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.

Cechy:

• Łatwy w użyciu
• Przechowywanie nieograniczonej ilości danych bilansujących
• Masa próbna wybierana przez użytkownika
• Obliczanie wagi dzielonej, obliczanie wiertła
• Automatycznie wyskakujący komunikat o ważności masy próbnej
• Pomiar prędkości obrotowej, amplitudy i fazy wibroobrotów oraz wibracji 1x.
• Widmo FFT
• Dwukanałowe jednoczesne zbieranie danych
• Wyświetlanie kształtu fali i widma
• Przechowywanie wartości drgań oraz przebiegów i widm drgań
• Równoważenie przy użyciu zapisanych współczynników wpływu
• Wyważanie trymu
• Obliczenia mimośrodowości trzpienia wyważającego
• Usunięcie lub pozostawienie obciążników próbnych
• Obliczanie tolerancji wyważania (klasy ISO 1940 G)
• Zmiana obliczeń płaszczyzn korekcji
• Wykres biegunowy
• Ręczne wprowadzanie danych
• Wykresy RunDown (opcja eksperymentalna)

2. SPECYFIKACJA

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 dostawy

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

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.

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 „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.

• Uśrednianie - liczba uśrednień (liczba obrotów wirnika, dla których dane są uśredniane z większą dokładnością)
• Kanał tachometryczny# - channel# podłączone jest tacho. Domyślnie - 3. kanał.
• Nierówności - różnica w czasie trwania między sąsiednimi impulsami tacho, co powyżej daje ostrzeżenie "Awaria obrotomierza“
• Imperialny/metryczny - Wybierz system jednostek.

Numer portu Com jest przypisywany automatycznie.

F5 – „Wskaźnik wibracji”

Naciśnięcie tego przycisku (lub przycisku funkcyjnego F5 na klawiaturze komputera) aktywuje tryb pomiaru drgań na jednym lub dwóch kanałach pomiarowych wirtualnego miernika drgań w zależności od stanu przycisków "F2-single-plane", "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 został wybrany przez naciśnięcie przycisków "F2-single-plane", "F3-dwupłaszczyznowy".

F8 - "Wykresy"

Naciśnięcie tego przycisku (lub F8 klawisz funkcyjny na klawiaturze komputera) włącza graficzny miernik drgań, którego implementacja wyświetla na wyświetlaczu jednocześnie z cyfrowymi wartościami amplitudy i fazy drgań grafikę ich funkcji czasowej.

F10 – «Wyjście»

Naciśnięcie tego przycisku (lub F10 (klawisz funkcyjny na klawiaturze komputera) uzupełnia program „Balanset-1A”.

7.2. „Miernik wibracji”

Przed rozpoczęciem pracy w "Miernik wibracjiW trybie „”, 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 zaznaczona - wyniki pomiarów wibracji 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 wypełnione.

Pomiar drgań w trybie "Vibration" może być również przeprowadzony z odłączonym czujnikiem kąta fazowego. W oknie początkowym programu wyświetlana jest wartość całkowitej wartości skutecznej 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 powrót do okna początkowego.

Rys. 7.8. Tryb miernika drgań. Prędkość obrotowa Nierównomierność, 1x kształt fali drgań.

7.3 Procedura równoważenia

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).

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.

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”, kliknij na „F2 - jednopłaszczyznowy„przycisk” (lub naciśnij klawisz F2 na klawiaturze komputera).

Następnie kliknij na „F7 - Równoważenieprzycisk ”, po czym 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”, po czym „Równoważenie jednopłaszczyznoweOtworzy 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 równoważeniaZakładka „” służy do wejścia w ustawienia równoważenia:

1. „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.
2. „Masa próbna” –
   • “Procent„– ciężar korekcyjny oblicza się jako procent ciężaru próbnego.
   • “Gram" - wprowadzana jest znana masa odważnika próbnego, a masa odważnika korygującego jest obliczana w polu 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.

