Balanset-1A
Przenośny balanser terenowy "Balanset-1A"
Dokumentacja techniczna i instrukcja obsługi
1. Wprowadzenie
Balanset-1A to przenośna wyważarka dynamiczna zaprojektowana do wyważania sztywnych wirników w ich własnych łożyskach (in-situ) lub służąca jako system pomiarowy w wyważarkach. Oferuje zarówno jedno-, jak i dwupłaszczyznowe usługi wyważania dynamicznego dla różnych maszyn wirujących, w tym wentylatorów, ściernic, wrzecion, kruszarek i pomp. Dołączone oprogramowanie do wyważania automatycznie zapewnia prawidłowe rozwiązanie wyważania zarówno dla wyważania jedno-, jak i dwupłaszczyznowego.
Przyjazność dla użytkownika
Balanset-1A został zaprojektowany tak, aby był prosty w użyciu, nawet dla tych, którzy nie są ekspertami w dziedzinie wibracji.
Procedura wyważania
Procedura wyważania wykorzystuje metodę 3 przebiegów, obejmującą dodawanie masy testowej w każdym punkcie wyważania, znaną również jako metoda współczynnika wpływu. Oprogramowanie automatycznie oblicza ciężary wyważające i ich rozmieszczenie (kąt), wyświetlając wyniki w tabeli i zapisując je w pliku archiwum.
Podłoże techniczne
Zasada metodologii opiera się na instalowaniu obciążników próbnych i obliczaniu współczynników wpływu niewyważenia. Przyrząd mierzy drgania (amplitudę i fazę) obracającego się wirnika, po czym użytkownik sekwencyjnie dodaje małe obciążniki próbne w określonych płaszczyznach, aby „skalibrować” wpływ dodatkowej masy na drgania. Na podstawie zmian amplitudy i fazy drgań przyrząd automatycznie oblicza niezbędną masę i kąt instalacji obciążników korygujących w celu wyeliminowania niewyważenia.
Raportowanie i wizualizacja danych
System umożliwia wydruk raportu z wyważania. Dodatkowo dostępne są wykresy kształtu fali i widma drgań dla bardziej dogłębnej analizy.
Balanset-1A to kompleksowe rozwiązanie do dynamicznego wyważania, oferujące szereg funkcji zapewniających dokładne i wydajne wyważanie maszyn wirujących. Przyjazny dla użytkownika interfejs i zaawansowane oprogramowanie sprawiają, że jest to idealny wybór zarówno dla ekspertów, jak i laików w dziedzinie analizy drgań.
Kompletny zestaw Balanset-1A ze wszystkimi komponentami
Elementy zestawu:
- Jednostka interfejsu
- Dwa czujniki drgań
- Czujnik optyczny (tachometr laserowy) z podstawką magnetyczną
- Skala
- Oprogramowanie (Uwaga: notebook nie jest dołączony, można go zamówić osobno)
- Plastikowa obudowa do transportu
Specyfikacja
Podstawowe dane techniczne:
- Czujniki wibracji: Dwa wibroakcelerometry z kablem o długości 4m (opcjonalnie dostępny kabel o długości 10m).
- Czujnik optyczny (tachometr laserowy): Zakres odległości od 50 do 500 mm przy długości kabla 4 m (opcjonalnie dostępna długość 10 m).
- Moduł interfejsu USB: W zestawie znajduje się oprogramowanie umożliwiające połączenie z komputerem.
- Możliwości oprogramowania: Mierzy drgania i kąt fazowy oraz oblicza wartość i kąt masy korekcyjnej.
Szczegółowe specyfikacje:
| Parametr | Wartość |
|---|---|
| Zakres amplitudy drgań | 0.2-80 mm/sec RMS |
| Zakres częstotliwości drgań | 5 - 1000 Hz (amplitude error ≤10% from 5 to 550 Hz; up to 20% from 550 to 1000 Hz) |
| Dokładność | 5% pełnej skali |
| Płaszczyzny korekcyjne | 1 lub 2 |
| Rotation Speed Measurement (laser tachometer) | 250-90000 rpm |
| Dokładność pomiaru kąta fazowego | ±1 stopień |
| Moc | USB 5 V DC (no mains adapter) |
| Waga | 4 kg |
Note: rotation speed is measured by the laser tachometer; the usable one-per-revolution (1×) balancing range is limited by the vibration frequency range of 5-1000 Hz, i.e. approximately 300-60,000 rpm.
