Echilibrarea ventilatoarelor – Eliminați vibrațiile și prelungiți durata de viață a echipamentelor

Imaginați-vă un ventilator industrial de mare viteză care se mișcă violent, cu șuruburi care se slăbesc la fiecare rotație. Acest scenariu de coșmar este adesea cauzat de un ușor dezechilibru al rotorului ventilatorului. Vibrațiile și zgomotul excesive sunt mai mult decât simple neplăceri - sunt semne de avertizare ale unei probleme care poate duce la întreruperi și reparații costisitoare.

Echilibrarea ventilatorului este procesul de corectare a acestui dezechilibru. Este una dintre cele mai căutate proceduri în întreținerea echipamentelor, deoarece ventilatoarele sunt foarte sensibile la orice distribuție inegală a greutății. Chiar și cea mai mică abatere poate duce la vibrații semnificative. Un dezechilibru apare atunci când centrul geometric al arborelui ventilatorului nu se aliniază cu centrul său de masă. Cu cât viteza de rotație a ventilatorului este mai mare, cu atât echilibrarea precisă devine mai critică.

De exemplu, un dezechilibru de doar 20 de grame la marginea unui rotor mare de ventilator care se rotește la 3000 RPM poate genera aproximativ 900 N de forță centrifugă - aproximativ ca o greutate de 90 kg care se izbește de rulmenți de 50 de ori pe secundă. Nu este surprinzător faptul că, dacă nu este corectat, un astfel de dezechilibru provoacă rapid daune.

Ce cauzează dezechilibrul ventilatorului?

Cele mai frecvente cauze ale dezechilibrului ventilatorului includ:

• Uzură abrazivă pe paletele ventilatorului
• Acumularea de murdărie pe paletele ventilatorului
• Asamblare slăbită sau nealiniere a rotorului pe butuc
• Fluctuații de temperatură în carcasa sau arborele ventilatorului
• Pierderea unei greutăți de echilibrare (adăugată anterior)
• Deformarea lamei (îndoire sau deteriorare)

De ce este importantă echilibrarea ventilatoarelor?

Funcționarea unui ventilator dezechilibrat are ca rezultat vibrații periculoase pentru întreaga structură. Vibrațiile excesive duc la creșterea consumului de energie, uzură accelerată și adesea la defectarea prematură a rulmenților (fie pe arbore, fie în structurile de susținere). Poate provoca chiar și perioade de nefuncționare neplanificate din cauza defecțiunilor.

Pe de altă parte, un ventilator bine echilibrat va:

• Funcționează mai eficient (mai puțină risipă de energie)
• Pune mai puțin stres pe componentele sale
• Prelungește durata de viață a rulmenților și a altor piese
• Funcționează mai silențios

Pe scurt, indiferent dacă instalați un ventilator nou sau reparați unul existent, nu ar trebui să săriți niciodată peste etapa de echilibrare în timpul întreținerii.

Important: Deși dezechilibrul este cea mai frecventă cauză a vibrațiilor ridicate la ventilatoare, nu este singura cauză. Problemele structurale, jocurile excesive, problemele cu transmisiile prin curea, nealinierile, fisurile din rotor sau rulmenții defecți pot crea, de asemenea, vibrații. Este esențial ca un specialist cu experiență în diagnosticarea vibrațiilor să determine cauza principală a oricărei vibrații crescute înainte de a presupune că echilibrarea o va remedia.

Comentariul specialistului

După cum arată experiența, oamenii apelează adesea la servicii de echilibrare ori de câte ori există o creștere a vibrațiilor. Cu toate acestea, echilibrarea este de fapt pasul final în reducerea vibrațiilor. Înainte de a trece la acest pas, este necesară o verificare amănunțită a... diagnosticarea vibrațiilor Trebuie efectuată o verificare a stării echipamentului. Orice deficiențe – cum ar fi defecte ale cuplajelor, lipsa alinierii arborelui sau rigiditate insuficientă a structurii de susținere – trebuie identificate și corectate mai întâi. Abia apoi ar trebui să se treacă la etapa de echilibrare, dacă aceasta este încă necesară.

