Dynamiczne wyważanie polowe

Część I: Podstawy teoretyczne i regulacyjne dynamicznego wyważania

Field dynamic balancing is one of the key operations in vibration commissioning and condition-based maintenance, aimed at extending the service life of industrial equipment and preventing emergency situations. The use of portable instruments such as Balanset-1A allows these operations to be performed directly at the operating site, minimizing downtime and costs associated with dismantling. However, successful balancing requires not only the ability to work with the instrument, but also a deep understanding of the physical processes underlying vibration, as well as knowledge of the regulatory framework governing the quality of work.

Zasada metodologii opiera się na instalowaniu obciążników próbnych i obliczaniu współczynników wpływu niewyważenia. Mówiąc najprościej, 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.

Podejście to wdraża tzw. metoda trzech przebiegów W przypadku wyważania dwupłaszczyznowego: pomiar wstępny i dwa przebiegi z obciążnikami próbnymi (po jednym w każdej płaszczyźnie). W przypadku wyważania jednopłaszczyznowego zazwyczaj wystarczają dwa przebiegi – bez obciążnika i z jednym obciążnikiem próbnym. W nowoczesnych urządzeniach wszystkie niezbędne obliczenia są wykonywane automatycznie, co znacznie upraszcza proces i zmniejsza wymagania dotyczące kwalifikacji operatora.

Sekcja 1.1: Fizyka niewyważenia: szczegółowa analiza

U podstaw wszelkich drgań w urządzeniach wirujących leży nierównowaga, czyli niewyważenie. 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. Konsekwencje nieskontrolowanego niewyważenia mogą być katastrofalne: od przedwczesnego zużycia i zniszczenia łożysk po uszkodzenie fundamentu i samej maszyny. Aby skutecznie zdiagnozować i wyeliminować niewyważenie, konieczne jest wyraźne rozróżnienie jego rodzajów.

Rodzaje niewyważenia

Niewyważenie statyczne (pojedyncza płaszczyzna): In this type of unbalance the rotor's central principal axis of inertia is displaced parallel to the axis of rotation - the center of mass is offset radially from the rotation axis. In a static state, such a rotor, installed on horizontal knife-edges (parallel ways), will always turn with the heavy side downward. Static unbalance is dominant for thin, disk-shaped rotors where the length-to-diameter ratio (L/D) is below approximately 0.5, for example, grinding wheels or narrow fan impellers. Static unbalance elimination is possible by installing one corrective weight in one correction plane, diametrically opposite to the heavy point - a single-plane approach that is valid at moderate speeds (roughly under 1000 rpm); high-speed narrow discs still require two-plane balancing.

Niewyważenie momentowe: Ten typ niewyważenia występuje, gdy główna oś bezwładności wirnika przecina oś obrotu w środku masy, ale nie jest do niej równoległa. Niewyważenie pary można przedstawić jako dwie masy o równej wartości, ale przeciwnie skierowane, położone w różnych płaszczyznach. W stanie statycznym taki wirnik znajduje się w równowadze, a niewyważenie objawia się jedynie podczas obrotu w postaci „kołysania” lub „chybotania”. Aby je skompensować, konieczne jest zamontowanie co najmniej dwóch obciążników korekcyjnych w dwóch różnych płaszczyznach, tworzących moment kompensacyjny.

Niewyważenie dynamiczne: Jest to najczęstszy rodzaj niewyważenia w warunkach rzeczywistych, stanowiący połączenie niewyważenia statycznego i sprzężonego. W tym przypadku główna centralna oś bezwładności wirnika nie pokrywa się z osią obrotu i nie przecina jej w środku masy. Aby wyeliminować niewyważenie dynamiczne, konieczna jest korekcja masy w co najmniej dwóch płaszczyznach. Dwukanałowe instrumenty, takie jak Balanset-1A, zostały zaprojektowane specjalnie w celu rozwiązania tego problemu.

Niewyważenie quasi-statyczne: Jest to szczególny przypadek niewyważenia dynamicznego, w którym główna oś bezwładności przecina oś obrotu, ale nie środek masy wirnika. To subtelne, ale istotne rozróżnienie w diagnostyce złożonych układów wirników.

