Entendendo os pesos de teste no balanceamento de rotores
Definição: O que é um peso de teste?
A peso de teste (também chamado de peso de teste ou peso de calibração) é uma massa conhecida que é temporariamente fixada a um rotor em uma posição angular precisamente definida durante o equilíbrio processo. O objetivo de adicionar esse peso de teste é introduzir deliberadamente uma quantidade conhecida de desequilíbrio no sistema e mede-se como o rotor responde. Essa resposta medida é então usada para calcular o valor exato. peso de correção necessário para eliminar o desequilíbrio original.
O peso de teste é um dos pilares da método do coeficiente de influência, que é a técnica mais amplamente utilizada para equilíbrio de campo de máquinas rotativas.
Objetivo: Por que usar um peso de teste?
No balanceamento em campo, não podemos medir facilmente as propriedades físicas do rotor, como massa, rigidez ou amortecimento. Em vez disso, tratamos a máquina como uma "caixa preta" e usamos um peso de teste para medir diretamente seu comportamento dinâmico. Os principais benefícios dessa abordagem incluem:
- Caracterização precisa do sistema: O teste de peso simulado captura todos os fatores do mundo real que afetam a vibração, incluindo a rigidez do rolamento, a flexibilidade da fundação, os efeitos de acoplamento e as forças aerodinâmicas.
- Cálculo de precisão: Ao medir a mudança em amplitude e fase Graças ao peso de teste conhecido, o instrumento de balanceamento pode calcular a correção exata necessária com alta precisão.
- Não é necessário conhecimento prévio: O método funciona sem a necessidade de desenhos, especificações ou modelos teóricos do sistema de rotor.
- Justificativas para as Condições Operacionais: O teste é realizado em condições reais de operação (velocidade, temperatura, carga), garantindo que a correção do balanceamento seja eficaz em serviço real.
Seleção: Como escolher o peso de teste adequado
A escolha de um peso de teste adequado é crucial para a obtenção de resultados confiáveis. O peso deve ser grande o suficiente para produzir uma mudança mensurável na vibração, mas não tão grande a ponto de criar condições inseguras ou danificar a máquina.
Calculadora de Peso de Teste
Para um cálculo preciso do peso de teste com base nos parâmetros do rotor, utilize nossa ferramenta. Calculadora de massa de peso de teste. A calculadora determina a massa ideal para o teste, considerando a massa do rotor, o raio de instalação, a velocidade de rotação, a rigidez do suporte e os níveis de vibração.
Diretrizes gerais:
- Regra prática: Uma diretriz comum é selecionar um peso de teste que produza uma mudança de vibração de aproximadamente 25 a 50 µT do nível de vibração inicial. Isso garante uma resposta clara e mensurável sem vibração excessiva.
- Estimativa inicial: Para um rotor desconhecido, um peso de teste pode ser estimado como 1-5% da massa do rotor, distribuída no raio de balanceamento. Os instrumentos de balanceamento modernos geralmente fornecem uma calculadora de peso de teste baseada no nível de vibração inicial.
- Abordagem calculada: Utilize a fórmula Mt = Mr × Ksupp × Kvib / (Rt × (N/100)²), onde Mt é a massa do peso de teste, Mr é a massa do rotor, Ksupp é o coeficiente de rigidez do suporte (1-5), Kvib é o coeficiente de nível de vibração, Rt é o raio de instalação e N é a velocidade do rotor em RPM. calculadora online automatiza esse cálculo.
- Segurança em primeiro lugar: Nunca adicione um peso de teste tão grande que possa elevar os níveis de vibração além dos limites de segurança ou acionar os sistemas de proteção contra disparos.
- Fixação segura: O peso de teste deve ser fixado firmemente com parafusos, grampos ou ímãs para evitar que se solte durante a rotação. Pesos de massa de modelar ou argila são comumente usados por conveniência, mas devem ser aplicados com segurança.
Procedimento: Como o peso de teste é utilizado
O método de peso de teste segue um procedimento sistemático que está no cerne do balanceamento de campo moderno:
- Execução inicial: A máquina é operada em sua velocidade normal e o vetor de vibração inicial (amplitude e fase) é registrado. Isso representa a vibração causada pelo desbalanceamento inicial.
- Anexe o peso de teste: A máquina é parada e o peso de teste é fixado com segurança em uma posição angular conhecida (normalmente marcada como 0° ou referenciada a um ângulo de 90°). chave fasor marca) no plano de correção.
- Execução de teste: A máquina é reiniciada e operada na mesma velocidade. O novo vetor de vibração é medido e registrado. Essa vibração é a soma vetorial do desequilíbrio original mais o efeito do peso de teste.
- Calcular o coeficiente de influência: O instrumento de balanceamento realiza uma subtração vetorial para isolar o efeito causado exclusivamente pelo peso de teste. O coeficiente de influência é então calculado como a razão entre a variação da vibração e o peso de teste.
- Calcular o peso de correção: Utilizando o coeficiente de influência, o instrumento calcula a massa e o ângulo exatos do peso de correção permanente que irá cancelar o desequilíbrio original.
- Instalar correção: O peso de teste é removido, o peso de correção calculado é instalado permanentemente e um teste de verificação final confirma que a vibração foi reduzida a níveis aceitáveis.
Considerações práticas e melhores práticas
O uso bem-sucedido de pesos de teste requer atenção a vários detalhes práticos:
- Posicionamento angular: A posição angular do peso de teste deve ser registrada com precisão. Mesmo um pequeno erro de ângulo pode levar a um cálculo de correção incorreto.
- Posicionamento radial: Se possível, coloque o peso de teste no mesmo raio em que o peso de correção será instalado. Isso simplifica os cálculos e melhora a precisão.
- Condições repetíveis: Todos os testes e o teste inicial devem ser realizados sob condições operacionais idênticas (mesma velocidade, temperatura e carga) para resultados consistentes.
- Pesos de teste múltiplos: Para balanceamentos complexos em múltiplos planos, podem ser necessários vários pesos de teste, colocados em diferentes planos de correção durante ensaios separados.
O método de peso de teste, embora exija uma operação adicional da máquina, proporciona a precisão e a confiabilidade necessárias para o trabalho de balanceamento profissional e é o padrão da indústria para balanceamento de rotores in situ.
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