Balanset-1A to kompleksowe rozwiązanie do wyważania dynamicznego, oferujące szereg funkcji zapewniających dokładne i wydajne wyważanie maszyn wirujących.
2. Przygotowanie do wyważania dwupłaszczyznowego z Balanset-1A
2.1. Instalacja sterowników i oprogramowania
- Zainstaluj sterowniki i oprogramowanie Balanset-1A z instalacyjnego dysku flash.
- Podłącz kabel USB do portu USB komputera. Moduł interfejsu będzie zasilany z portu USB.
- Użycie
skrót do uruchomienia programu.
2.2. Instalacja czujników
- Zainstaluj czujniki zgodnie z rysunkami 1, 2 i 3.
Podłączanie kabli
- Podłącz czujniki wibracji do złączy X1 i X2.
- Podłącz czujnik laserowy fazowy do złącza X3.
Rys.1 Schemat wyważania dwupłaszczyznowego
- Zamontuj znak odblaskowy na wirniku.
- Sprawdź wartość obrotów na czujniku fazy podczas obrotu wirnika.
rys.2 Ustawienia czujnika fazy
Ważne kontrole przed wyważeniem
Przed podłączeniem urządzenia konieczne jest przeprowadzenie pełnej diagnostyki i przygotowania mechanizmu. Sukces wyważenia 80% zależy od dokładności prac przygotowawczych. Większość usterek wynika nie z nieprawidłowego działania urządzenia, ale z ignorowania czynników wpływających na powtarzalność pomiarów.
- Wirnik: Dokładnie oczyść wszystkie powierzchnie wirnika z brudu, rdzy i przywierającego produktu. Sprawdź, czy nie ma uszkodzonych lub brakujących elementów.
- Łożyska: Sprawdź zespoły łożysk pod kątem nadmiernego luzu, obcego hałasu i przegrzewania.
- Fundament: Upewnij się, że urządzenie jest zamontowane na sztywnym fundamencie. Sprawdź dokręcenie śrub kotwiących.
- Bezpieczeństwo: Upewnij się, że wszystkie osłony ochronne są obecne i sprawne.
3. Procedura wyważania z Balanset-1A
rys.3 Okno główne wyważania dwupłaszczyznowego
Konfigurowanie parametrów wyważania
- Po zainstalowaniu czujników kliknij przycisk "F7 - Balancing".
- Ustaw parametry równoważenia zgodnie z wymaganiami.
- Kliknij "F9-Next", aby kontynuować.
rys.4 Ustawienia wyważania
Tabela 1: Operacje wyważania krok po kroku
Uruchomienie początkowe (Run 0) - Uruchomienie bez odważnika próbnego
- Uruchom maszynę z prędkością roboczą (upewnij się, że prędkość jest daleka od częstotliwości rezonansowej konstrukcji).
- Kliknij przycisk F9-Start, aby zmierzyć poziom drgań i kąt fazowy bez obciążnika testowego.
- Proces pomiaru może trwać od 2 do 10 sekund.
rys. 7 Okno wyważania w dwóch płaszczyznach. Wibracje pierwotne
Pierwsza próba (próba 1) — obciążnik testowy w płaszczyźnie 1
- Zatrzymaj maszynę i zamontuj ciężarek próbny o odpowiednim rozmiarze w płaszczyźnie 1.
- Uruchom maszynę, kliknij przycisk F9-Run i zmierz nowy poziom drgań oraz kąt fazowy.
- Proces pomiaru może trwać od 2 do 10 sekund.
- Zatrzymaj urządzenie i zdjąć obciążnik testowy.
Druga próba (próba 2) - waga testowa w płaszczyźnie 2
- Zamontuj ciężarek próbny o odpowiednim rozmiarze w płaszczyźnie 2.
- Ponownie uruchom maszynę, kliknij przycisk F9-Run i ponownie zmierz poziom drgań i kąt fazowy.
- Zatrzymaj urządzenie i zdjąć obciążnik testowy.
Krok obliczeniowy (Krok 4)
- Obciążniki korekcyjne i kąty zostaną obliczone automatycznie i wyświetlone w wyskakującym oknie.
