ten ma charakter drgań tłumionych. Te drgania są własnymi drganiami układu wirnik-podpora. Ich częstotliwość zależy od stosunku masy wirnika do sprężystości podpór.
Gdy wirnik zaczyna się obracać, a częstotliwość jego obrotów zbliża się do częstotliwości jego własnych oscylacji, amplituda drgań gwałtownie wzrasta, co może nawet doprowadzić do zniszczenia konstrukcji.
Istnieje zjawisko rezonansu mechanicznego. W obszarze rezonansu zmiana prędkości obrotowej o 100 obr/min może prowadzić do dziesięciokrotnego wzrostu drgań. W takim przypadku (w obszarze rezonansu) faza drgań zmienia się o 180°.
Jeśli konstrukcja mechanizmu jest źle zaprojektowana, a prędkość robocza wirnika jest bliska częstotliwości drgań własnych, działanie mechanizmu staje się niemożliwe z powodu niedopuszczalnie wysokich drgań. Standardowe metody wyważania również są niemożliwe, ponieważ parametry zmieniają się drastycznie nawet przy niewielkiej zmianie prędkości obrotowej. Stosowane są specjalne metody z zakresu wyważania rezonansowego, ale nie zostały one dobrze opisane w tym artykule. Możliwe jest określenie częstotliwości drgań własnych mechanizmu podczas wybiegu (gdy wirnik jest wyłączony) lub poprzez uderzenie, a następnie analiza widmowa odpowiedzi układu na wstrząs. "Balanset-1" umożliwia określenie częstotliwości drgań własnych konstrukcji mechanicznych za pomocą tych metod.
W przypadku mechanizmów, których prędkość robocza jest wyższa niż częstotliwość rezonansowa, czyli pracujących w trybie rezonansowym, podpory są uważane za ruchome, a do pomiaru wykorzystywane są czujniki drgań, głównie akcelerometry drgań, które mierzą przyspieszenie elementów konstrukcyjnych. W przypadku mechanizmów pracujących w trybie twardego łożyska, podpory są uważane za sztywne. W tym przypadku stosowane są czujniki siły.
Modele liniowe i nieliniowe układu mechanicznego
Modele matematyczne (liniowe) są wykorzystywane do obliczeń podczas wyważania sztywnych wirników. Liniowość modelu oznacza, że jeden model jest wprost proporcjonalnie (liniowo) zależny od drugiego. Na przykład, jeśli nieskompensowana masa wirnika zostanie podwojona, wartość drgań zostanie odpowiednio podwojona. W przypadku sztywnych wirników można użyć modelu liniowego, ponieważ takie wirniki nie są zdeformowane. W przypadku wirników elastycznych nie jest już możliwe zastosowanie modelu liniowego. W przypadku elastycznego wirnika, wraz ze wzrostem masy ciężkiego punktu podczas obrotu, nastąpi dodatkowe odkształcenie, a oprócz masy zwiększy się również promień ciężkiego punktu. Dlatego w przypadku elastycznego wirnika drgania wzrosną ponad dwukrotnie, a zwykłe metody obliczeniowe nie będą działać. Ponadto naruszenie liniowości modelu może prowadzić do zmiany sprężystości podpór przy ich dużych odkształceniach, na przykład, gdy małe odkształcenia podpór działają na niektóre elementy konstrukcyjne, a gdy duże w pracy obejmują inne elementy konstrukcyjne. Dlatego niemożliwe jest zrównoważenie mechanizmów, które nie są zamocowane u podstawy i, na przykład, są po prostu ustawione na podłodze. Przy znacznych wibracjach siła niewyważenia może oderwać mechanizm od podłogi, tym samym znacząco zmieniając charakterystykę sztywności układu. Nogi silnika muszą być solidnie zamocowane, śruby dokręcone, grubość podkładek musi zapewniać wystarczającą sztywność itp. W przypadku uszkodzonych łożysk możliwe jest znaczne przemieszczenie wału i jego uderzeń, co doprowadzi również do naruszenia liniowości i niemożności przeprowadzenia wysokiej jakości wyważania.
Metody i urządzenia do wyważania
Jak wspomniano powyżej, wyważanie to proces łączenia głównej centralnej osi bezwładności z osią obrotu wirnika.
Określony proces może zostać wykonany na dwa sposoby.
