Manual de operação do balanceador portátil "Balanset-1A

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BALANCEADOR PORTÁTIL "Balanset-1A"

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Um canal duplo
Sistema de balanceamento dinâmico baseado em PC

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MANUAL DE OPERAÇÃO
rev. 1.56 Maio de 2023

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2023

Estônia, Narva

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1.	VISÃO GERAL DO SISTEMA DE BALANCEAMENTO		3
2.	ESPECIFICAÇÃO		4
3.	COMPONENTES E CONJUNTO DE ENTREGA		5
4.	PRINCÍPIOS DE EQUILÍBRIO		6
5.	PRECAUÇÕES DE SEGURANÇA		9
6.	CONFIGURAÇÕES DE SOFTWARE E HARDWARE		8
7.	BALANÇO SOFTWARE		13
.	7.1	Geral Janela inicial................................................................. F1-About".................................................................... F2-"Plano único", F3-"Dois planos"..................................... F4 - "Settings".............................................................. F5 - "Medidor de vibração".................................................... F6 - "Reports" (Relatórios). F7 - "Balanceamento" F8 - "Charts" (Gráficos)	13 13 15 16 17 18 18 18 18
.	7.2	"Modo "Medidor de vibração	19
.	7.4	Balanceamento em um plano (estático)	27
.	7.5	Balanceamento em dois planos (dinâmico)	38
.	7.6	"Modo "Gráficos	49
8.	Instruções gerais sobre operação e manutenção do dispositivo		55
.	Anexo 1 Balanceamento em condições operacionais		61

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Balanceador Balanset-1A fornece serviços individuais e dois–avião dinâmico balanceamento serviços para ventiladores, rebolos, fusos, trituradores, bombas e outras máquinas rotativas.

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O balanceador Balanset-1A inclui dois vibrosensores (acelerômetros), sensor de fase a laser (tacômetro), unidade de interface USB de 2 canais com pré-amplificadores, integradores e módulo ADC adquirido e software de balanceamento baseado em Windows.

O Balanset-1A requer um notebook ou outro PC compatível com Windows (WinXP...Win11, 32 ou 64 bits).

O software de balanceamento fornece automaticamente a solução de balanceamento correta para o balanceamento de plano único e de dois planos.  Balanset-1A é simples de usar para quem não é especialista em vibração.

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Todos os resultados do balanceamento são salvos em um arquivo e podem ser usados para criar os relatórios.

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Características:

Faixa de medição do valor da raiz quadrada média (RMS) da velocidade de vibração, mm/s (para vibração 1x)	de 0,02 a 100
A faixa de frequência da medição RMS da velocidade de vibração, Hz	de 5 a 200
Número dos planos de correção	. 1 ou 2
Faixa da medição da frequência de rotação, rpm	100 - 100000
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Faixa da medição da fase de vibração, graus angulares	de 0 a 360
Erro da medição da fase de vibração, graus angulares	± 1
Dimensões (no estojo rígido), cm,	39*33*13
Massa, kg	<5
Dimensões gerais do sensor vibratório, mm, máximo	25*25*20
Massa do sensor de vibração, kg, máximo	0.04
- Faixa de temperatura: de 5°C a 50°C - Umidade relativa: < 85%, não saturada - Sem forte campo eletromagnético e forte impacto .	.

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O balanceador Balanset-1A inclui dois eixo único acelerômetros, laser marcador de referência de fase (tacômetro digital), unidade de interface USB de 2 canais com pré-amplificadores, integradores e módulo ADC adquirido e software de balanceamento baseado em Windows.
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Conjunto de entrega

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Descrição	Número	Observação
Unidade de interface USB	1	.
Marcador de referência de fase a laser (tacômetro)	1	.
Eixo único acelerômetros	2	.
Suporte magnético	1	.
Balanças digitais	1	.
Estojo rígido para transporte	1	.
"Balanset-1A". Manual do usuário.	1	.
Disco flash com software de balanceamento	1	.
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Fig. 4.1. Conjunto de entrega do "Balanset-1A"

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As vibrações mecânicas causam um sinal elétrico proporcional à aceleração da vibração na saída do sensor de vibração. Os sinais digitalizados do módulo ADC são transferidos via USB para o PC portátil (5). O marcador de referência de fase gera o sinal de pulso usado para calcular a frequência de rotação e o ângulo de fase da vibração.
O software baseado em Windows oferece solução para balanceamento de plano único e de dois planos, análise de espectro, gráficos, relatórios e armazenamento de coeficientes de influência

                                                                                                                                 

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5.1. Atenção! Ao operar em 220 V, as normas de segurança elétrica devem ser observadas. Não é permitido consertar o dispositivo quando conectado a 220 V.

5.2. Se você usar o aparelho em um local com alimentação CA de baixa qualidade e com interferência de rede, é recomendável usar uma alimentação autônoma da bateria do computador.

Fig. 7.1. Janela inicial do "Balanset-1A"

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Há 9 botões no Janela inicial com os nomes das funções realizadas ao clicar nelas.

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Fig. 7.4. "Configurações" janela

A alteração dos coeficientes de sensibilidade dos sensores é necessária somente quando os sensores são substituídos!
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Atenção!

Quando você insere um coeficiente de sensibilidade, sua parte fracionária é separada da parte inteira com o ponto decimal (o sinal ",").

- Cálculo da média - número de médias (número de rotações do rotor sobre as quais os dados são calculados para obter maior precisão)

- Canal do tacômetro# - channel# o tacômetro está conectado. Por padrão - 3º canal.

- Desigualdade - a diferença de duração entre os pulsos adjacentes do tacômetro, que acima dá o aviso "Falha no tacômetro“

- Imperial/Métrico - Selecione o sistema de unidades.

O número da porta COM é atribuído automaticamente.
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  Pressionar esse botão (ou F6 no teclado do computador) ativa o arquivo de balanceamento, no qual é possível imprimir o relatório com os resultados do balanceamento para um mecanismo específico (rotor).

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  Pressionar esse botão (ou a tecla de função F7 em seu teclado) ativa o modo de balanceamento em um ou dois planos de correção, dependendo do modo de medição selecionado ao pressionar os botões "F2-single-plane", "F3-dois aviões".

  Pressionar esse botão (ou F8 no teclado do computador) habilita o medidor gráfico de vibração, cuja implementação exibe em um monitor simultaneamente os valores digitais da amplitude e da fase dos gráficos de vibração de sua função de tempo.

  Pressionar esse botão (ou F10 no teclado do computador) conclui o programa "Balanset-1A".
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  7.2. "Medidor de vibração".

  Antes de trabalhar na " Medidor de vibração ", instale sensores de vibração na máquina e conecte-os respectivamente ao conectores X1 e X2 da unidade de interface USB. O sensor do tacômetro deve ser conectado à entrada X3 da unidade de interface USB.

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Fig. 7.5 Unidade de interface USB

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Local tipo reflexivo na superfície de um rotor para o funcionamento do tacômetro.

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Fig. 7.6. Tipo reflexivo.

As recomendações para a instalação e a configuração dos sensores são fornecidas no Anexo 1.
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  Para iniciar a medição no modo Medidor de vibração, clique no botão "F5 - Medidor de vibração" na janela inicial do programa (consulte a fig. 7.1).

Medidor de vibração é exibida (veja a Fig. 7.7)

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Fig. 7.7. Modo de medidor de vibração. Onda e espectro.

                                                                                                                   

  Para iniciar as medições de vibração, clique no botão "F9 - Executar" (ou pressione a tecla de função F9 no teclado).

  Se Modo de disparo  Automotivo estiver marcada - os resultados das medições de vibração serão exibidos periodicamente na tela.

  No caso de medição simultânea de vibração no primeiro e no segundo canais, as janelas localizadas abaixo das palavras "Plano 1" e "Avião 2" será preenchido.
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A medição de vibração no modo "Vibration" também pode ser realizada com o sensor de ângulo de fase desconectado. Na janela inicial do programa, o valor da vibração RMS total (V1s, V2s) será exibido apenas.

Há configurações seguintes em Modo de medidor de vibração

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Para concluir o trabalho no modo "Medidor de vibração", clique no botão "F10 - Sair" e retornar à janela inicial.

