PRENOSNÝ VYVAŽOVAČ "Balanset-1A"
Dvojkanálový
Dynamický vyvažovací systém na báze PC
NÁVOD NA OBSLUHU
rev. 1.56 máj 2023
2023
Estónsko, Narva
|
|||
1. |
PREHĽAD VYVAŽOVACIEHO SYSTÉMU |
3 |
|
2. |
ŠPECIFIKÁCIA |
4 |
|
3. |
KOMPONENTY A DODACIA SÚPRAVA |
5 |
|
4. |
ZÁSADY ROVNOVÁHY |
6 |
|
5. |
BEZPEČNOSTNÉ OPATRENIA |
9 |
|
6. |
NASTAVENIA SOFTVÉRU A HARDVÉRU |
8 |
|
7. |
ROVNOVÁHA SOFTWARE |
13 |
|
|
7.1 |
Všeobecné |
13 13 15 16 17 18 18 18 18 |
|
7.2 |
Režim "Merač vibrácií" |
19 |
|
7.4 |
Vyvažovanie v jednej rovine (statické) |
27 |
|
7.5 |
Vyvažovanie v dvoch rovinách (dynamické) |
38 |
|
7.6 |
Režim "Grafy" |
49 |
8. |
Všeobecné pokyny na obsluhu a údržbu zariadenia |
55 |
|
|
Príloha 1 Vyvažovanie v prevádzkových podmienkach |
61 |
Balanset-1A balansér poskytuje jedno- a dva–lietadlo dynamický vyvažovanie služby pre ventilátory, brúsne kotúče, vretená, drviče, čerpadlá a iné rotačné stroje.
Balanset-1A obsahuje dva vibrosenzory (akcelerometre), laserový fázový senzor (tachometer), 2-kanálovú jednotku rozhrania USB s predzosilňovačmi, integrátormi a získaným modulom ADC a balansovací softvér založený na systéme Windows.
Balanset-1A vyžaduje notebook alebo iný počítač so systémom Windows (WinXP...Win11, 32 alebo 64bit).
Vyvažovací softvér automaticky poskytuje správne riešenie vyvažovania pre vyvažovanie v jednej rovine a v dvoch rovinách. Balanset-1A je jednoduchý na používanie aj pre odborníkov, ktorí nie sú odborníkmi na vibrácie.
Všetky výsledky bilancovania sa ukladajú do archívu a môžu sa použiť na vytváranie správ.
Vlastnosti:
Rozsah merania strednej kvadratickej hodnoty (RMS) rýchlosti vibrácií, mm/s (pre 1x vibráciu) |
od 0,02 do 100 |
Frekvenčný rozsah merania efektívnej hodnoty rýchlosti vibrácií, Hz |
od 5 do 200 |
Počet korekčných rovín |
1 alebo 2 |
Rozsah merania frekvencie otáčania, ot/min |
100 - 100000 |
|
|
Rozsah merania fázy vibrácií, uhlové stupne |
od 0 do 360 |
Chyba merania fázy vibrácií, uhlové stupne |
± 1 |
Rozmery (v pevnom puzdre), cm, |
39*33*13 |
Hmotnosť, kg |
<5 |
Celkové rozmery vibračného senzora, mm, max |
25*25*20 |
Hmotnosť vibračný senzor, kg, max |
0.04 |
- Teplotný rozsah: od 5 °C do 50 °C
|
|
Balanset-1A obsahuje dve jednoosový akcelerometre, laser fázová referenčná značka (digitálny tachometer), 2-kanálová jednotka rozhrania USB s predzosilňovačmi, integrátormi a získaným modulom ADC a vyvažovací softvér založený na systéme Windows.
Dodávacia súprava
Popis |
Číslo |
Poznámka |
Jednotka rozhrania USB |
1 |
|
Laserová fázová referenčná značka (tachometer) |
1 |
|
Jedna os akcelerometre |
2 |
|
Magnetický stojan |
1 |
|
Digitálne váhy |
1 |
|
Pevné puzdro na prepravu |
1 |
|
"Balanset-1A". Používateľská príručka. |
1 |
|
Flash disk s vyvažovacím softvérom |
1 |
|
|
|
|
4.1. "Balanset-1A" zahŕňajú (obr. 4.1) Jednotka rozhrania USB (1), dva akcelerometre (2) a (3), fázová referenčná značka (4) a prenosný počítač (nedodáva sa) (5).
Súčasťou dodávky je aj magnetický stojan (6), ktoré sa používajú na montáž fázovej referenčnej značky a digitálnych váh 7.
Konektory X1 a X2 sú určené na pripojenie snímačov vibrácií k 1, resp. 2 meracím kanálom a konektor X3 slúži na pripojenie fázového referenčného markera.
Kábel USB zabezpečuje napájanie a pripojenie jednotky rozhrania USB k počítaču.
Obr. 4.1. Dodávacia súprava "Balanset-1A"
Mechanické vibrácie spôsobujú na výstupe snímača vibrácií elektrický signál úmerný zrýchleniu vibrácií. Digitalizované signály z ADC modulu sa prenášajú cez USB do prenosného počítača (5). Fázová referenčná značka generuje impulzný signál, ktorý sa používa na výpočet frekvencie otáčania a fázového uhla vibrácií.
Softvér založený na systéme Windows poskytuje riešenie pre jedno- a dvojrovinné vyvažovanie, analýzu spektra, grafy, správy, ukladanie koeficientov vplyvu
5.1. Pozor! Pri prevádzke na 220 V sa musia dodržiavať elektrické bezpečnostné predpisy. Pri pripojení na 220 V nie je dovolené zariadenie opravovať.
5.2. Ak používate spotrebič v prostredí s nízkou kvalitou striedavého prúdu a s rušením siete, odporúčame použiť autonómne napájanie z batérie počítača.
Inštalačný disk (flash disk) obsahuje nasledujúce súbory a priečinky:
Bolo by to veľmi jednoduché. - priečinok s vyvažovacím softvérom "Balanset-1A" (### - číslo verzie)
ArdDrv- Ovládače USB
EBalancer_manual.pdf - tento manuál
Bal1Av###Setup.exe - súbor s nastaveniami. Tento súbor obsahuje všetky vyššie uvedené archivované súbory a priečinky. 1. verzia softvéru "Balanset-1A".
Ebalanc.cfg - hodnota citlivosti
Bal.ini - niektoré inicializačné údaje
Na inštaláciu ovládačov a špecializovaného softvéru spustite súbor Bal1Av###Setup.exe a postupujte podľa pokynov na nastavenie stláčaním tlačidiel "Ďalšie", "ОК" atď.
Vyberte priečinok s nastaveniami. Zvyčajne by sa daný priečinok nemal meniť.
Potom program vyžaduje zadanie skupiny Program a priečinkov na pracovnej ploche. Stlačte tlačidlo Ďalšie.
Okno "Pripravené na inštaláciu" sa objaví.
Stlačte tlačidlo "Inštalácia stránky"
Nainštalujte ovládače Arduino.
Stlačte tlačidlo "Next", potom "Install" a "Finish".
A nakoniec stlačte tlačidlo "Dokončiť".
Výsledkom sú všetky potrebné ovládače a vyvažovanie softvér sú nainštalované v počítači. Potom je možné pripojiť jednotku rozhrania USB k počítaču.
Obr. 7.1. Úvodné okno "Balanset-1A"
V ponuke je 9 tlačidiel Počiatočné okno s názvami funkcií, ktoré sa realizujú po kliknutí na ne.
Stlačenie "F2– Single-plane" (alebo F2 funkčné tlačidlo na klávesnici počítača) vyberie meranie vibrácií nakanál X1.
Po kliknutí na toto tlačidlo sa na displeji počítača zobrazí schéma znázornená na obr. 7.1, ktorá znázorňuje proces merania vibrácií len na prvom meracom kanáli (alebo proces vyvažovania v jednej rovine).
Stlačením tlačidla "F3–Dve stránky-lietadlo" (alebo F3 funkčné tlačidlo na klávesnici počítača) vyberie režim merania vibrácií na dvoch kanáloch X1 a X2 súčasne. (Obr. 7.3.)
Obr. 7.3. Úvodné okno "Balanset-1A". Vyvažovanie v dvoch rovinách.
Obr. 7.4. "Nastavenia" okno
Zmena koeficientov citlivosti snímačov je potrebná len pri výmene snímačov!
Pozor!
Pri zadávaní koeficientu citlivosti je jeho zlomková časť oddelená od celočíselnej časti desatinnou bodkou (znamienko ",").
- Priemerovanie - počet spriemerovaní (počet otáčok rotora, za ktoré sa údaje spriemerujú, aby boli presnejšie)
- Tachokanál# - kanál# je pripojený Tacho. V predvolenom nastavení - 3. kanál.
- Nerovnosť - rozdiel v trvaní medzi susednými tacho impulzmi, ktorý vyššie dáva varovanie "Porucha tachometra“
- Cisársky/metrický - Vyberte sústavu jednotiek.
Číslo portu Com sa priradí automaticky.
Stlačením tohto tlačidla (alebo funkčného tlačidla F5 na klávesnici počítača) aktivuje režim merania vibrácií na jednom alebo dvoch meracích kanáloch virtuálneho vibrometra v závislosti od stavu tlačidiel "F2-single-plane", "F3-dvojplošník".
Stlačením tohto tlačidla (alebo F6 funkčné tlačidlo na klávesnici počítača) zapne archív vyvažovania, z ktorého môžete vytlačiť protokol s výsledkami vyvažovania pre konkrétny mechanizmus (rotor).
Stlačením tohto tlačidla (alebo funkčného tlačidla F7 na klávesnici) sa aktivuje režim vyvažovania v jednej alebo dvoch rovinách korekcie v závislosti od toho, ktorý režim merania je zvolený stlačením tlačidiel "F2-single-plane", "F3-dvojplošník".
Stlačením tohto tlačidla (alebo F8 funkčné tlačidlo na klávesnici počítača) umožňuje grafický merač vibrácií, ktorého implementácia zobrazuje na displeji súčasne s digitálnymi hodnotami amplitúdy a fázy vibrácií grafiku ich časovej funkcie.
Stlačením tohto tlačidla (alebo F10 funkčné tlačidlo na klávesnici počítača) dokončí program "Balanset-1A".
7.2. "Merač vibrácií".
Pred prácou v " Merač vibrácií ", nainštalujte na stroj snímače vibrácií a pripojte ich k konektory X1 a X2 jednotky rozhrania USB. Snímač tachometra by mal byť pripojený k vstupu X3 jednotky rozhrania USB.
Obr. 7.5 Jednotka rozhrania USB
Miesto reflexného typu na povrchu rotora pre tacho wotking.
Obr. 7.6. Reflexný typ.
Odporúčania pre inštaláciu a konfiguráciu snímačov sú uvedené v prílohe 1.
Ak chcete začať meranie v režime vibrometra, kliknite na tlačidlo "F5 - Merač vibrácií" v úvodnom okne programu (pozri obr. 7.1).