Pierwsza metoda obejmuje obróbkę osi wirnika, która jest wykonywana w taki sposób, aby oś przechodząca przez środki sekcji osi z główną centralną osią bezwładności wirnika. Technika ta jest rzadko stosowana w praktyce i nie będzie szczegółowo omawiana w tym artykule.
Druga (najczęstsza) metoda polega na przesuwaniu, instalowaniu lub usuwaniu mas korekcyjnych na wirniku, które są umieszczane w taki sposób, aby oś bezwładności wirnika znajdowała się jak najbliżej osi jego obrotu.
Przesuwanie, dodawanie lub usuwanie mas korekcyjnych podczas wyważania może być wykonywane przy użyciu różnych operacji technologicznych, w tym: wiercenia, frezowania, napawania, spawania, wkręcania lub wykręcania śrub, wypalania wiązką lasera lub wiązką elektronów, elektrolizy, spawania elektromagnetycznego itp.
Proces równoważenia można przeprowadzić na dwa sposoby:
- wirniki wyważone, zespół (w swoich własnych łożyskach);
- wyważanie wirników na wyważarkach.
Do wyważania wirników w ich własnych łożyskach zwykle używamy specjalistycznych urządzeń (zestawów) wyważających, które pozwalają nam mierzyć drgania wyważonego wirnika przy prędkości jego obrotu w postaci wektorowej, tj. mierzyć zarówno amplitudę, jak i fazę drgań.
Obecnie urządzenia te są produkowane w oparciu o technologię mikroprocesorową i (oprócz pomiaru i analizy drgań) zapewniają automatyczne obliczanie parametrów obciążników korekcyjnych, które należy zainstalować na wirniku w celu skompensowania jego niewyważenia.
Urządzenia te obejmują:
- jednostka pomiarowo-obliczeniowa, zbudowana na bazie komputera lub sterownika przemysłowego;
- dwa (lub więcej) czujniki drgań;
- czujnik kąta fazowego;
- sprzęt do montażu czujników na obiekcie;
- specjalistyczne oprogramowanie przeznaczone do wykonywania pełnego cyklu pomiaru parametrów niewyważenia wirnika w jednej, dwóch lub więcej płaszczyznach korekcji.
Do wyważania wirników na wyważarkach, oprócz specjalistycznego urządzenia wyważającego (układu pomiarowego maszyny), konieczne jest posiadanie "mechanizmu odwijającego", którego zadaniem jest zamocowanie wirnika na podporach i zapewnienie jego obrotu ze stałą prędkością.
Obecnie najpopularniejsze wyważarki występują w dwóch rodzajach:
- nadmiernie rezonansowy (z elastycznymi podporami);
- łożysko twarde (ze sztywnymi podporami).
Maszyny nadrezonansowe mają stosunkowo elastyczne podpory, wykonane na przykład na bazie płaskich sprężyn.
Naturalna częstotliwość oscylacji tych wsporników jest zwykle 2-3 razy niższa niż prędkość wirnika zrównoważonego, który jest na nich zamontowany.
Czujniki drgań (akcelerometry, czujniki prędkości drgań itp.) są zwykle używane do pomiaru drgań podpór maszyny rezonansowej.
W wyważarkach z twardym łożyskiem stosowane są stosunkowo sztywne podpory, których częstotliwości drgań własnych powinny być 2-3 razy wyższe niż prędkość wyważanego wirnika.
Czujniki siły są zwykle używane do pomiaru ciężaru wibracji na podporach maszyny.
Zaletą maszyn do wyważania łożysk twardych jest to, że można je wyważać przy stosunkowo niskich prędkościach wirnika (do 400-500 obr./min), co znacznie upraszcza konstrukcję maszyny i jej posadowienie, a także zwiększa wydajność i bezpieczeństwo wyważania.
Technika równoważenia
⚠️ Wyważanie eliminuje jedynie drgania spowodowane asymetrią rozkładu masy wirnika względem jego osi obrotu. Innych rodzajów drgań nie da się wyeliminować poprzez wyważanie!
Wyważanie jest przedmiotem technicznie sprawnych mechanizmów, których konstrukcja zapewnia brak rezonansów przy prędkości roboczej, bezpiecznie zamocowanych na fundamencie, zainstalowanych w sprawnych łożyskach.
🚫 Uszkodzony mechanizm podlega naprawie, a dopiero potem wyważeniu. W przeciwnym razie jakościowe wyważenie jest niemożliwe.
Wyważanie nie może zastąpić naprawy!