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Fig. 7.8. Modo do medidor de vibração. Velocidade de rotação Desigualdade, forma de onda de vibração 1x.

                    

  Fig. 7.9. Modo de medidor de vibração. Rundown (versão beta, sem garantia!).                  

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7.3 Balanceamento procedimento

O balanceamento é realizado para mecanismos em boas condições técnicas e montados corretamente. Caso contrário, antes do balanceamento, o mecanismo deve ser reparado, instalado em rolamentos adequados e fixado. O rotor deve ser limpo de contaminantes que possam atrapalhar o procedimento de balanceamento.

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Antes de fazer o balanceamento, meça a vibração no modo Medidor de vibração (botão F5) para ter certeza de que a vibração principal é a vibração 1x.

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Fig. 7.10. Modo de medidor de vibração. Verificação da vibração geral (V1s, V2s) e de 1x (V1o, V2o).

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Se o valor da vibração geral V1s (V2s) for aproximadamente igual à magnitude da vibração V1s (V2s), o valor da vibração geral será igual à magnitude da vibração V1s (V2s).

Se o valor da vibração total V1s (V2s) for muito maior do que o componente de vibração 1x V1o (V2o), pode-se presumir que a principal contribuição para o mecanismo de vibração é o desequilíbrio do rotor. Se o valor da vibração geral V1s (V2s) for muito maior do que o componente de vibração 1x V1o (V2o), é recomendável verificar a condição de um mecanismo - condição dos rolamentos, sua montagem na base, a falta de pastagem para as partes fixas do rotor durante a rotação, etc.

Você também deve prestar atenção à estabilidade dos valores medidos no modo Medidor de vibração - a amplitude e a fase da vibração não devem variar em mais de 10-15% no processo de medição. Caso contrário, pode-se presumir que o mecanismo está funcionando próximo ao domínio de ressonância. Nesse caso, altere a velocidade de rotação do rotor e, se isso não for possível, altere as condições de instalação da máquina na fundação (por exemplo, colocando-a temporariamente em suportes de mola).

Para balanceamento do rotor coeficiente de influência método de balanceamento (método de 3 corridas) deve ser adotado.

São feitos testes para determinar o efeito da massa de teste na alteração da vibração, na massa e no local (ângulo) de instalação dos pesos de correção.

Primeiro, determine a vibração original de um mecanismo (primeira partida sem peso) e, em seguida, coloque o peso de teste no primeiro plano e dê a segunda partida. Em seguida, remova o peso de teste do primeiro plano, coloque-o em um segundo plano e dê a segunda partida.

Em seguida, o programa calcula e indica na tela o peso e o local (ângulo) de instalação dos pesos de correção.

Ao fazer o balanceamento em um único plano (estático), a segunda partida não é necessária.

O peso de teste é definido em um local arbitrário no rotor onde for conveniente e, em seguida, o raio real é inserido no programa de configuração.

(O raio de posição é usado somente para calcular a quantidade de desequilíbrio em gramas * mm) 

Importante!

Importante!

Após cada teste, a massa de teste é removida! Pesos de correção ajustados em um ângulo calculado a partir do local de instalação do peso de teste na direção de rotação do rotor!

Fig. 7.11. Montagem do peso de correção.

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Recomendado!

Antes de realizar o balanceamento dinâmico, é recomendável certificar-se de que o desequilíbrio estático não seja muito alto. Para rotores com eixo horizontal, o rotor pode ser girado manualmente em um ângulo de 90 graus a partir da posição atual. Se o rotor estiver estaticamente desequilibrado, ele será girado para uma posição de equilíbrio. Quando o rotor assumir a posição de equilíbrio, será necessário definir o peso de balanceamento no ponto superior, aproximadamente na parte central do comprimento do rotor. O peso do peso deve ser escolhido de forma que o rotor não se mova em nenhuma posição.

Esse pré-equilíbrio reduzirá a quantidade de vibração na primeira partida de um rotor fortemente desequilibrado.

Instalação e montagem do sensor.
VO sensor de vibração deve ser instalado na máquina no ponto de medição selecionado e conectado à entrada X1 da unidade de interface USB.
Há duas configurações de montagem
- Ímãs

- Pinos rosqueados M4

O sensor de tacômetro óptico deve ser conectado à entrada X3 da unidade de interface USB. Além disso, para usar esse sensor, uma marca refletora especial deve ser aplicada na superfície de um rotor.

Os requisitos detalhados sobre a seleção do local dos sensores e sua fixação ao objeto durante o balanceamento estão definidos no Anexo 1.    
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Fig. 7.12. “Balanceamento de plano único“

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Para começar a trabalhar no programa na seção "Balanceamento em um único plano", clique no botão "F2 - Plano único" (ou pressione a tecla F2 no teclado do computador).

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Em seguida, clique no ícone "F7 - Balanceamento", após o que o botão Arquivo de balanceamento de plano único será exibida, na qual os dados de balanceamento serão salvos (consulte a Fig. 7.13).      

                                                                                              

  

Fig. 7.13 A janela para selecionar o arquivo de balanceamento em um único plano.

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      Nessa janela, você precisa inserir dados sobre o nome do rotor (Nome do rotor), local de instalação do rotor (Local), tolerâncias para vibração e desequilíbrio residual (Tolerância), data da medição. Esses dados são armazenados em um banco de dados. Além disso, é criada uma pasta Arc####, em que ### é o número do arquivo no qual os gráficos, um arquivo de relatório etc. serão salvos. Após a conclusão do balanceamento, será gerado um arquivo de relatório que poderá ser editado e impresso no editor incorporado.

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Depois de inserir os dados necessários, você precisa clicar no botão "F10-OK", após o qual o botão "Balanceamento em um único planoA janela " será aberta (consulte a Fig. 7.13)

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Fig. 7.14. Plano único. Configurações de balanceamento
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No lado esquerdo dessa janela, são exibidos os dados das medições de vibração e os botões de controle de medição "Executar # 0", "Executar # 1", "RunTrim".
No lado direito dessa janela, há três guias

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O "Configurações de balanceamentoA guia " é usada para inserir as configurações de balanceamento:

1. “Coeficiente de influência” –

    - "Novo rotor" - seleção do balanceamento do novo rotor, para o qual não há coeficientes de balanceamento armazenados e são necessárias duas execuções para determinar a massa e o ângulo de instalação do peso de correção.

    - "Coeficiente salvo." - seleção do rebalanceamento do rotor, para o qual há coeficientes de balanceamento salvos e apenas uma execução é necessária para determinar o peso e o ângulo de instalação do peso corretivo.

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    2. “Massa do peso de teste” –

     - "Porcentagem" - o peso corretivo é calculado como uma porcentagem do peso de teste.

     - “Grama" - a massa conhecida do peso de teste é inserida e a massa do peso corretivo é calculada em gramas ou em oz para o sistema Imperial.

        Atenção!

        Se for necessário usar o "Coeficiente salvo." Modo para trabalho adicional durante o balanceamento inicial, a massa do peso de teste deve ser inserida em gramas ou oz, não em %. As balanças estão incluídas no pacote de entrega.

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    3. “Método de fixação de peso”

     - "Posição livre" - os pesos podem ser instalados em posições angulares arbitrárias na circunferência do rotor.

     - "Posição fixa" - O peso pode ser instalado em posições angulares fixas no rotor, por exemplo, em lâminas ou orifícios (por exemplo, 12 orifícios - 30 graus), etc. O número de posições fixas deve ser inserido no campo apropriado. Após o balanceamento, o programa dividirá automaticamente o peso em duas partes e indicará o número de posições nas quais é necessário estabelecer as massas obtidas.

Fig. 7.15. Guia Resultado. Posição fixa da montagem do peso de correção.

Z1 e Z2 - posições dos pesos corretivos instalados, calculadas a partir da posição Z1 de acordo com a direção de rotação. Z1 é a posição em que o peso de teste foi instalado.

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Fig. 7.16 Posições fixas. Diagrama polar.
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Fig. 7.18 Balanceamento do rebolo. Gráfico polar.

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    - Tolerância de balanceamento

Inserção ou cálculo das tolerâncias de desequilíbrio residual em g x mm (classes G)

    - Usar gráfico polar

Use o gráfico polar para exibir os resultados do balanceamento

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Conforme observado acima, "Novo Rotor" O balanceamento requer dois teste e pelo menos um tfuncionamento do aro da máquina de balanceamento.