Merač vibrácií zobrazí sa okno (pozri obr. 7.7)
Obr. 7.7. Režim merania vibrácií. Vlna a spektrum.
Ak chcete spustiť meranie vibrácií, kliknite na tlačidlo "F9 - Beh" (alebo stlačte funkčné tlačidlo F9 na klávesnici).
Ak Režim spúšťania Auto je začiarknuté - výsledky meraní vibrácií sa budú pravidelne zobrazovať na obrazovke.
V prípade súčasného merania vibrácií na prvom a druhom kanáli sa okienka umiestnené pod nápisom "Lietadlo 1" a "Lietadlo 2" sa vyplní.
Meranie vibrácií v režime "Vibrácie" sa môže vykonávať aj s odpojeným snímačom fázového uhla. V úvodnom okne programu sa zobrazí hodnota celkovej efektívnej hodnoty vibrácií (V1s, V2s) sa zobrazí iba.
V ponuke sú ďalšie nastavenia Režim merania vibrácií
Ak chcete dokončiť prácu v režime "Merač vibrácií", kliknite na tlačidlo "F10 - Ukončenie" a vráťte sa do úvodného okna.
Obr. 7.8. Režim merania vibrácií. Rýchlosť otáčania Nerovnomernosť, 1x tvar vlny vibrácií.
Obr. 7.9. Režim merania vibrácií. Rundown (beta verzia, bez záruky!).
7.3 Vyvažovanie postup
Vyvažovanie sa vykonáva pri mechanizmoch v dobrom technickom stave a správne namontovaných. V opačnom prípade musí byť mechanizmus pred vyvážením opravený, správne uložený a upevnený. Rotor by sa mal očistiť od nečistôt, ktoré môžu brániť postupu vyvažovania.
Pred vyvážením zmerajte vibrácie v režime merania vibrácií (tlačidlo F5), aby ste sa uistili, že ide hlavne o 1x vibráciu.
Obr. 7.10. Režim merania vibrácií. Kontrola celkových (V1s,V2s) a 1x (V1o,V2o) vibrácií.
Ak sa hodnota celkovej vibrácie V1s (V2s) približne rovná veľkosti
vibrácie pri frekvencii otáčania (1x vibrácia) V1o (V2o), možno predpokladať, že hlavný príspevok k mechanizmu vibrácií platí nevyváženosť rotora. Ak je hodnota celkovej vibrácie V1s (V2s) oveľa vyššia ako zložka 1x vibrácie V1o (V2o), odporúča sa skontrolovať stav mechanizmu - stav ložísk, jeho upevnenie na základni, nedostatočné pasenie pevných častí rotora počas otáčania atď.
Pozornosť by ste mali venovať aj stabilite nameraných hodnôt v režime vibrometra - amplitúda a fáza vibrácií by sa v priebehu merania nemali meniť o viac ako 10-15%. V opačnom prípade možno predpokladať, že mechanizmus pracuje v oblasti blízkej rezonancii. V tomto prípade zmeňte rýchlosť otáčania rotora, a ak to nie je možné - zmeňte podmienky inštalácie stroja na základ (napríklad dočasné nastavenie na pružinové podpery).
Na vyváženie rotora koeficient vplyvu metóda vyvažovania (metóda 3 behov).
Vykonajú sa skúšobné jazdy na určenie vplyvu skúšobnej hmotnosti na zmenu vibrácií, hmotnosť a miesto (uhol) inštalácie korekčných závaží.
Najprv určte pôvodné vibrácie mechanizmu (prvý štart bez závažia) a potom nastavte skúšobné závažie do prvej roviny a vykonajte druhý štart. Potom odstráňte skúšobné závažie z prvej roviny, nastavte ho do druhej roviny a vykonajte druhý štart.
Program potom vypočíta a na obrazovke zobrazí hmotnosť a miesto (uhol) inštalácie korekčných závaží.
Pri vyvažovaní v jednej rovine (statickom) sa druhý štart nevyžaduje.
Skúšobné závažie sa nastaví na ľubovoľné miesto na rotore, kde je to vhodné, a potom sa do nastavovacieho programu zadá skutočný polomer.
(Polomer polohy sa používa len na výpočet nevyváženého množstva v gramoch * mm)
Dôležité!
Hmotnosť skúšobného závažia je zvolená tak, aby sa po fáze jeho inštalácie (> 20-30°) a (20-30%) výrazne zmenila amplitúda vibrácií. Ak sú zmeny príliš malé, chyba sa pri následných výpočtoch výrazne zvyšuje. Výhodne nastavte skúšobné závažie na rovnaké miesto (rovnaký uhol) ako je značka fázy.
Dôležité!
Po každej skúšobnej prevádzke sa odstráni skúšobná hmota! Korekčné závažia nastavené pod uhlom vypočítaným z miesta inštalácie skúšobného závažia v smere otáčania rotora!
Obr. 7.11. Montáž korekčného závažia.
Odporúčané stránky!
Pred vykonaním dynamického vyvažovania sa odporúča uistiť sa, že statická nerovnováha nie je príliš vysoká. V prípade rotorov s horizontálnou osou je možné rotor manuálne otočiť o uhol 90 stupňov od aktuálnej polohy. Ak je rotor staticky nevyvážený, otočí sa do rovnovážnej polohy. Keď rotor zaujme rovnovážnu polohu, je potrebné nastaviť vyváženie závažia v hornom bode približne v strednej časti dĺžky rotora. Hmotnosť závažia by sa mala zvoliť tak, aby sa rotor nepohyboval v žiadnej polohe.
Takéto predbežné vyváženie zníži množstvo vibrácií pri prvom spustení silne nevyváženého rotora.
Inštalácia a montáž snímača.
VSnímač vibrácií musí byť nainštalovaný na stroji vo vybranom meracom bode a pripojený k vstupu X1 jednotky rozhrania USB.
Existujú dve montážne konfigurácie
- Magnety
- Závitové čapy M4
Optický tachosenzor by mal byť pripojený na vstup X3 jednotky rozhrania USB. Okrem toho by sa na použitie tohto snímača mala na povrch rotora umiestniť špeciálna odrazová značka.
Podrobné požiadavky na výber miesta pre snímače a ich upevnenie na objekt pri vyvažovaní sú uvedené v prílohe 1.
Obr. 7.12. “Vyvažovanie v jednej rovine“
Ak chcete začať pracovať na programe v "Vyvažovanie v jednej rovine", kliknite na "F2-Jednodielna rovina" (alebo stlačte kláves F2 na klávesnici počítača).
.
Potom kliknite na "F7 - Vyvažovanie", po ktorom sa Archív vyvažovania jednej roviny Zobrazí sa okno, do ktorého sa uložia údaje o vyvažovaní (pozri obr. 7.13).
Obr. 7.13 Okno na výber vyvažovacieho archívu v jednej rovine.
V tomto okne je potrebné zadať údaje o názve rotora (Názov rotora), miesto inštalácie rotora (Miesto), tolerancie pre vibrácie a zvyškovú nevyváženosť (Tolerancia), dátum merania. Tieto údaje sú uložené v databáze. Vytvorí sa aj priečinok Arc###, kde ### je číslo archívu, v ktorom budú uložené grafy, súbor so správou atď. Po dokončení bilancovania sa vytvorí súbor so správou, ktorý je možné upravovať a tlačiť vo vstavanom editore.
Po zadaní potrebných údajov musíte kliknúť na tlačidlo "F10-OK", po ktorom sa zobrazí "Vyvažovanie v jednej rovine" sa otvorí okno (pozri obr. 7.13)
Obr. 7.14. Jedna rovina. Nastavenie vyvažovania
V ľavej časti tohto okna sa zobrazujú údaje o meraní vibrácií a tlačidlá na ovládanie merania "Beh # 0", "Beh # 1", "RunTrim".
V pravej časti tohto okna sú tri karty
"Nastavenia vyvažovania" slúži na zadanie nastavení vyvažovania:
1. “Koeficient vplyvu” –
- "Nový rotor" - výber vyvažovania nového rotora, pre ktorý nie sú uložené žiadne vyvažovacie koeficienty a na určenie hmotnosti a uhla inštalácie korekčného závažia sú potrebné dve jazdy.
- "Uložený koeficient." - výber vyvažovania rotora, pre ktoré sú uložené vyvažovacie koeficienty a na určenie hmotnosti a uhla inštalácie korekčného závažia je potrebný len jeden chod.
2. “Skúšobná hmotnosť” –
- "Percentá" - opravná hmotnosť sa vypočíta ako percento skúšobnej hmotnosti.
- “Gram" - zadá sa známa hmotnosť skúšobného závažia a hmotnosť opravného závažia sa vypočíta v gramy alebo v oz pre systém Imperial.
Pozor!
Ak je potrebné použiť "Uložený koeficient." Režim pre ďalšiu prácu pri počiatočnom vyvažovaní, hmotnosť skúšobného závažia sa musí zadať v gramoch alebo oz, nie v %. Váhy sú súčasťou dodávaného balenia.
3. “Metóda pripevnenia hmotnosti”
- "Voľná pozícia" - závažia možno inštalovať v ľubovoľných uhlových polohách na obvode rotora.
- "Pevná poloha" - závažie môže byť inštalované v pevných uhlových polohách na rotore, napríklad na lopatkách alebo otvoroch (napríklad 12 otvorov - 30 stupňov) atď. Počet pevných polôh sa musí zadať do príslušného poľa. Po vyvážení program automaticky rozdelí závažie na dve časti a uvedie počet polôh, na ktorých je potrebné stanoviť získané hmotnosti.
Obr. 7.15. Karta Výsledok. Pevná poloha montáže korekčného závažia.
Z1 a Z2 - polohy nainštalovaných korekčných závaží, vypočítané z polohy Z1 podľa smeru otáčania. Z1 je poloha, v ktorej bolo nainštalované skúšobné závažie.
Obr. 7.16 Pevné pozície. Polárny diagram.
Obr. 7.17 Vyvažovanie brúsneho kotúča s 3 protizávažiami
Obr. 7.18 Vyvažovanie brúsneho kotúča. Polárny graf.
Vyvažovanie s dodatočným štartom na odstránenie vplyvu excentricity tŕňa (vyvažovací tŕň). Rotor montujte striedavo pod uhlom 0° a 180° vzhľadom na. Zmerajte nevyváženosť v oboch polohách.
- Vyvažovanie tolerancie
Zadávanie alebo výpočet tolerancií zvyškovej nevyváženosti v g x mm (triedy G)
- Použitie polárneho grafu
Na zobrazenie výsledkov vyvažovania použite polárny graf
Ako je uvedené vyššie, "Nový rotor" vyvažovanie si vyžaduje dve test a aspoň jeden tchod ráfika vyvažovacieho stroja.
Po inštalácii snímačov na vyvažovací rotor a zadaní parametrov nastavenia je potrebné zapnúť otáčanie rotora a po dosiahnutí pracovných otáčok stlačiť tlačidlo "Run#0" spustíte meranie.