3. „Metoda mocowania ciężarków”
   • “Wolna pozycja– ciężarki mogą być instalowane w dowolnym położeniu kątowym na obwodzie wirnika.
   • “Stała pozycja„– ciężarek można zamontować w ustalonych położeniach kątowych na wirniku, na przykład na łopatkach lub otworach (np. 12 otworów – 30 stopni) itp. Liczbę ustalonych 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 w celu wyeliminowania niewyważenia
     

     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„– „Płaszczyzna 1” – Promień ciężarka próbnego w płaszczyźnie 1. Konieczne jest obliczenie wielkości początkowego i resztkowego niewyważenia w celu określenia zgodności z tolerancją resztkowego niewyważenia po wyważeniu.
• “Pozostaw próbną masę w płaszczyźnie 1." Zazwyczaj masa próbna jest usuwana podczas procesu wyważania. Jednak w niektórych przypadkach usunięcie go jest niemożliwe, a następnie należy ustawić znacznik wyboru w tym miejscu, aby uwzględnić masę ciężarka próbnego w obliczeniach.
• “Ręczne wprowadzanie danych” – służy do ręcznego wprowadzenia wartości drgań i fazy do odpowiednich pól po lewej stronie okna oraz obliczenia masy i kąta montażu ciężarka korekcyjnego po przejściu na „Wyniki” zakładka
• Przycisk "Przywracanie danych sesji". Podczas wyważania zmierzone dane są zapisywane w pliku session1.ini. Jeśli proces pomiaru został przerwany z powodu zamrożenia komputera lub z innych przyczyn, klikając ten przycisk można przywrócić dane pomiarowe i kontynuować wyważanie 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 przejazdów i co najmniej jednego przejazdu 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”, aby rozpocząć pomiary. Przycisk „WykresyW prawym panelu otworzy się zakładka „„, 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”.

Rys. 7.19. Równoważenie w jednej płaszczyźnie. Przebieg początkowy (Run#0). Karta Wykresy

Po zakończeniu procesu pomiaru, w Run#0 W sekcji w lewym panelu wyświetlane są wyniki pomiarów - prędkość obrotowa wirnika (RPM), RMS (Vo1) i faza (F1) drgań 1x.

"F5-Back to Run#0Przycisk ” (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) umieszczenia znaku odblaskowego.

Ponownie włącz obroty wirnika wyważarki i upewnij się, że częstotliwość obrotów jest stabilna. Następnie kliknij „F7-Run#1" (lub naciśnij klawisz F7 na klawiaturze komputera).

Po wykonaniu pomiaru w odpowiednich oknach „Run#1 (próbna płaszczyzna masy 1)” w sekcji przedstawiono wyniki pomiaru prędkości obrotowej wirnika (RPM), a także wartość składowej skutecznej (Vо1) i fazy (F1) występujących drgań 1x.

W tym samym czasie, "Wynik” 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

Po zamontowaniu ciężarka korekcyjnego na wirniku wyważającym w oknie roboczym należy wykonać RunC (trymowanie) i ocenić skuteczność przeprowadzonego wyważania.

RunC (Sprawdź jakość balansu)

Do wykonania pomiaru drgań w „RunC (Sprawdź jakość balansu)”, kliknij na „F7 - RunTrim” (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" wyświetlane są wyniki obliczeń masy i kąta instalacji dodatkowego obciążnika 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" w przycisku "WynikZakładka „” służy do przeglądania i przechowywania w pamięci komputera współczynników wyważenia wirnika (współczynników wpływu) obliczonych na podstawie wyników przebiegów kalibracyjnych.

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 używany „Zapisany współczynnik.„Mode, współczynniki te muszą być przechowywane w pamięci komputera.

Aby to zrobić, kliknij „F9 - Zapisz” 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”, aby zapisać wskazane dane na komputerze.

Następnie możesz powrócić do poprzedniego okna, naciskając przycisk „F10-Wyjścieprzycisk ” (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 na 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.

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", wybierz sekcję "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 bilansującymi interesującej nas maszyny. Następnie, aby wykorzystać te dane w bieżących pomiarach, należy nacisnąć przycisk „F2 - Wybierz".

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.

Do przeprowadzenia pomiarów parametrów drgań w „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#0W sekcji „” przedstawiono wyniki pomiaru prędkości obrotowej wirnika (RPM), wartości składowej skutecznej (Vо1) i fazy (F1) drgań 1x.

W tym samym czasie, "Wynik" wyświetla wyniki obliczeń masy i kąta ciężarka korekcyjnego, który musi zostać 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" uruchamia się z poziomu głównego okna programu.

Kliknij na "F3-Dwa samoloty" (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 przy wyważaniu w dwóch płaszczyznach.