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Após instalar os sensores no rotor de balanceamento e inserir os parâmetros de configuração, é necessário ligar a rotação do rotor e, quando ele atingir a velocidade de trabalho, pressionar o botão "Run#0" para iniciar as medições.
O "Gráficos" será aberta no painel direito, onde a forma de onda e o espectro da vibração serão mostrados (Fig. 7.18.). Na parte inferior da guia, é mantido um arquivo de histórico, no qual são salvos os resultados de todas as partidas com uma referência de tempo. No disco, esse arquivo é salvo na pasta de arquivos com o nome memo.txt

       Atenção!

       Antes de iniciar a medição, é necessário ligar a rotação do rotor da máquina de balanceamento (Run#0) e certifique-se de que a velocidade do rotor esteja estável.    

     

                                                                                                                                                        

Fig. 7.19. Balanceamento em um plano. Execução inicial (Run#0). Guia Gráficos

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Após o término do processo de medição, no Run#0 no painel esquerdo, aparecem os resultados da medição: a velocidade do rotor (RPM), o RMS (Vo1) e a fase (F1) da vibração 1x.

O "F5 - Voltar à execução#0O botão "Run#0" (ou a tecla de função F5) é usado para retornar à seção Run#0 e, se necessário, para repetir a medição dos parâmetros de vibração.

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Antes de iniciar a medição dos parâmetros de vibração na seção "Run#1 (Plano de massa de teste 1)Um peso de teste deve ser instalado de acordo com "Massa do peso de teste". (consulte a Fig. 7.10).

   O objetivo de instalar um peso de teste é avaliar como a vibração do rotor muda quando um peso conhecido é instalado em um local (ângulo) conhecido. O peso de teste deve alterar a amplitude da vibração em um valor inferior ou superior à amplitude inicial ou alterar a fase em 30 graus ou mais da fase inicial.

      2. Se for necessário usar o botão "Coeficiente salvo." balanceamento para trabalhos posteriores, o local (ângulo) de instalação do peso de teste deve ser o mesmo que o local (ângulo) da marca reflexiva.     

Ligue novamente a rotação do rotor da máquina de balanceamento e certifique-se de que a frequência de rotação esteja estável. Em seguida, clique no botão "F7-Run#1" (ou pressione a tecla F7 no teclado do computador). "Run#1 (Plano de massa de teste 1)" (consulte a Fig. 7.18)
Após a medição nas janelas correspondentes do "Run#1 (Plano de massa de teste 1)", aparecem os resultados da medição da velocidade do rotor (RPM), bem como o valor do componente RMS (Vо1) e da fase (F1) da vibração 1x.

Ao mesmo tempo, o "ResultadoA guia " é aberta no lado direito da janela (consulte a Fig. 7.13).

Essa guia exibe os resultados do cálculo da massa e do ângulo do peso corretivo, que deve ser instalado no rotor para compensar o desequilíbrio.

Além disso, no caso de usar o sistema de coordenadas polares, o visor mostra o valor da massa (M1) e o ângulo de instalação (f1) do peso de correção.

No caso de "Posições fixas", serão mostrados os números das posições (Zi, Zj) e a massa dividida do peso de teste.

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  Fig. 7.20. Balanceamento em um plano. Run#1 e resultado do balanceamento.

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Se Gráfico polar for verificado, o diagrama polar será exibido.

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Fig. 7.21. O resultado do balanceamento. Gráfico polar.

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Fig. 7.22. O resultado do balanceamento. Peso dividido (posições fixas)

Além disso, se "Gráfico polar" foi verificado, Será exibido um gráfico polar.   

       

                    

Fig. 7.23. Peso dividido em posições fixas. Gráfico polar

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       Atenção!

    1. Após concluir o processo de medição na segunda execução ("Run#1 (Plano de massa de teste 1)") da máquina de balanceamento, é necessário parar a rotação e remover o peso de teste instalado. Em seguida, instale (ou remova) o peso corretivo no rotor de acordo com os dados da guia de resultados.

Se o peso de teste não tiver sido removido, você precisará mudar para a opção "Configurações de balanceamento" e ative a caixa de seleção em "Deixar o peso de teste no Plane1". Em seguida, mude novamente para a opção "Resultado". O peso e o ângulo de instalação do peso de correção são recalculados automaticamente.

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    2. A posição angular do peso corretivo é realizada a partir do local de instalação do peso de teste. A direção de referência do ângulo coincide com a direção de rotação do rotor.

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    3. No caso de "Posição fixa" - o 1^st (Z1), coincide com o local de instalação do peso de teste. A direção de contagem do número da posição é a direção de rotação do rotor.

  4. Por padrão, o peso corretivo será adicionado ao rotor. Isso é indicado pelo rótulo definido na seção "Adicionar". Se estiver removendo o peso (por exemplo, perfurando), você deverá definir uma marca no campo "Excluir", após o que a posição angular do peso de correção será automaticamente alterada em 180º.

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   Depois de instalar o peso de correção no rotor de balanceamento na janela de operação (consulte a Fig. 7.15), é necessário executar um RunC (trim) e avaliar a eficácia do balanceamento realizado.

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Atenção!

Antes de iniciar a medição no RunCPara que o rotor da máquina entre no modo de operação (frequência de rotação estável), é necessário ligar a rotação do rotor da máquina e verificar se ele entrou no modo de operação.

Para realizar a medição da vibração no modo "RunC (Verificar a qualidade do balanço)" (consulte a Fig. 7.15), clique na seção "F7 - RunTrim" (ou pressione a tecla F7 no teclado).

            Após a conclusão bem-sucedida do processo de medição, na seção "RunC (Verificar a qualidade do balanço)" no painel esquerdo, são exibidos os resultados da medição da velocidade do rotor (RPM), bem como o valor do componente RMS (Vo1) e da fase (F1) da vibração 1x.

Na seção "Resultado", são exibidos os resultados do cálculo da massa e do ângulo de instalação do peso corretivo adicional.

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Fig. 7.24. Balanceamento em um plano. Executando um RunTrim. Guia Resultado

                                                                     

Esse peso pode ser adicionado ao peso de correção que já está montado no rotor para compensar o desequilíbrio residual. Além disso, o desequilíbrio residual do rotor obtido após o balanceamento é exibido na parte inferior dessa janela.

Caso a quantidade de vibração residual e/ou desbalanceamento residual do rotor balanceado atenda aos requisitos de tolerância estabelecidos na documentação técnica, o processo de balanceamento poderá ser concluído.

Caso contrário, o processo de balanceamento poderá continuar. Isso permite que o método de aproximações sucessivas corrija possíveis erros que possam ocorrer durante a instalação (remoção) do peso corretivo em um rotor balanceado.

Ao continuar o processo de balanceamento no rotor de balanceamento, é necessário instalar (remover) uma massa corretiva adicional, cujos parâmetros são indicados na seção "Massas e ângulos de correção".

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O "F4-Coeficiente de Inf." no botão "ResultadoA guia " (Fig. 7.23) é usada para visualizar e armazenar na memória do computador os coeficientes de balanceamento do rotor (coeficientes de influência) calculados a partir dos resultados das execuções de calibração.

Quando é pressionado, o botão "Coeficientes de influência (plano único)A janela " aparece na tela do computador (consulte a Fig. 7.17), na qual são exibidos os coeficientes de balanceamento calculados a partir dos resultados das execuções de calibração (teste). Se, durante o balanceamento subsequente dessa máquina, for necessário usar a opção "Coeficiente salvo." Esses coeficientes devem ser armazenados na memória do computador.

Para fazer isso, clique no ícone "F9 - Salvar" e vá para a segunda página da seção "Arquivo de coeficiente de influência. Plano único".(Consulte a Fig. 7.24)

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                              Fig. 7.25. Coeficientes de balanceamento no 1º plano

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           Em seguida, você precisa digitar o nome dessa máquina no campo "Rotor" e clique em "F2-Salvar" para salvar os dados especificados no computador.

Em seguida, você pode retornar à janela anterior pressionando o botão "F10-Sair" (ou a tecla de função F10 no teclado do computador).      

