Prenosný vyvažovač a analyzátor vibrácií Balanset-1A

€1,751.00

Balanset-1A je vybavený 2 kanálmi a je určený na dynamické vyvažovanie v dvoch rovinách. Vďaka tomu je vhodný pre širokú škálu aplikácií vrátane drvičov, ventilátorov, mulčovačov, šnekov na kombajnoch, hriadeľov, odstrediviek, turbín a mnohých ďalších. Jeho všestrannosť Prečítajte si viac...

SKU: BS-1

Kategória: Zariadenia

Vyváženie ventilátora

(Informácie použité z normy ISO 31350-2007 VIBRATION. PRIEMYSELNÉ VENTILÁTORY. POŽIADAVKY NA KVALITU VYRÁBANÝCH VIBRÁCIÍ A VYVAŽOVANIE)

Vibrácie, ktoré vytvára ventilátor, sú jednou z jeho najdôležitejších technických vlastností. Poukazuje na kvalitu konštrukcie a výroby výrobku. Zvýšené vibrácie môžu poukazovať na nesprávnu inštaláciu ventilátora, zhoršenie jeho technického stavu atď. Z tohto dôvodu sa vibrácie ventilátorov zvyčajne merajú počas preberacích skúšok, počas inštalácie pred uvedením do prevádzky, ako aj pri vykonávaní programu monitorovania stavu stroja. Údaje o vibráciách ventilátora sa používajú aj pri návrhu jeho nosných a pripojených systémov (potrubia). Merania vibrácií sa zvyčajne vykonávajú pri otvorených nasávacích a výtlačných otvoroch, ale treba poznamenať, že vibrácie ventilátora sa môžu výrazne meniť pri zmenách aerodynamiky prúdenia vzduchu, rýchlosti otáčania a iných charakteristík.

Normy ISO 10816-1-97, ISO 10816-3-2002 a ISO 31351-2007 stanovujú metódy merania a definujú umiestnenie snímačov vibrácií. Ak sa merania vibrácií vykonávajú na posúdenie ich vplyvu na potrubie alebo základňu ventilátora, body merania sa vyberajú zodpovedajúcim spôsobom.

Merania vibrácií ventilátorov môžu byť nákladné a niekedy ich cena výrazne prevyšuje náklady na výrobu samotného výrobku. Preto by sa akékoľvek obmedzenia hodnôt jednotlivých diskrétnych zložiek vibrácií alebo parametrov vibrácií vo frekvenčných pásmach mali zaviesť len vtedy, keď prekročenie týchto hodnôt naznačuje poruchu ventilátora. Počet bodov merania vibrácií by sa mal tiež obmedziť na základe plánovaného použitia výsledkov merania. Na posúdenie vibračného stavu ventilátora zvyčajne stačí merať vibrácie na podperách ventilátora.

Podstavec je to, na čom je ventilátor namontovaný a čo poskytuje ventilátoru potrebnú oporu. Hmotnosť a tuhosť základne sa volí tak, aby sa zabránilo zosilneniu vibrácií, ktoré sa cez ňu prenášajú.

Podpory sú dvoch typov:

podpora v súlade s predpismi: Podperný systém ventilátora navrhnutý tak, aby prvá vlastná frekvencia podpery bola výrazne nižšia ako prevádzková frekvencia otáčania ventilátora. Pri určovaní stupňa poddajnosti podpery by sa mali zohľadniť pružné vložky medzi ventilátorom a podpernou konštrukciou. Poddajnosť podpery sa zabezpečí zavesením ventilátora na pružinách alebo umiestnením podpery na pružné prvky (pružiny, gumové izolátory atď.). Vlastná frekvencia závesného systému - ventilátora je zvyčajne menšia ako 25% frekvencie zodpovedajúcej minimálnej rýchlosti otáčania skúšaného ventilátora.
pevná podpora: Podperný systém ventilátora navrhnutý tak, aby prvá vlastná frekvencia podpery bola výrazne vyššia ako prevádzková frekvencia otáčania. Tuhosť podstavy ventilátora je relatívna. Mala by sa posudzovať v porovnaní s tuhosťou ložísk stroja. Pomer vibrácií skrine ložiska k vibráciám základne charakterizuje vplyv poddajnosti základne. Základňu možno považovať za tuhú a dostatočne masívnu, ak amplitúda vibrácií základne (v ľubovoľnom smere) v blízkosti nôh stroja alebo nosného rámu je menšia ako 25% maximálneho výsledku merania vibrácií získaného na najbližšej ložiskovej opore (v ľubovoľnom smere).

Keďže hmotnosť a tuhosť dočasnej základne, na ktorej je ventilátor nainštalovaný počas továrenského testovania, sa môže výrazne líšiť od podmienok inštalácie na mieste prevádzky, medzné hodnoty pre továrenské podmienky sa vzťahujú na úzkopásmové vibrácie v rozsahu rotačných frekvencií a pre testovanie ventilátora na mieste prevádzky na širokopásmové vibrácie, ktoré určujú celkový vibračný stav stroja. Miesto prevádzky je konečné miesto inštalácie ventilátora, pre ktoré sú definované prevádzkové podmienky.

Kategórie fanúšikov (BV-kategórie)

Ventilátory sú rozdelené do kategórií na základe charakteristík ich zamýšľaného použitia, tried presnosti vyvažovania a odporúčaných limitných hodnôt parametrov vibrácií. Konštrukcia a účel ventilátora sú kritériá, ktoré umožňujú klasifikáciu mnohých typov ventilátorov podľa prijateľných hodnôt nevyváženosti a úrovní vibrácií (kategórie BV).

V tabuľke 1 sú uvedené kategórie, do ktorých možno ventilátory zaradiť na základe podmienok ich použitia, pričom sa zohľadňujú prípustné hodnoty nevyváženosti a úrovne vibrácií. Kategóriu ventilátora určuje výrobca.

