Problema principală: echilibrarea rezolvă exact un singur lucru

Echilibrarea corectează asimetria masei într-o piesă rotativă. Asta e tot. Centrul de masă al rotorului nu coincide cu axa sa de rotație, astfel încât fiecare rotație generează o forță centrifugă care scutură mașina. Greutățile de corecție deplasează centrul de masă înapoi pe axă. Vibrațiile scad.

Însă vibrațiile în mașinile rotative au cel puțin opt surse comune. Dezechilibrul este doar una dintre ele. Celelalte - rezonanța, slăbirea, nealinierea, arborii îndoiți, rotoarele murdare, distorsiunea termică și erorile procedurale - produc vibrații care arată ca dezechilibrul în multe feluri: este sincron (1× RPM), este periodic și mișcă mașina în direcția radială. Partea frustrantă este că adăugarea de greutăți de corecție la o mașină care suferă de slăbire sau rezonanță nu doar eșuează - poate înrăutăți lucrurile.

The Balanset-1A este un aparat de echilibrare, dar este și un analizor de vibrații cu analiză spectrală FFT și mod vibrometru. Aceste instrumente de diagnosticare sunt cheia pentru a identifica cu care dintre cele opt cauze vă confruntați de fapt - înainte de a pierde timpul cu greutăți de probă.

"Dezechilibrul fals" - 5 defecte care îl imită

Rezonanța: capcana care îi prinde pe toți măcar o dată

În apropierea rezonanței, unghiul de fază dintre forța de dezechilibru și răspunsul la vibrații se modifică rapid cu mici modificări de viteză. Dacă mașina funcționează la 1.480 RPM, iar frecvența naturală structurală este de 1.500 RPM, o deviație de viteză a 1% poate varia faza cu 30-40°. Software-ul de echilibrare vede un unghi diferit la fiecare rulare și calculează o corecție diferită de fiecare dată.

Testul de diagnosticare este simplu: în modul vibrometru Balanset-1A, mențineți o viteză constantă și urmăriți faza. Dacă se deplasează mai mult de 10-20° în timp ce rotațiile pe minut sunt stabile, sunteți aproape de rezonanță. Soluția nu constă în mai multe greutăți de probă - ci fie în schimbarea vitezei de funcționare (funcționarea la o turație diferită), fie în modificarea rigidității sau masei structurii pentru a deplasa frecvența naturală față de viteza de funcționare.

Relaxarea: cea care strică matematica

Matematica echilibrării este algebră liniară. Presupune că dublarea forței de dezechilibru dublează răspunsul la vibrații. Slăbirea încalcă această presupunere. Un piedestal de rulment slăbit poate fi rigid într-o direcție, dar flasc în alta. O labă moale ridică mașina de pe un suport la o anumită amplitudine a vibrațiilor, modificând rigiditatea efectivă la mijlocul ciclului.

Înainte de a echilibra orice mașină, verificați: toate șuruburile de ancorare strânse, fără piciorușe moi (eșantion sub fiecare picior), fără fisuri în placa de bază, fără joc în piedestalurile lagărelor. Dacă spectrul Balanset-1A prezintă o "pădure" de armonice în loc de un vârf curat de 1×, reparați mai întâi structura.

Nealiniere: semnătura 2×

Nealinierea cuplajului produce forțe în principal la 2× RPM (și uneori 3×). Dacă FFT Balanset-1A prezintă o componentă 2× puternică - în special în combinație cu vibrații axiale ridicate - alinierea este problema, nu echilibrarea. Aliniați mai întâi arborii cu laser. Apoi verificați dacă echilibrarea este încă necesară. Adesea nu este.

Starea rotorului: Rotoare murdare și arbori îndoiți

Problema rotorului murdar

Praful, acumularea de produs, depunerile de calciu, coroziunea — oricare dintre acestea pe palele ventilatorului, rotoarele pompelor sau rotoarele centrifugelor creează o distribuție inegală a masei. Mașina vibrează. Tentația este să o echilibrezi "ca atare" și să revii la producție.