                                                 

Fig. 7.26. "Arquivo de coeficiente de influência. Plano único. "

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Fig. 7.26. Relatório de balanceamento.

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Coeficiente de balanceamento salvo pode ser realizado em uma máquina para a qual os coeficientes de balanceamento já tenham sido determinados e inseridos na memória do computador.

Atenção!

Ao fazer o balanceamento com coeficientes salvos, o sensor de vibração e o sensor de ângulo de fase devem ser instalados da mesma forma que durante o balanceamento inicial.

Entrada dos dados iniciais para Coeficiente de balanceamento salvo (como no caso do primário("Novo rotor") balanceamento) começa no "Balanceamento de plano único. Configurações de balanceamento." (Consulte a Fig. 7.27).

Nesse caso, na seção "Coeficientes de influência", selecione a seção "Coeficiente salvo". Nesse caso, a segunda página do item "Arquivo de coeficiente de influência. Plano único." (Consulte a Fig. 7.27), que armazena um arquivo dos coeficientes de balanceamento salvos.

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Fig. 7.28. Balanceamento com coeficientes de influência salvos em 1 plano

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       Percorrendo a tabela desse arquivo com os botões de controle "►" ou "◄", é possível selecionar o registro desejado com os coeficientes de balanceamento da máquina de nosso interesse. Em seguida, para usar esses dados nas medições atuais, pressione o botão "F2 - Selecionar".

Depois disso, o conteúdo de todas as outras janelas do "Balanceamento de plano único. Configurações de balanceamento." são preenchidos automaticamente.

Depois de concluir a entrada dos dados iniciais, você pode começar a medir.

                         

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O balanceamento com coeficientes de influência salvos requer apenas uma execução inicial e pelo menos uma execução de teste da máquina de balanceamento.

Atenção!

Antes de iniciar a medição, é necessário ligar a rotação do rotor e certificar-se de que a frequência de rotação esteja estável.

Para realizar a medição dos parâmetros de vibração no "Run#0 (Inicial, sem massa de teste)", pressione "F7 - Run#0" (ou pressione a tecla F7 no teclado do computador).

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Fig. 7.29. Balanceamento com coeficientes de influência salvos em um plano. Resultados após uma execução.

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Nos campos correspondentes de "Run#0", aparecem os resultados da medição da velocidade do rotor (RPM), o valor do componente RMS (Vо1) e a fase (F1) da vibração 1x.

Ao mesmo tempo, o "ResultadoA guia " exibe os resultados do cálculo da massa e do ângulo do peso corretivo, que deve ser instalado no rotor para compensar o desequilíbrio.

Além disso, no caso do uso de um sistema de coordenadas polares, o visor mostra os valores da massa e o ângulo de instalação do peso de correção.

No caso de divisão do peso corretivo nas posições fixas, são exibidos os números das posições do rotor de balanceamento e a massa de peso que precisa ser instalada nelas.

Além disso, o processo de balanceamento é realizado de acordo com as recomendações estabelecidas na seção 7.4.2. para o balanceamento primário.

                                                          

Para realizar o balanceamento de índice, é fornecida uma opção especial no programa Balanset-1A. Quando a eliminação da excentricidade do mandril é marcada, uma seção RunEcc adicional é exibida na janela de balanceamento.

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Fig. 7.30. A janela de trabalho para o balanceamento do índice.

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Após executar Run # 1 (Trial mass Plane 1), será exibida uma janela

Fig. 7.31 Janela de atenção de balanceamento de índice.
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Depois de instalar o rotor com um giro de 180º, é necessário concluir o Run Ecc. O programa calculará automaticamente o verdadeiro desequilíbrio do rotor sem afetar a excentricidade do mandril.

Antes de começar a trabalhar no Balanceamento de dois planos é necessário instalar sensores de vibração no corpo da máquina nos pontos de medição selecionados e conectá-los às entradas X1 e X2 da unidade de medição, respectivamente.

Um sensor óptico de ângulo de fase deve ser conectado à entrada X3 da unidade de medição. Além disso, para usar esse sensor, uma fita reflexiva deve ser colada na superfície acessível do rotor da máquina de balancear.

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       Os requisitos detalhados para a escolha do local de instalação dos sensores e sua montagem na instalação durante o balanceamento estão definidos no Apêndice 1.

O trabalho no programa no "Balanceamento de dois planosO modo " é iniciado na janela principal dos programas.

Clique no botão "F3-Dois aviões" (ou pressione a tecla F3 no teclado do computador).

Além disso, clique no botão "F7 - Balancing" (F7 - Balanceamento), após o que uma janela de trabalho será exibida na tela do computador (consulte a Fig. 7.13), selecionando o arquivo para salvar os dados ao fazer o balanceamento em duas ppistas.

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Fig. 7.32 Janela de arquivo de balanceamento de dois planos.

      

Nessa janela, você precisa inserir os dados do rotor balanceado. Depois de pressionar o botão "F10-OK", será exibida uma janela de equilíbrio.

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Fig. 7.33. Janela de balanceamento em dois planos.

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      No lado direito da janela está o ícone "Configurações de balanceamento" para inserir configurações antes do balanceamento.

    - Coeficientes de influência

Balanceamento de um novo rotor ou balanceamento usando coeficientes de influência armazenados (coeficientes de balanceamento)

    - Eliminação da excentricidade do mandril

Balanceamento com partida adicional para eliminar a influência da excentricidade do mandril

    - Método de fixação de peso

Instalação de pesos corretivos em um local arbitrário na circunferência do rotor ou em uma posição fixa. Cálculos para perfuração ao remover a massa.
- "Posição livre" - os pesos podem ser instalados em posições angulares arbitrárias na circunferência do rotor.

    - "Posição fixa" - O peso pode ser instalado em posições angulares fixas no rotor, por exemplo, em lâminas ou orifícios (por exemplo, 12 orifícios - 30 graus), etc. O número de posições fixas deve ser inserido no campo apropriado. Após o balanceamento, o programa dividirá automaticamente o peso em duas partes e indicará o número de posições nas quais é necessário estabelecer as massas obtidas.

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    - Massa do peso de teste

Peso do teste

    - Deixar o peso de teste no Plano1 / Plano2

Remova ou deixe o peso de teste ao fazer o balanceamento.

    - Raio de montagem da massa, mm

Raio de montagem de pesos de teste e corretivos

    - Tolerância de balanceamento

Inserção ou cálculo das tolerâncias de desequilíbrio residual em g-mm

    - Usar gráfico polar

Use o gráfico polar para exibir os resultados do balanceamento

    - Entrada manual de dados

Entrada manual de dados para calcular pesos de balanceamento

    - Restaurar os dados da última sessão

Recuperação dos dados de medição da última sessão em caso de falha na continuação do balanceamento.

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Entrada dos dados iniciais para o Novo balanceamento do rotor na seção "Equilíbrio de dois planos. Configurações"(veja a Fig. 7.32.).

Nesse caso, na seção "Coeficientes de influência", selecione a seção "Novo rotor" item.

Além disso, na seção "Massa do peso de teste", você deve selecionar a unidade de medida da massa do peso de teste - "Grama" ou "Porcentagem“.

Ao escolher a unidade de medida "Porcentagem", todos os cálculos adicionais da massa do peso corretivo serão realizados como uma porcentagem em relação à massa do peso de teste.

Ao escolher a opção "Grama", todos os outros cálculos da massa do peso corretivo serão realizados em gramas. Em seguida, insira nas janelas localizadas à direita da inscrição "Grama" a massa dos pesos de teste que serão instalados no rotor.

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Atenção!

Se for necessário usar o "Coeficiente salvo." Modo para trabalho adicional durante o balanceamento inicial, a massa dos pesos de teste deve ser inserida em gramas.
Em seguida, selecione "Método de fixação de peso" - "Circum" ou "Posição fixa".
Se você selecionar "Posição fixa", você deve inserir o número de posições.

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A tolerância para desequilíbrio residual (tolerância de balanceamento) pode ser calculada de acordo com o procedimento descrito na ISO 1940 Vibration. Requisitos de qualidade de balanceamento para rotores em um sistema constante estado (rígido). Parte 1. Especificação e verificação das tolerâncias de equilíbrio.   