"Grafy" V pravom paneli sa otvorí karta, na ktorej sa zobrazí tvar vlny a spektrum vibrácií (Obr. 7.18.). V dolnej časti karty sa uchováva súbor histórie, do ktorého sa ukladajú výsledky všetkých spustení s časovým odkazom. Na disku je tento súbor uložený v priečinku archívu pod názvom memo.txt
Pozor!
Pred začatím merania je potrebné zapnúť otáčanie rotora vyvažovacieho stroja (Run#0) a uistite sa, že otáčky rotora sú stabilné.
Obr. 7.19. Vyvažovanie v jednej rovine. Počiatočný beh (Run#0). Karta Grafy
Po skončení merania v Run#0 v ľavom paneli sa zobrazia výsledky merania - otáčky rotora (RPM), RMS (Vo1) a fáza (F1) 1x vibrácie.
"F5 - Späť na spustenie#0" (alebo funkčné tlačidlo F5) sa používa na návrat do časti Run#0 a v prípade potreby na opakované meranie parametrov vibrácií.
Pred začatím merania parametrov vibrácií v časti "Run#1 (skúšobná hmotnostná rovina 1), malo by sa nainštalovať skúšobné závažie podľa "Skúšobná hmotnosť" pole. (pozri obr. 7.10).
Cieľom inštalácie skúšobného závažia je vyhodnotiť, ako sa zmenia vibrácie rotora po inštalácii známeho závažia na známom mieste (pod známym uhlom). Skúšobné závažie musí zmeniť amplitúdu vibrácií buď o 30% nižšiu alebo vyššiu ako pôvodná amplitúda, alebo zmeniť fázu o 30 stupňov alebo viac oproti pôvodnej fáze.
2. Ak je potrebné použiť "Uložený koeficient." vyvažovanie pre ďalšiu prácu, miesto (uhol) inštalácie skúšobného závažia musí byť rovnaké ako miesto (uhol) reflexnej značky.
Opäť zapnite otáčanie rotora vyvažovacieho stroja a skontrolujte, či je frekvencia otáčania stabilná. Potom kliknite na tlačidlo "F7-Run#1" (alebo stlačte kláves F7 na klávesnici počítača). "Run#1 (skúšobná hmotnostná rovina 1)" (pozri obr. 7.18)
Po meraní v príslušných oknách "Run#1 (skúšobná hmotnostná rovina 1)", výsledky merania otáčok rotora (RPM), ako aj hodnota efektívnej zložky (Vо1) a fázy (F1) 1x vibrácie, ktoré sa objavujú.
Zároveň sa "Výsledok" sa otvorí karta v pravej časti okna (pozri obr. 7.13).
Na tejto karte sa zobrazujú výsledky výpočtu hmotnosti a uhla korekčného závažia, ktoré sa musí nainštalovať na rotor, aby sa vyrovnala nerovnováha.
Okrem toho sa v prípade použitia polárneho súradnicového systému na displeji zobrazuje hodnota hmotnosti (M1) a montážneho uhla (f1) korekčného závažia.
V prípade "Pevné pozície" sa zobrazia čísla polôh (Zi, Zj) a skúšobná hmotnosť rozdelená na časti.
Obr. 7.20. Vyvažovanie v jednej rovine. Beh#1 a výsledok vyvažovania.
Ak Polárny graf sa zobrazí polárny diagram.
Obr. 7.21. Výsledok vyvažovania. Polárny graf.
Obr. 7.22. Výsledok vyvažovania. Hmotnosť rozdelená (pevné polohy)
Aj v prípade, že "Polárny graf" bolo skontrolované, Zobrazí sa polárny graf.
Obr. 7.23. Hmotnosť rozdelená na pevné polohy. Polárny graf
Pozor!:
1. Po ukončení procesu merania pri druhom spustení ("Run#1 (skúšobná hmotnostná rovina 1)") vyvažovacieho stroja, je potrebné zastaviť otáčanie a odstrániť nainštalované skúšobné závažie. Potom na rotor nainštalujte (alebo odstráňte) opravné závažie podľa údajov z karty výsledkov.
Ak skúšobné závažie nebolo odstránené, musíte prejsť na "Nastavenia vyvažovania" a zapnite začiarkavacie políčko v časti "Ponechať skúšobnú hmotnosť v rovine1". Potom prepnite späť na "Výsledok" karta. Hmotnosť a uhol inštalácie korekčného závažia sa automaticky prepočítajú.
2. Uhlová poloha korekčného závažia sa vykonáva z miesta inštalácie skúšobného závažia. Referenčný smer uhla sa zhoduje so smerom otáčania rotora.
3. V prípade "Pevná poloha" - 1st (Z1) sa zhoduje s miestom inštalácie skúšobného závažia. Smer počítania čísla polohy je v smere otáčania rotora.
4. V predvolenom nastavení sa k rotoru pridá korekčná hmotnosť. Je to označené štítkom nastaveným v poli "Pridať" pole. Ak odstraňujete závažie (napríklad vŕtaním), musíte nastaviť značku v poli "Odstrániť", po ktorom sa uhlová poloha korekčného závažia automaticky zmení o 180º.
Po inštalácii korekčného závažia na vyvažovací rotor v prevádzkovom okne (pozri obr. 7.15) je potrebné vykonať RunC (trim) a vyhodnotiť účinnosť vykonaného vyvažovania.
Pozor!
Pred začatím merania na RunC, je potrebné zapnúť otáčanie rotora stroja a uistiť sa, že prešiel do prevádzkového režimu (stabilná frekvencia otáčania).
Meranie vibrácií v "RunC (Kontrola kvality vyváženia)" (pozri obr. 7.15), kliknite na "F7 - RunTrim" (alebo stlačte kláves F7 na klávesnici).
Po úspešnom ukončení procesu merania sa v časti "RunC (Kontrola kvality vyváženia)" v ľavom paneli sa zobrazia výsledky merania otáčok rotora (RPM), ako aj hodnota efektívnej zložky (Vo1) a fázy (F1) 1x vibrácie.
V "Výsledok" sa zobrazia výsledky výpočtu hmotnosti a uhla inštalácie prídavného korekčného závažia.
Obr. 7.24. Vyvažovanie v jednej rovine. Vykonávanie funkcie RunTrim. Karta Výsledok
Toto závažie sa môže pridať ku korekčnému závažiu, ktoré je už namontované na rotore, aby sa vyrovnala zostatková nerovnováha. Okrem toho sa v dolnej časti tohto okna zobrazuje zostatková nevyváženosť rotora dosiahnutá po vyvážení.
V prípade, že množstvo zvyškových vibrácií a/alebo zvyšková nevyváženosť vyváženého rotora spĺňa požiadavky na tolerancie stanovené v technickej dokumentácii, proces vyvažovania sa môže ukončiť.
V opačnom prípade môže proces vyrovnávania pokračovať. To umožňuje metóda postupných aproximácií na korekciu možných chýb, ktoré sa môžu vyskytnúť počas inštalácie (odstránenia) korekčného závažia na vyváženom rotore.
Pri pokračovaní procesu vyvažovania na vyvažovacom rotore je potrebné nainštalovať (odstrániť) prídavnú korekčnú hmotu, ktorej parametre sú uvedené v časti "Korekčné hmotnosti a uhly".
"F4-Inf.Coeff" v časti "Výsledok" (obr. 7.23,) slúži na zobrazenie a uloženie koeficientov vyváženia rotora (koeficientov vplyvu) vypočítaných z výsledkov kalibračných jázd do pamäte počítača.
Po jeho stlačení sa zobrazí "Koeficienty vplyvu (jedna rovina)" sa na displeji počítača zobrazí okno (pozri obr. 7.17), v ktorom sa zobrazia vyvažovacie koeficienty vypočítané z výsledkov kalibračných (testovacích) jázd. Ak sa pri následnom vyvažovaní tohto stroja predpokladá použitie "Uložený koeficient." Tieto koeficienty musia byť uložené v pamäti počítača.
Ak to chcete urobiť, kliknite na "F9 - Uložiť" a prejdite na druhú stránku "Koeficient vplyvu archív. Jedna rovina."(Pozri obr. 7.24)
Obr. 7.25. Vyvažovacie koeficienty v 1. rovine
Potom je potrebné zadať názov tohto zariadenia do poľa "Rotor" a kliknite na tlačidlo "F2 - Uložiť" uložíte zadané údaje do počítača.
Potom sa môžete vrátiť do predchádzajúceho okna stlačením tlačidla "F10-Exit" (alebo funkčné tlačidlo F10 na klávesnici počítača).
Obr. 7.26. "Koeficient vplyvu" archív. Jedna rovina. "
Obr. 7.26. Vyrovnávacia správa.
Uložený koeficient vyvažovania možno vykonať na stroji, pre ktorý už boli určené a do pamäte počítača vložené vyvažovacie koeficienty.
Pozor!
Pri vyvažovaní s uloženými koeficientmi sa musí snímač vibrácií a snímač fázového uhla nainštalovať rovnakým spôsobom ako pri počiatočnom vyvažovaní.
Zadanie počiatočných údajov pre Uložený koeficient vyvažovania (ako v prípade primárneho("Nový rotor") vyvažovanie) začína v "Vyvažovanie v jednej rovine. Nastavenia vyvažovania." (Pozri obr. 7.27).
V tomto prípade v "Koeficienty vplyvu", vyberte položku "Uložený koeficient" položka. V tomto prípade je druhá strana "Koeficient vplyvu archív. Jedna rovina." (Pozri obr. 7.27), ktorý ukladá archív uložených vyvažovacích koeficientov.
Obr. 7.28. Vyvažovanie s uloženými koeficientmi vplyvu v 1 rovine
Pohybom v tabuľke tohto archívu pomocou ovládacích tlačidiel "►" alebo "◄" môžete vybrať požadovaný záznam s vyvažovacími koeficientmi stroja, ktorý nás zaujíma. Potom, ak chcete tieto údaje použiť pri aktuálnych meraniach, stlačte tlačidlo "F2 - Vybrať" tlačidlo.
Potom sa obsah všetkých ostatných okien "Vyvažovanie v jednej rovine. Nastavenia vyvažovania." sa vyplnia automaticky.
Po dokončení zadávania počiatočných údajov môžete začať merať.
Vyvažovanie s uloženými koeficientmi vplyvu si vyžaduje len jeden úvodný chod a aspoň jeden skúšobný chod vyvažovacieho stroja.
Pozor!
Pred začatím merania je potrebné zapnúť otáčanie rotora a uistiť sa, že frekvencia otáčania je stabilná.
Meranie parametrov vibrácií v systéme "Run#0 (počiatočná, bez skúšobnej hmotnosti)", stlačte tlačidlo "F7 - Spustiť#0" (alebo stlačte kláves F7 na klávesnici počítača).
Obr. 7.29. Vyvažovanie s uloženými koeficientmi vplyvu v jednej rovine. Výsledky po jednom spustení.