Głównym zadaniem wyważania jest znalezienie masy i miejsca (kąta) instalacji ciężarków kompensacyjnych, które są równoważone przez siły odśrodkowe.
Jak wspomniano powyżej, w przypadku sztywnych wirników zazwyczaj konieczne i wystarczające jest zainstalowanie dwóch obciążników kompensacyjnych. Wyeliminuje to zarówno statyczne, jak i dynamiczne niewyważenie wirnika. Ogólny schemat pomiaru drgań podczas wyważania wygląda następująco:
Rys. 5 Wyważanie dynamiczne - płaszczyzny korekcyjne i punkty pomiarowe
Czujniki drgań są instalowane na wspornikach łożysk w punktach 1 i 2. Znacznik prędkości jest zamocowany bezpośrednio na wirniku, zazwyczaj przyklejona jest taśma odblaskowa. Znacznik prędkości jest wykorzystywany przez tachometr laserowy do określenia prędkości wirnika i fazy sygnału wibracyjnego.
rys. 6. Montaż czujników podczas wyważania w dwóch płaszczyznach z wykorzystaniem Balanset-1
1,2-czujniki wibracji, 3-fazowe, 4-jednostka pomiarowa USB, 5-laptop
W większości przypadków wyważanie dynamiczne jest przeprowadzane metodą trzech uruchomień. Metoda ta opiera się na fakcie, że ciężarki testowe o znanej już masie są instalowane na wirniku szeregowo w 1 i 2 płaszczyznach; tak więc masy i miejsce instalacji ciężarków wyważających są obliczane na podstawie wyników zmiany parametrów drgań.
Miejsce montażu ciężarka nazywa się płaszczyzną korekcyjną. Zazwyczaj płaszczyzny korekcyjne wybiera się w obszarze podpór łożyskowych, na których osadzony jest wirnik.
Pomiar początkowych drgań odbywa się podczas pierwszego uruchomienia. Następnie, bliżej jednej z podpór, na wirniku montowany jest obciążnik próbny o znanej masie. Następnie przeprowadzany jest drugi rozruch i mierzone są parametry drgań, które powinny ulec zmianie po zamontowaniu obciążnika próbnego. Następnie obciążnik próbny z pierwszej płaszczyzny jest usuwany i instalowany w drugiej płaszczyźnie. Podczas trzeciego uruchomienia mierzone są parametry drgań. Po zdjęciu obciążnika próbnego program automatycznie oblicza masę i miejsce (kąty) montażu obciążników wyważających.
Celem ustawienia ciężarków testowych jest określenie, w jaki sposób system reaguje na zmianę niewyważenia. Gdy znamy masy i położenie ciężarków próbnych, program może obliczyć tak zwane współczynniki wpływu, pokazujące, jak wprowadzenie znanego niewyważenia wpływa na parametry drgań. Współczynniki wpływu są charakterystyką samego układu mechanicznego i zależą od sztywności podpór i masy (bezwładności) układu wirnik-podpora.
Dla tego samego typu mechanizmów o tej samej konstrukcji współczynniki wpływu będą podobne. Można je zapisać w pamięci komputera i wykorzystać później do wyważania tego samego typu mechanizmów bez przeprowadzania testów, co znacznie poprawia wydajność wyważania. Należy również pamiętać, że masa obciążników testowych powinna być dobrana w taki sposób, aby parametry drgań różniły się znacznie podczas montażu obciążników testowych. W przeciwnym razie błąd w obliczaniu współczynników wpływu wzrasta, a jakość wyważania pogarsza się.
Instrukcja obsługi urządzenia Balanset-1 zawiera wzór, za pomocą którego można w przybliżeniu określić masę obciążnika próbnego, w zależności od masy i prędkości obrotowej wyważonego wirnika. Jak widać na rys. 1, siła odśrodkowa działa w kierunku promieniowym, tj. prostopadle do osi wirnika. Dlatego czujniki drgań powinny być instalowane tak, aby ich oś czułości była również skierowana w kierunku promieniowym. Zazwyczaj sztywność fundamentu w kierunku poziomym jest mniejsza, więc drgania w kierunku poziomym są wyższe. Dlatego, aby zwiększyć czułość czujników, należy je instalować tak, aby ich oś czułości była również skierowana poziomo. Chociaż nie ma tu zasadniczej różnicy. Oprócz drgań w kierunku promieniowym, konieczne jest kontrolowanie drgań w kierunku osiowym, wzdłuż osi obrotu wirnika. Drgania te są zazwyczaj spowodowane nie niewyważeniem, ale innymi przyczynami, głównie niewspółosiowością i niewspółosiowością wałów połączonych sprzęgłem. Drgania te nie są eliminowane przez wyważenie, w takim przypadku wymagane jest osiowanie. W praktyce, zazwyczaj w takich mechanizmach występuje niewyważenie wirnika i niewspółosiowość wałów, co znacznie utrudnia eliminację drgań. W takich przypadkach należy najpierw wyosiować, a następnie wyważyć mechanizm. (Chociaż przy silnym niewyważeniu momentu obrotowego, drgania występują również w kierunku osiowym z powodu "skręcenia" konstrukcji fundamentu).