                                                                   

                             

Fig. 7.34. Janela de cálculo da tolerância de balanceamento

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Ao equilibrar em dois planos no "Novo rotor", o balanceamento requer três execuções de calibração e pelo menos uma execução de teste da máquina de balanceamento.

A medição da vibração na primeira partida da máquina é realizada na seção "Balança de dois planos" (consulte a Fig. 7.34) na janela de trabalho "Run#0" seção.

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         Fig. 7.35. Resultados das medições no balanceamento em dois planos após a executar.

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Atenção!

       Antes de iniciar a medição, é necessário ligar a rotação do rotor da máquina de balanceamento (primeiro executar) e certifique-se de que ele tenha entrado no modo de operação com uma velocidade estável.

Para medir os parâmetros de vibração no Run#0 clique na seção "F7 - Run#0" (ou pressione a tecla F7 em um teclado de computador)

           Os resultados da medição da velocidade do rotor (RPM), o valor RMS (VО1, VО2) e as fases (F1, F2) de 1x vibração que aparecem nas janelas correspondentes do Run#0 seção.
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Antes de começar a medir os parâmetros de vibração no "Run#1.Trial massa no Plane1", você deve interromper a rotação do rotor da máquina de balanceamento e instalar um peso de teste nele, a massa selecionada na seção "Massa do peso de teste" seção.

     Atenção!

      1. A questão da escolha da massa dos pesos de teste e seus locais de instalação no rotor de uma máquina de balanceamento é discutida em detalhes no Apêndice 1.

      2. Se for necessário usar o Coeficiente salvo. Modo em trabalhos futuros, o local para instalar o peso de teste deve necessariamente coincidir com o local para instalar a marca usada para ler o ângulo de fase.

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Depois disso, é necessário ligar novamente a rotação do rotor da máquina de balancear e certificar-se de que ela entrou no modo de operação.

Para medir os parâmetros de vibração no "Execute # 1.Trial mass in Plane1" (consulte a Fig. 7.25), clique na seção "F7 - Run#1" (ou pressione a tecla F7 no teclado do computador).

           

          Após a conclusão bem-sucedida do processo de medição, você retornará à guia de resultados de medição (consulte a Fig. 7.25).

           Nesse caso, nas janelas correspondentes do "Run#1. Massa de teste no Plane1", os resultados da medição da velocidade do rotor (RPM), bem como o valor dos componentes do RMS (Vо1, Vо2) e das fases (F1, F2) da vibração 1x.

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Antes de começar a medir os parâmetros de vibração na seção "Execute o # 2.Trial mass no Plane2", você deve executar as seguintes etapas:

         - interromper a rotação do rotor da máquina de balanceamento;

         - remova o peso de teste instalado no plano 1;

         - Instale em um peso de teste no plano 2, a massa selecionada na seção "Massa do peso de teste“.

           

Depois disso, ligue a rotação do rotor da máquina de balanceamento e certifique-se de que ele tenha entrado na velocidade operacional.

Para começar a medição da vibração no "Execute o # 2.Trial mass no Plane2" (consulte a Fig. 7.26), clique na seção "F7 - Executar # 2" (ou pressione a tecla F7 no teclado do computador). Em seguida, o botão "ResultadoA guia " é aberta.
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No caso de usar o Método de fixação de peso” – "Posições livresSe você estiver usando o peso corretivo, o visor mostrará os valores das massas (M1, M2) e os ângulos de instalação (f1, f2) dos pesos corretivos.

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           Fig. 7.36. Resultados do cálculo dos pesos corretivos - posição livre

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Fig. 7.37. Resultados do cálculo dos pesos corretivos - posição livre.
Diagrama polar

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No caso de usar o método de fixação de peso" - "Posições fixas

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Fig. 7.37. Resultados do cálculo dos pesos corretivos - posição fixa.

Fig. 7.39. Resultados do cálculo dos pesos corretivos - posição fixa.
Diagrama polar.
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No caso do uso do Método de fixação de peso" - "Ranhura circular"

Fig. 7.40. Resultados do cálculo dos pesos corretivos Ranhura circular.

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Atenção!

    1. Após concluir o processo de medição no RUN#2 da máquina de balanceamento, pare a rotação do rotor e remova o peso de teste instalado anteriormente. Em seguida, você pode instalar (ou remover) os pesos corretivos.

    2. A posição angular dos pesos corretivos no sistema de coordenadas polares é contada a partir do local de instalação do peso de teste na direção de rotação do rotor.

    3. No caso de "Posição fixa" - o 1^st (Z1), coincide com o local de instalação do peso de teste. A direção de contagem do número da posição é a direção de rotação do rotor.

4. Por padrão, o peso corretivo será adicionado ao rotor. Isso é indicado pelo rótulo definido na seção "Adicionar". Se estiver removendo o peso (por exemplo, perfurando), você deverá definir uma marca no campo "Excluir", após o que a posição angular do peso de correção será automaticamente alterada em 180º.

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   Depois de instalar o peso de correção no rotor de balanceamento, é necessário executar um RunC (trim) e avaliar a eficácia do balanceamento realizado.

Atenção!

Antes de iniciar a medição no teste de funcionamento, é necessário ligar a rotação do rotor da máquina e certificar-se de que ele entrou no modo de operação velocidade.

                

Para medir os parâmetros de vibração na seção RunTrim (Verificar qualidade da balança) (consulte a Fig. 7.37), clique no botão "F7 - RunTrim" (ou pressione a tecla F7 no teclado do computador).

       

           Serão mostrados os resultados da medição da frequência de rotação do rotor (RPM), bem como o valor do componente RMS (Vо1) e a fase (F1) da vibração 1x.

O "ResultadoA guia " aparece no lado direito da janela de trabalho com a tabela de resultados de medição (consulte a Fig. 7.37), que exibe os resultados do cálculo dos parâmetros de pesos corretivos adicionais.

           Esses pesos podem ser adicionados aos pesos corretivos que já estão instalados no rotor para compensar o desequilíbrio residual.

Além disso, o desbalanceamento residual do rotor obtido após o balanceamento é exibido na parte inferior dessa janela.

Se os valores da vibração residual e/ou do desbalanceamento residual do rotor balanceado atenderem aos requisitos de tolerância estabelecidos na documentação técnica, o processo de balanceamento poderá ser concluído.

Caso contrário, o processo de balanceamento poderá continuar. Isso permite que o método de aproximações sucessivas corrija possíveis erros que possam ocorrer durante a instalação (remoção) do peso corretivo em um rotor balanceado.

Ao continuar o processo de balanceamento no rotor de balanceamento, é necessário instalar (remover) massa corretiva adicional, cujos parâmetros são indicados na janela "Result" (Resultado).

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Na seção "Resultado", há dois botões de controle que podem ser usados - "F4-Coeficiente de Inf.“, “F5 - Alterar os planos de correção“.

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O "F4-Coeficiente de Inf."(ou a tecla de função F4 no teclado do computador) é usado para visualizar e salvar os coeficientes de balanceamento do rotor na memória do computador, calculados a partir dos resultados de duas partidas de calibração.

Quando é pressionado, o botão "Coeficientes de influência (dois planos)A janela de trabalho " aparece na tela do computador (consulte a Fig. 7.40), na qual são exibidos os coeficientes de balanceamento calculados com base nos resultados das três primeiras partidas de calibração.

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Fig. 7.41. Janela de trabalho com coeficientes de balanceamento em 2 planos.

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No futuro, ao fazer o balanceamento desse tipo de máquina, supõe-se que seja necessário usar o "Coeficiente salvo." e os coeficientes de balanceamento armazenados na memória do computador.

Para salvar os coeficientes, clique no botão "F9 - Salvar" e vá para o botão "Arquivo de coeficientes de influência (2 planos)" (consulte a Fig. 7.42)

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Fig. 7.42. A segunda página da janela de trabalho com coeficientes de balanceamento em 2 planos.

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O "F5 - Alterar os planos de correçãoO botão " é usado quando é necessário alterar a posição dos planos de correção, quando é necessário recalcular as massas e os ângulos de instalação

pesos corretivos.

Esse modo é útil principalmente no balanceamento de rotores de formato complexo (por exemplo, virabrequins).