Wirniki sztywne i elastyczne: kluczowe rozróżnienie

Jedną z fundamentalnych koncepcji wyważania jest rozróżnienie wirników sztywnych i elastycznych. To rozróżnienie determinuje możliwość i metodologię udanego wyważania.

Wirnik sztywny: Wirnik uważa się za sztywny, jeśli jego robocza częstotliwość obrotów jest znacznie niższa od pierwszej częstotliwości krytycznej i nie ulega znacznym odkształceniom sprężystym (ugięciom) pod wpływem sił odśrodkowych. Wyważanie takiego wirnika zazwyczaj z powodzeniem przeprowadza się w dwóch płaszczyznach korekcyjnych. Urządzenia Balanset-1A są przeznaczone głównie do pracy z wirnikami sztywnymi.

Elastyczny wirnik: Wirnik uważa się za elastyczny, jeśli pracuje z częstotliwością obrotową zbliżoną do jednej ze swoich częstotliwości krytycznych lub ją przekraczającą. W takim przypadku sprężyste ugięcie wału staje się porównywalne z przemieszczeniem środka masy i samo w sobie znacząco przyczynia się do ogólnych drgań.

Przed rozpoczęciem pracy niezwykle ważne jest sklasyfikowanie wirnika poprzez porównanie jego prędkości roboczej ze znanymi (lub obliczonymi) częstotliwościami krytycznymi. Jeśli ominięcie rezonansu jest niemożliwe, zaleca się tymczasową zmianę warunków montażu urządzenia podczas wyważania w celu przesunięcia rezonansu.

Sekcja 1.2: Ramy regulacyjne: Normy ISO

Normy w dziedzinie wyważania spełniają kilka kluczowych funkcji: ustalają ujednoliconą terminologię techniczną, definiują wymagania jakościowe i co najważniejsze, stanowią podstawę kompromisu między koniecznością techniczną a wykonalnością ekonomiczną.

ISO 21940-11 (dawniej ISO 1940-1): wymagania jakościowe dotyczące wyważania wirników sztywnych

This standard is the fundamental document for determining permissible residual unbalance. It introduces the concept of balance quality grade (G), which is chosen by machine type only. The speed enters later, when the grade is converted into a permissible specific unbalance: e_za = (G × 9549) / n.

Klasa jakości G: Each type of equipment corresponds to a specific quality grade that remains constant regardless of rotation speed. For example, grade G6.3 is recommended for fans, pumps and general-purpose electric motors, G16 for crushers and agricultural machinery, and G2.5 for turbines and turbo-compressors.

Obliczanie dopuszczalnego niewyważenia resztkowego (U_za): The standard allows calculation of a specific permissible unbalance value that serves as a target indicator during balancing. The calculation is performed in three stages:

1. Określenie dopuszczalnego niewyważenia właściwego (e_za) korzystając ze wzoru:
   edopuszczalne = (G × 9549) / n
   gdzie G to klasa jakości wyważania (np. 2,5), n to robocza częstotliwość obrotów, obr./min. Jednostką miary dla e_za wynosi g·mm/kg lub μm.
2. Określenie dopuszczalnego niewyważenia resztkowego (U_za) dla całego wirnika:
   Uper = eper × M
   gdzie M to masa wirnika w kg. Jednostką miary dla U_za jest g·mm.
3. Allocation of U_za between the two correction planes. For a symmetric rotor, split it 50/50 (in the example below: 19.9 g·mm per plane). For an asymmetric between-bearing rotor: U_lewy = U_za × (b/L), U_prawy = U_za × (a/L), where a and b are the distances from the center of mass to the left and right bearings and L = a + b. Overhung rotors require a moment-based recalculation with a tighter tolerance on the overhung plane. Balanset-1A performs this allocation automatically and shows the per-plane residual unbalance (D1, D2) next to the balancing tolerance on the Result tab.

ISO 20806:2009: kryteria i zabezpieczenia dla wyważania na miejscu wirników średnich i dużych

Norma ta bezpośrednio reguluje proces wyważania w terenie.

Zalety: Główną zaletą wyważania w miejscu jest to, że wirnik jest wyważany w rzeczywistych warunkach pracy, na podporach i pod obciążeniem roboczym. Automatycznie uwzględnia to właściwości dynamiczne układu podpór i wpływ połączonych elementów układu wałów.