Nu faceți asta. Balanset-1A va produce o soluție de corecție pentru un rotor murdar. Nu știe că rotorul este murdar - doar măsoară vibrațiile și calculează. Dar aceste depuneri se exfoliază în timpul funcționării. Într-un ventilator care procesează gaz fierbinte, o bucată de calcar scade la ora 2 dimineața într-o sâmbătă. Acum, rotorul este instantaneu dezechilibrat - doar că, mai rău, pentru că greutățile de corecție compensau murdăria care tocmai a căzut. Greutățile sunt acum sursa dezechilibrului.

Arbore îndoite: de ce greutățile mari la o singură viteză nu ajută

Un arbore îndoit creează excentricitate — centrul geometric nu se potrivește cu centrul de rotație. Aceasta arată ca un dezechilibru la 1× RPM. Diferența critică: un arbore îndoit produce vibrații care depind de viteză într-un mod în care un simplu dezechilibru nu este. Uneori, puteți reduce vibrațiile la o anumită viteză cu o greutate de corecție mare, dar la orice altă viteză vibrațiile sunt mai puternice. Și tensiunea pe arbore crește, scurtând durata de viață a rulmentului și a cuplajului.

Verificarea este mecanică: măsurați bătaia totală indicată (TIR) cu un comparator cu cadran, rotind arborele încet, manual. Dacă bătaia totală indicată (TIR) depășește toleranța mașinii - de obicei 0,02-0,05 mm pentru rotoarele de precizie, până la 0,1 mm pentru industria grea - arborele trebuie îndreptat sau înlocuit. Echilibrarea nu poate fixa geometria.

Erori procedurale: greutatea de probă, unghiul și temperatura

Uneori, mașina este funcțională, iar vina constă în procedură. Acestea sunt erorile care îi fac pe tehnicieni să creadă că "instrumentul este defect", când, de fapt, datele de intrare sunt greșite.

Greutate de probă prea mică

Balanset-1A învață sistemul măsurând modul în care acesta răspunde la o greutate de încercare cunoscută. Dacă greutatea de încercare este prea mică, modificarea amplitudinii și a fazei este îngropată în zgomotul de măsurare. Software-ul calculează coeficienții de influență din zgomot, iar corecția rezultată este în esență aleatorie.

Obiectiv: greutatea de probă ar trebui să își modifice amplitudinea sau faza cu cel puțin 20–30%. Dacă adăugați 10 g și citirea se mișcă abia, încercați 20 g sau 30 g. Începeți cu moderație, dar nu vă fie teamă să mergeți mai departe dacă este necesar. Calculele necesită un semnal clar.

Erori de măsurare a unghiului

Echilibrarea este o metodă matematică vectorială. O greutate de 10 g la unghiul drept anulează dezechilibrul. Aceleași 10 g la 180° față de unghiul drept duble dezechilibrul. Două erori frecvente cauzează acest lucru: măsurarea unghiurilor în sens invers direcției de rotație atunci când software-ul se așteaptă la rotație (sau invers) și deplasarea tahometrului sau a marcajului reflectorizant între rulări, ceea ce deplasează referința zero.

Ambele sunt ucigașe silențioase — software-ul afișează o corecție sigură, îl instalați, iar vibrațiile cresc brusc. Dacă vibrațiile au crescut după instalarea corecției calculate, primul lucru de verificat este dacă unghiul a fost măsurat în direcția corectă.

Distorsiune termică: problema "a fost bine în dimineața asta"

Un motor echilibrat la o temperatură a înfășurării de 20°C poate vibra puternic la 80°C. Ventilatoarele cu gaz fierbinte care manipulează gaz de proces de 200–400°C dezvoltă o curbură termică — arborele sau rotorul se deformează ușor pe măsură ce temperatura crește, modificând distribuția masei. Echilibrul obținut la rece dispare când motorul este fierbinte.

Soluția: porniți mașina la starea termică stabilă (temperatură maximă de funcționare, condiții stabile) înainte de rularea finală de echilibrare a reglajelor. Echilibrați "la cald" pentru mașinile care funcționează la cald. Dacă mașina are o schimbare semnificativă a vibrațiilor de la rece la cald, documentați ambele condiții - unii clienți acceptă vibrații mai mari la pornirea la rece știind că acestea scad odată ce mașina se încălzește.

