Înțelegerea dezechilibrului inițial
Definiție: Ce este dezechilibrul inițial?
Dezechilibru inițial (numit și dezechilibru inițial sau dezechilibru constatat) este dezechilibra condiție care există într-un rotor înainte de orice echilibrare au fost aplicate corecții. Aceasta reprezintă starea de bază a rotorului și este măsurată în timpul primei rulări a unei proceduri de echilibrare. Magnitudinea și locația unghiulară a dezechilibrului inițial sunt determinate prin măsurarea vibrații amplitudine și fază în timp ce rotorul funcționează la viteza sa de echilibrare.
Dezechilibrul inițial este punctul de plecare pentru toate calculele de echilibrare și oferă referința față de care se măsoară eficacitatea procedurii de echilibrare. După finalizarea echilibrării, orice dezechilibru rămas este numit dezechilibru rezidual.
Surse de dezechilibru inițial
Dezechilibrul inițial poate apărea din numeroase surse în timpul fabricației, asamblării și funcționării:
1. Toleranțele de fabricație
Chiar și cu fabricația de precizie, simetria perfectă este imposibilă. Sursele includ:
- Variații ale densității materialelor: Materialele neomogene sau golurile și incluziunile interne creează asimetrii de masă.
- Toleranțe de prelucrare: Micile abateri de la concentricitatea perfectă, cum ar fi bătaia oblică sau excentricitatea, duc la dezechilibru.
- Variații ale grosimii peretelui: În rotoarele turnate sau fabricate, variațiile grosimii peretelui creează o distribuție inegală a masei.
- Porozitate și defecte de turnare: Buzunarele de aer, contracția sau incluziunile de zgură din piesele turnate afectează distribuția masei.
2. Erori și variații de asamblare
Când rotoarele sunt asamblate din mai multe componente, poate apărea un dezechilibru:
- Acumularea toleranțelor: Componentele individuale pot fi bine echilibrate, dar atunci când sunt asamblate, micile lor dezechilibre se pot aduna vectorial pentru a crea un dezechilibru total semnificativ.
- Conexiuni cu cheie: Cheile, canalele de cheie și canelurile creează în mod inerent asimetrie.
- Găuri pentru șuruburi și elemente de fixare: Găurile pentru șuruburi distribuite neuniform sau elementele de fixare lipsă/diferite creează dezechilibru.
- Ajustări termice și prin presare: Componentele îmbinate prin frecare sau presate pot să nu fie perfect concentrice.
3. Cauze operaționale
Dezechilibrul se poate dezvolta în timpul funcționării, crescând față de starea inițială de echilibrare a rotorului:
- Acumulare de material: Acumularea de murdărie, praf, crustă sau materiale de proces pe palele ventilatorului, rotoare sau suprafețele rotorului.
- Eroziune și uzură: Pierdere inegală de material din cauza abraziunii, coroziunii sau cavitației.
- Piese rupte sau lipsă: Palete de ventilator pierdute, palete ale rotorului sparte sau componente dislocate.
- Deformare: Îndoire, deformare plastică sau deformare din cauza impacturilor, supraîncălzirii sau supraîncărcării.
- Componente libere: Piese care s-au slăbit și s-au deplasat.
4. Activități de întreținere și reparații
În mod ironic, lucrările de întreținere pot introduce uneori dezechilibre:
- Înlocuirea componentelor cu piese care au o masă sau o distribuție a masei diferită
- Reparații prin sudură care adaugă masă asimetric
- Reprelucrare sau prelucrare care îndepărtează materialul neuniform
- Vopsire sau acoperire aplicată neuniform
Cum se măsoară dezechilibrul inițial
Dezechilibrul inițial este cuantificat în timpul primei runde de măsurare a unei proceduri de echilibrare:
Parametri de măsurare
- Amplitudinea vibrațiilor: Magnitudinea componentei de vibrație 1X (o dată pe rotație), măsurată de obicei în mm/s, in/s sau mils. Aceasta se corelează direct cu severitatea dezechilibrului.
- Unghi de fază: Poziția unghiulară a punctului greu, măsurată în grade față de un punct de referință (de obicei detectat de un fazor cheie sau tahometru). Unghiul de fază indică locul în care se află masa dezechilibrată.