V príslušných poliach "Run#0" sa zobrazia výsledky merania otáčok rotora (RPM), hodnota efektívnej zložky (Vо1) a fázy (F1) 1x vibrácie.
Zároveň sa "Výsledok" sa zobrazia výsledky výpočtu hmotnosti a uhla korekčného závažia, ktoré sa musí nainštalovať na rotor, aby sa vyrovnala nevyváženosť.
Okrem toho sa v prípade použitia polárneho súradnicového systému na displeji zobrazujú hodnoty hmotnosti a uhla inštalácie korekčného závažia.
V prípade rozdelenia korekčného závažia na pevné pozície sa zobrazia čísla pozícií vyvažovacieho rotora a hmotnosť závažia, ktoré je potrebné na ne nainštalovať.
Ďalej sa proces vyvažovania vykonáva v súlade s odporúčaniami uvedenými v časti 7.4.2. pre primárne vyvažovanie.
Na vykonanie indexového vyvažovania je v programe Balanset-1A k dispozícii špeciálna možnosť. Po zaškrtnutí voľby Odstránenie excentricity tŕňa sa v okne vyvažovania zobrazí dodatočná sekcia RunEcc.
Obr. 7.30. Pracovné okno pre vyvažovanie indexov.
Po spustení funkcie Run # 1 (Trial mass Plane 1) sa zobrazí okno
Obr. 7.31 Okno pozornosti na vyrovnávanie indexov.
Po inštalácii rotora s otočením o 180 sa musí dokončiť spustenie Ecc. Program automaticky vypočíta skutočnú nevyváženosť rotora bez vplyvu na excentricitu tŕňa.
Pred začatím práce v Vyvažovanie v dvoch rovinách je potrebné nainštalovať snímače vibrácií na teleso stroja vo vybraných meracích bodoch a pripojiť ich na vstupy X1 a X2 meracej jednotky.
Na vstup X3 meracej jednotky musí byť pripojený optický snímač fázového uhla. Okrem toho sa na použitie tohto snímača musí na prístupný povrch rotora vyvažovacieho zariadenia nalepiť reflexná páska.
Podrobné požiadavky na výber miesta inštalácie snímačov a ich montáž v zariadení počas vyvažovania sú uvedené v prílohe 1.
Práca na programe v "Vyvažovanie v dvoch rovinách" režim sa spustí z hlavného okna programov.
Kliknite na "F3-Dve lietadlá" (alebo stlačte kláves F3 na klávesnici počítača).
Ďalej kliknite na tlačidlo "F7 - Bilancovanie", po ktorom sa na displeji počítača zobrazí pracovné okno (pozri obr. 7.13), výber archívu pre uloženie údajov pri bilancovaní v dvoch pjazdné pruhy.
Obr. 7.32 Archivačné okno vyrovnávania dvoch rovín.
V tomto okne je potrebné zadať údaje o vyváženom rotore. Po stlačení tlačidla "F10-OK", zobrazí sa okno vyvažovania.
Obr. 7.33. Okno vyvažovania v dvoch rovinách.
Na pravej strane okna je "Nastavenia vyvažovania" na zadanie nastavení pred vyvážením.
- Koeficienty vplyvu
Vyváženie nového rotora alebo vyváženie pomocou uložených koeficientov vplyvu (vyvažovacie koeficienty)
- Odstránenie excentricity tŕňa
Vyvažovanie s dodatočným štartom na odstránenie vplyvu excentricity tŕňa
- Metóda pripevnenia hmotnosti
Inštalácia korekčných závaží na ľubovoľnom mieste na obvode rotora alebo v pevnej polohe. Výpočty pre vŕtanie pri odstraňovaní závažia.
- "Voľná pozícia" - závažia možno inštalovať v ľubovoľných uhlových polohách na obvode rotora.
- "Pevná poloha" - závažie môže byť inštalované v pevných uhlových polohách na rotore, napríklad na lopatkách alebo otvoroch (napríklad 12 otvorov - 30 stupňov) atď. Počet pevných polôh sa musí zadať do príslušného poľa. Po vyvážení program automaticky rozdelí závažie na dve časti a uvedie počet polôh, na ktorých je potrebné stanoviť získané hmotnosti.
- Skúšobná hmotnosť
Skúšobná hmotnosť
- Ponechať skúšobnú hmotnosť v rovine1 / rovine2
Pri vyvažovaní odstráňte alebo ponechajte skúšobné závažie.
- Polomer uchytenia hmoty, mm
Polomer skúšobnej montáže a korekčné závažia
- Vyvažovanie tolerancie
Zadávanie alebo výpočet tolerancie zvyškovej nevyváženosti v g-mm
- Použitie polárneho grafu
Na zobrazenie výsledkov vyvažovania použite polárny graf
- Manuálne zadávanie údajov
Manuálne zadávanie údajov na výpočet vyvažovacích váh
- Obnovenie údajov poslednej relácie
Obnovenie nameraných údajov poslednej relácie v prípade, že sa nepodarí pokračovať vo vyvažovaní.
Zadanie počiatočných údajov pre Vyváženie nového rotora v "Vyvažovanie dvoch rovín. Nastavenie"(pozri obr. 7.32.).
V tomto prípade v "Koeficienty vplyvu", vyberte položku "Nový rotor" položka.
Ďalej v časti "Skúšobná hmotnosť", musíte vybrať jednotku merania hmotnosti skúšobného závažia - "Gram" alebo "Percentá“.
Pri výbere mernej jednotky "Percentá", všetky ďalšie výpočty hmotnosti opravného závažia sa vykonajú v percentách vo vzťahu k hmotnosti skúšobného závažia.
Pri výbere "Gram" merná jednotka, všetky ďalšie výpočty hmotnosti opravného závažia sa budú vykonávať v gramoch. Potom zadajte do okienok umiestnených vpravo od nápisu "Gram" hmotnosť skúšobných závaží, ktoré budú nainštalované na rotore.
Pozor!
Ak je potrebné použiť "Uložený koeficient." Režim pre ďalšiu prácu pri počiatočnom vyvažovaní, hmotnosť skúšobných závaží sa musí zadať do gramy.
Potom vyberte položku "Metóda pripevnenia hmotnosti" - "Circum" alebo "Pevná poloha".
Ak vyberiete možnosť "Pevná poloha", musíte zadať počet pozícií.
Tolerancia zvyškovej nevyváženosti (tolerancia vyvažovania) sa môže vypočítať v súlade s postupom opísaným v norme ISO 1940 Vibrácie. Požiadavky na kvalitu vyváženia pre rotory v konštantnom (rigidný) stav. Časť 1. Špecifikácia a overovanie tolerancií vyváženia.
Obr. 7.34. Okno výpočtu tolerancie vyváženia
Pri vyvažovaní v dvoch rovinách v "Nový rotor" si vyvažovanie vyžaduje tri kalibračné jazdy a aspoň jednu skúšobnú jazdu vyvažovacieho stroja.
Meranie vibrácií pri prvom spustení stroja sa vykonáva v "Vyváženie v dvoch rovinách" (pozri obr. 7.34) v "Run#0" časť.
Obr. 7.35. Výsledky meraní pri vyvažovaní v dvoch rovinách po počiatočnom spustiť.
Pozor!
Pred začatím merania je potrebné zapnúť otáčanie rotora vyvažovacieho stroja (najprv spustiť) a uistite sa, že prešiel do prevádzkového režimu so stabilnými otáčkami.
Meranie parametrov vibrácií v Run#0 kliknite na "F7 - Spustiť#0" (alebo stlačte kláves F7 na klávesnici počítača)
Výsledky merania otáčok rotora (ot./min.), efektívnej hodnoty (VО1, VО2) a fáz (F1, F2) 1x vibrácií sa objavia v príslušných oknách Run#0 sekcia.
Pred začatím merania parametrov vibrácií v "Run#1.Trial hmotnosť v rovine1", mali by ste zastaviť otáčanie rotora vyvažovačky a nainštalovať naň skúšobné závažie, ktorého hmotnosť bola zvolená v časti "Skúšobná hmotnosť" časť.
Pozor!
1. Otázka voľby hmotnosti skúšobných závaží a miest ich inštalácie na rotore vyvažovacieho stroja je podrobne rozobraná v prílohe 1.
2. Ak je potrebné použiť Uložený koeficient. Režim v budúcej práci, miesto inštalácie skúšobného závažia sa musí nevyhnutne zhodovať s miestom inštalácie značky používanej na odčítanie fázového uhla.
Potom je potrebné opäť zapnúť otáčanie rotora vyvažovacieho stroja a uistiť sa, že prešiel do prevádzkového režimu.
Meranie parametrov vibrácií v "Beh # 1.Skúšobná hmotnosť v rovine1" (pozri obr. 7.25), kliknite na "F7 - Spustiť#1" (alebo stlačte kláves F7 na klávesnici počítača).
Po úspešnom ukončení procesu merania sa vrátite na kartu výsledkov merania (pozri obr. 7.25).
V tomto prípade sa v príslušných oknách "Run#1. Skúšobná hmotnosť v rovine1", výsledky merania otáčok rotora (RPM), ako aj hodnoty zložiek RMS (Vо1, Vо2) a fáz (F1, F2) 1x vibrácie.
Pred začatím merania parametrov vibrácií v časti "Beh # 2.Skúšobná hmotnosť v rovine2", musíte vykonať nasledujúce kroky:
- zastaviť otáčanie rotora vyvažovacieho stroja;
- odstráňte skúšobné závažie nainštalované v rovine 1;
- nainštalovať na skúšobné závažie v rovine 2 hmotnosť zvolenú v časti "Skúšobná hmotnosť“.
Potom zapnite otáčanie rotora vyvažovacieho stroja a uistite sa, že sa dostal do prevádzkových otáčok.
Na začať meranie vibrácií v "Beh # 2.Skúšobná hmotnosť v rovine2" (pozri obr. 7.26), kliknite na "F7 - Spustiť # 2" (alebo stlačte kláves F7 na klávesnici počítača). Potom kliknite na tlačidlo "Výsledok" sa otvorí karta.
V prípade použitia Metóda pripevnenia hmotnosti” – "Voľné pozície, na displeji sa zobrazia hodnoty hmotností (M1, M2) a uhlov inštalácie (f1, f2) korekčných závaží.
Obr. 7.36. Výsledky výpočtu korekčných váh - voľná poloha
Obr. 7.37. Výsledky výpočtu korekčných váh - voľná poloha.
Polárny diagram
V prípade použitia metódy pripevnenia hmotnosti" - "Pevné pozície
Obr. 7.37. Výsledky výpočtu opravných váh - pevná poloha.
Obr. 7.39. Výsledky výpočtu opravných váh - pevná poloha.
Polárny diagram.
V prípade použitia metódy pripevnenia hmotnosti" - "Kruhová drážka"
Obr. 7.40. Výsledky výpočtu opravných váh - Kruhová drážka.
Pozor!:
1. Po ukončení procesu merania na RUN#2 vyvažovacieho stroja, zastavte otáčanie rotora a odstráňte predtým nainštalované skúšobné závažie. Potom môžete nainštalovať (alebo odstrániť) korekčné závažia.
