Înțelegerea echilibrării in situ
Definiție: Ce este echilibrarea in situ?
Echilibrare in situ (din latină “in situ”, care înseamnă “la locul respectiv”) este practica de a echilibrare un rotor în timp ce acesta rămâne instalat în mașina sa, în locația sa normală de funcționare și în condiții reale de funcționare. Aceasta este, de asemenea, denumită în mod obișnuit echilibrarea câmpului, echilibrare la fața locului sau echilibrare in situ.
În loc să demontezi rotorul și să îl transportezi la un specialist mașină de echilibrat Într-un atelier, tehnicienii aduc echipamente portabile de măsurare și analiză a vibrațiilor la locația mașinii și efectuează procedura de echilibrare fără dezasamblare.
Avantajele echilibrării in situ
Echilibrarea in situ a devenit metoda preferată pentru marea majoritate a echilibrării utilajelor industriale datorită numeroaselor sale avantaje practice și tehnice:
1. Nu este necesară dezasamblarea
Cel mai evident avantaj este că rotorul nu trebuie scos din mașină. Acest lucru elimină:
- Costul manoperei pentru demontarea și reasamblarea echipamentului
- Riscul de deteriorare în timpul demontării, transportului și reinstalării
- Întârzierea asociată cu transportul rotorului către un atelier de echilibrare
- Potențialul de a introduce noi probleme în timpul reasamblarii (aliniere necorespunzătoare, cuplu necorespunzător etc.)
2. Echilibrarea în condiții reale de funcționare
Acesta este probabil cel mai semnificativ avantaj tehnic. Echilibrarea in situ implică:
- Rigiditatea reală a rulmentului: Rulmenții reali și caracteristicile lor de rigiditate instalate afectează modul în care rotorul răspunde la dezechilibru, care poate diferi semnificativ de condițiile ideale din atelier.
- Efectele asupra fundației și structurii de susținere: Flexibilitatea bazei, cadrului și structurii de montare a mașinii influențează vibrațiile. Aceste efecte sunt incluse automat în echilibrarea in situ.
- Temperatura de funcționare: Dilatarea termică și efectul temperaturii asupra jocurilor rulmenților sunt prezente în timpul echilibrării in situ, dar absente într-un mediu de atelier frigorific.
- Încărcări de proces: Pentru echipamente precum pompele și ventilatoarele, forțele aerodinamice sau hidraulice prezente în timpul funcționării efective afectează starea de echilibru a rotorului.
- Potrivire și spații libere asamblate: Modul exact în care componentele se îmbină în asamblarea lor finală afectează echilibrul, iar acest lucru este surprins prin metode in situ.
3. Timp de nefuncționare redus
Echilibrarea in situ poate fi adesea finalizată în câteva ore, în timp ce demontarea unui rotor, echilibrarea acestuia într-un atelier și reinstalarea acestuia pot dura zile sau săptămâni. Pentru echipamentele de producție critice, această reducere a timpilor de nefuncționare se traduce direct printr-o productivitate crescută și o reducere a pierderilor de venituri.
4. Costuri mai mici
Eliminarea costurilor de transport, manoperă în atelier și dezasamblare face ca echilibrarea in situ să fie semnificativ mai economică pentru majoritatea aplicațiilor.
5. Verificare imediată
După instalare ponderi de corecție, mașina poate fi pornită imediat, iar rezultatele pot fi verificate în condiții reale de funcționare. Dacă sunt necesare ajustări suplimentare, acestea pot fi efectuate imediat, fără o nouă rundă de demontare.
Când echilibrarea in situ este cea mai potrivită
Deși echilibrarea in situ este aplicabilă pe scară largă, este deosebit de avantajoasă în următoarele situații:
- Mașini mari: Echipamente dificil sau costisitoare de dezasamblat și transportat, cum ar fi ventilatoare mari, suflante și concasoare.
- Rotoare montate permanent: Rotoare asamblate la locul lor și care nu sunt proiectate pentru a fi demontate ușor.
- Echipament de teren: Utilaje în locații îndepărtate unde transportul la un atelier ar fi impracticabil.
- Reparații de urgență: Situații în care o redresare rapidă este esențială pentru reluarea producției.
- Întreținere de rutină: Reechilibrare periodică pentru corectarea dezechilibrului cauzat de uzură, acumulare sau eroziune.
- Echipamente personalizate sau non-standard: Mașini care nu s-ar potrivi cu echipamentele standard ale atelierului de echilibrare.