Tabuľka 1 - Kategórie ventilátorov

Podmienky žiadosti	Príklady	Spotreba energie, kW	Kategória BV
Obytné a kancelárske priestory	Stropné a podkrovné ventilátory, okenné klimatizácie	≤ 0.15	BV-1
Obytné a kancelárske priestory	Stropné a podkrovné ventilátory, okenné klimatizácie	> 0.15	BV-2
Budovy a poľnohospodárske priestory	Ventilátory pre ventilačné a klimatizačné systémy; ventilátory v sériových zariadeniach	≤ 3.7	BV-2
Budovy a poľnohospodárske priestory		> 3.7	BV-3
Priemyselné procesy a výroba energie	Ventilátory v uzavretých priestoroch, baniach, dopravníkoch, kotloch, veterných tuneloch, systémoch čistenia plynov	≤ 300	BV-3
Priemyselné procesy a výroba energie		> 300	pozri ISO 10816-3
Doprava vrátane námorných plavidiel	Ventilátory na lokomotívach, nákladných vozidlách a vagónoch	≤ 15	BV-3
Doprava vrátane námorných plavidiel		> 15	BV-4
Tunely	Ventilátory na vetranie metra, tunelov a garáží	≤ 75	BV-3
		> 75	BV-4
		Akékoľvek	BV-4
Petrochemická výroba	Ventilátory na odstraňovanie nebezpečných plynov a používané v iných technologických procesoch	≤ 37	BV-3
Petrochemická výroba		> 37	BV-4
Výroba počítačových čipov	Ventilátory na vytváranie čistých priestorov	Akékoľvek	BV-5
Poznámky 1 Táto norma sa zaoberá len ventilátormi s výkonom nižším ako 300 kW. Posudzovanie vibrácií ventilátorov s väčším výkonom sa riadi normou ISO 10816-3. Štandardné sériové elektromotory však môžu mať menovitý výkon až 355 kW. Ventilátory s takýmito elektromotormi by sa mali akceptovať podľa tejto normy. 2 Tabuľka 1 sa nevzťahuje na nízkootáčkové ľahké axiálne ventilátory s veľkým priemerom (zvyčajne od 2800 do 12500 mm) používané vo výmenníkoch tepla, chladiacich vežiach atď. Trieda presnosti vyvažovania pre takéto ventilátory by mala byť G16 a kategória ventilátora - BV-3.

Pri nákupe jednotlivých prvkov rotora (kolies alebo obežných kolies) na následnú inštaláciu do ventilátora by sa mala dodržiavať trieda presnosti vyváženia týchto prvkov (pozri tabuľku 2) a pri nákupe ventilátora ako celku by sa mali zohľadniť aj výsledky vibračných skúšok vo výrobnom závode (tabuľka 4) a vibrácie na mieste (tabuľka 5). Zvyčajne sú tieto charakteristiky dohodnuté, takže výber ventilátora sa môže uskutočniť na základe jeho kategórie BV.

Kategória stanovená v tabuľke 1 je typická pre bežné použitie ventilátorov, ale v odôvodnených prípadoch môže zákazník požadovať ventilátor inej kategórie BV. V zmluve o dodávke zariadenia sa odporúča uviesť kategóriu BV ventilátora, triedu presnosti vyváženia a prijateľné úrovne vibrácií.

Medzi zákazníkom a výrobcom sa môže uzavrieť samostatná dohoda o podmienkach inštalácie ventilátora, aby sa pri továrenskom testovaní zmontovaného ventilátora zohľadnili plánované podmienky inštalácie na mieste prevádzky. Ak takáto dohoda neexistuje, neexistujú žiadne obmedzenia týkajúce sa typu základne (pevná alebo poddajná) pre továrenské skúšky.

Vyváženie ventilátora

Všeobecné ustanovenia

Výrobca ventilátorov je zodpovedný za ich vyváženie podľa príslušného regulačného dokumentu. Táto norma vychádza z požiadaviek normy ISO 1940-1. Vyvažovanie sa zvyčajne vykonáva na vysoko citlivých, špeciálne navrhnutých vyvažovacích strojoch, ktoré umožňujú presné posúdenie zostatkovej nevyváženosti.

Triedy presnosti vyvažovania ventilátorov

Triedy presnosti vyvažovania pre kolesá ventilátora sa uplatňujú v súlade s tabuľkou 2. Výrobca ventilátora môže vykonať vyváženie viacerých prvkov v zostave, ktoré môžu okrem kolesa zahŕňať aj hriadeľ, spojku, remenicu atď. Okrem toho sa môže vyžadovať vyvažovanie jednotlivých prvkov zostavy.

Tabuľka 2 - Triedy presnosti vyvažovania

Kategória ventilátorov	Trieda presnosti vyvažovania rotorov (kolies)
BV-1	G16
BV-2	G16
BV-3	G6.3
BV-4	G2.5
BV-5	G1.0
Poznámka: Ventilátory kategórie BV-1 môžu zahŕňať ventilátory malých rozmerov s hmotnosťou menšou ako 224 g, pri ktorých je ťažké dodržať špecifikovanú presnosť vyvažovania. V tomto prípade by sa rovnomernosť rozloženia hmotnosti vzhľadom na os otáčania ventilátora mala zabezpečiť výrobnou technológiou.

Meranie vibrácií ventilátora

Požiadavky na meranie

Všeobecné ustanovenia

Na obrázkoch 1 - 4 sú znázornené niektoré možné body a smery merania na každom ložisku ventilátora. Hodnoty uvedené v tabuľke 4 sa vzťahujú na merania v smere kolmom na os otáčania. Počet a umiestnenie meracích bodov pre továrenské skúšky aj merania na mieste určuje výrobca podľa vlastného uváženia alebo po dohode so zákazníkom. Odporúča sa merať na ložiskách hriadeľa kolesa ventilátora (obežného kolesa). Ak to nie je možné, snímač by sa mal nainštalovať na miesto, kde je zabezpečené čo najkratšie mechanické spojenie medzi ním a ložiskom. Snímač by sa nemal montovať na nepodložené panely, skriňu ventilátora, prvky krytu alebo iné miesta, ktoré nie sú priamo spojené s ložiskom (takéto výsledky merania sa môžu použiť, ale nie na posúdenie vibračného stavu ventilátora, ale na získanie informácií o vibráciách prenášaných do potrubia alebo základne - pozri ISO 31351 a ISO 5348.