Quando esse botão é pressionado, a janela de trabalho "Recálculo da massa dos pesos de correção e do ângulo para outros planos de correção" é exibido na tela do computador (consulte a Fig. 7.42).

Nessa janela de trabalho, você deve selecionar uma das quatro opções possíveis clicando na imagem correspondente.

Os planos de correção originais (Н1 e Н2) na Fig. 7.29 estão marcados em verde, e os novos (K1 e K2), para os quais ele é recontado, em vermelho.

Em seguida, na seção "Dados de cálculo", insira os dados solicitados, incluindo:

- a distância entre os planos de correção correspondentes (a, b, c);

- novos valores dos raios da instalação de pesos corretivos no rotor (R1 ', R2').

Depois de inserir os dados, você deve pressionar o botão "F9-calcular“

Os resultados do cálculo (massas M1, M2 e ângulos de instalação dos pesos corretivos f1, f2) são exibidos na seção correspondente dessa janela de trabalho (consulte a Fig. 7.42).

Fig. 7.43 Modificar planos de correção. RCálculo da massa de correção e do ângulo para outros planos de correção.

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Coeficiente de balanceamento salvo pode ser realizado em uma máquina para a qual os coeficientes de balanceamento já tenham sido determinados e salvos na memória do computador.

     Atenção!

Ao fazer um novo balanceamento, os sensores de vibração e o sensor de ângulo de fase devem ser instalados da mesma forma que durante o balanceamento inicial.

A entrada de dados iniciais para o reequilíbrio começa na seção "Balanço de dois planos. Configurações de balanceamento"(consulte a Fig. 7.23).

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Nesse caso, na seção "Coeficientes de influência", selecione a seção "Coeficiente salvo." Item. Nesse caso, a janela "Arquivo de coeficientes de influência (2 planos)" será exibido (consulte a Fig. 7.30), no qual o arquivo dos coeficientes de balanceamento determinados anteriormente está armazenado.

Percorrendo a tabela desse arquivo com os botões de controle "►" ou "◄", é possível selecionar o registro desejado com os coeficientes de balanceamento da máquina de nosso interesse. Em seguida, para usar esses dados nas medições atuais, pressione o botão "F2 - OK" e retornar à janela de trabalho anterior.

Fig. 7.44. A segunda página da janela de trabalho com coeficientes de balanceamento em 2 planos.

Depois disso, o conteúdo de todas as outras janelas do "Balanceamento em 2 pl. Dados de origem" é preenchido automaticamente.

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"Coeficiente salvo."O balanceamento requer apenas uma partida de ajuste e pelo menos uma partida de teste da máquina de balanceamento.

Medição de vibração no início do ajuste (Executar # 0) da máquina é realizado na seção "Balanceamento em 2 planos" com uma tabela de resultados de balanceamento (consulte a Fig. 7.14) na janela de trabalho Executar # 0 seção.

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Atenção!

       Antes de iniciar a medição, é necessário ligar a rotação do rotor da máquina de balancear e certificar-se de que ela entrou no modo de operação com uma velocidade estável.

Para medir os parâmetros de vibração no Executar # 0 clique na seção "F7 - Run#0" (ou pressione a tecla F7 no teclado do computador).

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           Os resultados da medição da velocidade do rotor (RPM), bem como o valor dos componentes do RMS (VО1, VО2) e as fases (F1, F2) da vibração 1x aparecem nos campos correspondentes do Executar # 0 seção.

Ao mesmo tempo, o "ResultadoA guia " é aberta (consulte a Fig. 7.15), que exibe os resultados do cálculo dos parâmetros dos pesos corretivos que devem ser instalados no rotor para compensar seu desequilíbrio.

Além disso, no caso do uso do sistema de coordenadas polares, o visor mostra os valores das massas e dos ângulos de instalação dos pesos corretivos.

No caso de decomposição de pesos corretivos nas lâminas, são exibidos os números das lâminas do rotor de balanceamento e a massa de peso que precisa ser instalada nelas.

Além disso, o processo de balanceamento é realizado de acordo com as recomendações estabelecidas na seção 7.6.1.2. para balanceamento primário.

Atenção!

Para realizar o balanceamento de índice, é fornecida uma opção especial no programa Balanset-1A. Quando a eliminação da excentricidade do mandril é marcada, uma seção RunEcc adicional é exibida na janela de balanceamento.

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Fig. 7.45. A janela de trabalho para o balanceamento do índice.

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Depois de executar Run # 2 (Trial mass Plane 2), será exibida uma janela

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Fig. 7.46. Janelas de atenção
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Depois de instalar o rotor com um giro de 180º, é necessário concluir o Run Ecc. O programa calculará automaticamente o verdadeiro desequilíbrio do rotor sem afetar a excentricidade do mandril.

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  O trabalho no modo "Charts" (Gráficos) começa na janela inicial (veja a Fig. 7.1) pressionando "F8 - Charts" (Gráficos). Em seguida, abre-se a janela "Measurement of vibration on two channels. Gráficos" (consulte a Fig. 7.19).

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Fig. 7.47. Operação janela "Medição de vibração em dois canais. Gráficos".

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  Ao trabalhar nesse modo, é possível traçar quatro versões do gráfico de vibração.

A primeira versão permite obter uma função de linha do tempo da vibração geral (da velocidade de vibração) no primeiro e no segundo canais de medição.

A segunda versão permite obter gráficos de vibração (de velocidade de vibração), que ocorre na frequência de rotação e em seus componentes harmônicos superiores.

Esses gráficos são obtidos como resultado da filtragem síncrona da função geral de tempo de vibração.

A terceira versão fornece gráficos de vibração com os resultados da análise harmônica.

A quarta versão permite obter um gráfico de vibração com os resultados da análise de espectro.  

  

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Fig. 7.48. Janela de operação para o saída da função de tempo dos gráficos gerais de vibração

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  Também há marcas (de cor azul) nesses gráficos que conectam os gráficos de vibração geral com a frequência de rotação do rotor. Além disso, cada marca indica o início (fim) da próxima rotação do rotor.

Se for necessário alterar a escala do gráfico no eixo X, o controle deslizante, apontado por uma seta na fig. 7.20, pode ser usado.

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Fig. 7.49. Janela de operação para o saída dos gráficos de vibração 1x.
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  Após a conclusão do processo de medição e do cálculo matemático dos resultados (filtragem síncrona da função de tempo da vibração geral) na exibição na janela principal em um período igual a uma volta do rotor aparecem gráficos do 1x vibração em dois canais.

Nesse caso, um gráfico para o primeiro canal é representado em vermelho e para o segundo canal em verde. Nesses gráficos, o ângulo da rotação do rotor é plotado (de marca a marca) no eixo X e a amplitude da velocidade de vibração (mm/seg.) é plotada no eixo Y.

Além disso, na parte superior da janela de trabalho (à direita do botão "F9 - Measure") valores numéricos de medições de vibração de ambos os canais, semelhantes aos que obtemos na seção "Medidor de vibração", são exibidos.

Em particular: Valor RMS da vibração geral (V1s, V2s), a magnitude do RMS (V1o, V2o) e fase (Fi, Fj) da vibração 1x e da velocidade do rotor (Nrev).

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Para plotar um gráfico com os resultados da análise harmônica na janela de operação "Medição de vibração em dois canais. Gráficos" (consulte a Fig. 7.47), é necessário selecione o modo de operação "Análise harmônica" clicando no botão apropriado.

Em seguida, aparece uma janela de operação para a saída simultânea de gráficos de função temporária e de espectro de aspectos harmônicos de vibração cujo período é igual ou múltiplo da frequência de rotação do rotor (consulte a Fig. 7.49).  

Atenção!

Ao operar nesse modo, é necessário usar o sensor de ângulo de fase que sincroniza o processo de medição com a frequência do rotor das máquinas para as quais o sensor está configurado.

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Fig. 7.50. Janela de operação harmônicos de 1x vibração.

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Quando estiver pronto, pressione (clique) o botão "F9-Medir", o processo de medição da vibração começa simultaneamente em dois canais.

Após a conclusão do processo de medição na janela de operação (consulte a Fig. 7.49), são exibidos os gráficos da função de tempo (gráfico superior) e os harmônicos da vibração 1x (gráfico inferior).