Procesul de echilibrare in situ
Procedura respectă standardul metoda coeficientului de influență, adaptat mediului de teren:
Pasul 1: Evaluare inițială
Înainte de a începe, verificați dacă dezechilibra este de fapt problema. Verificați dacă există și alte probleme mecanice, cum ar fi nealiniere, slăbiciune, sau defecte ale rulmentului care ar putea fi diagnosticată greșit ca dezechilibru.
Pasul 2: Instalarea senzorilor
Atașați senzori de vibrații (de obicei accelerometre) la carcasele rulmenților mașinii folosind magneți, știfturi sau adeziv. Instalați un tahometru sau fazor cheie pentru a furniza semnalul de referință al fazei o dată pe rotație.
Pasul 3: Execuția inițială a măsurătorii
Porniți mașina la viteza normală de funcționare și înregistrați vectorii de vibrații inițiali.
Pasul 4: Curse de probă cu greutăți
Efectuați una sau mai multe greutate de probă rulează conform cerințelor metodei de echilibrare (pe un singur plan, pe două planuri etc.).
Pasul 5: Calcularea și instalarea corecțiilor
Instrumentul portabil de echilibrare calculează greutățile de corecție necesare. Acestea sunt apoi instalate permanent prin adăugarea de greutăți (cum ar fi petice sudate, mase fixate cu șuruburi sau greutăți cu șuruburi de fixare) sau prin îndepărtarea materialului (găurire sau șlefuire).
Pasul 6: Verificare
Participă la o finală rulare de verificare pentru a confirma că vibrațiile au fost reduse la niveluri acceptabile.
Echipamente pentru echilibrare in situ
Instrumentele portabile moderne au făcut echilibrarea in situ practică și accesibilă:
- Instrumente portabile de echilibrare: Dispozitive ușoare, alimentate de baterii, care combină măsurarea vibrațiilor, detectarea fazei și calculele de echilibrare într-un pachet portabil sau bazat pe laptop.
- Accelerometre: Accelerometre piezoelectrice sau MEMS cu baze magnetice pentru atașare și demontare ușoară.
- Tahometre: Senzori optici sau magnetici care furnizează semnalul de referință al fazei.
- Kituri de greutăți: Sortimente de greutăți cu clemă, cu șuruburi sau adezive pentru greutăți de probă temporare și instalări permanente de corecție.
Provocări și considerații
Deși echilibrarea in situ este foarte avantajoasă, aceasta prezintă totuși unele provocări:
1. Accesul la planurile de corecție
Planurile de corecție ale rotorului trebuie să fie accesibile în timpul asamblării mașinii. La unele echipamente, protecțiile sau capacele trebuie îndepărtate pentru a ajunge la suprafețele de echilibrare.
2. Factori de mediu
Condițiile de teren (temperaturi extreme, murdărie, zgomot, vibrații de la echipamentele din apropiere) pot complica măsurătorile în comparație cu un mediu controlat în atelier.
3. Preocupări legate de siguranță
Lucrul la utilaje necesită protocoale de siguranță stricte. Tehnicienii trebuie să se asigure că greutățile de probă sunt fixate în siguranță și că tot personalul menține distanțe de siguranță față de componentele rotative.
4. Probleme mecanice
Dacă mașina are probleme mecanice subiacente (piese moi, nealiniere, suporturi slăbite), acestea trebuie corectate înainte de echilibrare. Condițiile in situ fac ca unele dintre aceste probleme să fie mai greu de detectat și corectat.
5. Limitări pentru precizie extremă
Pentru aplicații care necesită toleranțe de echilibrare extrem de strânse (cum ar fi polizoarele de precizie sau axele de mare viteză), echilibrarea în atelier pe mașini dedicate poate fi în continuare preferabilă sau poate fi utilizată în combinație cu echilibrarea in situ.
Comparație: Echilibrare in situ vs. echilibrare în atelier
| Aspect | Echilibrarea in situ | Echilibrarea magazinului |
|---|---|---|
| Demontare necesară | Nu | Da |
| Condiții de funcționare | Condiții reale | Condiții idealizate |
| Timp de răspuns | Ore | Zile până la săptămâni |
| Cost | Inferior | Superior |
| Precizie | Bun | Excelent |
| Aplicabilitate | Majoritatea utilajelor | Rotoare mici spre medii |
Standarde și cele mai bune practici din industrie
Echilibrarea in situ este recunoscută și acoperită de standarde internaționale precum ISO 21940-13, care oferă criterii și garanții pentru echilibrarea in situ a rotoarelor medii și mari. Respectarea acestor standarde asigură siguranța, eficacitatea și rezultate consistente.
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
MS 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 