Obrázok 1. Umiestnenie trojsmerného snímača pre horizontálne namontovaný axiálny ventilátor

Obrázok 2. Umiestnenie trojsúradnicového snímača pre jednosací radiálny ventilátor

Obrázok 3. Umiestnenie trojsmerného snímača pre dvojsací radiálny ventilátor

Obrázok 4. Umiestnenie trojsmerného snímača pre vertikálne namontovaný axiálny ventilátor

Merania v horizontálnom smere by sa mali vykonávať v pravom uhle k osi hriadeľa. Merania vo vertikálnom smere by sa mali vykonávať v pravom uhle k horizontálnemu smeru merania a kolmo na hriadeľ ventilátora. Merania v pozdĺžnom smere by sa mali vykonávať rovnobežne s osou hriadeľa.

Merania pomocou snímačov inertného typu

Všetky hodnoty vibrácií uvedené v tejto norme sa vzťahujú na merania vykonané pomocou snímačov zotrvačného typu, ktorých signál reprodukuje pohyb ložiskovej skrine.

Použité snímače môžu byť buď akcelerometre, alebo snímače rýchlosti. Osobitnú pozornosť treba venovať správnemu upevneniu snímačov: bez medzier na nosnom povrchu, bez výkyvov a rezonancií. Veľkosť a hmotnosť snímačov a upevňovacieho systému by nemali byť príliš veľké, aby sa zabránilo výrazným zmenám meraných vibrácií. Celková chyba spôsobená spôsobom upevnenia snímačov a kalibráciou meracieho systému by nemala prekročiť +/- 10% meranej hodnoty.

Merania pomocou bezkontaktných snímačov

Po dohode medzi používateľom a výrobcom sa môžu stanoviť požiadavky na maximálny prípustný posun hriadeľa (pozri ISO 7919-1) v klzných ložiskách. Príslušné merania sa môžu vykonávať pomocou bezkontaktných snímačov.

V tomto prípade merací systém určuje posunutie povrchu hriadeľa voči ložiskovej skrini. Je zrejmé, že prípustná amplitúda posunov by nemala prekročiť hodnotu vôle ložiska. Hodnota vôle závisí od veľkosti a typu ložiska, zaťaženia (radiálne alebo axiálne) a smeru merania (niektoré konštrukcie ložísk majú eliptický otvor, pre ktorý je vôľa v horizontálnom smere väčšia ako vo vertikálnom smere). Rozmanitosť faktorov, ktoré je potrebné zohľadniť, neumožňuje stanoviť jednotné limity posunu hriadeľa, ale niektoré odporúčania sú uvedené v tabuľke 3. Hodnoty uvedené v tejto tabuľke predstavujú percento celkovej hodnoty radiálnej vôle v ložisku v každom smere.

Tabuľka 3 - Maximálny relatívny posun hriadeľa v ložisku

Vibračný stav ventilátora	Maximálny odporúčaný posun, percento hodnoty voľného priestoru (pozdĺž ľubovoľnej osi)
Uvedenie do prevádzky/uspokojivý stav	Menej ako 25%
Upozornenie	+50%
Vypnutie	+70%
1) Hodnoty radiálnej a axiálnej vôle pre konkrétne ložisko je potrebné získať od jeho dodávateľa.

Uvedené hodnoty zohľadňujú "falošné" posuny povrchu hriadeľa. Tieto "falošné" posuny sa objavujú vo výsledkoch merania, pretože okrem vibrácií hriadeľa ovplyvňujú tieto výsledky aj mechanické hádzanie, ak je hriadeľ ohnutý alebo má nekulatý tvar. Pri použití bezkontaktného snímača budú výsledky merania zahŕňať aj elektrické hádzanie, ktoré je určené magnetickými a elektrickými vlastnosťami materiálu hriadeľa v mieste merania. Predpokladá sa, že počas uvedenia do prevádzky a následnej normálnej prevádzky ventilátora by rozsah súčtu mechanických a elektrických hádzavostí v mieste merania nemal prekročiť väčšiu z dvoch hodnôt: 0,0125 mm alebo 25% nameranej hodnoty posunu. Rozbehy sa určujú pomalým otáčaním hriadeľa (pri rýchlosti 25 až 400 otáčok za minútu), keď je vplyv síl spôsobených nevyváženosťou na rotore zanedbateľný. Na dodržanie stanovenej tolerancie hádzavosti môže byť potrebné dodatočné opracovanie hriadeľa. Bezkontaktné snímače by sa mali, ak je to možné, montovať priamo na ložiskovú skriňu.

Uvedené limitné hodnoty sa vzťahujú len na ventilátor pracujúci v nominálnom režime. Ak konštrukcia ventilátora umožňuje prevádzku s premenlivými otáčkami, pri iných otáčkach sú možné vyššie úrovne vibrácií v dôsledku nevyhnutného vplyvu rezonancií.

Ak konštrukcia ventilátora umožňuje meniť polohu lopatiek vzhľadom na prúdenie vzduchu v nasávacom otvore, uvedené hodnoty by sa mali použiť pre podmienky s úplne otvorenými lopatkami. Treba poznamenať, že zastavenie prúdenia vzduchu, ktoré je viditeľné najmä pri veľkých uhloch lopatiek vzhľadom na prúd vzduchu v nasávacom otvore, môže viesť k zvýšeným úrovniam vibrácií.

Systém podpory ventilátorov

Vibračný stav ventilátorov po inštalácii sa určuje s ohľadom na tuhosť podpery. Podpera sa považuje za tuhú, ak prvá vlastná frekvencia systému "ventilátor - podpera" presahuje otáčky. Zvyčajne pri montáži na veľké betónové základy možno podperu považovať za tuhú a pri montáži na izolátory vibrácií za poddajnú. Oceľový rám, ktorý sa často používa na montáž ventilátorov, môže patriť k jednému z týchto dvoch typov podpier. V prípade pochybností o type podpery ventilátora sa môžu vykonať výpočty alebo skúšky na určenie prvej vlastnej frekvencie systému. V niektorých prípadoch by sa podpera ventilátora mala považovať za tuhú v jednom smere a poddajnú v inom.

