Понимание точной балансировки (trim balancing)
A точная балансировка — это заключительная доработка того, что называется балансировка — исправление, внесённое в ротор чтобы снизить его остаточный дисбаланс до минимально возможного уровня. Обычно это однократная корректировка, выполняемая после завершения основной балансировки или в качестве доработки заводской балансировки после установки ротора на свои подшипники в нормальных условиях эксплуатации. Термин «добалансировка» точно отражает суть процесса: это небольшая точная корректировка уже качественной балансировки, а не попытка устранить значительный начальный дисбаланс.
1. Определение: заключительный этап доработки
Настройка баланса начинается с ротора, который уже работает достаточно ровно, и увеличивает его 1× вибрация до минимально возможного значения, допускаемого конструкцией станка и его крепления. Поскольку начальный дисбаланс невелик, достаточно лишь небольшого корректирующий груз добавляется, и изменение вибрации соответственно оказывается едва заметным. Это отличает корректировку баланса от полной перебалансировки, при которой на реакции машины доминирует значительный исходный дисбаланс. На практике грань между этими двумя подходами стирается — последний этап практически любой качественной балансировки, по сути, представляет собой именно корректировку.
2. Когда проводится корректировка баланса?
Балансировка обрезки — это распространенный и важный этап в ряде случаев.
В качестве заключительного этапа налаживания весов в полевых условиях
В стандартном многократном запуске балансировка на месте процедура, основанная на коэффициентов влияния, заключительный пуск часто называют проверочным (доводочным) пуском. После того как основной корректирующий груз рассчитан по результатам пробный груз После запуска и установки проводится заключительная проверка. Если уровень вибрации по-прежнему немного превышает допустимый предел, рассчитывается и применяется небольшая корректировка — чаще всего путем векторного сложения к существующему весу — для приведения ротора в соответствие с окончательными техническими требованиями.
Корректировка с учетом погрешностей сборки и системных факторов
Ротор может быть идеально сбалансирован в балансировочный станок, однако при установке в корпус могут возникнуть незначительные изменения, которые нарушают состояние равновесия. К таким эффектам относятся:
- Крепление муфты: посадка и центрирование муфта втулка на валу может нарушить баланс, и любые эксцентриситет при креплении создается дополнительный дисбаланс.
- Тепловые эффекты: по мере того как ротор нагревается до рабочей температуры, небольшое деформирование может привести к термический изгиб вала, смещая линию центра масс.
- Аэродинамические и гидравлические эффекты: аэродинамические силы на вентиляторе или гидравлические силы влияние рабочего колеса на динамические характеристики после того, как машина вступит в рабочий режим.
В таких случаях выполняется балансировка на месте чтобы компенсировать влияние реальных системных факторов и обеспечить максимально плавную работу — чего невозможно добиться с помощью одних только мастерских весов.
После замены деталей или мелкого ремонта
Если на ранее отбалансированном роторе заменяется небольшая деталь — одна лопасть вентилятора, болт или недавно нанесенное износостойкое покрытие — полная повторная балансировка, как правило, не требуется. Корректирующая балансировка позволяет быстро устранить незначительный дисбаланс, вызванный установкой нового компонента, и вернуть машину в рабочее состояние с минимальным временем простоя.
3. Процедура корректировки баланса
Частичная балансировка обычно выполняется гораздо быстрее, чем полная, особенно если характеристики ротора уже известны.
- Измерить текущую вибрацию: записать текущий вектор вибрации при скорости движения 1× — его амплитуда и фаза. Это остаточный дисбаланс, который необходимо устранить.
- Использовать известные коэффициенты влияния: если коэффициенты влияния были определены в ходе предыдущей балансировки на том же станке, их, как правило, можно использовать повторно. Это позволяет значительно сэкономить время, поскольку устраняет необходимость в проведении нового цикла испытаний с пробными грузами.
- Рассчитать вес в готовом к полету состоянии: Прибор сопоставляет текущий вектор колебаний с заданным коэффициентом, чтобы мгновенно рассчитать небольшой утяжелитель и угловое положение, необходимые для подавления остаточных колебаний.
- Установите и проверьте: Установлен утяжелитель, и заключительный прогон подтвердил, что ротор теперь находится в пределах заданных допуском на балансировку.
Если коэффициенты влияния отсутствуют, необходимо сначала провести новый прогон с пробным взвешиванием для определения коэффициента, прежде чем можно будет рассчитать поправку на тримминг.
4. Регулировка баланса на месте с помощью портативного анализатора
Именно при балансировке деталей портативный двухканальный прибор показывает свою полезность, поскольку эта работа выполняется на собранном агрегате на рабочих оборотах, а не на балансировочной машине. Balanset-1A измеряет амплитуду и фазу 1×, сохраняет коэффициенты влияния, полученные при первоначальном балансировании, а при повторном посещении применяет их для непосредственного расчета утяжелителей — зачастую без проведения новых пробных вращений. Оптический тахометр устройства служит источником фазового эталона, а контрольный прогон позволяет определить остаточный дисбаланс с учетом выбранного допуска. Работая непосредственно в подшипниках машины, устройство фиксирует реальное состояние баланса в установленном состоянии, включая монтажные и тепловые эффекты, которые не учитываются при балансировке на станке. Калькулятор пробного груза помогает определить безопасный стартовый вес в тех редких случаях, когда требуется новый коэффициент.
5. Цель: достижение точности
Цель балансировки — обеспечить максимально возможную практическую точность, снизив вибрацию 1× до минимально достижимого уровня, который с запасом укладывается в пределы, установленные стандартами, такими как ISO 1940-1, который в настоящее время включен в современный ISO 21940-11 серии классы точности балансировки. Чтобы сопоставить результат с заданным показателем, можно пересчитать оценку G и скорость обслуживания в допустимые значения «грамм-миллиметр» с помощью Калькулятор остаточного дисбаланса. Этот заключительный этап имеет решающее значение для обеспечения максимальной надежности оборудования, продления срока службы подшипников, а также бесшумной и эффективной работы.