Dokładność pomiaru i analiza błędów
Zrozumienie dokładności pomiaru ma kluczowe znaczenie dla profesjonalnego wyważania. Balanset-1A zapewnia następującą precyzję pomiaru:
| Parametr | Wzór dokładności | Przykład (dla wartości typowych) |
|---|---|---|
| Prędkość drgań RMS | ±(0,1 + 0,1×Vwymierzony) mm/sek | Dla 5 mm/sek.: ±0,6 mm/sek. Dla 10 mm/sek.: ±1,1 mm/sek. |
| Częstotliwość obrotów | ±(1 + 0,005×Nwymierzony) obr./min | Dla 1000 obr./min: ±6 obr./min Dla 3000 obr./min: ±16 obr./min |
| Pomiar fazy | ±1° | Stała dokładność przy wszystkich prędkościach |
⚠️ Krytyczne dla dokładnego wyważenia
- !Ciężar próbny musi powodować zmianę amplitudy >20-30% i/lub >20-30° zmiana fazy
- !Jeśli zmiany są mniejsze, błędy pomiaru znacznie wzrastają
- !Amplituda drgań i stabilność fazy nie powinny się różnić o więcej niż 10-15% pomiędzy pomiarami
- !Jeśli odchylenie przekracza 15%, sprawdź warunki rezonansu lub problemy mechaniczne
Kryteria oceny jakości mechanizmów równoważenia
Jakość wyważania wirników (mechanizmów) można oszacować na dwa sposoby. Pierwsza metoda polega na porównaniu wartości niewyważenia resztkowego określonego podczas wyważania z tolerancją dla niewyważenia resztkowego. Określone tolerancje dla różnych klas wirników zainstalowanych w standardzie ISO 1940-1-2007. «Drgania. Wymagania dotyczące jakości wyważania wirników sztywnych. Część 1. Określanie dopuszczalnego niewyważenia".
Jednakże wdrożenie tych tolerancji nie gwarantuje w pełni niezawodności działania mechanizmu związanej z osiągnięciem minimalnego poziomu drgań. Wynika to z faktu, że drgania mechanizmu są determinowane nie tylko przez wielkość siły związanej z niewyważeniem resztkowym jego wirnika, ale również zależą od szeregu innych parametrów, w tym: sztywności K elementów konstrukcyjnych mechanizmu, jego masy M, współczynnika tłumienia i prędkości. Dlatego, aby ocenić właściwości dynamiczne mechanizmu (w tym jakość jego wyważenia), w niektórych przypadkach zaleca się ocenę poziomu drgań resztkowych mechanizmu, który jest regulowany przez szereg norm.
Najpopularniejszą normą regulującą dopuszczalne poziomy drgań mechanizmów jest ISO 10816-3:2009 Podgląd Drgania mechaniczne – Ocena drgań maszyn na podstawie pomiarów na częściach nieobrotowych – Część 3: Maszyny przemysłowe o mocy znamionowej powyżej 15 kW i prędkościach znamionowych od 120 obr./min do 15 000 obr./min mierzonych in situ.»
Z jego pomocą można ustawić tolerancję dla wszystkich typów maszyn, biorąc pod uwagę moc ich napędu elektrycznego.
Oprócz tego uniwersalnego standardu istnieje szereg wyspecjalizowanych standardów opracowanych dla określonych typów mechanizmów. Na przykład,
- ISO 14694:2003 "Wentylatory przemysłowe – Wymagania dotyczące jakości wyważenia i poziomu drgań"
- ISO 7919-1-2002 "Drgania maszyn bez ruchu posuwisto-zwrotnego. Pomiary na wałach obrotowych i kryteria oceny. Wskazówki ogólne».»