Limity prípustných vibrácií ventilátora počas továrenských testov

Limitné úrovne vibrácií uvedené v tabuľke 4 sa vzťahujú na zmontované ventilátory. Vzťahujú sa na úzkopásmové merania rýchlosti vibrácií na ložiskových podperách pre frekvenciu otáčania použitú počas továrenských skúšok.

Tabuľka 4 - Limitné hodnoty vibrácií počas továrenských skúšok

Kategória ventilátorov	Limitná efektívna rýchlosť vibrácií, mm/s
Kategória ventilátorov	Pevná podpora	Podpora v súlade s predpismi
BV-1	9.0	11.2
BV-2	3.5	5.6
BV-3	2.8	3.5
BV-4	1.8	2.8
BV-5	1.4	1.8
Poznámky 1 Pravidlá prepočtu jednotiek rýchlosti vibrácií na jednotky posunutia alebo zrýchlenia pre úzkopásmové vibrácie sú uvedené v dodatku A. 2 Hodnoty v tejto tabuľke sa vzťahujú na menovité zaťaženie a menovitú frekvenciu otáčania ventilátora pracujúceho v režime s otvorenými vstupnými vodiacimi lopatkami. Limitné hodnoty pre iné podmienky zaťaženia by mali byť dohodnuté medzi výrobcom a zákazníkom, odporúča sa však, aby neprekračovali tabuľkové hodnoty viac ako 1,6-krát.

Limity prípustných vibrácií ventilátora počas testovania na mieste

Vibrácie každého ventilátora na pracovisku závisia nielen od kvality jeho vyváženia. Vplyv majú aj faktory súvisiace s inštaláciou, ako napríklad hmotnosť a tuhosť nosného systému. Preto výrobca ventilátora nezodpovedá za úroveň vibrácií ventilátora na mieste jeho prevádzky, pokiaľ to nie je uvedené v zmluve.

V tabuľke 5 sú uvedené odporúčané hraničné hodnoty (v jednotkách rýchlosti vibrácií pre širokopásmové vibrácie na ložiskových telesách) pre bežnú prevádzku ventilátorov rôznych kategórií.

Tabuľka 5 - Limitné hodnoty vibrácií na pracovisku

Vibračný stav ventilátora	Kategória ventilátorov	Limitná efektívna rýchlosť vibrácií, mm/s
Vibračný stav ventilátora	Kategória ventilátorov	Pevná podpora	Podpora v súlade s predpismi
Uvedenie do prevádzky	BV-1	10	11.2
	BV-2	5.6	9.0
	BV-3	4.5	6.3
	BV-4	2.8	4.5
	BV-5	1.8	2.8
Upozornenie	BV-1	10.6	14.0
	BV-2	9.0	14.0
	BV-3	7.1	11.8
	BV-4	4.5	7.1
	BV-5	4.0	5.6
Vypnutie	BV-1	__1)	__1)
	BV-2	__1)	__1)
	BV-3	9.0	12.5
	BV-4	7.1	11.2
	BV-5	5.6	7.1
1) Úroveň vypnutia pre ventilátory kategórií BV-1 a BV-2 sa stanovuje na základe dlhodobej analýzy výsledkov merania vibrácií.

Vibrácie nových ventilátorov uvádzaných do prevádzky by nemali prekročiť úroveň "uvedenia do prevádzky". Počas prevádzky ventilátora sa očakáva, že úroveň jeho vibrácií sa bude zvyšovať v dôsledku procesov opotrebovania a kumulatívneho účinku ovplyvňujúcich faktorov. Takéto zvýšenie vibrácií je vo všeobecnosti prirodzené a nemalo by vyvolávať obavy, kým nedosiahne "výstražnú" úroveň.

Po dosiahnutí "varovnej" úrovne vibrácií je potrebné preskúmať príčiny zvýšených vibrácií a určiť opatrenia na ich zníženie. Prevádzka ventilátora v tomto stave by mala byť pod neustálym dohľadom a obmedzená na čas potrebný na určenie opatrení na odstránenie príčin zvýšených vibrácií.

Ak úroveň vibrácií dosiahne úroveň "vypnutia", musia sa okamžite prijať opatrenia na odstránenie príčin zvýšených vibrácií, inak by sa mal ventilátor zastaviť. Odkladanie zníženia úrovne vibrácií na prijateľnú úroveň môže viesť k poškodeniu ložísk, prasklinám na rotore a v miestach zvárania skrine ventilátora, čo môže v konečnom dôsledku viesť k zničeniu ventilátora.

Pri posudzovaní vibračného stavu ventilátora je nevyhnutné sledovať zmeny úrovne vibrácií v priebehu času. Náhla zmena úrovne vibrácií naznačuje potrebu okamžitej kontroly ventilátora a opatrení na údržbu. Pri monitorovaní zmien vibrácií by sa nemali brať do úvahy prechodné procesy spôsobené napríklad výmenou maziva alebo postupmi údržby.

Vplyv postupu zhromaždenia

Okrem kolies obsahujú ventilátory aj ďalšie rotujúce prvky, ktoré môžu ovplyvniť úroveň vibrácií ventilátora: hnacie kladky, remene, spojky, rotory motorov alebo iné hnacie zariadenia. Ak si podmienky objednávky vyžadujú dodanie ventilátora bez hnacieho zariadenia, môže byť pre výrobcu nepraktické vykonať montážne skúšky na určenie úrovne vibrácií. V takom prípade, aj keď výrobca vyvážil koleso ventilátora, nie je isté, že ventilátor bude pracovať bez problémov, kým sa hriadeľ ventilátora nepripojí k pohonu a celé zariadenie sa počas uvádzania do prevádzky neskúšalo na vibrácie.

Po montáži je zvyčajne potrebné dodatočné vyváženie, aby sa úroveň vibrácií znížila na prijateľnú úroveň. Pri všetkých nových ventilátoroch kategórií BV-3, BV-4 a BV-5 sa odporúča zmerať vibrácie pre zmontovaný stroj pred uvedením do prevádzky. Tým sa stanoví základná úroveň a načrtnú sa ďalšie opatrenia na údržbu.

Výrobcovia ventilátorov nezodpovedajú za vplyv dielov pohonu nainštalovaných po továrenskom testovaní na vibrácie.