De exemplu, un client recent a solicitat echilibrarea ventilatorului pentru o unitate de uscare. Măsurătorile noastre de vibrații (în special spectrul vitezei vibrațiilor) au indicat prezența unei slăbiri mecanice. În urma inspecției, am descoperit deteriorări la locul unde structura de susținere a ventilatorului era atașată de fundație. După refixarea suporturilor și rediagnosticarea, am constatat că dezechilibrul rezidual se încadrează în limite acceptabile. În acest caz, echilibrarea nu a mai fost necesară. Probleme precum fundațiile slăbite sau nealinierile vor împiedica o echilibrare reușită. Rețineți că echilibrarea trebuie efectuată numai pe o mașină care, în rest, este în stare mecanică bună.

Cum se efectuează echilibrarea ventilatorului

Specialiștii noștri efectuează de obicei echilibrarea ventilatorului (fie echilibrând rotorul, fie întreaga roată a ventilatorului) pe site-ul folosind rulmenții proprii ai ventilatorului. Această abordare in situ permite o precizie și o viteză maxime fără a necesita dezasamblare, evitând interferențele inutile cu structura echipamentului.

În fiecare lucrare de echilibrare, urmărim cel mai mic dezechilibru rezidual posibil și respectăm standardele de calitate a echilibrării. ISO 1940-1-2007 pentru clasa de echipament corespunzătoare. Pentru a realiza acest lucru, folosim un dispozitiv portabil de echilibrare dinamică — analizorul de vibrații Balanset-1A.

Etapele implicate:

Procesul de echilibrare constă în mai multe etape. Numărul de senzori utilizați și amplasarea acestora pot fi specificate de producătorul ventilatorului. Instrucțiunile generale recomandă amplasarea senzorilor pe rulmenții arborelui ventilatorului și pe carcasă. Dacă acest lucru nu este posibil din cauza constrângerilor de proiectare, atunci senzorii ar trebui montați în locații cât mai direct conectate la rulmenți.

1. Instalați senzorii de vibrații perpendicular pe axa de rotație a rotorului.

   

2. Montați tahometrul pe suportul magnetic.

   

3. Lipiți banda reflectorizantă pe scripete și îndreptați senzorul RPM spre bandă.
4. Conectați senzorii de vibrații la dispozitivul de echilibrare și conectați dispozitivul la laptop.

   

5. Porniți software-ul de echilibrare pe laptop.
6. Selectați modul de echilibrare pe două planuri.

   

7. Introduceți identificarea rotorului (nume sau număr) și locația acestuia.
8. Cântăriți greutatea de testare și introduceți valoarea acesteia și raza la care va fi instalată.

   

9. Porniți ventilatorul (rotorul) și măsurați nivelul inițial de vibrații (nivelul de bază).

   

10. Instalați greutatea de testare în primul plan de corecție de pe rotorul ventilatorului.
11. Porniți din nou ventilatorul și efectuați o a doua măsurare a vibrațiilor.
12. Verificați dacă amplitudinea sau faza vibrației s-a modificat cu cel puțin 20% (indicând faptul că greutatea de testare a avut un efect măsurabil).
13. Scoateți greutatea de testare din primul plan și instalați-o pe al doilea plan al rotorului.
14. Porniți ventilatorul încă o dată și efectuați o a treia măsurare a vibrațiilor.
15. Software-ul calculează apoi ponderile de corecție necesare și unghiurile la care acestea trebuie plasate în primul și al doilea plan.

    

16. Îndepărtați greutatea de încercare de pe rotor.
17. Pregătiți greutatea corectivă permanentă a masei specificate (așa cum a fost calculată).
18. Atașați sau sudați greutatea (greutățile) de corecție pe rotor în pozițiile indicate.