Rys. 5 Wyważanie dwupłaszczyznowe. Obliczanie ciężarków korekcyjnych
Rys. 6 Wyważanie dwupłaszczyznowe. Montaż obciążnika korekcyjnego
Przebieg korekcyjny (RunC)
- Zamontować obciążniki korekcyjne w miejscach wskazanych w wyskakującym oknie, w tym samym promieniu co obciążniki testowe.
- Ponownie uruchomić maszynę i zmierzyć ilość niewyważenia szczątkowego w wirniku, aby ocenić powodzenie wyważania.
Działania po wyważeniu
- Po wyważeniu można zapisać obliczenie współczynników wpływu (F8-Współczynniki) i inne informacje (F9-Dodaj do archiwum) do wykorzystania w przyszłości.
Wykonując te czynności krok po kroku, można uzyskać precyzyjne wyważenie i znacznie zmniejszyć poziom drgań w maszynach wirujących.
Standardy jakości wyważania
Using the standard ISO 21940-11 (formerly ISO 1940-1) transforms the subjective assessment "vibration is still too high" into an objective, measurable criterion. If the final balancing report generated by the instrument software shows that the residual unbalance is within the ISO tolerance, the work is considered performed with quality.
Procedura wyważania - wideo
Wyważanie w terenie
4. Dodatkowe funkcje Balanset-1A
4.1. Tryb wibrometru
Aktywacja trybu wibrometru
- Aby aktywować tryb Vibrometer, kliknij przycisk „F5-Vibrometer” w oknie głównym, aby przeprowadzić wyważanie w dwóch płaszczyznach (lub w jednej płaszczyźnie).
- Aby rozpocząć proces pomiaru kliknij „F9-Uruchom”.
Interpretacja odczytów wibrometru
V1s (V2s): Reprezentuje sumaryczną wartość drgań w płaszczyźnie 1 (lub płaszczyźnie 2) obliczoną jako średnia kwadratowa.
V1o (V2o): Oznacza drgania 1x na płaszczyźnie 1 (lub płaszczyźnie 2).
Okno Widma
Po prawej stronie interfejsu znajduje się okno widma, w którym można zobaczyć graficzną reprezentację częstotliwości drgań.
Archiwizacja danych
Wszystkie pliki z danymi pomiarowymi można zapisać w archiwum w celu wykorzystania w przyszłości lub do analizy.
Oprogramowanie do przenośnej wyważarki i analizatora drgań Balanset-1A. Tryb wibrometru.
4.2. Współczynniki wpływu
Wykorzystanie zapisanych współczynników do wyważania
Jeśli zapisałeś wyniki poprzednich przebiegów wyważania, możesz pominąć przebieg z użyciem masy próbnej i bezpośrednio wyważyć maszynę, korzystając z zapisanych współczynników.
Aby tego dokonać, należy w oknie "Rodzaj wyważania" wybrać opcję "Dodatkowy" i kliknąć przycisk "F2 Wybierz", aby wybrać poprzedni typ maszyny z listy.
Zapisywanie współczynników po wyważeniu
Po zakończeniu procesu wyważania kliknij "F8 – Współczynniki" w oknie podręcznym wyników wyważania (patrz Tab. 1).
Następnie kliknij przycisk „F9-Zapisz”.
Zostaniesz poproszony o podanie typu maszyny („Nazwa”) i innych istotnych informacji w tabeli.
Wykorzystując współczynniki wpływu, można usprawnić procedurę wyważania, czyniąc ją bardziej wydajną i mniej czasochłonną. Funkcja ta jest szczególnie przydatna w przypadku maszyn, które wymagają częstego wyważania, umożliwiając szybszą konfigurację i krótszy czas przestoju.
4.3. Archiwa i raporty
Zapisywanie informacji o wyważaniu w archiwum
Aby zapisać informacje o wyważaniu, kliknij "F9 – Dodaj do archiwum" w oknie podręcznym wyników wyważania (patrz Tab. 1).
Następnie zostaniesz poproszony o wprowadzenie typu maszyny ("Nazwa") i innych istotnych informacji do tabeli.
Dostęp do zapisanych archiwów
Aby uzyskać dostęp do wcześniej zapisanych archiwów, kliknij „F6-Raport” w oknie głównym.
Drukowanie raportów
Aby wydrukować raport bilansujący, wystarczy kliknąć „F9-Raport”.
