Новый промышленный завод готовился к запуску производства, и ротор его молотковой дробилки нужно было сбалансировать до перехода линии на непрерывную работу. Мы выполнили работу на месте, в собственных подшипниках дробилки, с помощью портативного балансировочного прибора Balanset-1A и ноутбука. На этой странице показаны машина, каждый наш шаг с прибором и то, что завод получил в итоге.
Машина и задача
Дробилка представляет собой молотковую мельницу. Ряды подвижных молотков подвешены на осях между стальными дисками, а весь ротор приводится напрямую через муфту двигателем AC-Motoren. По табличке двигателя 55 кВт и 2970 об/мин при 50 Гц, так что ротор вращается почти со скоростью 3000 об/мин.
При такой скорости даже небольшая ошибка массы ротора превращается в большую вращающуюся силу, действующую на подшипники, раму и фундамент; эта сила растёт пропорционально квадрату скорости. Завод хотел плавного запуска. Неуравновешенный ротор работает неэффективно, вызывает механические проблемы и может нарушить производство вскоре после ввода в эксплуатацию. Поэтому ротор сбалансировали до запуска завода, а не после первой поломки.
Как мы использовали Balanset-1A, шаг за шагом
Balanset-1A измеряет ротор в собственных подшипниках на рабочей скорости. Программа ведёт вас по пускам и сама рассчитывает коррекцию; специалист на месте устанавливает датчики и закрепляет грузы.
Датчики и тахометр
Датчики вибрации устанавливают на корпуса подшипников строго в радиальном направлении, под прямым углом к валу, на жёсткий металл, а не на ограждения или крышки. Полоска светоотражающей ленты на валу служит опорной фазой: лазерный тахометр считывает её один раз за оборот. С этого момента ни датчики, ни лента не должны сдвигаться, потому что программа отсчитывает все углы от этой метки.
Run 0: исходная вибрация
Дробилку запускают с установленными молотками и выводят на рабочую скорость. Одно нажатие F7 записывает амплитуду, фазу и скорость вибрации на частоте вращения. Это картина дисбаланса "до".
Пробный груз и Run 1
При остановленной и заблокированной от пуска машине пробный груз известной массы закрепляют на роторе на известном радиусе и отмечают его положение. Массу выбирают по силе: на рабочей скорости его центробежная сила должна составлять около 7 % от веса ротора (разумный диапазон 5–10 %).
Число для заданной массы, радиуса и скорости ротора подскажет "First trial weight estimate" в программе или наш бесплатный калькулятор пробного груза.
Затем ротор запускают снова. Если пробный груз слишком мало меняет вибрацию, программа не принимает пуск и просит более тяжёлый груз.
Расчет
По разнице между Run 0 и Run 1 программа рассчитывает коэффициенты влияния и показывает коррекцию: массу в граммах и угол, отсчитываемый от положения пробного груза в направлении вращения. Полярная диаграмма показывает, куда ставить груз.
Корректирующий груз
Пробный груз снимают, а корректирующий груз закрепляют на том же радиусе и под указанным углом. Радиус важен: рассчитанная масса действительна только на том радиусе, где стоял пробный груз.
Проверочный пуск
Ещё один пуск на той же скорости показывает остаточную вибрацию и остаточный дисбаланс. Если задан допуск по ISO 21940-11, программа отмечает результат зелёным или красным. Если нужна небольшая дополнительная коррекция, программа сразу рассчитывает добавку; нового пробного пуска не требуется.
Проверки для дробилки из руководства Balanset-1A
- Балансируйте только с установленными молотками. Без них дисбаланс возвращается, как только их устанавливают.
- Подвижные молотки могут занять новое положение между пусками. Тест останова и запуска, то есть два пуска без каких-либо изменений, показывает, повторяются ли показания.
- Много гармоник при малой составляющей на частоте вращения обычно указывают на неисправность привода, а не на дисбаланс. Проверьте цепь привода, включая муфту, прежде чем добавлять груз.
Результат
После коррекции мы снова запустили дробилку и проверили её по эксплуатационным нормам. Вибрация значительно снизилась, ротор соответствовал нормам, и дробилку допустили к непрерывной работе с первого дня производства.
Что программа записывает после контрольного пуска
- Вибрация до и после и снижение в процентах.
- Начальный и остаточный дисбаланс в g·mm, проверенные по допуску ISO 21940-11: соответствует или нет.
- Готовый HTML-отчёт и архивная запись ротора с коэффициентами влияния, сохранёнными для следующей балансировки.
Что это дало заводу
- Дробилка вошла в производство сбалансированной, а не была сбалансирована после первого отказа подшипника.
- Работа выполнена на месте, в собственных подшипниках машины: ротор не снимали и не отправляли в балансировочную мастерскую.
- Запись, к которой можно вернуться: сохранённый сеанс служит отправной точкой для будущих проверок того же ротора.
О приборе
Balanset-1A — двухканальный портативный балансировочный прибор и виброанализатор. Он балансирует роторы в одной или двух плоскостях в собственных подшипниках, а тот же комплект работает как виброметр и анализатор спектра. Дробилка, вентилятор, сепаратор или мульчер балансируются по той же процедуре, что и на этой странице.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko — инженер по вибрационному анализу, основатель и генеральный директор Vibromera. Более 15 лет он балансирует вращающееся оборудование в полевых условиях, а не на испытательном стенде: мульчеры, промышленные вентиляторы, дробилки, центрифуги, валы и шпиндели. Именно из этой работы выросли приборы Balanset — они задумывались как инструмент, который специалист может принести к машине и применить самостоятельно, прямо на месте, а не как лабораторное оборудование. Vibromera основана в 2017 году, а с 2023 года базируется в Порту, Португалия. Здесь происходят разработка, сборка и поддержка линейки Balanset. Флагманский прибор — Balanset-1A, портативный анализатор для одно- и двухплоскостной балансировки и вибродиагностики. Nikolai лично участвует в поддержке клиентов, в разборе сложных случаев балансировки и в разработке программного обеспечения. Он работает с клиентами по всему миру, на любом языке.