2. Uhlová poloha korekčných závaží v polárnom súradnicovom systéme sa počíta od miesta inštalácie skúšobného závažia v smere otáčania rotora.
3. V prípade "Pevná poloha" - 1st (Z1) sa zhoduje s miestom inštalácie skúšobného závažia. Smer počítania čísla polohy je v smere otáčania rotora.
4. V predvolenom nastavení sa k rotoru pridá korekčná hmotnosť. Je to označené štítkom nastaveným v poli "Pridať" pole. Ak odstraňujete závažie (napríklad vŕtaním), musíte nastaviť značku v poli "Odstrániť", po ktorom sa uhlová poloha korekčného závažia automaticky zmení o 180º.
Po inštalácii korekčného závažia na vyvažovací rotor je potrebné vykonať RunC (trim) a vyhodnotiť účinnosť vykonaného vyvažovania.
Pozor!
Pred začatím merania pri skúšobnom chode je potrebné zapnúť otáčanie rotora stroja a uistiť sa, že sa dostal do prevádzkového rýchlosť.
Ak chcete zmerať parametre vibrácií v časti RunTrim (Kontrola kvality vyváženia) (pozri obr. 7.37), kliknite na "F7 - RunTrim" (alebo stlačte kláves F7 na klávesnici počítača).
Ukážu sa výsledky merania frekvencie otáčania rotora (RPM), ako aj hodnota efektívnej zložky (Vо1) a fázy (F1) 1x vibrácie.
"Výsledok" sa na pravej strane pracovného okna zobrazí záložka s tabuľkou výsledkov merania (pozri obr. 7.37), v ktorej sú zobrazené výsledky výpočtu parametrov dodatočných korekčných váh.
Tieto závažia sa môžu pridať ku korekčným závažiam, ktoré sú už nainštalované na rotore, aby sa vyrovnala zostatková nevyváženosť.
Okrem toho sa v spodnej časti tohto okna zobrazuje zostatková nevyváženosť rotora dosiahnutá po vyvažovaní.
V prípade, že hodnoty zvyškových vibrácií a/alebo zvyškovej nevyváženosti vyváženého rotora spĺňajú požiadavky na tolerancie stanovené v technickej dokumentácii, proces vyvažovania sa môže ukončiť.
V opačnom prípade môže proces vyrovnávania pokračovať. To umožňuje metóda postupných aproximácií na korekciu možných chýb, ktoré sa môžu vyskytnúť počas inštalácie (odstránenia) korekčného závažia na vyváženom rotore.
Pri pokračovaní procesu vyvažovania na vyvažovacom rotore je potrebné nainštalovať (odstrániť) dodatočnú korekčnú hmotu, ktorej parametre sú uvedené v okne "Výsledok".
V "Výsledok" okno je možné použiť dve ovládacie tlačidlá - "F4-Inf.Coeff“, “F5 - Zmena korekčných rovín“.
"F4-Inf.Coeff" (alebo funkčné tlačidlo F4 na klávesnici počítača) sa používa na zobrazenie a uloženie koeficientov vyváženia rotora do pamäte počítača, vypočítaných z výsledkov dvoch spustení kalibrácie.
Po jeho stlačení sa zobrazí "Koeficienty vplyvu (dve roviny)" sa na displeji počítača zobrazí pracovné okno (pozri obr. 7.40), v ktorom sa zobrazia vyvažovacie koeficienty vypočítané na základe výsledkov prvých troch spustení kalibrácie.
Obr. 7.41. Pracovné okno s vyvažovacími koeficientmi v 2 rovinách.
V budúcnosti sa pri vyvažovaní takéhoto typu stroja predpokladá, že bude potrebné použiť "Uložený koeficient." a vyvažovacie koeficienty uložené v pamäti počítača.
Ak chcete uložiť koeficienty, kliknite na tlačidlo "F9 - Uložiť" a prejdite na "Archív koeficientov vplyvu (2roviny)" (pozri obr. 7.42)
Obr. 7.42. Druhá strana pracovného okna s vyvažovacími koeficientmi v 2 rovinách.
"F5 - Zmena korekčných rovín" tlačidlo sa používa, keď je potrebné zmeniť polohu korekčných rovín, keď je potrebné prepočítať hmotnosti a montážne uhly
korekčné závažia.
Tento režim je užitočný predovšetkým pri vyvažovaní rotorov zložitého tvaru (napríklad kľukových hriadeľov).
Po stlačení tohto tlačidla sa zobrazí pracovné okno "Prepočet hmotnosti a uhla korekčných váh na iné korekčné roviny" sa zobrazí na displeji počítača (pozri obr. 7.42).
V tomto pracovnom okne by ste mali vybrať jednu zo 4 možných možností kliknutím na príslušný obrázok.
Pôvodné korekčné roviny (Н1 a Н2) na obr. 7.29 sú označené zelenou farbou a nové (K1 a K2), pre ktoré sa prepočítava, červenou farbou.
Potom v časti "Údaje o výpočte" zadajte požadované údaje vrátane:
- vzdialenosť medzi príslušnými korekčnými rovinami (a, b, c);
- nové hodnoty polomerov inštalácie korekčných závaží na rotore (R1 ', R2').
Po zadaní údajov musíte stlačiť tlačidlo "F9 - vypočítať“
Výsledky výpočtu (hmotnosti M1, M2 a uhly uloženia korekčných závaží f1, f2) sa zobrazia v príslušnej časti tohto pracovného okna (pozri obr. 7.42).
Obr. 7.43 Zmena korekčných rovín. Rvýpočet korekčnej hmotnosti a uhla k iným korekčným rovinám.
Uložený koeficient vyvažovania možno vykonať na stroji, pre ktorý už boli určené a do pamäte počítača uložené vyvažovacie koeficienty.
Pozor!
Pri opätovnom vyvažovaní sa musia snímače vibrácií a snímač fázového uhla nainštalovať rovnakým spôsobom ako pri prvom vyvažovaní.
Zadávanie počiatočných údajov pre opätovné vyváženie začína v "Vyváženie dvoch rovín. Nastavenie vyvažovania"(pozri obr. 7.23).
V tomto prípade v "Koeficienty vplyvu", vyberte položku "Uložený koeficient." Položka. V tomto prípade sa okno "Archív koeficientov vplyvu (2roviny)" (pozri obr. 7.30), v ktorom je uložený archív predtým určených vyvažovacích koeficientov.
Pohybom v tabuľke tohto archívu pomocou ovládacích tlačidiel "►" alebo "◄" môžete vybrať požadovaný záznam s vyvažovacími koeficientmi stroja, ktorý nás zaujíma. Potom, ak chcete tieto údaje použiť pri aktuálnych meraniach, stlačte tlačidlo "F2 - OK" a vrátite sa do predchádzajúceho pracovného okna.
Obr. 7.44. Druhá strana pracovného okna s vyvažovacími koeficientmi v 2 rovinách.
Potom sa obsah všetkých ostatných okien "Vyvažovanie v 2 pl. Zdrojové údaje" sa vyplní automaticky.
"Uložený koeficient." vyvažovanie si vyžaduje len jedno ladiace spustenie a aspoň jedno skúšobné spustenie vyvažovacieho stroja.
Meranie vibrácií na začiatku ladenia (Beh # 0) stroja sa vykonáva v "Vyvažovanie v 2 rovinách" pracovné okno s tabuľkou výsledkov bilancovania (pozri obr. 7.14) v Beh # 0 sekcia.
Pozor!
Pred začatím merania je potrebné zapnúť otáčanie rotora vyvažovacieho stroja a uistiť sa, že prešiel do pracovného režimu so stabilnými otáčkami.
Meranie parametrov vibrácií v Beh # 0 kliknite na "F7 - Spustiť#0" (alebo stlačte kláves F7 na klávesnici počítača).
Výsledky merania otáčok rotora (ot./min.), ako aj hodnoty zložiek efektívnej hodnoty (VО1, VО2) a fáz (F1, F2) 1x kmitania sa zobrazujú v príslušných poliach Beh # 0 sekcia.
Zároveň sa "Výsledok" sa otvorí záložka (pozri obr. 7.15), na ktorej sa zobrazia výsledky výpočtu parametrov korekčných závaží, ktoré sa musia nainštalovať na rotor, aby sa vyrovnala jeho nevyváženosť.
Okrem toho sa v prípade použitia polárneho súradnicového systému na displeji zobrazujú hodnoty hmotností a uhlov uloženia korekčných závaží.
V prípade rozkladu korekčných závaží na lopatky sa zobrazia čísla lopatiek vyvažovacieho rotora a hmotnosť závažia, ktoré je potrebné na ne nainštalovať.
Ďalej sa proces vyvažovania vykonáva v súlade s odporúčaniami uvedenými v časti 7.6.1.2. pre primárne vyvažovanie.
Pozor!:
V prípade korekcie nerovnováhy odstránením závažia (napríklad vŕtaním) je potrebné nastaviť značku v poli "Odstránenie", potom sa uhlová poloha korekčného závažia automaticky zmení na 180º.
Na vykonanie indexového vyvažovania je v programe Balanset-1A k dispozícii špeciálna možnosť. Po zaškrtnutí voľby Odstránenie excentricity tŕňa sa v okne vyvažovania zobrazí dodatočná sekcia RunEcc.
Obr. 7.45. Pracovné okno pre vyvažovanie indexov.
Po spustení funkcie Run # 2 (Trial mass Plane 2) sa zobrazí okno
Obr. 7.46. Okná pozornosti
Po inštalácii rotora s otočením o 180 sa musí dokončiť spustenie Ecc. Program automaticky vypočíta skutočnú nevyváženosť rotora bez vplyvu na excentricitu tŕňa.
Práca v režime "Grafy" sa začína v úvodnom okne (pozri obr. 7.1) stlačením tlačidla "F8 - Grafy". Potom sa otvorí okno "Meranie vibrácií na dvoch kanáloch. Grafy" (pozri obr. 7.19).
Obr. 7.47. Prevádzka okno "Meranie vibrácií na dvoch kanáloch. Grafy".
Pri práci v tomto režime je možné vykresliť štyri verzie vibračného grafu.
Prvá verzia umožňuje získať časovú funkciu celkovej vibrácie (rýchlosti vibrácií) na prvom a druhom meracom kanáli.
Druhá verzia umožňuje získať grafy vibrácií (rýchlosti vibrácií), ktoré sa vyskytujú na frekvencii otáčania a jej vyšších harmonických zložkách.
Tieto grafy sa získavajú ako výsledok synchrónnej filtrácie celkovej funkcie času vibrácií.
Tretia verzia poskytuje grafy vibrácií s výsledkami harmonickej analýzy.
Štvrtá verzia umožňuje získať graf vibrácií s výsledkami analýzy spektra.