Rys. 7.32 Okno archiwum równoważenia dwóch płaszczyzn.

W tym oknie należy wprowadzić dane wyważonego wirnika. Po naciśnięciu przycisku „F10-OK”, pojawi się okno bilansowania.

Ustawienia równoważenia (2 płaszczyzny)

Rys. 7.33. Okno równoważenia w dwóch płaszczyznach.

Po prawej stronie okna znajduje się „Ustawienia równoważenia” zakładka służąca do wprowadzania 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 masy.
  • “Wolna pozycja– ciężarki mogą być instalowane w dowolnym położeniu kątowym na obwodzie wirnika.
  • “Stała pozycja„– ciężarek można zamontować w ustalonych położeniach kątowych na wirniku, na przykład na łopatkach lub otworach (np. 12 otworów – 30 stopni) itp. Liczbę ustalonych 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 braku możliwości kontynuowania 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", wybierz sekcję "Nowy wirnik" pozycja.

Ponadto, w sekcji "Masa próbna", należy wybrać jednostkę miary masy wagi próbnej - "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„jednostkę miary, wszystkie dalsze obliczenia masy odważnika korekcyjnego będą wykonywane w gramach. Następnie wpisz w okienkach znajdujących się po prawej stronie napisu „Gram" masa obciążników próbnych, które zostaną zainstalowane na wirniku.

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 wirnikW trybie „wyważanie” wymaga trzech przebiegów kalibracyjnych i co najmniej jednego przebiegu próbnego 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.

Aby zmierzyć parametry drgań w Run#0 sekcji, kliknij na „F7 - Run#0przycisk „ (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 wibracji w "Run#1.Trial masa w płaszczyźnie1", należy zatrzymać obracanie się wirnika wyważarki i zamontować na nim próbny obciążnik o masie wybranej w sekcji "Masa próbna" sekcja.

Następnie należy ponownie włączyć obroty wirnika wyważarki i upewnić się, że weszła ona w tryb pracy.

Aby zmierzyć parametry wibracji w "Run # 1.Trial mass in Plane1”, kliknij na „F7 - Run#1" (lub naciśnij klawisz F7 na klawiaturze komputera).

Po pomyślnym zakończeniu procesu pomiaru nastąpi powrót do zakładki z wynikami pomiarów.

W takim przypadku w odpowiednich oknach "Run#1. Masa próbna w płaszczyźnie1", 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 wibracji w sekcji "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”, 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.

RunC (Trim run)

Po zainstalowaniu ciężarka korekcyjnego na wirniku wyważającym konieczne jest przeprowadzenie RunC (trymowania) i ocena skuteczności przeprowadzonego wyważania.

Aby zmierzyć parametry drgań w sekcji RunTrim (Sprawdź jakość wyważenia), kliknij na „F7 - RunTrim" (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.

"WynikPo 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.

Kontynuując proces wyważania na wirniku wyważającym, konieczne jest zainstalowanie (usunięcie) dodatkowej masy korekcyjnej, której parametry są wskazane w oknie "Wynik".

W "Wynik" dostępne są dwa przyciski sterujące - "F4-Inf.Coeff“, “F5 - Zmień płaszczyzny korekcji“.

Współczynniki wpływu (2 płaszczyzny)

"F4-Inf.CoeffPrzycisk ” (lub klawisz funkcyjny F4 na klawiaturze komputera) służy do przeglądania i zapisywania w pamięci komputera współczynników wyważenia wirnika, obliczonych na podstawie wyników dwóch uruchomień kalibracji.

Po naciśnięciu „Współczynniki wpływu (dwie płaszczyzny)Na ekranie 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" i przejdź do "Archiwum współczynników wpływu (2 płaszczyzny)" (patrz rys. 7.42)

Rys. 7.42. Druga strona okna roboczego ze współczynnikami równoważenia w 2 płaszczyznach.

Zmiana płaszczyzn korekcji

"F5 - Zmień płaszczyzny korekcjiPrzycisk „ ” używany jest w przypadku konieczności zmiany położenia płaszczyzn korekcyjnych, gdy zachodzi potrzeba przeliczenia 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 obliczenioweW 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.

Wprowadzanie danych początkowych do ponownego wyważania rozpoczyna się w „Wyważenie dwupłaszczyznowe. Ustawienia wyważenia“.