Wady i ograniczenia:

• Ograniczony dostęp: Często dostęp do płaszczyzn korekcyjnych w zmontowanej maszynie jest utrudniony, co ogranicza możliwości montażu ciężarków.
• Potrzeba przeprowadzenia prób: Proces wyważania wymaga wykonania kilku cykli "start-stop" maszyny.
• Trudności z poważnym niewyważeniem: W przypadku bardzo dużego początkowego niewyważenia ograniczenia dotyczące wyboru płaszczyzny i masy obciążnika korekcyjnego mogą nie pozwolić na osiągnięcie wymaganej jakości wyważenia.

Część II: Praktyczny przewodnik po wyważaniu za pomocą przyrządów Balanset-1A

The success of balancing depends overwhelmingly on the thoroughness of preparatory work. Most failures are related not to instrument malfunction, but to ignoring factors affecting measurement repeatability. The main preparation principle is to exclude all other possible sources of vibration so that the instrument measures only the effect of unbalance.

Sekcja 2.1: Podstawy sukcesu: Diagnostyka przed wyważeniem i przygotowanie maszyny

Krok 1: Podstawowa diagnostyka drgań (czy to na pewno niewyważenie?)

Przed wyważeniem warto wykonać wstępny pomiar drgań w trybie wibrometru. Oprogramowanie Balanset-1A posiada tryb "Miernika drgań" (przycisk F5), w którym można zmierzyć drgania całkowite oraz oddzielnie drgania poszczególnych komponentów przy częstotliwości obrotów (1×) przed zamontowaniem jakichkolwiek obciążników.

Klasyczny objaw niewyważenia: Widmo drgań powinno być zdominowane przez szczyt przy częstotliwości obrotowej wirnika (szczyt przy 1x częstotliwości obr./min). Amplituda tej składowej w kierunku poziomym i pionowym powinna być porównywalna, a amplitudy pozostałych harmonicznych powinny być znacznie niższe.

Oznaki innych wad: Jeżeli widmo zawiera znaczące piki przy innych częstotliwościach (np. 2x, 3x obr./min) lub przy częstotliwościach, które nie są wielokrotne, wskazuje to na obecność innych problemów, które należy wyeliminować przed wyważaniem.

Krok 2: Kompleksowa kontrola mechaniczna (lista kontrolna)

• Wirnik: Thoroughly clean all rotor surfaces from dirt, rust and built-up deposits (caked product). Even a small amount of dirt at a large radius creates significant unbalance. Check for absence of broken or missing elements.
• Łożyska: Sprawdź zespoły łożysk pod kątem nadmiernego luzu, hałasu i przegrzewania. Zużyte łożyska uniemożliwiają uzyskanie stabilnych odczytów.
• Fundament i rama: Ensure that the unit is installed on a rigid foundation. Check the torque of the anchor bolts and the absence of cracks in the frame.
• Napęd: W przypadku napędów pasowych należy sprawdzić napięcie i stan paska. W przypadku połączeń sprzęgających – wyrównanie wałów.
• Bezpieczeństwo: Upewnij się, że wszystkie osłony ochronne są obecne i sprawne.

Sekcja 2.2: Instalacja i konfiguracja urządzenia

Instalacja sprzętu

Czujniki drgań (akcelerometry):

• Connect sensor cables to corresponding instrument connectors (e.g., X1 and X2 for Balanset-1A; on newer revisions the connectors are labeled Ch-1 and Ch-2).
• Zamontuj czujniki na obudowach łożysk tak blisko wirnika, jak to możliwe.
• Kluczowa praktyka: Aby uzyskać maksymalny sygnał, czujniki należy zainstalować w kierunku, w którym drgania są najsilniejsze. Aby zapewnić stabilny styk, należy zastosować mocną podstawę magnetyczną lub gwintowane mocowanie.

Czujnik fazy (tachometr laserowy):

• Connect the sensor to the special input (X3 for Balanset-1A; labeled Tacho on newer revisions).
• Przyklej mały kawałek taśmy odblaskowej do wału lub innej obracającej się części wirnika.
• Tachometr należy zamontować tak, aby wiązka lasera stabilnie padała na znacznik podczas całego obrotu.