Vykreslenie celkového grafu vibrácií v prevádzkovom okne "Meranie vibrácií na dvoch kanáloch. Grafy" je potrebné vyberte prevádzkový režim "celkové vibrácie" kliknutím na príslušné tlačidlo. Potom nastavte meranie vibrácií v poli "Trvanie, v sekundách" kliknutím na tlačidlo "▼" a z rozbaľovacieho zoznamu vyberte požadované trvanie meracieho procesu, ktoré môže byť rovné 1, 5, 10, 15 alebo 20 sekundám;
Po pripravenosti stlačte (kliknite) na "F9-Potom sa začne proces merania vibrácií súčasne na dvoch kanáloch.
Po ukončení merania sa v operačnom okne zobrazia grafy časovej funkcie celkových vibrácií prvého (červeného) a druhého (zeleného) kanála (pozri obr. 7.47).
Na týchto grafoch je na osi X vynesený čas a na osi Y amplitúda rýchlosti kmitania (mm/s).
Obr. 7.48. Prevádzkové okno pre výstup časovej funkcie celkových vibračných diagramov
V týchto grafoch sú tiež značky (modrej farby) spájajúce grafy celkových vibrácií s frekvenciou otáčania rotora. Okrem toho každá značka označuje začiatok (koniec) ďalšej otáčky rotora.
V prípade potreby zmeny mierky grafu na osi X je možné použiť posuvník, na ktorý ukazuje šípka na obr. 7.20.
Vykreslenie grafu vibrácií 1x v prevádzkovom okne "Meranie vibrácií na dvoch kanáloch. Grafy" (pozri obr. 7.47) je potrebné vyberte prevádzkový režim "1x vibrácie" kliknutím na príslušné tlačidlo.
Potom sa zobrazí prevádzkové okno "1x vibrácia" (pozri obr. 7.48).
Stlačte (kliknite) na "F9-Potom sa začne proces merania vibrácií súčasne na dvoch kanáloch.
Obr. 7.49. Prevádzkové okno pre výstup 1x vibračné diagramy.
Po ukončení procesu merania a matematického výpočtu výsledkov (synchrónna filtrácia časovej funkcie celkových vibrácií) na displeji v hlavnom okne na perióde rovnajúcej sa jedna otáčka rotora sa objavujú grafy 1x vibrácie na dvoch kanáloch.
V tomto prípade je graf pre prvý kanál zobrazený červenou farbou a pre druhý kanál zelenou farbou. Na týchto grafoch je na osi X vynesený uhol otáčania rotora (od značky k značke) a na osi Y je vynesená amplitúda rýchlosti kmitania (mm/s).
Okrem toho v hornej časti pracovného okna (vpravo od tlačidla "F9 - Meranie") číselné hodnoty meraní vibrácií oboch kanálov, podobné tým, ktoré dostaneme v "Merač vibrácií", sa zobrazia.
Najmä: efektívna hodnota celkových vibrácií (V1s, V2s), veľkosť RMS (V1o, V2o) a fázy (Fi, Fj) 1x vibrácie a otáčky rotora (Nrev).
Vykreslenie grafu s výsledkami harmonickej analýzy v operačnom okne "Meranie vibrácií na dvoch kanáloch. Grafy" (pozri obr. 7.47) je potrebné vyberte prevádzkový režim "Harmonická analýza" kliknutím na príslušné tlačidlo.
Potom sa zobrazí pracovné okno pre súčasný výstup grafov dočasnej funkcie a spektra harmonických aspektov vibrácií, ktorých perióda sa rovná alebo je násobkom frekvencie otáčania rotora (pozri obr. 7.49).
Pozor!
Pri práci v tomto režime je potrebné použiť snímač fázového uhla, ktorý synchronizuje proces merania s frekvenciou rotora strojov, na ktorú je snímač nastavený.
Obr. 7.50. Prevádzkové okno harmonické vibrácie 1x.
Po pripravenosti stlačte (kliknite) na "F9-Potom sa začne proces merania vibrácií súčasne na dvoch kanáloch.
Po ukončení merania sa v prevádzkovom okne (pozri obr. 7.49) zobrazia grafy časovej funkcie (vyšší graf) a harmonických 1x vibrácií (nižší graf).
Počet harmonických zložiek je znázornený na osi X a efektívna hodnota rýchlosti kmitania (mm/s) je znázornená na osi Y.
Obr. 7.51. Prevádzkové okno pre výstup spektra vibrácií .
Po pripravenosti stlačte (kliknite) na "F9-Potom sa začne proces merania vibrácií súčasne na dvoch kanáloch.
Po ukončení merania sa v prevádzkovom okne (pozri obr. 7.50) zobrazia grafy časovej funkcie (horný graf) a spektra vibrácií (dolný graf).
Frekvencia vibrácií je znázornená na osi X a efektívna hodnota rýchlosti vibrácií (mm/s) je znázornená na osi Y.
V tomto prípade je graf pre prvý kanál zobrazený červenou farbou a pre druhý kanál zelenou farbou.
PRÍLOHA 1 VYVAŽOVANIE ROTORA.
Rotor je teleso, ktoré sa otáča okolo určitej osi a je uložené na ložiskových plochách v podperách. Ložiskové plochy rotora prenášajú závažia na podpery prostredníctvom valivých alebo klzných ložísk. Pri používaní pojmu "ložisková plocha" máme na mysli jednoducho plochy Zapfen* alebo plochy nahrádzajúce Zapfen.
*Zapfen (nem. "denník", "špendlík") - je súčasťou hriadeľ alebo os, ktorá je nesená držiakom (ložiskovou skriňou).
Obr.1 Rotor a odstredivé sily.
V dokonale vyváženom rotore je jeho hmotnosť rozložená symetricky vzhľadom na os otáčania. To znamená, že ktorýkoľvek prvok rotora môže zodpovedať inému prvku umiestnenému symetricky vzhľadom na os otáčania. Počas otáčania pôsobí na každý prvok rotora odstredivá sila smerujúca v radiálnom smere (kolmo na os otáčania rotora). Vo vyváženom rotore je odstredivá sila pôsobiaca na ktorýkoľvek prvok rotora vyvážená odstredivou silou, ktorá pôsobí na symetrický prvok. Napríklad na prvky 1 a 2 (znázornené na obr. 1 a podfarbené zelenou farbou) pôsobia odstredivé sily F1 a F2: majú rovnakú hodnotu a úplne opačné smery. Toto platí pre všetky symetrické prvky rotora, a teda celková odstredivá sila pôsobiaca na rotor je rovná 0 rotor je vyvážený. Ak je však symetria rotora porušená (na obrázku 1 je asymetrický prvok označený červenou farbou), potom na rotor začne pôsobiť nevyvážená odstredivá sila F3.
Pri otáčaní táto sila mení smer spolu s otáčaním rotora. Dynamická hmotnosť vyplývajúca z tejto sily sa prenáša na ložiská, čo vedie k ich zrýchlenému opotrebovaniu. Okrem toho vplyvom tejto premennej sily dochádza k cyklickej deformácii podpier a základu, na ktorom je rotor upevnený, čo umožňuje vibrácie. Na odstránenie nevyváženosti rotora a sprievodných vibrácií je potrebné nastaviť vyvažovacie hmoty, ktoré obnovia symetriu rotora.
Vyváženie rotora je operácia na odstránenie nerovnováhy pridaním vyvažovacích hmôt.
Úlohou vyvažovania je nájsť hodnotu a miesta (uhol) uloženia jedného alebo viacerých vyvažovacích telies.
Vzhľadom na pevnosť materiálu rotora a veľkosť odstredivých síl, ktoré naň pôsobia, možno rotory rozdeliť na dva typy: tuhé a pružné.
Tuhé rotory sa v prevádzkových podmienkach pod vplyvom odstredivej sily môžu mierne deformovať, a preto sa vplyv tejto deformácie vo výpočtoch môže zanedbať.
Na druhej strane by sa nikdy nemala zanedbať deformácia pružných rotorov. Deformácia pružných rotorov komplikuje riešenie problému vyvažovania a vyžaduje si použitie niektorých ďalších matematických modelov v porovnaní s úlohou vyvažovania tuhých rotorov. Je dôležité spomenúť, že ten istý rotor sa pri nízkych rýchlostiach otáčania môže správať ako tuhý a pri vysokých rýchlostiach sa bude správať ako pružný. Ďalej sa budeme zaoberať len vyvažovaním tuhých rotorov.
V závislosti od rozloženia nevyvážených hmôt po dĺžke rotora možno rozlišovať dva typy nevyváženosti - statickú a dynamickú (rýchlu, okamžitú). Pri statickom a dynamickom vyvažovaní rotora to funguje zodpovedajúco rovnako.
Statická nevyváženosť rotora nastáva bez otáčania rotora. Inými slovami, je pokojná, keď je rotor pod vplyvom gravitácie a navyše otáča "ťažký bod" smerom nadol. Príklad rotora so statickou nerovnováhou je uvedený na obr. 2
Obr.2
Dynamická nerovnováha vzniká len pri otáčaní rotora.
Príklad rotora s dynamickou nerovnováhou je uvedený na obr. 3.
Obr. 3. Dynamická nerovnováha rotora - dvojica odstredivých síl
V tomto prípade sú nevyvážené rovnaké hmotnosti M1 a M2 umiestnené na rôznych plochách - na rôznych miestach po dĺžke rotora. V statickej polohe, t. j. keď sa rotor netočí, môže na rotor pôsobiť len gravitácia, a preto sa hmotnosti navzájom vyvažujú. V dynamike, keď sa rotor otáča, začnú na hmotnosti M1 a M2 pôsobiť odstredivé sily FЎ1 a FЎ2. Tieto sily majú rovnakú hodnotu a opačný smer. Keďže sa však nachádzajú na rôznych miestach po dĺžke hriadeľa a nie sú na rovnakej priamke, sily sa navzájom nekompenzujú. Sily FЎ1 a FЎ2 vytvárajú moment pôsobiaci na rotor. Preto má táto nerovnováha iný názov "momentová". V súlade s tým pôsobia na ložiskové podpery nekompenzované odstredivé sily, ktoré môžu výrazne prekročiť sily, na ktoré sme sa spoliehali, a tiež znížiť životnosť ložísk.
Keďže tento typ nerovnováhy sa vyskytuje len v dynamike počas otáčania rotora, nazýva sa dynamická. Nemožno ju odstrániť pri statickom vyvažovaní (alebo tzv. "na nožoch") ani žiadnym iným podobným spôsobom. Na odstránenie dynamickej nerovnováhy je potrebné nastaviť dve kompenzačné závažia, ktoré vytvoria moment rovnakej hodnoty a opačného smeru ako moment vznikajúci z hmotností M1 a M2. Kompenzačné závažia nemusia byť nevyhnutne nainštalované oproti závažiam M1 a M2 a musia mať rovnakú hodnotu. Najdôležitejšie je, aby vytvárali moment, ktorý plne kompenzuje práve v okamihu nerovnováhy.