Tabel de decizie: Ce vă spune spectrul?

Deschideți Balanset-1A în modul spectral FFT. Priviți vârfurile. Potriviți modelul cu defectul.

Raport de teren: Evantaiul care tot revenea

O fabrică de procesare a cerealelor a sunat în legătură cu un ventilator mare cu tiraj indus, de 45 kW, care funcționa la 1.470 RPM. Îl echilibraseră de trei ori în șase luni. De fiecare dată: vibrațiile au scăzut la aproximativ 2 mm/s, iar în 3-4 săptămâni au urcat din nou peste 8 mm/s. Tehnicianul anterior sudase greutăți de corecție după fiecare echilibrare - trei seturi din trei vizite separate, toate încă pe rotor.

Primul lucru pe care l-am făcut a fost să rulez Balanset-1A în modul spectru. FFT-ul a arătat un vârf curat de 1× la 24,5 Hz (viteza axului) - deci părea a fi un dezechilibru. Faza era stabilă. Fără slăbiciuni. Fără semnătură de nealiniere. Partea aceea s-a verificat.

Apoi m-am uitat la rotor. Un strat de praf gros, cu o grosime de 3-5 mm, distribuit neuniform. Tehnicianul anterior a echilibrat praful de fiecare dată. Praful s-a acumulat, s-a mișcat, a căzut parțial - iar vibrațiile au revenit. Greutățile de corecție de la trei vizite se luptau acum între ele.

Am îndepărtat toate greutățile de corecție anterioare (trei seturi, 11 greutăți în total). Am curățat rotorul până la metalul gol. Am echilibrat de la zero. Corecție pe 2 planuri: 22 g față, 15 g spate.

Uzina a instalat un program lunar de curățare a rotorului. Șase luni mai târziu: vibrațiile sunt încă de 1,1 mm/s. Nu a fost necesară reechilibrarea. Cele trei vizite anterioare — îndepărtarea greutăților vechi, sudarea, măsurarea — au costat în total mai mult decât ar fi costat un singur diagnostic corect.

Listă de verificare pre-echilibrare

Înainte de a plasa o greutate de probă pe orice mașină, verificați fiecare element din această listă. Dacă vreo verificare eșuează, remediați-o mai întâi. Echilibrarea unei mașini care nu trece una dintre aceste verificări este timp pierdut.

1. 1
   Rotorul este curat?

   Metal gol. Fără praf, fără depuneri, fără acumulări de produs. Dacă nu îl puteți curăța, documentați riscul și spuneți clientului că balanța s-ar putea să nu reziste.
2. 2
   Arborele este drept?

   Verificarea comparatorului cu cadran. TIR se încadrează în toleranța mașinii (0,02–0,05 mm pentru precizie, 0,1 mm pentru industrie grea). Dacă este neregulat, îndreptați sau înlocuiți.
3. 3
   Fără slăbiciune?

   Toate șuruburile sunt strânse. Calibru sub fiecare picior - fără picior moale. Fără fisuri în placa de bază. Piedestaluri solide. Spectru: fără "pădure" de armonice.
4. 4
   Alinierea este acceptabilă?

   Vibrații axiale mai mici de 50% din radial. Nu există o vibrație puternică de 2× în spectru. Dacă există suspiciuni, aliniați mai întâi cu laser.
5. 5
   Nu este aproape de rezonanță?

   Stabilitate de fază (în limita a ±10°) la turații constante. Dacă deviația de fază se modifică, schimbați viteza sau structura înainte de echilibrare.
6. 6
   La temperatura de funcționare?

   Pentru mașinile care funcționează la cald: echilibru în stare termică staționară, nu la rece. Dacă diferența rece/cald este semnificativă, documentați ambele.
7. 7
   Tahometrul și referința sunt fixate?

   Marcaj reflectorizant la locul lui. Tahometru fixat. Direcția unghiului verificată (cu sau împotriva rotației). Nu mișcați nicio referință după prima rulare.

Întrebări frecvente