Понимание остаточного дисбаланса
Остаточный дисбаланс это количество дисбаланс что остается в ротор после балансировка процесс завершен. Речь идет о небольшом, специально оставленном дисбалансе в роторе, поскольку его дальнейшее уменьшение не принесло бы никакой практической пользы. Другими словами, остаточный дисбаланс — это не следствие некачественной балансировки, а цель of balancing.
1. Определение: Что такое остаточный дисбаланс?
Любой реальный ротор имеет некоторую дисбалансировку. Идеального баланса — то есть полного совпадения оси масс с осью вала — достичь невозможно, и стремиться к этому экономически бессмысленно. Поэтому задача балансировки заключается не в устранении дисбаланса, а в том, чтобы снизить его до уровня, ниже которого вибрация производимый им, не наносит вреда машине. Дисбаланс, остающийся после достижения этого уровня, называется остаточным дисбалансом.
Остаточный дисбаланс выражается как произведение массы на радиус — обычно в грамм-миллиметр (г-мм) или грамм-дюймы — ведь центробежная сила, действующая на ротор, зависит как от величины смещения массы от центра, так и от расстояния от оси. Точка с массой 1 г, расположенная на расстоянии 100 мм от оси (100 г·мм), по своему воздействию эквивалентна точке с массой 2 г, расположенной на расстоянии 50 мм.
2. Баланс терпимости — что считается допустимым?
Максимально допустимый остаточный дисбаланс устанавливается с помощью балансировочный допуск. Этот общепринятый во всем мире метод происходит из ISO 1940-1, теперь вошедший в состав современного ISO 21940-11 серия. Она определяет Оценки качества (оценки G) — G6.3, G2.5, G1.0 и т. д. — где число обозначает допустимую орбитальную скорость центра масс ротора в мм/с.
- A Чем меньше значение G, тем уже допуск и меньший допустимый остаточный дисбаланс. Роторы насосов и вентиляторов обычно имеют класс G6.3; для прецизионных шпинделей станков требуется класс G1.0 или выше.
- Допустимый остаточный дисбаланс увеличивается с ростом массы ротора и уменьшается по мере увеличения рабочей скорости — быстро вращающийся ротор необходимо балансировать гораздо точнее, чем медленно вращающийся ротор той же массы.
Расчет заключается в том, чтобы преобразовать ускорение G и рабочую скорость в допустимое значение g·мм, а затем распределить его между этими двумя величинами плоскости коррекции — при ручном вводе легко допустить ошибку. С помощью нашего бесплатного Калькулятор остаточного дисбаланса (ISO 21940-11), которая преобразует ускорение G и скорость движения непосредственно в допустимое значение g·мм для каждой плоскости.
3. Почему всегда существует остаточный дисбаланс
Ряд практических факторов гарантирует, что некоторое неравновесие всегда сохраняется:
- Разрешение прибора: Каждая балансировочная машина и каждый полевой анализатор имеют минимальный уровень дисбаланса, который они способны надежно устранить.
- Ошибки при использовании инструментов и монтаже: оправки, шпиндели и переходники сами по себе вносят небольшие отклонения.
- Смещение при сборке: Шпонки, муфты и крепежные детали вызывают незначительное смещение массы ротора при повторной сборке машины после балансировки.
- Операционные изменения: Тепловое расширение, износ, эрозия и отложения на поверхности — все эти факторы влияют на состояние балансировки ротора в процессе эксплуатации.
- Убывающая доходность: Уменьшение остаточного дисбаланса вдвое может удвоить время балансировки, поэтому есть смысл остановиться на определенном этапе.
4. Измерение и проверка остаточного дисбаланса
Балансировка представляет собой итеративный цикл: измеряется текущий дисбаланс, добавляется или удаляется корректирующий вес, повторите измерение и продолжайте до тех пор, пока показания не опустятся ниже допустимого предела. В полном отчете по балансировке всегда должны указываться как исходный дисбаланс и окончательный остаточный дисбаланс по каждой плоскости — например, «0,5 г·мм по левой плоскости, 0,8 г·мм по правой плоскости, в пределах G2,5 при 3000 об/мин».
На собранных машинах такая проверка проводится непосредственно на месте, а не на балансировочной машине. Переносной двухканальный анализатор, такой как Балансет-1А измеряет 1× амплитуда и фаза до и после корректировки, вычисляет коэффициенты влияния ротора и подтверждает, что остаточная вибрация — а значит, и остаточный дисбаланс — находятся в пределах выбранного класса по стандарту ISO 21940-11. Поскольку испытание проводится на собственных подшипниках машины при рабочей скорости, оно позволяет определить реальное состояние остаточного дисбаланса, в котором ротор будет фактически работать, включая монтажные и тепловые эффекты, которые не могут быть учтены на балансировочной машине.
5. Остаточный дисбаланс и начальный дисбаланс
Полезно проводить различие между этими двумя терминами. Начальный дисбаланс — это значение, которое имеет ротор до любой корректировки; оно часто бывает значительным и является причиной, по которой вибрация была замечена в первую очередь. Остаточный дисбаланс — это значение, которое намеренно оставляют после балансировки с учетом допуска. Соотношение между этими значениями служит полезным показателем эффективности балансировки: снижение балансировочной массы ротора с 250 г·мм до 4 г·мм означает уменьшение более чем на 98 % и соответствует требованиям большинства промышленных стандартов.
