Înțelegerea echilibrării câmpului (echilibrare in situ)

Definiție: Ce este echilibrarea câmpului?

Echilibrarea câmpului, cunoscut și sub numele de echilibrare in situ, este procesul de corectare a dezechilibrului unui rotor în timp ce acesta funcționează în propriile rulmenți și structura de susținere, la sau aproape de viteza normală de funcționare. Spre deosebire de echilibrarea în atelier, unde rotorul este îndepărtat și plasat pe o mașină de echilibrare specializată, echilibrarea pe teren se efectuează la fața locului, cu mașina complet asamblată.

Procesul implică de obicei utilizarea unui analizor de vibrații portabil pentru a măsura amplitudinea și faza vibrației 1X (viteza de rulare), atașarea unei greutăți de probă cu o masă cunoscută, remăsurarea noului răspuns la vibrații și apoi utilizarea acestor informații pentru a calcula greutatea de corecție necesară și plasarea unghiulară a acesteia.

De ce este necesară echilibrarea câmpului?

Deși echilibrarea în atelier este foarte precisă, nu poate lua în considerare toți factorii care influențează echilibrul unei mașini în mediul său operațional. Echilibrarea în câmp este necesară atunci când dezechilibrul este cauzat de sau poate fi corectat doar prin luarea în considerare a întregului ansamblu al mașinii. Motivele comune includ:

• Dezechilibru de asamblare: Dezechilibrul final al unei mașini este suma dezechilibrelor tuturor componentelor sale rotative (de exemplu, rotor, arbore, cuplaj, scripeți). Echilibrarea în câmp corectează dezechilibrul întregului ansamblu dintr-o dată.
• Efecte operaționale: Dezechilibrul poate fi cauzat de factori care apar doar în condiții normale de funcționare, cum ar fi distorsiunea termică a rotorului, forțele aerodinamice sau forțele hidraulice. Acestea nu pot fi reproduse pe o mașină de echilibrat din atelier.
• Acumulare sau uzură de material: Pentru mașini precum ventilatoare, suflante și centrifuge, acumularea neuniformă de produs sau uzura neuniformă pot cauza dezechilibre în timp. Echilibrarea pe teren este singura modalitate practică de a corecta acest lucru fără o revizie completă.
• Impracticabilitatea îndepărtării: Pentru mașinile foarte mari, cum ar fi ventilatoarele industriale mari sau turbinele generatoare, demontarea rotorului pentru echilibrarea în atelier este extrem de costisitoare și consumatoare de timp. Echilibrarea pe teren este o soluție mult mai economică și mai rapidă.

Procesul de echilibrare a câmpului (Metoda coeficientului de influență)

Cea mai comună metodă de echilibrare a câmpului este metoda coeficientului de influență, care urmează un proces logic, pas cu pas:

1. Execuție inițială: Mașina funcționează la viteza normală de funcționare, iar amplitudinea și faza inițială a vibrației 1X („vectorul de dezechilibru”) sunt măsurate și înregistrate.
2. Plasarea greutății de probă: Mașina este oprită, iar o greutate de probă cu o masă cunoscută este atașată în siguranță de rotor la o poziție unghiulară cunoscută.
3. Probă de funcționare: Mașina este pornită din nou la aceeași viteză. Noua amplitudine și fază a vibrației („vectorul de răspuns”) sunt măsurate și înregistrate.
4. Calcul: Modificarea vectorului de vibrație cauzată de greutatea de probă este utilizată pentru a calcula un „coeficient de influență”. Acest coeficient descrie cât de mult se modifică vibrația în punctul de măsurare pentru o anumită valoare a dezechilibrului în locația de corecție. Analizorul utilizează apoi acest coeficient și vectorul dezechilibrului inițial pentru a calcula masa și unghiul exacte ale greutății de corecție necesare.
5. Plasarea greutății corectoare: Mașina este oprită, greutatea de probă este îndepărtată, iar greutatea corectivă finală calculată este atașată permanent la unghiul specificat.
6. Verificare executată: Mașina este pornită o ultimă oară pentru a verifica dacă vibrațiile au fost reduse la un nivel acceptabil, conform standardelor precum ISO 20816-1.

Considerații cheie și măsuri de siguranță

Echilibrarea pe teren necesită îndemânare și o planificare atentă. Așa cum este subliniat în standarde precum ISO 21940-13, siguranța este primordială.

• Siguranță: Greutățile de probă și de corecție trebuie fixate în siguranță pentru a rezista forțelor centrifuge la viteza de funcționare. Accesul la mașină trebuie controlat în timpul funcționării.
• Cerințe preliminare: Înainte de a încerca echilibrarea, trebuie luate în considerare alte cauze potențiale ale vibrațiilor 1X ridicate, cum ar fi nealinieretrebuie excluse rezonanța sau slăbiciunea.
• Instrumentaţie: Procesul necesită un analizor de vibrații capabil să măsoare amplitudinea și faza, precum și un senzor de referință de fază (tahometru).

← Înapoi la indexul principal