Hmotnosti M1 a M2 sa vo všeobecnosti nemusia navzájom rovnať, takže sa vyskytne kombinácia statickej a dynamickej nerovnováhy. Je teoreticky dokázané, že na odstránenie nevyváženosti tuhého rotora je potrebné a postačujúce nainštalovať dve závažia rozmiestnené po dĺžke rotora. Tieto závažia budú kompenzovať moment vyplývajúci z dynamickej nerovnováhy a odstredivú silu vyplývajúcu z asymetrie hmoty vzhľadom na os rotora (statická nerovnováha). Ako zvyčajne, dynamická nerovnováha je typická pre dlhé rotory, napríklad hriadele, a statická - pre úzke. Ak je však úzky rotor namontovaný šikmo vzhľadom na os, alebo ešte horšie, deformovaný (tzv. "kolieska"), v takom prípade bude ťažké odstrániť dynamickú nerovnováhu (pozri obr. 4), kvôli že je ťažké nastaviť korekčné závažia, ktoré vytvoria správny kompenzačný moment.
Obr.4 Dynamické vyvažovanie kývajúceho sa kolesa
Keďže úzke rameno rotora vytvára krátky moment, môže si vyžadovať korekciu závažia s veľkou hmotnosťou. Zároveň však existuje ďalšia tzv. indukovaná nerovnováha spojená s deformáciou úzkeho rotora pod vplyvom odstredivých síl od korekčných závaží.
Pozri príklad:
" Metodické pokyny na vyvažovanie pevných rotorov" ISO 1940-1:2003 Mechanické vibrácie - Požiadavky na kvalitu vyváženia rotorov v konštantnom (tuhom) stave - Časť 1: Špecifikácia a overovanie tolerancií vyváženia
To je viditeľné pri úzkych kolesách s ventilátorom, ktoré okrem výkonovej nerovnováhy ovplyvňujú aj aerodynamickú nerovnováhu. A je dôležité si uvedomiť, že aerodynamická nerovnováha, vlastne aerodynamická sila, je priamo úmerná uhlovej rýchlosti rotora a na jej kompenzáciu sa využíva odstredivá sila korekčnej hmoty, ktorá je úmerná štvorcu uhlovej rýchlosti. Preto sa vyvažovací účinok môže prejaviť len pri určitej vyvažovacej frekvencii. Pri iných rýchlostiach by vznikla dodatočná medzera. To isté možno povedať o elektromagnetických silách v elektromagnetickom motore, ktoré sú tiež úmerné uhlovej rýchlosti. Inými slovami, nie je možné odstrániť všetky príčiny vibrácií mechanizmu akýmkoľvek spôsobom vyvažovania.
Základy vibrácií.
Vibrácie sú reakciou konštrukcie mechanizmu na účinok cyklickej budiacej sily. Táto sila môže mať rôzny charakter.
Veľkosť kmitania (napríklad jeho amplitúda AB) závisí nielen od veľkosti budiacej sily Ft pôsobiacej na mechanizmus s kruhovou frekvenciou ω, ale aj od tuhosti k konštrukcie mechanizmu, jeho hmotnosti m a koeficientu tlmenia C.
Na meranie vibrácií a mechanizmov rovnováhy možno použiť rôzne typy snímačov vrátane:
- absolútne snímače vibrácií určené na meranie zrýchlenia vibrácií (akcelerometre) a snímače rýchlosti vibrácií;
- relatívne snímače vibrácií na vírivé prúdy alebo kapacitné snímače určené na meranie vibrácií.
V niektorých prípadoch (ak to konštrukcia mechanizmu umožňuje) možno na skúmanie jeho vibračnej hmotnosti použiť aj snímače sily.
Používajú sa najmä na meranie vibračnej hmotnosti podpier vyvažovacích strojov s tvrdými ložiskami.
Vibrácie sú teda reakciou mechanizmu na pôsobenie vonkajších síl. Veľkosť vibrácií závisí nielen od veľkosti sily pôsobiacej na mechanizmus, ale aj od tuhosti mechanizmu. Dve sily s rovnakou veľkosťou môžu viesť k rôznym vibráciám. V mechanizmoch s tuhou nosnou konštrukciou môžu byť ložiskové jednotky aj pri malých vibráciách výrazne ovplyvnené dynamickými závažiami. Preto sa pri vyvažovaní mechanizmov s tuhými nohami uplatňujú snímače sily, a vibrácií (vibroakcelerometre). Snímače vibrácií sa používajú len pri mechanizmoch s relatívne poddajnými podperami, a to práve vtedy, keď pôsobenie nevyvážených odstredivých síl vedie k výraznej deformácii podper a vibráciám. Snímače sily sa používajú v tuhých podperách aj vtedy, keď výrazné sily vznikajúce v dôsledku nevyváženosti nevedú k výrazným vibráciám.
Už sme spomenuli, že rotory sa delia na pevné a pružné. Tuhosť alebo pružnosť rotora by sa nemala zamieňať s tuhosťou alebo pohyblivosťou podpier (základov), na ktorých je rotor umiestnený. Rotor sa považuje za tuhý, ak možno zanedbať jeho deformáciu (ohyb) pôsobením odstredivých síl. Deformácia pružného rotora je pomerne veľká: nemožno ju zanedbať.
V tomto článku sa zaoberáme len vyvažovaním tuhých rotorov. Tuhý (nedeformovateľný) rotor zasa môže byť umiestnený na tuhých alebo pohyblivých (poddajných) podperách. Je zrejmé, že táto tuhosť/pohyblivosť podpier je relatívna v závislosti od rýchlosti otáčania rotora a veľkosti výsledných odstredivých síl. Konvenčnou hranicou je frekvencia voľných kmitov podpier/podstavcov rotora. V prípade mechanických systémov sú tvar a frekvencia voľných kmitov určené hmotnosťou a pružnosťou prvkov mechanického systému. To znamená, že frekvencia vlastných kmitov je vnútornou charakteristikou mechanického systému a nezávisí od vonkajších síl. Keď sú podpery vychýlené z rovnovážneho stavu, majú tendenciu vrátiť sa do svojej rovnovážnej polohy kvôli na elasticitu. Ale kvôli v dôsledku zotrvačnosti masívneho rotora má tento proces charakter tlmených kmitov. Tieto kmity sú vlastnými kmitmi systému rotor - nosná konštrukcia. Ich frekvencia závisí od pomeru hmotnosti rotora a pružnosti podpier.
Keď sa rotor začne otáčať a frekvencia jeho otáčania sa priblíži frekvencii jeho vlastných kmitov, amplitúda kmitov sa prudko zvýši, čo môže viesť až k deštrukcii konštrukcie.
Existuje fenomén mechanickej rezonancie. V rezonančnej oblasti môže zmena rýchlosti otáčania o 100 otáčok za minútu viesť k desaťnásobnému zvýšeniu vibrácií. V tomto prípade (v rezonančnej oblasti) sa fáza vibrácií zmení o 180°.
Ak je konštrukcia mechanizmu vypočítaná neúspešne a prevádzková rýchlosť rotora je blízka vlastnej frekvencii kmitania, prevádzka mechanizmu je nemožná. kvôli na neprijateľne vysoké vibrácie. Obvyklý spôsob vyvažovania je tiež nemožný, pretože parametre sa dramaticky menia aj pri malej zmene rýchlosti otáčania. Používajú sa špeciálne metódy v oblasti rezonančného vyvažovania, ktoré však v tomto článku nie sú dobre popísané. Frekvenciu vlastných kmitov mechanizmu môžete určiť na dobehu (pri vypnutom rotore) alebo nárazom s následnou spektrálnou analýzou odozvy systému na náraz. Prístroj "Balanset-1" poskytuje možnosť určovať vlastné frekvencie mechanických štruktúr týmito metódami.
V prípade mechanizmov, ktorých pracovná rýchlosť je vyššia ako rezonančná frekvencia, t. j. pracujú v rezonančnom režime, sa podpery považujú za pohyblivé a na meranie sa používajú snímače vibrácií, najmä vibračné akcelerometre, ktoré merajú zrýchlenie konštrukčných prvkov. V prípade mechanizmov pracujúcich v režime tvrdého ložiska sa podpery považujú za tuhé. V tomto prípade sa používajú snímače sily.
Matematické modely (lineárne) sa používajú na výpočty pri vyvažovaní tuhých rotorov. Linearita modelu znamená, že jeden model je priamo úmerne (lineárne) závislý od druhého. Ak sa napríklad zdvojnásobí nekompenzovaná hmotnosť na rotore, potom sa zodpovedajúcim spôsobom zdvojnásobí aj hodnota vibrácií. Pre tuhé rotory môžete použiť lineárny model, pretože takéto rotory nie sú deformované. Pre ohybné rotory už nie je možné použiť lineárny model. V prípade pružného rotora dôjde pri zvýšení hmotnosti ťažkého bodu počas otáčania k dodatočnej deformácii a okrem hmotnosti sa zväčší aj polomer ťažkého bodu. Preto sa v prípade pružného rotora vibrácie viac ako zdvojnásobia a bežné metódy výpočtu nebudú fungovať. Aj porušenie linearity modelu môže viesť k zmene pružnosti podpier pri ich veľkých deformáciách, napríklad keď pri malých deformáciách podpier pracujú niektoré konštrukčné prvky a pri veľkých do práce vstupujú iné konštrukčné prvky. Preto nie je možné vyvážiť mechanizmy, ktoré nie sú pevne spojené so základňou a napríklad sú jednoducho založené na podlahe. Pri výrazných vibráciách môže nevyvážená sila oddeliť mechanizmus od podlahy, čím sa výrazne zmenia charakteristiky tuhosti systému. Nohy motora musia byť bezpečne upevnené, skrutky utiahnuté, hrúbka podložiek musí zabezpečovať dostatočnú tuhosť atď. Pri porušených ložiskách je možný výrazný posun hriadeľa a jeho nárazy, čo tiež povedie k porušeniu linearity a nemožnosti vykonať kvalitné vyváženie.
Metódy a zariadenia na vyvažovanie
Ako bolo uvedené vyššie, vyvažovanie je proces kombinácie hlavnej centrálnej osi zotrvačnosti s osou otáčania rotora.
Zadaný proces sa môže vykonať dvoma spôsobmi.
Prvý spôsob zahŕňa spracovanie osí rotora, ktoré sa vykonáva tak, aby os prechádzajúca stredmi prierezu osí s hlavnou centrálnou osou zotrvačnosti rotora. Táto technika sa v praxi používa zriedkavo a v tomto článku sa ňou nebudeme podrobne zaoberať.
Druhá (najbežnejšia) metóda zahŕňa premiestnenie, inštaláciu alebo odstránenie korekčných hmôt na rotore, ktoré sú umiestnené tak, aby os zotrvačnosti rotora bola čo najbližšie k osi jeho otáčania.
Premiestňovanie, pridávanie alebo odstraňovanie korekčných hmôt počas vyvažovania sa môže vykonávať pomocou rôznych technologických operácií vrátane: vŕtania, frézovania, navarovania, zvárania, skrutkovania alebo odskrutkovania skrutiek, vypaľovania laserovým alebo elektrónovým lúčom, elektrolýzy, elektromagnetického zvárania atď.