Konfiguracja oprogramowania (Balanset-1A)

• Launch the software and connect the USB interface module (administrator rights are not required).
• Go to the balancing module (F7 - Balancing). Create a new record for the unit being balanced.
• Select balancing type: 1-plane (static, the F2 - Single-plane tab) for narrow rotors or 2-plane (dynamic, the F3 - Two-plane tab) for most other cases.
• Określ płaszczyzny korekcji: wybierz miejsca na wirniku, w których możliwe będzie bezpieczne zamontowanie ciężarków korekcyjnych.

Sekcja 2.3: Procedura wyważania: Przewodnik krok po kroku

Przebieg 0: Pomiar początkowy

• Uruchom maszynę i doprowadź ją do stabilnej prędkości roboczej. Niezwykle ważne jest, aby prędkość obrotowa była taka sama we wszystkich kolejnych cyklach.
• W programie rozpocznij pomiar. Urządzenie zarejestruje początkowe wartości amplitudy i fazy drgań.

Przebieg 1: Ciężar próbny w płaszczyźnie 1

• Zatrzymaj maszynę.
• Wybór ciężarka próbnego: The trial weight mass should be sufficient to cause noticeable change in vibration parameters (amplitude change of at least 20-30% OR phase change of at least 20-30 degrees). You do not have to guess the starting mass: after Run 0 the software's First Trial Weight Estimator recommends both the trial weight mass and its installation angle from the tachometer mark, and the program warns if the installed weight turns out to be too small.
• Montaż ciężarka próbnego: Mocno zamocuj zważony ciężarek próbny na znanym promieniu w płaszczyźnie 1. Zanotuj położenie kątowe.
• Uruchom maszynę z tą samą, stabilną prędkością.
• Wykonaj drugi pomiar.
• Zatrzymaj urządzenie i remove the trial weight. If removing it is impractical, you can leave it installed - check the "Leave on rotor" box in the software so the calculation accounts for it.

Przebieg 2: Ciężarek próbny w płaszczyźnie 2 (do wyważania w 2 płaszczyznach)

• Powtórz dokładnie procedurę od kroku 2, ale zamontuj ciężarek próbny w płaszczyźnie 2.
• Rozpocznij, zmierz, zatrzymaj i remove the trial weight (or leave it with the "Leave on rotor" box checked, as in Run 1).

Obliczenie i montaż obciążników korekcyjnych

• Na podstawie zmian wektorów zarejestrowanych podczas próbnych przebiegów program automatycznie obliczy masę i kąt montażu ciężarka korekcyjnego dla każdej płaszczyzny.
• Kąt montażu mierzony jest zazwyczaj od miejsca położenia ciężarka próbnego w kierunku obrotu wirnika.
• Mocno zamocuj stałe obciążniki korekcyjne. Podczas spawania pamiętaj, że sama spoina również ma masę.

Run T (Trim): Verification measurement and fine balancing

• Uruchom maszynę ponownie.
• Wykonaj pomiar kontrolny w celu oceny poziomu drgań resztkowych.
• Porównaj otrzymaną wartość z tolerancją obliczoną zgodnie z normą ISO 1940-1.
• Jeśli drgania nadal przekraczają tolerancję, przyrząd obliczy niewielką "dokładną" korektę (wyrównanie).
• Po zakończeniu zapisz raport i współczynniki wpływu, aby móc z nich skorzystać w przyszłości.

Część III: Zaawansowane rozwiązywanie problemów i usuwanie usterek

Ta sekcja poświęcona jest najbardziej złożonym aspektom wyważania na miejscu - sytuacjom, w których standardowa procedura nie przynosi rezultatów.

Sekcja 3.1: Diagnoza i przezwyciężanie niestabilności pomiaru

Objaw: Podczas wielokrotnych pomiarów w identycznych warunkach, odczyty amplitudy i/lub fazy ulegają znacznym zmianom („pływanie”, „skok”). Uniemożliwia to obliczenie korekcji.

Przyczyna główna: Urządzenie działa prawidłowo. Precyzyjnie informuje, że reakcja systemu na drgania jest niestabilna i nieprzewidywalna.