Nástroje na meranie vibrácií a kalibrácia

Nástroje na meranie

Použité meracie nástroje a vyvažovacie stroje musia byť overené a musia spĺňať požiadavky úlohy. Interval medzi overeniami je určený odporúčaniami výrobcu meracích (skúšobných) nástrojov. Stav meracích nástrojov musí zabezpečiť ich normálnu prevádzku počas celého obdobia testovania.

Personál pracujúci s meracími nástrojmi musí mať dostatočné zručnosti a skúsenosti, aby dokázal odhaliť prípadné poruchy a zhoršenie kvality meracích nástrojov.

Kalibrácia

Všetky meracie nástroje musia byť kalibrované podľa noriem. Zložitosť kalibračného postupu sa môže líšiť od jednoduchej fyzickej kontroly až po kalibráciu celého systému. Na kalibráciu meracích nástrojov sa môžu použiť aj korekčné hmoty používané na určenie zvyškovej nerovnováhy podľa normy ISO 1940-1.

Dokumentácia

Vyvažovanie

Na požiadanie, ak je to stanovené v zmluvných podmienkach, môže byť zákazníkovi poskytnutá správa o skúške vyváženosti ventilátora, ktorá by mala obsahovať tieto informácie:
- Názov výrobcu vyvažovačky, číslo modelu;
- Typ inštalácie rotora: medzi podperami alebo konzolovo;
- Metóda vyvažovania: statická alebo dynamická;
- Hmotnosť rotujúcich častí súpravy rotora;
- Zostatková nerovnováha v každej rovine korekcie;
- Prípustná zostatková nevyváženosť v každej rovine korekcie;
- Trieda presnosti vyvažovania;
- Kritériá prijatia: prijaté/zamietnuté;
- Vyrovnávací certifikát (ak je to potrebné).

Vibrácie

Na požiadanie, ak je to stanovené v zmluvných podmienkach, je možné zákazníkovi poskytnúť správu o vibračnej skúške ventilátora, ktorá by mala obsahovať tieto informácie:
- Použité meracie nástroje;
- Spôsob upevnenia snímača vibrácií;
- Prevádzkové parametre ventilátora (prietok vzduchu, tlak, výkon);
- Frekvencia otáčania ventilátora;
- Typ podpery: pevná alebo poddajná;
- Merané vibrácie:
1) Polohy snímačov vibrácií a meracie osi,
2) Meracie jednotky a referenčné úrovne vibrácií,
3) Frekvenčný rozsah merania (úzke alebo široké frekvenčné pásmo);
- Prípustná úroveň (úrovne) vibrácií;
- Nameraná úroveň (úrovne) vibrácií;
- Kritériá prijatia: prijaté/zamietnuté;
- Certifikát úrovne vibrácií (ak je to potrebné).

SPÔSOBY VYVAŽOVANIA VENTILÁTOROV NA VYVAŽOVACOM STROJI

B.1. Priamy pohon ventilátora

B.1.1. Všeobecné ustanovenia

Koleso ventilátora, ktoré sa pri montáži montuje priamo na hriadeľ motora, by sa malo vyvážiť podľa rovnakého pravidla na zohľadnenie efektu drážky ako hriadeľ motora.

Motory z predchádzajúcich rokov výroby mohli byť vyvážené pomocou plnej drážky. V súčasnosti sa hriadele motorov vyvažujú pomocou polovičnej drážky, ako to predpisuje norma ISO 31322, a označujú sa písmenom H (pozri ISO 31322).

B.1.2. Motory vyvážené s plnou dráhou

Kolo ventilátora, namontované na hriadeli motora vyváženom s plnou drážkou, by malo byť vyvážené bez kľúča na kužeľovom tŕni.

B.1.3. Motory vyvážené s polovičnou kľúčovou dráhou

V prípade kolesa ventilátora namontovaného na hriadeli motora vyváženého polovičnou dráhou sú možné tieto možnosti:
a) ak má koleso oceľový náboj, vyrežte do neho drážku po vyvážení;
b) vyváženie na kužeľovom tŕni s polovičným kľúčom vloženým do drážky;
c) vyvažujte na tŕni s jednou alebo viacerými drážkami (pozri B.3) pomocou plných kľúčov.

B.2. Ventilátory poháňané iným hriadeľom

Ak je to možné, všetky rotujúce prvky vrátane hriadeľa ventilátora a remenice by mali byť vyvážené ako jeden celok. Ak to nie je praktické, vyváženie by sa malo vykonať na tŕni (pozri B.3) s použitím rovnakého pravidla pre započítanie drážok ako pre hriadeľ.

B.3. Arbor

Tŕň, na ktorom je koleso ventilátora pri vyvažovaní namontované, musí spĺňať nasledujúce požiadavky:
a) byť čo najľahší;
b) byť vo vyváženom stave, ktorý je zabezpečený vhodnou údržbou a pravidelnými kontrolami;
c) je výhodné, aby sa znížili chyby spojené s excentricitou, ktoré vyplývajú z tolerancií rozmerov otvoru náboja a trna. Ak je tŕň kužeľový, pri výpočtoch nevyváženosti by sa mala zohľadniť skutočná poloha korekčných rovín vzhľadom na ložiská.

Ak je potrebné použiť valcový tŕň, mal by mať vyrezanú drážku, do ktorej sa vloží plný kľúč na prenos krútiaceho momentu z tŕňa na koleso ventilátora.

Ďalšou možnosťou je vyrezať dve drážky na opačných koncoch priemeru hriadeľa, čo umožní použitie metódy opačného vyvažovania. Táto metóda zahŕňa nasledujúce kroky. Najprv zmerajte nevyváženosť kolesa vložením plného kľúča do jednej drážky a polovičného kľúča do druhej. Potom otočte koleso o 180° vzhľadom na tŕň a opäť zmerajte jeho nevyváženosť. Rozdiel medzi týmito dvoma hodnotami nevyváženosti je spôsobený zvyškovou nevyváženosťou tŕňa a univerzálneho hnacieho kĺbu. Ak chcete získať skutočnú hodnotu nevyváženosti rotora, zoberte polovicu rozdielu týchto dvoch meraní.