- Viteză: Viteza de rotație la care se efectuează măsurătorile, ca forță de dezechilibru, depinde de viteză.
Reprezentare vectorială
Dezechilibrul inițial este reprezentat ca un vector “O” (de la “Original”) cu magnitudine și direcție. Acest vector este de obicei afișat pe un grafic polar, unde:
- Lungimea vectorului reprezintă amplitudinea vibrației
- Unghiul vectorului reprezintă faza (poziția punctului greu)
Importanța în procesul de echilibrare
Măsurarea inițială a dezechilibrului îndeplinește mai multe funcții critice:
1. Nivel de referință pentru corecții
Toate calculele de echilibrare se referă la dezechilibrul inițial. Scopul echilibrării este de a adăuga ponderi de corecție care produc un vector de vibrație egal și opus vectorului de dezechilibru inițial, anulându-l astfel.
2. Evaluarea severității
Magnitudinea dezechilibrului inițial indică gravitatea problemei și ajută la determinarea:
- Dacă este necesară echilibrarea sau dacă ar trebui abordate mai întâi alte probleme mecanice
- Dimensiunea potrivită a greutăți de probă a folosi
- Dacă dezechilibrul poate fi corectat într-o singură încercare de echilibrare sau necesită mai multe iterații
3. Urmărirea progresului
Prin compararea dezechilibrului inițial cu dezechilibru rezidual După aplicarea corecțiilor, eficacitatea procedurii de echilibrare poate fi cuantificată. O echilibrare bună reduce de obicei vibrațiile cu 70-90% sau mai mult față de nivelul inițial.
4. Calculul coeficientului de influență
În metoda coeficientului de influență, vectorul de dezechilibru inițial este scăzut din vectorul de vibrații măsurat în timpul rulării greutății de probă pentru a izola efectul greutății de probă: T = (O+T) – O, unde O este dezechilibrul inițial, iar T este efectul greutății de probă.
Relația cu dezechilibrul rezidual
Scopul final al echilibrării este de a reduce dezechilibrul inițial la un nivel acceptabil de scăzut. dezechilibru rezidual. Relația este:
- Dezechilibru inițial: Condiția “înainte”
- Corecţie: Procedura de echilibrare și instalarea greutății
- Dezechilibru rezidual: Condiția “după”
În mod ideal, dezechilibrul rezidual ar trebui să fie mai mic de 10-30% din dezechilibrul inițial, ținta specifică depinzând de cerințele de calitate a echilibrării rotorului conform standardelor precum ISO 21940-11.
Niveluri inițiale tipice de dezechilibru
Magnitudinea dezechilibrului inițial variază foarte mult în funcție de tipul echipamentului și de istoricul de service:
Rotoare noi sau recent echilibrate
Vibrațiile variază de obicei între 0,5 și 2,0 mm/s (0,02 și 0,08 in/s) pentru utilajele industriale. Aceasta reprezintă condiții de echilibrare bune spre acceptabile.
Rotoare moderat dezechilibrate
Vibrațiile în intervalul 2,0 - 7,0 mm/s (0,08 - 0,28 in/s) indică faptul că rotorul trebuie echilibrat în curând. Aceasta este o situație frecventă pentru echipamentele care necesită întreținere de rutină.
Rotoare sever dezechilibrate
Vibrațiile peste 7,0 mm/s (0,28 in/s) indică un dezechilibru sever care necesită atenție imediată. Acest lucru poate fi cauzat de o lamă lipsă, de o acumulare mare de material sau de deteriorarea unor componente majore.
Notă: Aceste valori sunt linii directoare generale pentru utilajele industriale tipice. Nivelurile specifice acceptabile depind de tipul, dimensiunea, viteza și montarea mașinii, așa cum sunt definite de standarde precum ISO 20816.
Documentație și raportare
Măsurătorile inițiale ale dezechilibrului trebuie întotdeauna documentate ca parte a înregistrării de echilibrare:
- Amplitudinea și faza vibrațiilor la fiecare punct de măsurare
- Viteza de operare în timpul măsurării
- Data și identificarea echipamentului
- Orice cauze vizibile ale dezechilibrului observate în timpul inspecției
Această documentație oferă o înregistrare istorică a stării rotorului și ajută la identificarea tendințelor în timp, cum ar fi dacă dezechilibrul crește lent din cauza unor cauze operaționale.
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 