Systematyczny algorytm diagnostyczny:

• Luz mechaniczny: To najczęstsza przyczyna. Sprawdź dokręcenie śrub mocujących obudowę łożyska i śrub kotwiących ramę. Sprawdź, czy w fundamencie lub ramie nie ma pęknięć.
• Wady łożysk: Nadmierny luz wewnętrzny w łożyskach tocznych lub zużycie panewki łożyska powoduje chaotyczne przesuwanie się wału wewnątrz podpory.
• Niestabilność związana z procesem:
  • Aerodynamiczne (wentylatory): Turbulentny przepływ powietrza, oderwanie się strumienia od łopatek może powodować przypadkowe efekty siłowe.
  • Hydrauliczne (pompy): Kawitacja powoduje silne, losowe wstrząsy hydrauliczne, które maskują sygnał okresowy z niewyważenia.
  • Ruch masowy wewnętrzny (kruszarki, młyny): Materiał może ulegać redystrybucji wewnątrz wirnika, działając jako "ruchome niewyważenie".
• Rezonans: Jeżeli prędkość robocza jest bardzo bliska częstotliwości drgań własnych konstrukcji, nawet niewielkie zmiany prędkości powodują ogromne zmiany amplitudy i fazy drgań.
• Efekty termiczne: W miarę nagrzewania się maszyny rozszerzalność cieplna może powodować wyginanie się wału lub zmiany jego współosiowości.

Sekcja 3.2: Kiedy wyważenie nie pomaga: identyfikacja wad źródłowych

Objaw: Wykonano procedurę wyważania, odczyty są stabilne, ale końcowe drgania pozostają wysokie.

Using the vibration spectrum for differential diagnosis (in the Balanset software: F8 - Charts, "F5-Spectrum (Hz)" tab):

• Niewspółosiowość wału: Główny objaw – wysoki szczyt drgań przy częstotliwości 2x obr./min. Charakterystyczne są wysokie drgania osiowe.
• Wady łożysk tocznych: Manifest as high-frequency vibration at characteristic "bearing" frequencies (BPFO, BPFI, BSF, FTF). Note that detailed rolling-bearing diagnostics is beyond the scope of Balanset-1A: the instrument measures vibration velocity in the 5-1000 Hz band, the sensor response rolls off above roughly 550 Hz, and there is no envelope (demodulation) analysis - use a dedicated bearing analyzer for that task.
• Wygięcie wału: Manifests as high peak at 1x RPM but often accompanied by noticeable component at 2x RPM. When the rotor is balanced on a mandrel, the software offers built-in runout compensation: the F7 - Run Ecc measurement (taken with the rotor turned 180 degrees on the mandrel) together with the "Subtract mandrel runout from measurements" option, so eccentricity is not mistaken for unbalance.
• Problemy elektryczne (silniki elektryczne): Asymetria pola magnetycznego może powodować drgania o częstotliwości dwukrotnie wyższej od częstotliwości zasilania (100 Hz dla sieci 50 Hz).

Typowe błędy w wyważaniu i wskazówki, jak im zapobiegać

• Wyważanie uszkodzonego lub zabrudzonego wirnika: Przed wyważaniem należy zawsze sprawdzić stan mechanizmu.
• Zbyt mała masa próbna: Należy stosować się do reguły zmiany wibracji 20-30%.
• Inconsistent operating speed between runs: Podczas wszystkich pomiarów należy zawsze utrzymywać stałą i jednakową prędkość obrotową.
• Błędy fazy i znaku: Uważnie monitoruj wyznaczanie kąta. Kąt obciążnika korekcyjnego jest zazwyczaj mierzony od położenia obciążnika próbnego w kierunku obrotu.
• Nieprawidłowe mocowanie lub utrata ciężarków: Strictly follow the methodology - remove the trial weight after the run, or, if it stays on the rotor, make sure the "Leave on rotor" box is checked so the calculation accounts for it.

Standardy jakości wyważania

Note: the grade number is the product e_za·ω in mm/s. The permissible specific unbalance itself is speed-dependent: e_za = (G × 9549) / n [μm]. Example: G6.3 at 1500 rpm gives e_za = 40.1 μm; at 3000 rpm it gives 20.1 μm.