ZDROJE VIBRÁCIÍ VENTILÁTORA

Vo ventilátore existuje mnoho zdrojov vibrácií a vibrácie pri určitých frekvenciách môžu priamo súvisieť so špecifickými konštrukčnými vlastnosťami stroja. Táto príloha sa zaoberá len najbežnejšími zdrojmi vibrácií pozorovanými vo väčšine typov ventilátorov. Všeobecným pravidlom je, že akákoľvek voľnosť v nosnom systéme spôsobuje zhoršenie vibračného stavu ventilátora.

Nerovnováha ventilátora

Ide o primárny zdroj vibrácií ventilátora, ktorý sa vyznačuje prítomnosťou vibračnej zložky na frekvencii otáčania (prvá harmonická). Príčinou nerovnováhy je, že os rotujúcej hmoty je excentrická alebo šikmá k osi otáčania. Môže to byť spôsobené nerovnomerným rozložením hmotnosti, súčtom tolerancií rozmerov otvoru v náboji a hriadeľa, ohybom hriadeľa alebo kombináciou týchto faktorov. Vibrácie spôsobené nevyváženosťou pôsobia najmä v radiálnom smere.

Dočasné ohnutie hriadeľa môže byť dôsledkom nerovnomerného mechanického ohrevu - v dôsledku trenia medzi rotujúcimi a nepohyblivými prvkami - alebo elektrického charakteru. Trvalé ohnutie môže byť dôsledkom zmien vlastností materiálu alebo nesprávneho nastavenia hriadeľa a kolesa ventilátora, keď sú ventilátor a motor namontované samostatne.

Počas prevádzky sa môže zvýšiť nevyváženosť kolies ventilátora v dôsledku usadzovania častíc zo vzduchu. Pri prevádzke v agresívnom prostredí môže nerovnováha vzniknúť v dôsledku nerovnomernej erózie alebo korózie kolesa.

Nerovnováhu možno odstrániť dodatočným vyvážením v príslušných rovinách, ale pred vykonaním postupu vyváženia by sa mali identifikovať a odstrániť zdroje nerovnováhy a skontrolovať vibračná stabilita stroja.

Nesúososť ventilátora a motora

Táto chyba sa môže vyskytnúť, ak sú hriadele motora a ventilátora spojené remeňovým pohonom alebo pružnou spojkou. Nesúososť sa niekedy dá identifikovať podľa charakteristických zložiek frekvencie vibrácií, zvyčajne prvej a druhej harmonickej frekvencie otáčania. V prípade paralelného nesúososti hriadeľov sa vibrácie vyskytujú predovšetkým v radiálnom smere, zatiaľ čo ak sa hriadele pretínajú pod uhlom, môžu prevládať pozdĺžne vibrácie.

Ak sú hriadele spojené pod uhlom a používajú sa tuhé spojky, v stroji začnú pôsobiť striedavé sily, ktoré spôsobujú zvýšené opotrebovanie hriadeľov a spojok. Tento účinok možno výrazne znížiť použitím pružných spojok.

Vibrácie ventilátora spôsobené aerodynamickým budením

Vibrácie môžu byť spôsobené interakciou kolesa ventilátora so stacionárnymi prvkami konštrukcie, ako sú vodiace lopatky, motor alebo ložiskové podpery, nesprávnymi hodnotami medzier alebo nesprávne navrhnutými konštrukciami prívodu a odvodu vzduchu. Charakteristickým znakom týchto zdrojov je výskyt periodických vibrácií spojených s frekvenciou otáčania kolesa na pozadí náhodných výkyvov v interakcii lopatiek kolesa so vzduchom. Vibrácie možno pozorovať pri harmonických frekvenciách lopatiek, ktoré sú súčinom frekvencie otáčania kolesa a počtu lopatiek kolesa.

Aerodynamická nestabilita prúdenia vzduchu, spôsobená jeho vzďaľovaním sa od povrchu lopatiek a následnou tvorbou vírov, spôsobuje širokopásmové vibrácie, ktorých tvar spektra sa mení v závislosti od zaťaženia ventilátora.

Aerodynamický hluk sa vyznačuje tým, že nesúvisí s frekvenciou otáčania kolesa a môže sa vyskytovať pri subharmonických frekvenciách frekvencie otáčania (t. j. pri frekvenciách pod frekvenciou otáčania). V tomto prípade možno pozorovať výrazné vibrácie skrine ventilátora a potrubia.

Ak je aerodynamický systém ventilátora zle prispôsobený jeho vlastnostiam, môžu v ňom vzniknúť prudké nárazy. Tieto nárazy sú ľahko rozoznateľné sluchom a prenášajú sa ako impulzy do nosného systému ventilátora.

Ak vyššie uvedené príčiny vedú k vibráciám lopatiek, ich charakter možno preskúmať inštaláciou snímačov v rôznych častiach konštrukcie.

Vibrácie ventilátora v dôsledku vírenia olejovej vrstvy

Víry, ktoré sa môžu vyskytnúť v mazacej vrstve klzných ložísk, sa pozorujú pri charakteristickej frekvencii mierne pod frekvenciou otáčania rotora, pokiaľ ventilátor nepracuje pri otáčkach presahujúcich prvú kritickú. V druhom prípade sa pri prvej kritickej rýchlosti pozoruje nestabilita olejového klinu a niekedy sa tento jav nazýva rezonančné vírenie.

Zdroje vibrácií elektrického ventilátora

Nerovnomerné zahrievanie rotora motora môže spôsobiť jeho ohnutie, čo vedie k nevyváženosti (prejavujúcej sa na prvej harmonickej).

V prípade asynchrónneho motora prítomnosť zložky s frekvenciou rovnajúcou sa frekvencii otáčania vynásobenej počtom rotorových dosiek indikuje chyby týkajúce sa statorových dosiek a naopak, zložky s frekvenciou rovnajúcou sa frekvencii otáčania vynásobenej počtom rotorových dosiek indikujú chyby týkajúce sa rotorových dosiek.

Mnohé vibračné komponenty elektrického charakteru sa vyznačujú tým, že po vypnutí napájania okamžite zmiznú.