Dzięki efektywnemu wykorzystaniu funkcji archiwizacji i raportowania można prowadzić kompleksowy rejestr wszystkich działań związanych z wyważaniem. Jest to nieocenione przy śledzeniu wydajności maszyn w czasie, ułatwianiu przyszłych procedur wyważania i dostarczaniu dokumentacji do kontroli jakości i planowania konserwacji.
Przykład raportu bilansującego
Archiwum wyważania dwóch płaszczyzn
4.4. Wykresy
Wyświetlanie wykresów drgań
Aby zobaczyć wykresy wibracji, kliknij „F8-Diagramy”.
Rodzaje dostępnych wykresów
Dostępne są trzy rodzaje wykresów do analizy:
- Typowe wibracje: Poniższa tabela przedstawia przegląd ogólnych poziomów wibracji.
- Częstotliwość drgań przy obrotach wirnika (1x wibracja): Wykres przedstawia drgania występujące przy częstotliwości obrotów wirnika.
- Widmo: Ten wykres przedstawia analizę drgań w oparciu o częstotliwość. Na przykład, dla prędkości wirnika 3000 obr./min, częstotliwość wyniesie 50 Hz.
Korzystając z tych wykresów, można uzyskać głębsze zrozumienie charakterystyki drgań maszyn. Ma to kluczowe znaczenie dla diagnozowania problemów, planowania konserwacji i zapewnienia optymalnej wydajności.
Ogólny wykres wibracji
1x wykres wibracji
Wykresy widma drgań
Podłoże teoretyczne
Rodzaje niewyważenia
U podstaw wszelkich drgań w urządzeniach wirujących leży niewyważenie, czyli brak równowagi. Niewyważenie to stan, w którym masa wirnika jest nierównomiernie rozłożona względem jego osi obrotu. Ten nierównomierny rozkład prowadzi do występowania sił odśrodkowych, które z kolei powodują drgania podpór i całej konstrukcji maszyny.
Niewyważenie statyczne (pojedyncza płaszczyzna)
Charakteryzuje się przesunięciem środka masy wirnika równolegle do osi obrotu. Dominuje w przypadku cienkich wirników o kształcie dysku, gdzie stosunek L/D < 0,25. Można to wyeliminować poprzez zainstalowanie jednego ciężarka korekcyjnego w jednej płaszczyźnie korekcji.
Dynamiczne niewyważenie
Najpopularniejszy typ, stanowiący połączenie niewyważenia statycznego i parowego. Wymaga korekcji masy w co najmniej dwóch płaszczyznach. Balanset-1A został zaprojektowany specjalnie dla tego typu niewyważenia.
Wirniki sztywne i elastyczne
Sztywny wirnik
Wirnik uważa się za sztywny, jeśli jego robocza częstotliwość obrotów jest znacznie niższa od pierwszej częstotliwości krytycznej i nie ulega znacznym odkształceniom sprężystym pod wpływem sił odśrodkowych. Urządzenia Balanset-1A są przeznaczone głównie do pracy z wirnikami sztywnymi.
Wirnik podatny
Wirnik jest uważany za elastyczny, jeśli pracuje z częstotliwością obrotową zbliżoną do jednej ze swoich częstotliwości krytycznych. Próba wyważenia elastycznego wirnika metodą stosowaną dla wirników sztywnych często prowadzi do awarii. Przed rozpoczęciem pracy niezwykle ważne jest sklasyfikowanie wirnika poprzez porównanie jego prędkości roboczej ze znanymi częstotliwościami krytycznymi.
ISO 21940-11 Standard (formerly ISO 1940-1)
The ISO 21940-11 standard (formerly ISO 1940-1) is the fundamental document for determining permissible residual unbalance. It introduces the concept of balancing quality grade (G), which depends on the type of machine and its operating rotation frequency.
| Klasa jakości G | Dopuszczalne niewyważenie właściwe (mm/s) | Przykłady zastosowań |
|---|---|---|
| G6.3 | 6.3 | Pump rotors, fan impellers, electric motor armatures, turbochargers |
| G2.5 | 2.5 | Wirniki turbin gazowych i parowych, turbosprężarki, silniki specjalnego przeznaczenia |
| G1 | 1 | Grinding machine drives, audio and video drives |
0 Komentarze