Понимание принципов балансировки на месте (балансировка на месте)
Полевая балансировкатакже известный как балансировка на месте— это процесс исправления дисбаланс актуальна там, где применяется ротор при этом он вращается на собственных подшипниках и в опорной конструкции на нормальной рабочей скорости или близкой к ней. В отличие от балансировки в мастерской, где ротор снимается и устанавливается на специальном балансировочный станок... балансировка на месте производится в условиях эксплуатации на полностью собранной машине. Это практичный, повседневный способ балансировка ротора для специалистов по техническому обслуживанию и обеспечению надежности, поскольку система корректирует работу оборудования непосредственно в процессе его эксплуатации.
1. Определение: что такое балансировка на месте?
В этом процессе обычно используется портативное виброанализатор для измерения амплитуда и фаза 1× (фактическая частота вращения) вибрации, прикрепите пробный груз известной массы, повторно измерить новый вибрационный отклик, а затем рассчитать требуемый корректирующий груз и его угловое расположение. Поскольку ротор вращается в своих подшипниках, полученный результат отражает реальное рабочее состояние машины, а не идеализированное состояние на балансировочном стенде.
Ориентация по фазе просто необходима: анализатор должен знать где В каждый момент времени вал преобразует пик колебания в угол тяжелой точки. Эта величина берется из тахометр срабатывающий один раз за оборот, как правило, от ленты светоотражающая лента.
2. Зачем нужна балансировка на месте?
Несмотря на высокую точность балансировки в мастерской, она не может учесть все факторы, влияющие на баланс машины в условиях эксплуатации. Балансировка на месте необходима в тех случаях, когда дисбаланс вызван особенностями конструкции машины в сборе или может быть устранен только с учетом всей машины в сборе. К числу наиболее распространенных причин относятся:
- Дисбаланс сборки: Конечный дисбаланс машины представляет собой сумму дисбалансов всех ее вращающихся компонентов (рабочего колеса, вала, муфта(шкив, шпонки и крепежные детали). Балансировка на месте позволяет устранить дисбаланс всего узла сразу, включая небольшие смещения, возникшие при повторной сборке машины.
- Оперативные последствия: Дисбаланс может возникать в результате факторов, которые проявляются только при нормальной работе, например: тепловая деформация ротора, аэродинамические силы, или гидравлические силы. Таких результатов невозможно добиться на стационарном балансировочном станке.
- Накопление материала или износ: для вентиляторов, нагнетателей и центрифуг, неравномерное накопление продукта или неравномерное износ со временем приводит к появлению дисбаланса. Балансировка на месте — единственный практичный способ устранить эту проблему без полного капитального ремонта.
- Нецелесообразность удаления: В случае очень крупных агрегатов — таких как большие промышленные вентиляторы и турбогенераторы — демонтаж ротора для балансировки в цехе является чрезвычайно затратным и трудоемким процессом. Балансировка на месте представляет собой гораздо более экономичное и быстрое решение и лежит в основе критериев балансировки на месте в ISO 21940-13.
3. Процесс балансировки на месте (метод коэффициентов влияния)
Наиболее распространенным методом балансировки на месте является коэффициентов влияния, которая следует логичной и повторяемой последовательности:
- Первый запуск: машина работает на своей нормальной рабочей скорости, а начальные значения амплитуды и фазы колебаний 1× — это начальный дисбаланс вектор — измеряются и регистрируются.
- Распределение пробного груза: Машина останавливается, и пробный груз известной массы надежно закрепляется на роторе в заданном угловом положении.
- Пробный запуск: Машина снова запускается на той же скорости. Измеряются и фиксируются новые значения амплитуды и фазы колебаний (вектор отклика).
- Расчет: изменение вектора колебаний, вызванное испытательным грузом, приводит к коэффициент влияния, характеризующий степень изменения вибрации в точке измерения при заданном дисбалансе в месте корректировки. Анализатор сочетает этот коэффициент с исходным вектором — с использованием векторного сложения — для вычисления точной массы и угла необходимой коррекции.
- Распределение веса по корректировкам: Машина останавливается, пробный груз снимается, а рассчитанный окончательный корректирующий груз надежно закрепляется под заданным углом.
- Проверочный запуск: машину запускают в последний раз, чтобы убедиться, что уровень вибрации снизился до допустимого значения в соответствии со стандартами, такими как ISO 20816-1, и что остаточный дисбаланс находится в пределах заданного допуска.
Простые роторы обрабатываются с помощью одноплоскостная балансировка; более длинные роторы, в которых присутствует моментная составляющая, требуют двухплоскостная (динамическая) балансировка. калькулятор пробного груза помогает выбрать безопасную и эффективную начальную нагрузку для первого пробного запуска.
4. Балансировка на месте с использованием портативного анализатора
В полевых условиях весь описанный выше цикл выполняется с помощью одного портативного прибора, а не с помощью балансировочной подставки. Портативный двухканальный анализатор, такой как Balanset-1A измеряет 1× амплитуду и фазу на каждом подшипнике, автоматически вычисляет коэффициенты влияния и определяет одно- и двухплоскостные поправки, а затем проверяет остаточный дисбаланс по отношению к ISO 21940-11 классы качества балансировки. Работая в собственных подшипниках станка на рабочей скорости, он фиксирует реальное состояние при работе — включая сборочные, тепловые и аэродинамические эффекты — которое мастерский станок просто не в состоянии воспроизвести. Входящий в комплект оптический лазерный тахометр обеспечивает фазовую привязку один раз за оборот с помощью небольшого кусочка светоотражающей ленты, поэтому для подготовки вала не требуется ничего, кроме наклеенной ленты.
5. Основные аспекты и меры предосторожности
Балансировка на месте требует навыков и тщательного планирования. Как указано в таких стандартах, как ISO 21940-13...безопасность превыше всего.
- Безопасность: пробные и корректирующие грузы должны быть закреплены достаточно прочно, чтобы выдержать центробежная сила на рабочей скорости, а доступ к машине во время её работы должен контролироваться.
- Предварительные условия: Перед проведением балансировки исключите другие причины высокой вибрации 1× — перекос, резонанс, a изогнутый вал, или механических ослабление — ведь уравновешивание не может решить проблему, которая на самом деле не является дисбалансом.
- Приборы и оборудование: Для выполнения этой работы потребуется анализатор, способный измерять амплитуду и фазу, а также датчик эталонной фазы (тахометр). Повторяемость измерений зависит от стабильности крепления датчика и наличия чистого, надежного тахометрического импульса.
- Стабильность скорости: Машина должна поддерживать постоянную скорость на протяжении всего прогона; отклонения в скорости приводят к искажению фазовых данных, на которых основан весь расчет.