Część IV: Często zadawane pytania i uwagi dotyczące zastosowania

Rozdział 4.1: Często zadawane pytania (FAQ)

Kiedy należy stosować wyważanie jednopłaszczyznowe, a kiedy dwupłaszczyznowe?
Use 1-plane (static) balancing for narrow, disk-shaped rotors where the length-to-diameter ratio (L/D) is below approximately 0.5 and the speed is moderate (roughly under 1000 rpm), such as grinding wheels or narrow fan impellers. Use 2-plane (dynamic) balancing for elongated rotors, for any L/D above approximately 0.5, and for high-speed narrow discs. Two-plane balancing corrects both static unbalance and couple (moment) unbalance.

Co powinienem zrobić, jeśli ciężar próbny powoduje niebezpieczny wzrost wibracji?
Natychmiast zatrzymaj maszynę. Oznacza to, że obciążnik próbny został zainstalowany blisko istniejącego punktu obciążenia, co pogłębia niewyważenie. Rozwiązaniem jest przesunięcie obciążnika próbnego o 180 stopni od jego pierwotnego położenia i powtórzenie pomiaru. Dzięki temu obciążnik próbny wywoła efekt przeciwny, a nie pogłębi istniejące niewyważenie.

Czy mogę wykorzystać zapisane współczynniki wpływu dla innej maszyny?
Tak, ale tylko wtedy, gdy maszyny są absolutnie identyczne – ten sam model, ten sam wirnik, ten sam fundament, te same łożyska. Każda zmiana sztywności konstrukcyjnej zmieni współczynniki wpływu i sprawi, że staną się one nieważne. Najlepszą praktyką jest zawsze przeprowadzanie nowych prób dla każdej nowej maszyny, aby zapewnić dokładność obliczeń korekcyjnych.

Jaka jest różnica między niewyważeniem statycznym i dynamicznym?
In static unbalance the rotor's central principal axis of inertia is displaced parallel to the rotation axis - the center of mass is offset radially from the axis - and it can be detected without spinning by placing the rotor on knife-edge supports. Dynamic unbalance is a combination of static and couple unbalance where the principal axis of inertia doesn't coincide with the rotation axis - it only manifests during rotation and requires two-plane correction.

Dlaczego moje odczyty równoważenia są niestabilne (płyną)?
Niestabilne odczyty wskazują na nieprzewidywalność reakcji systemu na drgania. Typowe przyczyny to: luzy mechaniczne (luźne śruby, pęknięcia), zużyte łożyska z nadmiernym luzem, niestabilność procesu (kawitacja w pompach, turbulencje w wentylatorach), rezonans (prędkość robocza bliska częstotliwości drgań własnych), efekty termiczne podczas nagrzewania lub drgania pochodzące z sąsiednich urządzeń. Przed przystąpieniem do wyważania należy rozwiązać te problemy.

Na czym polega metoda trzech przebiegów w wyważaniu dwupłaszczyznowym?
Metoda trzech przebiegów obejmuje: Przebieg 0 — początkowy pomiar bez żadnych obciążników próbnych w celu ustalenia drgań bazowych; Przebieg 1 — pomiar z obciążnikiem próbnym zainstalowanym w płaszczyźnie 1 w celu określenia jego wpływu; Przebieg 2 — pomiar z obciążnikiem próbnym przesuniętym na płaszczyznę 2. Na podstawie tych trzech punktów danych przyrząd oblicza dokładne obciążniki korekcyjne potrzebne dla obu płaszczyzn, wykorzystując metodę współczynnika wpływu.

Jak obliczyć dopuszczalne niewyważenie resztkowe zgodnie z normą ISO 1940-1?
First calculate permissible specific unbalance: e_za = (G × 9549) / n, where G is the quality grade (e.g., 2.5 for turbines, 6.3 for fans) and n is RPM. Then calculate permissible residual unbalance: U_za = e_za × M, where M is rotor mass in kg. For example, a 5 kg rotor at 3000 RPM with G2.5: e_za = (2.5 × 9549)/3000 = 7.96 μm, U_za = 7,96 × 5 = 39,8 g·mm.