Vibrácie ventilátora spôsobené budením remeňového pohonu

Vo všeobecnosti existujú dva typy problémov súvisiacich s remeňovými pohonmi: keď je činnosť pohonu ovplyvnená vonkajšími chybami a keď sú chyby v samotnom remeni.

V prvom prípade síce remeň vibruje, ale je to spôsobené silami z iných zdrojov, takže výmena remeňa neprinesie požadované výsledky. Bežnými zdrojmi takýchto síl sú nevyváženosť pohonného systému, excentricita remenice, nesprávne nastavenie a uvoľnené mechanické spoje. Preto by sa pred výmenou remeňov mala vykonať analýza vibrácií, aby sa identifikoval zdroj budenia.

Ak remene reagujú na vonkajšie silové pôsobenie, ich frekvencia kmitania bude s najväčšou pravdepodobnosťou rovnaká ako frekvencia budenia. V takom prípade možno budiacu frekvenciu určiť pomocou stroboskopickej lampy, pričom sa nastaví tak, aby sa pás vo svetle lampy javil ako nehybný.

V prípade pohonu s viacerými remeňmi môže nerovnomerné napnutie remeňa viesť k výraznému zvýšeniu prenášaných vibrácií.

Prípady, keď sú zdrojom vibrácií samotné remene, súvisia s ich fyzickými chybami: praskliny, tvrdé a mäkké miesta, nečistoty na povrchu remeňa, chýbajúci materiál na jeho povrchu atď. V prípade klinových remeňov zmeny ich šírky spôsobujú, že remeň jazdí hore a dole po dráhe remenice, čím vznikajú vibrácie v dôsledku zmeny jeho napnutia.

Ak je zdrojom vibrácií samotný remeň, frekvencie vibrácií sú zvyčajne harmonické frekvencie otáčania remeňa. V konkrétnom prípade bude frekvencia budenia závisieť od charakteru poruchy a počtu remeníc vrátane napínacích.

V niektorých prípadoch môže byť amplitúda vibrácií nestabilná. To platí najmä pre viacpásové pohony.

Mechanické a elektrické poruchy sú zdrojom vibrácií, ktoré sa následne menia na hluk šíriaci sa vzduchom. Mechanický hluk môže súvisieť s nevyváženosťou ventilátora alebo motora, hlukom ložísk, nastavením osí, vibráciami stien potrubia a panelov krytu, vibráciami lopatiek tlmičov, vibráciami lopatiek, tlmičov, potrubia a podpier, ako aj prenosom mechanických vibrácií cez konštrukciu. Elektrický hluk súvisí s rôznymi formami premeny elektrickej energie: 1) magnetické sily sú určené hustotou magnetického toku, počtom a tvarom pólov a geometriou vzduchovej medzery; 2) náhodný elektrický hluk je určený kefami, oblúkom, elektrickými iskrami atď.

Aerodynamický hluk môže súvisieť s tvorbou vírov, tlakovými pulzáciami, odporom vzduchu atď. a môže mať širokopásmový aj úzkopásmový charakter. Širokopásmový hluk môže byť spôsobený: a) lopatkami, tlmičmi a inými prekážkami v dráhe prúdenia vzduchu; b) rotáciou ventilátora ako celku, remeňmi, štrbinami atď. c) náhlymi zmenami smeru prúdenia vzduchu alebo prierezu potrubia, rozdielmi v rýchlostiach prúdenia, oddelením prúdenia v dôsledku hraničných javov, účinkami kompresie prúdenia atď. Úzkopásmový hluk môže byť spôsobený: a) rezonanciami (efekt varhanovej píšťaly, vibrácie strún, panelov, konštrukčných prvkov atď. b) tvorbou vírov na ostrých hranách (budenie vzduchového stĺpca); c) rotáciami (efekt sirén, štrbiny, otvory, drážky na rotujúcich častiach).

Nárazy, ktoré vznikajú pri kontakte rôznych mechanických prvkov konštrukcie, vytvárajú hluk podobný hluku, ktorý spôsobuje úder kladiva, hromový kotúč, rezonujúca prázdna škatuľa atď. Nárazové zvuky možno počuť z nárazov zubov ozubených kolies a z klapania chybných remeňov. Nárazové impulzy môžu byť také prchavé, že na rozlíšenie periodických nárazových impulzov od prechodných procesov je potrebné špeciálne vysokorýchlostné záznamové zariadenie. V oblasti, kde sa vyskytuje veľa nárazových impulzov, vytvára superpozícia ich špičiek efekt konštantného bzučania.

Závislosť vibrácií od typu podpery ventilátora

Pre bezproblémovú a bezproblémovú prevádzku ventilátora je potrebný správny výber podpery alebo konštrukcie základu. Na zabezpečenie vyrovnania rotujúcich komponentov pri inštalácii ventilátora, motora a ďalších pohonných zariadení sa používa oceľový rám alebo železobetónový základ. Niekedy snaha ušetriť na konštrukcii podpery vedie k neschopnosti zachovať požadované vyrovnanie komponentov stroja. To je neprijateľné najmä vtedy, keď sú vibrácie citlivé na zmeny vyrovnania, najmä v prípade strojov pozostávajúcich zo samostatných častí spojených kovovými spojovacími prvkami.

Vibrácie ventilátora a motora môže ovplyvniť aj základ, na ktorom je základňa položená. Ak je vlastná frekvencia základu blízka frekvencii otáčania ventilátora alebo motora, základ bude počas prevádzky ventilátora rezonovať. To sa dá zistiť meraním vibrácií v niekoľkých bodoch na základoch, okolitej podlahe a podperách ventilátora. V podmienkach rezonancie často vertikálna zložka vibrácií výrazne prevyšuje horizontálnu. Vibrácie možno tlmiť zvýšením tuhosti základu alebo zvýšením jeho hmotnosti. Aj keď sa odstráni nevyváženosť a nesúosovosť, čo umožní znížiť silové pôsobenie, stále môžu existovať významné vibračné predpoklady. To znamená, že ak sa ventilátor spolu so svojou podperou blíži k rezonancii, dosiahnutie prijateľných hodnôt vibrácií si bude vyžadovať presnejšie vyváženie a presnejšie nastavenie hriadeľa, ako sa zvyčajne vyžaduje pri takýchto strojoch. Táto situácia je nežiaduca a malo by sa jej predísť zvýšením hmotnosti a/alebo tuhosti podpery alebo betónového bloku.