O número de componentes harmônicos é plotado no eixo X e o RMS da velocidade de vibração (mm/seg.) é plotado no eixo Y.

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Fig. 7.51. Janela de operação para o saída do espectro de vibração .

Quando estiver pronto, pressione (clique) o botão "F9-Medir", o processo de medição da vibração começa simultaneamente em dois canais.

Após a conclusão do processo de medição na janela de operação (consulte a Fig. 7.50), aparecem os gráficos da função de tempo (gráfico superior) e o espectro de vibração (gráfico inferior).

A frequência de vibração é plotada no eixo X e o RMS da velocidade de vibração (mm/seg.) é plotado no eixo Y.

Nesse caso, um gráfico para o primeiro canal é representado em vermelho e para o segundo canal em verde.

ANEXO 1 BALANCEAMENTO DO ROTOR.

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O rotor é um corpo que gira em torno de um determinado eixo e é mantido por suas superfícies de rolamento nos suportes. As superfícies de rolamento do rotor transmitem pesos aos suportes por meio de rolamentos ou mancais deslizantes. Quando usamos o termo "superfície de rolamento", nos referimos simplesmente às superfícies de Zapfen* ou de substituição de Zapfen.

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*Zapfen (alemão para "diário", "pino") - é uma parte de um eixo ou um eixo, que está sendo transportado por um suporte (caixa de rolamentos).

fig.1 Rotor e forças centrífugas.

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Em um rotor perfeitamente balanceado, sua massa é distribuída simetricamente em relação ao eixo de rotação. Isso significa que qualquer elemento do rotor pode corresponder a outro elemento localizado simetricamente em relação ao eixo de rotação. Durante a rotação, cada elemento do rotor atua com uma força centrífuga direcionada na direção radial (perpendicular ao eixo de rotação do rotor). Em um rotor balanceado, a força centrífuga que influencia qualquer elemento do rotor é equilibrada pela força centrífuga que influencia o elemento simétrico. Por exemplo, os elementos 1 e 2 (mostrados na fig. 1 e coloridos em verde) são influenciados pelas forças centrífugas F1 e F2: iguais em valor e absolutamente opostas em direções. Isso é verdadeiro para todos os elementos simétricos do rotor e, portanto, a força centrífuga total que influencia o rotor é igual a 0; o rotor está equilibrado. Mas se a simetria do rotor for quebrada (na Figura 1, o elemento assimétrico está marcado em vermelho), então a força centrífuga desequilibrada F3 começa a agir sobre o rotor.

Ao girar, essa força muda a direção junto com a rotação do rotor. O peso dinâmico resultante dessa força é transferido para os rolamentos, o que leva ao seu desgaste acelerado. Além disso, sob a influência dessa variável em relação à força, há uma deformação cíclica dos suportes e da fundação na qual o rotor está fixado, o que permite uma vibração. Para eliminar o desequilíbrio do rotor e a vibração que o acompanha, é necessário definir massas de balanceamento, que restaurarão a simetria do rotor.

O balanceamento do rotor é uma operação para eliminar o desequilíbrio por meio da adição de massas de balanceamento.

A tarefa de balanceamento é encontrar o valor e os locais (ângulo) da instalação de uma ou mais massas de balanceamento.

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Os tipos de rotores e o desequilíbrio.

Considerando a resistência do material do rotor e a magnitude das forças centrífugas que o influenciam, os rotores podem ser divididos em dois tipos: rígidos e flexíveis.

Os rotores rígidos em condições operacionais sob a influência da força centrífuga podem se deformar levemente e, portanto, a influência dessa deformação nos cálculos pode ser desprezada.

A deformação de rotores flexíveis, por outro lado, nunca deve ser negligenciada. A deformação dos rotores flexíveis complica a solução do problema de balanceamento e exige o uso de outros modelos matemáticos em comparação com a tarefa de balancear rotores rígidos. É importante mencionar que o mesmo rotor, em baixas velocidades de rotação, pode se comportar como um rotor rígido e, em altas velocidades, se comportará como um rotor flexível. Mais adiante, consideraremos apenas o balanceamento de rotores rígidos.

Dependendo da distribuição das massas desequilibradas ao longo do comprimento do rotor, é possível distinguir dois tipos de desequilíbrio: estático e dinâmico (rápido, instantâneo). O balanceamento estático e dinâmico do rotor funciona da mesma forma.

O desequilíbrio estático do rotor ocorre sem a rotação do rotor. Em outras palavras, ele é quiescente quando o rotor está sob a influência da gravidade e, além disso, faz com que o "ponto pesado" fique para baixo. Um exemplo de um rotor com desequilíbrio estático é apresentado na Fig.2

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Fig.2

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O desequilíbrio dinâmico ocorre somente quando o rotor gira.

Um exemplo de um rotor com desequilíbrio dinâmico é apresentado na Fig. 3.

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Fig.3. Desequilíbrio dinâmico do rotor - par de forças centrífugas

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Nesse caso, as massas iguais e desequilibradas M1 e M2 estão localizadas em superfícies diferentes, em lugares diferentes ao longo do comprimento do rotor. Na posição estática, ou seja, quando o rotor não está girando, o rotor pode ser influenciado apenas pela gravidade e, portanto, as massas se equilibrarão. Na dinâmica, quando o rotor está girando, as massas M1 e M2 começam a ser influenciadas pelas forças centrífugas FЎ1 e FЎ2. Essas forças são iguais em valor e têm direções opostas. Entretanto, como estão localizadas em lugares diferentes ao longo do comprimento do eixo e não estão na mesma linha, as forças não se compensam. As forças de FЎ1 e FЎ2 criam um momento impactado no rotor. É por isso que esse desequilíbrio tem outro nome: "momentâneo". Consequentemente, as forças centrífugas não compensadas influenciam os suportes dos rolamentos, o que pode exceder significativamente as forças com as quais contamos e também reduzir a vida útil dos rolamentos.

Como esse tipo de desequilíbrio ocorre somente na dinâmica durante o giro do rotor, ele é chamado de dinâmico. Ele não pode ser eliminado no balanceamento estático (ou chamado de "nas facas") ou de qualquer outra forma semelhante. Para eliminar o desequilíbrio dinâmico, é necessário definir dois pesos de compensação que criarão um momento igual em valor e oposto em direção ao momento resultante das massas de M1 e M2. As massas de compensação não precisam necessariamente ser instaladas no lado oposto ao das massas M1 e M2 e ser iguais a elas em valor. O mais importante é que elas criem um momento que compense totalmente no momento do desequilíbrio.

Em geral, as massas M1 e M2 podem não ser iguais entre si, portanto, haverá uma combinação de desequilíbrio estático e dinâmico. Está provado teoricamente que, para que um rotor rígido elimine seu desequilíbrio, é necessário e suficiente instalar dois pesos espaçados ao longo do comprimento do rotor. Esses pesos compensarão tanto o momento resultante do desequilíbrio dinâmico quanto a força centrífuga resultante da assimetria da massa em relação ao eixo do rotor (desequilíbrio estático). Como de costume, o desequilíbrio dinâmico é típico de rotores longos, como eixos, e o estático, de rotores estreitos. No entanto, se o rotor estreito for montado inclinado em relação ao eixo ou, pior ainda, deformado (as chamadas "oscilações da roda"), nesse caso será difícil eliminar o desequilíbrio dinâmico (consulte a Fig. 4), devido ao fato de que é difícil definir pesos de correção que criem o momento de compensação correto.

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Fig.4 Balanceamento dinâmico da roda oscilante

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Como o ombro do rotor estreito cria um momento curto, ele pode exigir pesos de correção de grande massa. Mas, ao mesmo tempo, há um chamado "desequilíbrio induzido" adicional associado à deformação do rotor estreito sob a influência das forças centrífugas das massas de correção.