W tym przypadku, w "Współczynniki wpływu", wybierz sekcję "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 bilansującymi 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” zostanie wypełnione 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.

Aby zmierzyć parametry drgań w Run # 0 sekcji, kliknij „F7 - Run#0" (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, "WynikOtwiera się zakładka „”, na której wyświetlane są wyniki obliczeń parametrów ciężarków korekcyjnych, które należy zamontować na wirniku, aby skompensować jego niewyważenie.

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.

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 roboczym "Pomiar drgań na dwóch kanałach. Wykresy„konieczne jest wybranie trybu pracy”ogólne wibracje", klikając odpowiedni przycisk. Następnie ustaw pomiar wibracji w polu "Czas trwania, w sekundach", 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) „F9Po naciśnięciu przycisku „Pomiar” 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 wykreślić wykres wibracji 1x w oknie roboczym "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) „F9Po naciśnięciu przycisku „Pomiar” 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" 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.

Rys. 7.50. Harmoniczne okna operacyjnego drgań 1x.

Po przygotowaniu naciśnij (kliknij) „F9Po naciśnięciu przycisku „Pomiar” 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) „F9Po naciśnięciu przycisku „Pomiar” 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:

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

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, „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.

Nierównowaga statyczna wirnika występuje bez obracania się wirnika. Innymi słowy, jest to stan spoczynku, gdy wirnik znajduje się pod wpływem grawitacji, a dodatkowo obraca "ciężki punkt" 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, równe 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 równą 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 ta niewyważona siła ma inną nazwę „chwilowa”. W związku z tym na podpory łożysk działają nieskompensowane siły odśrodkowe, które mogą znacznie przekroczyć siły, na których polegaliśmy, a także skrócić żywotność łożysk.

Ponieważ ten rodzaj niewyważenia występuje tylko w dynamice podczas obracania się wirnika, dlatego nazywa się go dynamicznym. Nie można go wyeliminować podczas wyważania statycznego (lub tzw. "na noże") ani w żaden inny podobny sposób. Aby wyeliminować niewyważenie dynamiczne, konieczne jest ustawienie dwóch mas kompensujących, które wytworzą moment równy co do wartości i przeciwny co do kierunku do momentu wynikającego z mas M1 i M2. Obciążniki kompensacyjne niekoniecznie muszą być zainstalowane naprzeciwko obciążników M1 i M2 i być im równe pod względem wartości. Najważniejsze jest to, aby tworzyły one moment, który w pełni kompensuje moment niewyważenia.

Ogólnie rzecz biorąc, masy M1 i M2 mogą nie być sobie równe, więc wystąpi kombinacja 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 fakt, że trudno jest ustawić obciążniki korygujące, które wytworzyłyby właściwy moment kompensacyjny.

Rys. 4 Dynamiczne wyważanie chwiejącego się koła

Ponieważ wąskie ramię wirnika wytwarza krótki moment, może wymagać ciężarków korygujących o dużej masie. Ale jednocześnie istnieje dodatkowy tak zwany "indukowany brak równowagi" związany z odkształceniem wąskiego wirnika pod wpływem sił odśrodkowych pochodzących od mas korygujących.

Zobacz przykład:

" Metodyczne instrukcje dotyczące wyważania sztywnych wirników" 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 są również niemożliwe, ponieważ parametry zmieniają się drastycznie nawet przy niewielkiej zmianie prędkości obrotowej. Stosowane są specjalne metody z zakresu wyważania rezonansowego, ale nie są 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 (system pomiarowy maszyny) wymagane jest posiadanie "mechanizmu odwijającego" zaprojektowanego do montażu wirnika na wspornikach i zapewnienia 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 jest przedmiotem technicznie sprawnych mechanizmów, których konstrukcja zapewnia brak rezonansów przy prędkości roboczej, bezpiecznie zamocowanych na fundamencie, zainstalowanych w sprawnych łożyskach.

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 konieczne jest najpierw wyosiowanie, a następnie wyważenie mechanizmu. (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:

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. "Wibracje. 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 Preview Mechanical vibration - Evaluation of machine vibration by measurements on non-rotating parts - Part 3: Industrial machines with nominal power above 15 kW and nominal speeds between 120 r/min and 15 000 r/min when measured 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 obracających się wałach i kryteria oceny. Wytyczne ogólne."