Ciężarek próbny powinien powodować zmianę amplitudy drgań o co najmniej 20–30% LUB zmianę kąta fazowego o 20–30°. Jeśli efekt jest zbyt mały, sygnał użyteczny tonie w szumie pomiarowym, co prowadzi do niedokładnych obliczeń korekcyjnych. Jeśli nic się nie zmieni, należy zwiększać masę ciężarka próbnego (w bezpiecznych granicach), aż do uzyskania wystarczającego efektu.
Ciężarek próbny powinien powodować zmianę amplitudy drgań o co najmniej 20–30° % LUB zmianę kąta fazowego o 20–30°. Jeśli efekt jest zbyt mały, sygnał użyteczny tonie w szumie pomiarowym, co prowadzi do niedokładnych obliczeń korekcyjnych. Jeśli nic się nie zmieni, należy zwiększać masę ciężarka próbnego (w bezpiecznych granicach), aż do uzyskania wystarczającego efektu.

How do I account for keyways? (ISO 8821, now ISO 21940-32:2012)
Standard practice is to use a "half-key" in the shaft keyway when balancing without the mating part, as specified in ISO 21940-32:2012 (which superseded ISO 8821). This compensates for the mass of that part of the key that fills the groove on the shaft.

Rozdział 4.2: Przewodnik po wyważaniu dla określonych typów urządzeń

Industrial fans and induced-draft (ID) fans:

• Problem: Najbardziej podatne na niewyważenie z powodu nagromadzenia się produktu na ostrzach lub ścierania.
• Procedura: Zawsze dokładnie oczyść wirnik przed rozpoczęciem pracy. Zwróć uwagę na siły aerodynamiczne, które mogą powodować niestabilność.

Pompy:

• Problem: Główny wróg - kawitacja.
• Procedura: Przed wyważeniem należy upewnić się, że margines kawitacji na wlocie (NPSHa) jest wystarczający. Sprawdź, czy rurociąg ssący nie jest zatkany.

Kruszarki, młyny i mulczery:

• Problem: Nadmierne zużycie, możliwość dużych zmian niewyważenia z powodu pęknięcia lub zużycia młotka.
• Procedura: Sprawdź integralność i mocowanie elementów roboczych. Może być konieczne dodatkowe zakotwiczenie ramy maszyny.

Tworniki silników elektrycznych:

• Problem: Mogą występować zarówno mechaniczne, jak i elektryczne źródła drgań.
• Procedura: Use the vibration spectrum (F8 - Charts) to check for vibration at twice the supply frequency. Its presence indicates electrical malfunction, not unbalance.

Wnioski

Dynamiczne wyważanie wirników na miejscu za pomocą przenośnych urządzeń, takich jak Balanset-1A, to potężne narzędzie zwiększające niezawodność i wydajność pracy urządzeń przemysłowych. Jednak sukces tej procedury zależy nie tyle od samego urządzenia, co od kwalifikacji specjalistów i umiejętności stosowania systematycznego podejścia.

Kluczowe zasady:

• Przygotowanie decyduje o wyniku: Dokładne czyszczenie wirnika, sprawdzenie stanu łożysk i fundamentów oraz wstępna diagnostyka drgań są obowiązkowymi warunkami udanego wyważenia.
• Zgodność z normami jest podstawą jakości: Zastosowanie normy ISO 1940-1 przekształca subiektywną ocenę w obiektywny, mierzalny i prawnie istotny wynik.
• Urządzenie jest nie tylko wyważarką, ale również narzędziem diagnostycznym: Niezdolność do utrzymania równowagi lub niestabilność wskazań są ważnymi objawami diagnostycznymi wskazującymi na poważniejsze problemy.
• Zrozumienie fizyki procesów jest kluczem do rozwiązywania niestandardowych zadań: Wiedza o różnicach pomiędzy wirnikami sztywnymi i elastycznymi oraz zrozumienie wpływu rezonansu pozwalają specjalistom podejmować właściwe decyzje.

Zastosowanie się do zaleceń zawartych w niniejszym poradniku pozwoli specjalistom technicznym nie tylko skutecznie poradzić sobie z typowymi zadaniami, ale także skutecznie diagnozować i rozwiązywać złożone, nietrywialne problemy związane z wibracjami urządzeń obrotowych.