🛡️ Ważne kwestie bezpieczeństwa dla zgodności z przepisami UE
- !Wymagana ocena ryzyka: Przed przystąpieniem do operacji równoważenia ryzyka należy przeprowadzić ocenę ryzyka zgodnie z normą EN ISO 12100
- !Wykwalifikowany personel: Operacje wyważania powinny być wykonywane wyłącznie przez przeszkolony i certyfikowany personel
- !Środki ochrony osobistej: Zawsze należy stosować odpowiednie środki ochrony indywidualnej zgodnie z normami EN 166 (ochrona oczu) i EN 352 (ochrona słuchu).
- !Procedury awaryjne: Ustal jasne procedury awaryjnego wyłączania i upewnij się, że wszyscy operatorzy są z nimi zaznajomieni
- !Dokumentacja: Prowadź szczegółowe rejestry wszystkich operacji równoważenia w celu zapewnienia możliwości śledzenia i zgodności
Informacje dotyczące zgodności z przepisami UE i bezpieczeństwa
Deklaracja zgodności
Przenośny balanser Balanset-1A jest zgodny z następującymi dyrektywami i normami Unii Europejskiej:
| Dyrektywa/Norma UE | Szczegóły zgodności | Wymagania bezpieczeństwa |
|---|---|---|
| Dyrektywa maszynowa 2006/42/WE | Wymagania bezpieczeństwa dla maszyn i elementów bezpieczeństwa | Ocena ryzyka, instrukcje bezpieczeństwa, oznakowanie CE |
| Dyrektywa EMC 2014/30/UE | Wymagania dotyczące kompatybilności elektromagnetycznej | Odporność na zakłócenia elektromagnetyczne |
| Dyrektywa RoHS 2011/65/UE | Ograniczenie substancji niebezpiecznych | Komponenty bezołowiowe, bezrtęciowe i bezkadmowe |
| Dyrektywa WEEE 2012/19/UE | Zużyty sprzęt elektryczny i elektroniczny | Prawidłowe procedury utylizacji i recyklingu |
| PN-EN ISO 12100:2010 | Bezpieczeństwo maszyn – Ogólne zasady projektowania | Ocena ryzyka i redukcja ryzyka |
| EN 60825-1:2014 | Bezpieczeństwo produktów laserowych – część 1 | Wymagania bezpieczeństwa laserów klasy 2 |
| PN-EN ISO 14120:2015 | Strażnicy - Wymagania ogólne | Ochrona przed zagrożeniami związanymi z maszynami wirującymi |
Normy bezpieczeństwa elektrycznego
- ✓EN 61010-1: Wymagania bezpieczeństwa dla urządzeń elektrycznych do pomiarów, sterowania i użytku laboratoryjnego
- ✓EN 60950-1: Bezpieczeństwo urządzeń informatycznych (urządzenia zasilane przez USB)
- ✓Seria IEC 61000: Normy kompatybilności elektromagnetycznej
- ✓Napięcie robocze: 5 V DC przez USB (bardzo niskie napięcie)
- ✓Pobór mocy: < 2,5 W
- ✓Klasa ochrony: IP20 (do użytku wewnątrz pomieszczeń)
Bezpieczeństwo urządzeń obrotowych
⚠️ Obowiązkowe procedury bezpieczeństwa (EN ISO 12100)
OSTRZEŻENIE: Podczas pracy z maszynami wirującymi należy przestrzegać następujących wymogów bezpieczeństwa:
- !Norma PN-EN ISO 14118: Zapobieganie nieoczekiwanemu uruchomieniu – przed instalacją czujnika należy zastosować procedury blokowania/oznaczania
- !EN ISO 14120: Upewnij się, że wszystkie urządzenia obrotowe są odpowiednio zabezpieczone.
- !Norma PN-EN ISO 13857: Zachowaj minimalną bezpieczną odległość od obracających się części (500 mm dla ciała, 120 mm dla palców)
- !Środki ochrony osobistej: Należy nosić okulary ochronne zgodne z normą EN 166, ochronniki słuchu zgodne z normą EN 352 oraz unikać luźnej odzieży.
- !Nigdy nie instaluj czujników ani obciążników próbnych na obracających się maszynach będących w ruchu.
- !Przed instalacją czujnika upewnij się, że maszyna jest całkowicie zatrzymana i zabezpieczona.