Veja o exemplo:

" Instruções metódicas sobre o balanceamento de rotores rígidos" ISO 1940-1:2003 Vibração mecânica - Requisitos de qualidade de balanceamento para rotores em um estado constante (rígido) - Parte 1: Especificação e verificação das tolerâncias de balanceamento

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Isso é visível nas rodas de ventilador estreitas, que, além do desequilíbrio de potência, também influenciam o desequilíbrio aerodinâmico. E é importante ter em mente que o desequilíbrio aerodinâmico, na verdade a força aerodinâmica, é diretamente proporcional à velocidade angular do rotor e, para compensá-lo, é usada a força centrífuga da massa de correção, que é proporcional ao quadrado da velocidade angular. Portanto, o efeito de balanceamento só pode ocorrer em uma frequência de balanceamento específica. Em outras velocidades, haveria uma lacuna adicional. O mesmo pode ser dito sobre as forças eletromagnéticas em um motor eletromagnético, que também são proporcionais à velocidade angular. Em outras palavras, é impossível eliminar todas as causas de vibração do mecanismo por qualquer meio de balanceamento.

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Fundamentos de Vibração.

A vibração é uma reação do projeto do mecanismo ao efeito da força de excitação cíclica. Essa força pode ser de natureza diferente.

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A magnitude da vibração (por exemplo, sua amplitude AB) depende não apenas da magnitude da força de excitação Fт que atua no mecanismo com a frequência circular ω, mas também da rigidez k da estrutura do mecanismo, de sua massa m e do coeficiente de amortecimento C.

Vários tipos de sensores podem ser usados para medir mecanismos de vibração e equilíbrio, incluindo:

- sensores de vibração absolutos projetados para medir a aceleração da vibração (acelerômetros) e sensores de velocidade de vibração;

- Sensores de vibração relativos de corrente de Foucault ou capacitivos, projetados para medir a vibração.

Em alguns casos (quando a estrutura do mecanismo permite), os sensores de força também podem ser usados para examinar seu peso de vibração.

Em especial, eles são amplamente usados para medir o peso da vibração dos suportes das máquinas de balanceamento de rolamento rígido.

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Portanto, a vibração é a reação do mecanismo à influência de forças externas. A quantidade de vibração depende não apenas da magnitude da força que atua no mecanismo, mas também da rigidez do mecanismo. Duas forças com a mesma magnitude podem levar a vibrações diferentes. Em mecanismos com uma estrutura de suporte rígida, mesmo com uma pequena vibração, as unidades de rolamento podem ser significativamente influenciadas por pesos dinâmicos. Portanto, ao equilibrar mecanismos com pernas rígidas, aplique os sensores de força e vibração (vibroacelerômetros). Os sensores de vibração são usados somente em mecanismos com suportes relativamente flexíveis, justamente quando a ação de forças centrífugas desequilibradas leva a uma deformação perceptível dos suportes e à vibração. Os sensores de força são usados em suportes rígidos, mesmo quando as forças significativas resultantes do desequilíbrio não levam a uma vibração significativa.

fig. 6. Instalação de sensores durante o balanceamento em dois planos, usando o Balanset-1
1,2-Sensores de vibração, trifásicos, 4-Unidade de medição USB, 5-Laptop

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Na maioria dos casos, o balanceamento dinâmico é realizado pelo método das três partidas. Esse método baseia-se no fato de que pesos de teste de uma massa já conhecida são instalados no rotor em série nos planos 1 e 2; assim, as massas e o local de instalação dos pesos de balanceamento são calculados com base nos resultados da alteração dos parâmetros de vibração.

O local de instalação do peso é chamado de correção avião. Normalmente, os planos de correção são selecionados na área dos suportes de rolamento nos quais o rotor está montado.

A vibração inicial é medida na primeira partida. Em seguida, um peso de teste de massa conhecida é instalado no rotor mais próximo de um dos suportes. Em seguida, a segunda partida é realizada e medimos os parâmetros de vibração, que devem mudar devido à instalação do peso de teste. Em seguida, o peso de teste no primeiro avião é removido e instalado no segundo avião. A terceira inicialização é realizada e os parâmetros de vibração são medidos. Quando o peso de teste é removido, o programa calcula automaticamente a massa e o local (ângulos) da instalação dos pesos de balanceamento.

O objetivo da configuração dos pesos de teste é determinar como o sistema responde à alteração do desequilíbrio. Quando conhecemos as massas e a localização dos pesos de amostra, o programa pode calcular os chamados coeficientes de influência, mostrando como a introdução de um desequilíbrio conhecido afeta os parâmetros de vibração. Os coeficientes de influência são as características do próprio sistema mecânico e dependem da rigidez dos suportes e da massa (inércia) do sistema de suporte do rotor.

Para o mesmo tipo de mecanismos com o mesmo projeto, os coeficientes de influência serão semelhantes. É possível salvá-los na memória do computador e usá-los posteriormente para balancear o mesmo tipo de mecanismo sem realizar execuções de teste, o que melhora muito o desempenho do balanceamento. Também devemos observar que a massa dos pesos de teste deve ser escolhida de modo que os parâmetros de vibração variem acentuadamente ao instalar os pesos de teste. Caso contrário, o erro no cálculo dos coeficientes de influência aumenta e a qualidade do balanceamento se deteriora.

1111 Um guia para o dispositivo Balanset-1 fornece uma fórmula pela qual você pode determinar aproximadamente a massa do peso de teste, dependendo da massa e da velocidade de rotação do rotor balanceado. Como você pode entender na Fig. 1, a força centrífuga atua na direção radial, ou seja, perpendicular ao eixo do rotor. Portanto, os sensores de vibração devem ser instalados de modo que seu eixo de sensibilidade também seja direcionado na direção radial. Normalmente, a rigidez da fundação na direção horizontal é menor, portanto, a vibração na direção horizontal é maior. Portanto, para aumentar a sensibilidade dos sensores, eles devem ser instalados de modo que seu eixo de sensibilidade também possa ser direcionado horizontalmente. Embora não haja nenhuma diferença fundamental. Além da vibração na direção radial, é necessário controlar a vibração na direção axial, ao longo do eixo de rotação do rotor. Essa vibração geralmente é causada não por desequilíbrio, mas por outros motivos, principalmente devido ao desalinhamento e ao desalinhamento dos eixos conectados por meio do acoplamento. Essa vibração não é eliminada pelo balanceamento e, nesse caso, o alinhamento é necessário. Na prática, geralmente nesses mecanismos há um desequilíbrio do rotor e desalinhamento dos eixos, o que complica muito a tarefa de eliminar a vibração. Nesses casos, você deve primeiro alinhar e depois equilibrar o mecanismo. (Embora com um forte desequilíbrio de torque, a vibração também ocorre na direção axial devido para a "torção" da estrutura da fundação).

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Critérios para avaliar a qualidade dos mecanismos de balanceamento.

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A qualidade do balanceamento do rotor (mecanismos) pode ser estimada de duas maneiras. O primeiro método envolve a comparação do valor do desequilíbrio residual determinado durante o balanceamento com a tolerância para o desequilíbrio residual. As tolerâncias especificadas para várias classes de rotores instalados no padrão ISO 1940-1-2007. "Vibração. Requisitos para a qualidade de balanceamento de rotores rígidos. Parte 1. Determinação do desequilíbrio permissível". 
No entanto, a implementação dessas tolerâncias não pode garantir totalmente a confiabilidade operacional do mecanismo associado à obtenção de um nível mínimo de vibração. Isso é devido O fato de que a vibração do mecanismo é determinada não apenas pela quantidade de força associada ao desequilíbrio residual de seu rotor, mas também depende de vários outros parâmetros, incluindo: a rigidez K dos elementos estruturais do mecanismo, sua massa M, o coeficiente de amortecimento e a velocidade. Portanto, para avaliar as qualidades dinâmicas do mecanismo (incluindo a qualidade de seu equilíbrio) em alguns casos, recomenda-se avaliar o nível de vibração residual do mecanismo, que é regulado por vários padrões. 
O padrão mais comum que regulamenta os níveis de vibração permitidos dos mecanismos é 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." 
Com sua ajuda, você pode definir a tolerância em todos os tipos de máquinas, levando em conta a potência do acionamento elétrico. 
Além desse padrão universal, há uma série de padrões especializados desenvolvidos para tipos específicos de mecanismos. Por exemplo, 
ISO 14694:2003 "Ventiladores industriais - Especificações para qualidade de equilíbrio e níveis de vibração", 
ISO 7919-1-2002 "Vibração de máquinas sem movimento alternativo. Medições em eixos rotativos e critérios de avaliação. Orientação geral".