Înțelegerea greutăților de probă în echilibrarea rotorului
Definiție: Ce este o greutate de probă?
A greutate de probă (numită și greutate de testare sau greutate de calibrare) este o masă cunoscută care este atașată temporar la un rotor într-o poziție unghiulară precis definită în timpul echilibrare proces. Scopul adăugării acestei ponderi de probă este de a introduce în mod deliberat o cantitate cunoscută de dezechilibra în sistem și se măsoară modul în care rotorul răspunde. Acest răspuns măsurat este apoi utilizat pentru a calcula exact greutatea de corecție necesară pentru eliminarea dezechilibrului inițial.
Greutatea de probă este o piatră de temelie a metoda coeficientului de influență, care este cea mai utilizată tehnică pentru echilibrarea câmpului a mașinilor rotative.
Scop: De ce să se utilizeze o greutate de probă?
În echilibrarea pe teren, nu putem măsura cu ușurință proprietățile fizice ale rotorului, cum ar fi masa, rigiditatea sau amortizarea. În schimb, tratăm mașina ca pe o “cutie neagră” și folosim o greutate de probă pentru a măsura direct comportamentul său dinamic. Principalele beneficii ale acestei abordări includ:
- Caracterizarea precisă a sistemului: Testul de probă cu greutate surprinde toți factorii reali care afectează vibrațiile, inclusiv rigiditatea rulmentului, flexibilitatea fundației, efectele de cuplare și forțele aerodinamice.
- Calcul de precizie: Prin măsurarea schimbării în amplitudine și fază cauzată de greutatea de probă cunoscută, instrumentul de echilibrare poate calcula corecția exactă necesară cu o precizie ridicată.
- Nu sunt necesare cunoștințe anterioare: Metoda funcționează fără a fi nevoie de desene, specificații sau modele teoretice ale sistemului rotor.
- Conturi pentru condițiile de funcționare: Probele de probă se efectuează în condiții reale de funcționare (viteză, temperatură, sarcină), asigurându-se că corecția echilibrului va fi eficientă în funcționare reală.
Selecție: Cum să alegi greutatea potrivită pentru probă
Selectarea unei greutăți de probă adecvate este esențială pentru obținerea unor rezultate fiabile. Greutatea trebuie să fie suficient de mare pentru a produce o modificare măsurabilă a vibrațiilor, dar nu atât de mare încât să creeze condiții nesigure sau să deterioreze mașina.
Calculator de greutate de probă
Pentru calcularea precisă a greutății de probă pe baza parametrilor rotorului, utilizați Calculator de masă de probă. Calculatorul determină masa optimă de probă, luând în considerare masa rotorului, raza de instalare, viteza de rotație, rigiditatea suportului și nivelurile de vibrații.
Instrucțiuni generale:
- Regula generală: O regulă generală este selectarea unei greutăți de probă care va produce o modificare a vibrațiilor de aproximativ 25-50% față de nivelul inițial de vibrații. Aceasta asigură un răspuns clar, măsurabil, fără vibrații excesive.
- Estimare inițială: Pentru un rotor necunoscut, o greutate de probă poate fi estimată ca 1/5% din masa rotorului, distribuită la raza de echilibrare. Instrumentele moderne de echilibrare oferă adesea un calculator de greutate de probă bazat pe nivelul inițial de vibrații.
- Abordare calculată: Se utilizează formula Mt = Mr × Ksupp × Kvib / (Rt × (N/100)²), unde Mt este masa greutății de probă, Mr este masa rotorului, Ksupp este coeficientul de rigiditate a suportului (1-5), Kvib este coeficientul nivelului de vibrații, Rt este raza de instalare, iar N este viteza rotorului în RPM. calculator online automatizează acest calcul.
- Siguranța înainte de toate: Nu adăugați niciodată o greutate de probă atât de mare încât să depășească nivelurile de vibrații dincolo de limitele de siguranță sau de sistemele de protecție împotriva declanșării.
- Atașare sigură: Greutatea de probă trebuie fixată ferm cu ajutorul unor șuruburi, cleme sau magneți pentru a preveni desprinderea în timpul rotației. Greutățile din chit sau lut sunt utilizate în mod obișnuit pentru comoditate, dar trebuie aplicate în siguranță.
Procedură: Cum se utilizează greutatea de probă
Metoda greutății de probă urmează o procedură sistematică care se află la baza echilibrării moderne pe teren:
- Execuție inițială: Mașina funcționează la viteza sa normală și se înregistrează vectorul inițial de vibrație (amplitudine și fază). Acesta reprezintă vibrația cauzată de dezechilibrul inițial.
- Atașați greutatea de probă: Mașina este oprită, iar greutatea de probă este fixată în siguranță într-o poziție unghiulară cunoscută (de obicei marcată ca 0° sau raportată la un fazor cheie marcaj) pe planul de corecție.
- Probă de funcționare: Mașina este repornită și funcționează la aceeași viteză. Noul vector de vibrații este măsurat și înregistrat. Această vibrație este suma vectorială a dezechilibrului inițial plus efectul greutății de probă.
- Calculați coeficientul de influență: Instrumentul de echilibrare efectuează o scădere vectorială pentru a izola efectul cauzat exclusiv de greutatea de probă. Coeficientul de influență este apoi calculat ca raportul dintre modificarea vibrației și greutatea de probă.
- Calculați ponderea corectoare: Folosind coeficientul de influență, instrumentul calculează masa și unghiul precise pentru greutatea de corecție permanentă ce va anula dezechilibrul inițial.
- Corecție instalare: Greutatea de probă este îndepărtată, greutatea corectivă calculată este instalată permanent, iar o verificare finală confirmă că vibrațiile au fost reduse la niveluri acceptabile.
Considerații practice și cele mai bune practici
Utilizarea cu succes a ponderilor de probă necesită atenție la câteva detalii practice:
- Poziționare unghiulară: Poziția unghiulară a greutății de probă trebuie înregistrată cu precizie. Chiar și o mică eroare de unghi poate duce la un calcul incorect al corecției.
- Plasare radială: Dacă este posibil, plasați greutatea de probă la aceeași rază în care va fi instalată greutatea de corecție. Acest lucru simplifică calculele și îmbunătățește precizia.
- Condiții repetabile: Toate testele de funcționare și proba inițială trebuie efectuate în condiții de funcționare identice (aceeași viteză, temperatură, sarcină) pentru rezultate consecvente.
- Ponderi multiple ale încercărilor: Pentru echilibrarea complexă pe mai multe planuri, pot fi necesare mai multe greutăți de probă, plasate în plane de corecție diferite în timpul unor rulări de probă separate.
Metoda greutății de probă, deși necesită o rulare suplimentară a mașinii, oferă precizia și fiabilitatea necesare pentru lucrările profesionale de echilibrare și este standardul industrial pentru echilibrarea rotorului in situ.