- !Zatrzymanie awaryjne: Musi być dostępny w odległości 3 metrów od stanowiska operatora
- !Czynności wyważania powinien wykonywać wyłącznie personel wykwalifikowany i certyfikowany
Klasyfikacja bezpieczeństwa laserowego
🔴 Urządzenie laserowe klasy 2 (EN 60825-1:2014)
- Długość fali: 650 nm (czerwone światło widzialne)
- Maksymalna moc wyjściowa: < 1 mW
- Średnica belki: 3-5 mm w odległości 100 mm
- Rozbieżność: < 1,5 mrad
- Klasyfikacja bezpieczeństwa: Bezpieczny dla oczu przy chwilowej ekspozycji (< 0,25 sek.)
- Wymagane oznakowanie: "PROMIENIOWANIE LASEROWE – NIE PATRZEĆ W PROMIEŃ – PRODUKT LASEROWY KLASY 2"
- Klasa dostępu: Nieograniczony (zezwolony ogólny dostęp)
Procedury bezpieczeństwa laserowego:
- Nigdy nie wpatruj się celowo w wiązkę lasera
- Nie kieruj lasera na osoby, pojazdy ani statki powietrzne
- Unikaj patrzenia na wiązkę laserową przez instrumenty optyczne (teleskopy, lornetki)
- Uważaj na odbicia lustrzane od błyszczących powierzchni
- Wyłącz laser, gdy go nie używasz
- Natychmiast zgłaszaj wszelkie incydenty związane z narażeniem oczu.
- W przypadku dłuższej ekspozycji należy stosować okulary ochronne chroniące przed promieniowaniem laserowym (OD 2+ przy 650 nm)
Dokładność pomiaru i kalibracja
| Parametr | Dokładność | Częstotliwość kalibracji |
|---|---|---|
| Amplituda drgań | ±5% odczytu | Rocznie lub po 1000 godzinach |
| Pomiar fazy | ±1° | Rocznie |
| Prędkość obrotowa | ±0,1% odczytu | Rocznie |
| Czułość czujnika | 13 mV/(mm/s) ±10% | Podczas wymiany czujników |
Zgodność z przepisami ochrony środowiska
- ✓Środowisko operacyjne: od 5°C do 50°C, < 85% RH bez kondensacji
- ✓Środowisko przechowywania: -20°C do 70°C, < 95% RH bez kondensacji
- ✓Wysokość: Do 2000m nad poziomem morza
- ✓Odporność na wibracje: IEC 60068-2-6 (10-500 Hz, przyspieszenie 2g)
- ✓Odporność na wstrząsy: IEC 60068-2-27 (czas trwania 15 g, 11 ms)
- ✓Stopień ochrony IP: IP20 (ochrona przed ciałami stałymi > 12 mm)
Wymagania operacyjne
- ✓Operatorzy muszą przejść szkolenie w zakresie bezpieczeństwa maszyn zgodnie z normami UE
- ✓Przed użyciem wymagana jest ocena ryzyka zgodnie z normą EN ISO 12100
- ✓Konserwuj sprzęt zgodnie ze specyfikacjami producenta
- ✓Natychmiast zgłaszaj wszelkie incydenty związane z bezpieczeństwem lub awarie sprzętu.
- ✓Prowadź szczegółowe rejestry wszystkich operacji bilansowania w celu zapewnienia możliwości śledzenia
Wymagania dotyczące dokumentacji
Aby zachować zgodność z przepisami UE, należy przechowywać następującą dokumentację:
- ✓Dokumentacja oceny ryzyka zgodnie z normą EN ISO 12100
- ✓Rejestry szkoleń i certyfikatów operatorów
- ✓Rejestry kalibracji i konserwacji sprzętu
- ✓Bilansowanie rekordów operacji z datami, operatorami i wynikami
- ✓Raporty o incydentach bezpieczeństwa i działania naprawcze
- ✓Dokumentacja modyfikacji lub naprawy sprzętu
Wsparcie techniczne i serwis
W celu uzyskania wsparcia technicznego, usług kalibracji i części zamiennych:
- ✓Producent: Vibromera
- ✓Lokalizacja: Rua Alcaide de Faria 193, Porto, Portugalia
- ✓Strona internetowa: https://vibromera.eu
- ✓Obsługiwane języki: Wszystkie główne języki. Dostępna komunikacja tekstowa.
- ✓Zakres usług: Dostępna wysyłka na cały świat
- ✓Gwarancja: 24 miesiące od daty zakupu
- ✓Usługa kalibracji: Dostępne w autoryzowanych centrach serwisowych
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 