Proces vyvažovania možno vykonať dvoma spôsobmi:
- vyvážená zostava rotorov (vo vlastných ložiskách);
- vyvažovanie rotorov na vyvažovacích strojoch.
Na vyváženie rotorov vo vlastných ložiskách sa zvyčajne používajú špecializované vyvažovacie zariadenia (súpravy), ktoré nám umožňujú merať vibrácie vyváženého rotora pri rýchlosti jeho otáčania vo vektorovej forme, t. j. merať amplitúdu aj fázu vibrácií.
V súčasnosti sa tieto zariadenia vyrábajú na základe mikroprocesorovej technológie a (okrem merania a analýzy vibrácií) umožňujú automatizovaný výpočet parametrov korekčných závaží, ktoré sa musia nainštalovať na rotor, aby sa vyrovnala jeho nevyváženosť.
Medzi tieto zariadenia patria:
- meracia a výpočtová jednotka vyrobená na báze počítača alebo priemyselného regulátora;
- dva (alebo viac) snímačov vibrácií;
- snímač fázového uhla;
- zariadenia na inštaláciu snímačov v zariadení;
- špecializovaný softvér určený na vykonanie celého cyklu merania parametrov nevyváženosti rotora v jednej, dvoch alebo viacerých rovinách korekcie.
Na vyvažovanie rotorov na vyvažovacích strojoch sa okrem špecializovaného vyvažovacieho zariadenia (meracieho systému stroja) vyžaduje aj "odvíjací mechanizmus" určený na inštaláciu rotora na podpery a zabezpečenie jeho otáčania pri pevnej rýchlosti.
V súčasnosti sa najčastejšie používajú dva typy vyvažovacích strojov:
- nadmerne rezonančné (s pružnými podperami);
- tvrdé ložisko (s pevnými podperami).
Nadrezonančné stroje majú relatívne poddajné podpery, vyrobené napríklad na báze plochých pružín.
Vlastná frekvencia kmitania týchto podpier je zvyčajne 2 až 3-krát nižšia ako otáčky vyváženého rotora, ktorý je na nich namontovaný.
Na meranie vibrácií podpier rezonančného stroja sa zvyčajne používajú snímače vibrácií (akcelerometre, snímače rýchlosti vibrácií atď.).
Vo vyvažovacích strojoch s tvrdým ložiskom sa používajú relatívne tuhé podpery, ktorých vlastné frekvencie kmitania by mali byť 2 až 3-krát vyššie ako otáčky vyvažovaného rotora.
Snímače sily sa zvyčajne používajú na meranie hmotnosti vibrácií na podperách stroja.
Výhodou strojov na vyvažovanie tvrdých ložísk je, že ich možno vyvažovať pri relatívne nízkych otáčkach rotora (do 400 - 500 ot./min.), čo výrazne zjednodušuje konštrukciu stroja a jeho základov a zvyšuje produktivitu a bezpečnosť vyvažovania.
Vyvažovacia technika
Vyváženie odstraňuje len vibrácie, ktoré sú spôsobené asymetriou rozloženia hmotnosti rotora vzhľadom na jeho os otáčania. Iné typy vibrácií sa vyvažovaním odstrániť nedajú!
Vyvažovanie je predmetom technicky prevádzkyschopných mechanizmov, ktorých konštrukcia zabezpečuje absenciu rezonancií pri prevádzkových otáčkach, bezpečne upevnených na základoch, uložených v prevádzkyschopných ložiskách.
Chybný mechanizmus je predmetom opravy, a až potom - vyváženia. Inak je kvalitatívne vyváženie nemožné.
Vyváženie nemôže nahradiť opravu!
Hlavnou úlohou vyvažovania je nájsť hmotnosť a miesto (uhol) inštalácie kompenzačných závaží, ktoré sa vyvažujú odstredivými silami.
Ako bolo uvedené vyššie, v prípade tuhých rotorov je vo všeobecnosti potrebné a postačujúce nainštalovať dve kompenzačné závažia. Tým sa odstráni statická aj dynamická nevyváženosť rotora. Všeobecná schéma merania vibrácií počas vyvažovania vyzerá takto:
obr.5 Dynamické vyvažovanie - korekčné roviny a meracie body
Snímače vibrácií sú nainštalované na ložiskových podperách v bodoch 1 a 2. Značka otáčok je upevnená priamo na rotore, zvyčajne je nalepená reflexná páska. Značku otáčok využíva laserový tachometer na určenie otáčok rotora a fázy vibračného signálu.
Obr. 6. Inštalácia snímačov počas vyvažovania v dvoch rovinách pomocou súpravy Balanset-1
1,2-senzory vibrácií, 3-fázové, 4-meracia jednotka USB, 5-notebook
Vo väčšine prípadov sa dynamické vyvažovanie vykonáva metódou troch štartov. Táto metóda je založená na tom, že skúšobné závažia s už známou hmotnosťou sa inštalujú na rotor sériovo v 1 a 2 rovinách; hmotnosti a miesto inštalácie vyvažovacích závaží sa teda vypočítajú na základe výsledkov zmeny parametrov vibrácií.
Miesto inštalácie závažia sa nazýva korekcia lietadlo. Zvyčajne sa korekčné roviny vyberajú v oblasti ložiskových podpier, na ktorých je rotor namontovaný.
Počiatočné vibrácie sa merajú pri prvom spustení. Potom sa na rotor bližšie k jednej z podpier nainštaluje skúšobné závažie so známou hmotnosťou. Potom sa vykoná druhý štart a zmerajú sa parametre vibrácií, ktoré by sa mali zmeniť v dôsledku inštalácie skúšobného závažia. Potom sa skúšobné závažie v prvom lietadlo sa odstráni a nainštaluje do druhého lietadlo. Vykoná sa tretie spustenie a zmerajú sa parametre vibrácií. Po odstránení skúšobného závažia program automaticky vypočíta hmotnosť a miesto (uhly) inštalácie vyvažovacích závaží.
Zmyslom nastavenia skúšobných váh je zistiť, ako systém reaguje na zmenu nerovnováhy. Keď poznáme hmotnosti a umiestnenie skúšobných závaží, program dokáže vypočítať tzv. koeficienty vplyvu, ktoré ukazujú, ako vnesenie známej nerovnováhy ovplyvní parametre vibrácií. Koeficienty vplyvu sú charakteristikami samotného mechanického systému a závisia od tuhosti podpier a hmotnosti (zotrvačnosti) systému rotor - podpera.
Pri rovnakom type mechanizmov s rovnakou konštrukciou budú koeficienty vplyvu podobné. Môžete si ich uložiť do pamäte počítača a následne ich použiť na vyvažovanie rovnakého typu mechanizmov bez vykonávania skúšobných jázd, čo výrazne zlepšuje výkonnosť vyvažovania. Mali by sme tiež poznamenať, že hmotnosť skúšobných závaží by mala byť zvolená tak, aby sa pri inštalácii skúšobných závaží výrazne menili parametre vibrácií. V opačnom prípade sa zvyšuje chyba pri výpočte koeficientov ovplyvnenia a zhoršuje sa kvalita vyvažovania.
1111 Príručka k zariadeniu Balanset-1 poskytuje vzorec, podľa ktorého môžete približne určiť hmotnosť skúšobného závažia v závislosti od hmotnosti a rýchlosti otáčania vyváženého rotora. Ako môžete pochopiť z obr. 1, odstredivá sila pôsobí v radiálnom smere, t. j. kolmo na os rotora. Preto by sa snímače vibrácií mali inštalovať tak, aby aj ich os citlivosti smerovala v radiálnom smere. Zvyčajne je tuhosť základu v horizontálnom smere menšia, takže vibrácie v horizontálnom smere sú vyššie. Preto by sa na zvýšenie citlivosti snímačov mali inštalovať tak, aby os ich citlivosti mohla smerovať aj horizontálne. Hoci v tom nie je zásadný rozdiel. Okrem vibrácií v radiálnom smere je potrebné kontrolovať aj vibrácie v axiálnom smere, pozdĺž osi otáčania rotora. Tieto vibrácie zvyčajne nie sú spôsobené nevyváženosťou, ale inými príčinami, najmä kvôli na nesúososť a nesúososť hriadeľov pripojených cez spojku. Tieto vibrácie sa vyvažovaním neodstránia, v tomto prípade je potrebné vyrovnanie. V praxi zvyčajne v takýchto mechanizmoch dochádza k nevyváženiu rotora a nesúososti hriadeľov, čo značne komplikuje úlohu odstránenia vibrácií. V takýchto prípadoch musíte mechanizmus najprv vyrovnať a potom vyvážiť. (Hoci pri silnej nevyváženosti krútiaceho momentu dochádza k vibráciám aj v axiálnom smere kvôli na "krútenie" základovej konštrukcie).
Kritériá hodnotenia kvality vyvažovacích mechanizmov.
Kvalitu vyvažovania rotora (mechanizmov) možno odhadnúť dvoma spôsobmi. Prvý spôsob zahŕňa porovnanie hodnoty zostatkovej nerovnováhy určenej počas vyvažovania s toleranciou zostatkovej nerovnováhy. Stanovené tolerancie pre rôzne triedy rotorov inštalovaných v norme ISO 1940-1-2007. "Vibrácie. Požiadavky na kvalitu vyvažovania pevných rotorov. Časť 1. Určenie prípustnej nevyváženosti".
Uplatnenie týchto tolerancií však nemôže plne zaručiť prevádzkovú spoľahlivosť mechanizmu spojenú s dosiahnutím minimálnej úrovne vibrácií. To je kvôli na skutočnosť, že vibrácie mechanizmu nie sú určené len veľkosťou sily spojenej so zvyškovou nerovnováhou jeho rotora, ale závisia aj od množstva ďalších parametrov vrátane: tuhosti K konštrukčných prvkov mechanizmu, jeho hmotnosti M, koeficientu tlmenia a rýchlosti. Preto sa na posúdenie dynamických vlastností mechanizmu (vrátane kvality jeho vyváženia) v niektorých prípadoch odporúča posúdiť úroveň zvyškových vibrácií mechanizmu, ktorá je upravená viacerými normami.
Najbežnejšia norma upravujúca prípustné úrovne vibrácií mechanizmov je Časť 3: Priemyselné stroje s menovitým výkonom nad 15 kW a menovitými rýchlosťami od 120 ot/min do 15 000 ot/min pri meraní in situ."
S jeho pomocou môžete nastaviť toleranciu na všetkých typoch strojov s ohľadom na výkon ich elektrického pohonu.
Okrem tejto univerzálnej normy existuje niekoľko špecializovaných noriem vyvinutých pre konkrétne typy mechanizmov. Napríklad,
ISO 14694:2003 "Priemyselné ventilátory - Špecifikácie kvality vyváženia a úrovne vibrácií",
ISO 7919-1-2002 "Vibrácie strojov bez vratného pohybu. Merania na rotujúcich hriadeľoch a kritériá hodnotenia. Všeobecné pokyny."