Sprievodca monitorovaním a diagnostikou vibrácií

Hlavným princípom monitorovania stavu vibrácií stroja (ďalej len stav) je pozorovanie výsledkov správne naplánovaných meraní s cieľom identifikovať trend zvyšovania úrovne vibrácií a zvážiť ho z hľadiska potenciálnych problémov. Monitorovanie je použiteľné v situáciách, keď sa poškodenie vyvíja pomaly a zhoršovanie stavu mechanizmu sa prejavuje prostredníctvom merateľných fyzikálnych znakov.

Vibrácie ventilátora, ktoré sú dôsledkom vzniku fyzických porúch, možno monitorovať v určitých intervaloch a pri zistení zvýšenia úrovne vibrácií možno zvýšiť frekvenciu pozorovania a vykonať podrobnú analýzu stavu. V tomto prípade možno na základe analýzy frekvencie vibrácií identifikovať príčiny zmien vibrácií, čo umožňuje určiť potrebné opatrenia a naplánovať ich realizáciu dlho predtým, ako sa poškodenie stane závažným. Zvyčajne sa opatrenia považujú za potrebné, keď sa úroveň vibrácií zvýši 1,6-násobne alebo o 4 dB v porovnaní s východiskovou úrovňou.

Program monitorovania stavu pozostáva z niekoľkých fáz, ktoré možno stručne formulovať takto:
a) identifikujte stav ventilátora a určte základnú úroveň vibrácií (môže sa líšiť od úrovne získanej počas továrenských testov v dôsledku rôznych spôsobov inštalácie atď.);
b) vyberte body merania vibrácií;
c) určiť frekvenciu pozorovania (merania);
d) stanoviť postup registrácie informácií;
e) určiť kritériá na posúdenie vibračného stavu ventilátora, medzné hodnoty absolútnych vibrácií a zmien vibrácií, zhrnúť skúsenosti z prevádzky podobných strojov.

Keďže ventilátory zvyčajne pracujú bez problémov pri otáčkach, ktoré sa nepribližujú kritickým, úroveň vibrácií by sa nemala výrazne meniť pri malých zmenách otáčok alebo zaťaženia, ale je dôležité si uvedomiť, že ak ventilátor pracuje s premenlivými otáčkami, stanovené limitné hodnoty vibrácií sa vzťahujú na maximálne prevádzkové otáčky. Ak sa maximálna rýchlosť otáčania nedá dosiahnuť v rámci stanoveného limitu vibrácií, môže to naznačovať prítomnosť závažného problému a vyžadovať si osobitné vyšetrenie.

Niektoré diagnostické odporúčania uvedené v prílohe C vychádzajú zo skúseností s prevádzkou ventilátora a sú určené na postupné použitie pri analýze príčin zvýšených vibrácií.

Na kvalitatívne posúdenie vibrácií konkrétneho ventilátora a určenie usmernení pre ďalšie opatrenia sa môžu použiť hranice zón stavu vibrácií stanovené normou ISO 10816-1.

Očakáva sa, že v prípade nových ventilátorov budú úrovne vibrácií nižšie ako limitné hodnoty uvedené v tabuľke 3. Tieto hodnoty zodpovedajú hranici zóny A podmienok vibrácií podľa normy ISO 10816-1. Odporúčané hodnoty výstražných úrovní a úrovní vypnutia sú stanovené na základe analýzy informácií zozbieraných o konkrétnych typoch ventilátorov.

INFORMÁCIE O DODRŽIAVANÍ PREDPISOV

REFERENČNÉ MEDZINÁRODNÉ NORMY POUŽITÉ AKO NORMATÍVNE ODKAZY V TEJTO NORME

Tabuľka H.1

Určenie referenčnej medzištátnej normy	Označenie a názov referenčnej medzinárodnej normy a podmienečné označenie jej stupňa zhody s referenčnou medzištátnou normou
ISO 1940-1-2007	ISO 1940-1:1986. Vibrácie. Požiadavky na kvalitu vyváženia tuhých rotorov. Časť 1. Určenie prípustnej nevyváženosti (IDT)
ISO 5348-2002	ISO 5348:1999. Vibrácie a nárazy. Mechanická montáž akcelerometrov (IDT)
ISO 7919-1-2002	ISO 7919-1:1996. Vibrácie nerecykračných strojov. Merania na rotujúcich hriadeľoch a kritériá hodnotenia. Časť 1. Všeobecné smernice (IDT)
ISO 10816-1-97	ISO 10816-1:1995. Vibrácie. Hodnotenie stavu stroja meraním vibrácií na nerotujúcich častiach. Časť 1. Všeobecné pokyny (IDT)
ISO 10816-3-2002	ISO 10816-3:1998. Vibrácie. Hodnotenie stavu stroja meraním vibrácií na nerotujúcich častiach. Časť 3. Priemyselné stroje s menovitým výkonom viac ako 15 kW a menovitými otáčkami od 120 do 15 000 ot/min, meranie na mieste (IDT)
ISO 10921-90	ISO 5801:1997. Priemyselné ventilátory. Testovanie výkonu pomocou normalizovaných potrubí (NEQ)
ISO 19534-74	ISO 1925:2001. Vibrácie. Vyvažovanie. Slovník (NEQ)
ISO 24346-80	ISO 2041:1990. Vibrácie a nárazy. Slovník (NEQ)
ISO 31322-2006 (ISO 8821:1989)	ISO 8821:1989. Vibrácie. Vyvažovanie. Pokyny na zohľadnenie efektu dráhy kľúča pri vyvažovaní hriadeľov a zabudovaných častí (MOD)
ISO 31351-2007 (ISO 14695:2003)	ISO 14695:2003. Priemyselné ventilátory. Metódy merania vibrácií (MOD)
Poznámka: V tejto tabuľke sa používajú nasledujúce podmienené označenia stupňa zhody normy: IDT - identické normy;

Prenosný vyvažovač a analyzátor vibrácií Balanset-1A