    

19. Porniți din nou ventilatorul și verificați dacă echilibrarea a fost efectuată cu succes (nivelurile de vibrații se încadrează acum în limitele acceptabile).
20. Dacă software-ul sugerează ajustări minore suplimentare, adăugați greutatea suplimentară conform recomandărilor și verificați din nou echilibrul până când vibrațiile sunt reduse la minimum.

Urmând această procedură, asigurăm un nivel ridicat de precizie în echilibrarea ventilatoarelor, ceea ce contribuie la eficiența și fiabilitatea pe termen lung a echipamentelor dumneavoastră industriale.

Concluzie

Echilibrarea corectă a ventilatorului elimină una dintre principalele surse de vibrații ale utilajelor. Rezultatul este o funcționare mai lină și mai fiabilă a echipamentului dumneavoastră. Neglijarea acestui pas poate duce la defecțiuni costisitoare, în timp ce implementarea echilibrării regulate (după remedierea oricăror probleme mecanice subiacente) vă va economisi timp și bani pe termen lung. Nu aștepta pentru ca un ventilator să vibreze singur — includeți echilibrarea ca parte de rutină a programului de întreținere pentru a vă proteja utilajele și a le menține în funcțiune optimă.

Întrebări frecvente

Ce cauzează dezechilibrul ventilatorului?

Dezechilibrul ventilatorului este de obicei cauzat de o distribuție inegală a masei în piesele rotative. Cauzele frecvente includ uzura abrazivă a palelor ventilatorului, acumularea de murdărie pe pale, rotoare slăbite sau nealiniate, fluctuațiile de temperatură care provoacă dilatarea sau contracția materialului, pierderea greutăților de echilibrare instalate anterior sau deformarea fizică a unei pale.

De ce este importantă echilibrarea ventilatoarelor?

Un ventilator dezechilibrat produce vibrații excesive care pot deteriora ventilatorul și echipamentul conectat. Echilibrarea unui ventilator reduce aceste vibrații, prevenind risipa de energie și minimizând stresul asupra rulmenților și a altor componente. Un ventilator echilibrat corect funcționează, de asemenea, mai silențios și mai eficient, prelungind durata de viață a echipamentului.

Cum echilibrezi un ventilator?

Echilibrarea ventilatorului se realizează prin adăugarea sau îndepărtarea unei greutăți de pe rotorul (rotorul) ventilatorului pentru a corecta orice dezechilibru de masă. Procesul general implică măsurarea vibrațiilor ventilatorului, determinarea locului în care se află dezechilibrul și apoi atașarea unor mici greutăți de corecție în poziții specifice pe rotor pentru a-l contracara. Echilibratoarele portabile moderne utilizează senzori și software pentru a ghida acest proces și a calcula greutatea exactă și amplasarea necesare. (Consultați procedura pas cu pas de mai sus pentru detalii.)

Când ar trebui echilibrat un ventilator industrial?

Un ventilator industrial trebuie echilibrat ori de câte ori observați vibrații excesive sau după orice lucrări de reparații/întreținere care ar putea perturba echilibrul acestuia (cum ar fi înlocuirea sau sudarea palelor ventilatorului). Ventilatoarele noi sunt de obicei bine echilibrate de producător, dar în timp uzura și acumularea de material pot introduce un dezechilibru. Este o practică bună să verificați periodic nivelurile de vibrații ca parte a întreținerii și să efectuați echilibrarea dacă aceste niveluri depășesc limitele recomandate.

Se poate face echilibrarea ventilatoarelor la fața locului?

Da. Echilibrarea ventilatoarelor se poate face adesea la fața locului (in situ) folosind echipamente portabile de echilibrare. Echilibrarea la fața locului, la fel ca serviciul descris mai sus, utilizează rulmenții proprii ai ventilatorului și nu necesită dezasamblarea mașinii. Acest lucru economisește timp și asigură echilibrarea ventilatorului în condiții normale de funcționare.