Nový priemyselný závod sa pripravoval na spustenie výroby a rotor jeho kladivového drviča bolo potrebné vyvážiť skôr, než linka prejde do nepretržitej prevádzky. Prácu sme vykonali na mieste, vo vlastných ložiskách drviča, prenosným vyvažovačom Balanset-1A a notebookom. Táto stránka ukazuje stroj, každý krok, ktorý sme s prístrojom urobili, a čo závod získal.
Stroj a úloha
Drvič je kladivový mlyn. Rady výkyvných kladív visia na čapoch medzi oceľovými kotúčmi a celý rotor je poháňaný priamo cez spojku motorom AC-Motoren. Štítok udáva 55 kW a 2970 rpm pri 50 Hz, takže rotor sa otáča takmer 3000 rpm.
Pri takýchto otáčkach sa aj malá chyba hmotnosti na rotore mení na veľkú rotujúcu silu pôsobiacu na ložiská, rám a základ; sila rastie so druhou mocninou otáčok. Závod chcel plynulý štart. Nevyvážený rotor pracuje neefektívne, spôsobuje mechanické problémy a môže narušiť výrobu krátko po uvedení do prevádzky. Preto sa rotor vyvažoval pred spustením závodu, a nie po prvej poruche.
Ako sme použili Balanset-1A, krok za krokom
Balanset-1A meria rotor vo vlastných ložiskách pri pracovných otáčkach. Program vás vedie jednotlivými behmi a korekciu vypočíta sám; pracovník na mieste namontuje snímače a upevní závažia.
Snímače a tachometer
Snímače vibrácií sa umiestňujú na telesá ložísk, striktne radiálne, kolmo na hriadeľ, a na pevný kov, nie na kryty. Pásik reflexnej pásky na hriadeli je fázová referencia: laserový tachometer ho číta raz za otáčku. Odteraz sa nesmú pohnúť ani snímače, ani páska, pretože program počíta každý uhol od tejto značky.
Run 0: počiatočné vibrácie
Drvič sa spustí s namontovanými kladivami a rozbehne na pracovné otáčky. Jedným stlačením F7 sa zaznamená amplitúda, fáza a otáčky vibrácií na frekvencii otáčania. Je to obraz nevyváženosti "pred" korekciou.
Skúšobné závažie a Run 1
Pri zastavenom a zaistenom stroji sa na rotor upevní skúšobné závažie so známou hmotnosťou vo známom polomere a jeho poloha sa vyznačí. Hmotnosť sa volí podľa sily: pri pracovných otáčkach má byť jeho odstredivá sila približne 7 % hmotnosti rotora (rozumný rozsah je 5–10 %).
Číslo pre danú hmotnosť rotora, polomer a otáčky určí funkcia "First trial weight estimate" v programe alebo naša bezplatná kalkulačka skúšobného závažia.
Potom rotor beží znova. Ak skúšobné závažie zmení vibrácie príliš málo, program beh neprijme a požiada o ťažšie závažie.
Výpočet
Z rozdielu medzi Run 0 a Run 1 program vypočíta koeficienty vplyvu a zobrazí korekciu: hmotnosť v gramoch a uhol, počítaný od polohy skúšobného závažia v smere otáčania. Polárny diagram ukazuje, kam závažie patrí.
Korekčná hmotnosť
Skúšobné závažie sa odoberie a korekčné závažie sa upevní na rovnaký polomer a v udanom uhle. Na polomere záleží: vypočítaná hmotnosť platí len pre polomer, na ktorom sedelo skúšobné závažie.
Dorovnávací beh
Ešte jeden beh pri rovnakých otáčkach ukáže zostatkové vibrácie a zostatkovú nevyváženosť. Pri nastavenej tolerancii podľa ISO 21940-11 program označí výsledok zelenou alebo červenou. Ak je potrebná ešte malá korekcia, prídavok vypočíta hneď; nový skúšobný beh nie je potrebný.
Kontroly drviča z príručky Balanset-1A
- Vyvažujte len s namontovanými kladivami. Bez nich sa nevyváženosť vráti hneď po ich osadení.
- Výkyvné kladivá sa môžu medzi behmi usadiť do novej polohy. Test stop/start, teda dva behy bez akejkoľvek zmeny, ukáže, či sa namerané hodnoty opakujú.
- Veľa harmonických zložiek s malou zložkou na frekvencii otáčania zvyčajne znamená problém pohonu, nie nevyváženosť. Pred pridaním závažia skontrolujte hnaciu sústavu vrátane spojky.
Výsledok
Po korekcii sme drvič znova spustili a skontrolovali ho podľa prevádzkových noriem. Vibrácie boli výrazne nižšie, rotor vyhovel normám a drvič bol uvoľnený na nepretržitú prevádzku od prvého dňa výroby.
Čo program zaznamená po záverečnom behu
- Vibrácie pred a po korekcii a zníženie v percentách.
- Počiatočná a zostatková nevyváženosť v g·mm, skontrolovaná voči tolerancii ISO 21940-11: vyhovuje alebo nevyhovuje.
- Hotová správa HTML a archívny záznam rotora s uloženými koeficientmi vplyvu pre ďalšie vyvažovanie.
Čo to závodu prinieslo
- Drvič išiel do výroby vyvážený, namiesto vyvažovania po prvej poruche ložiska.
- Práca sa vykonala na mieste, vo vlastných ložiskách stroja: rotor sa nedemontoval ani neposielal do vyvažovacej dielne.
- Záznam, ku ktorému sa dá vrátiť: uložená relácia je východiskom pre budúce kontroly toho istého rotora.
O prístroji
Balanset-1A je dvojkanálový prenosný vyvažovač a analyzátor vibrácií. Vyvažuje rotory v jednej alebo dvoch rovinách vo vlastných ložiskách a tá istá sada funguje ako vibrometer a spektrálny analyzátor. Drvič, ventilátor, separátor alebo mulčovač sa vyvažuje rovnakým postupom ako na tejto stránke.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko je inžinier vibračnej analýzy a zakladateľ a generálny riaditeľ spoločnosti Vibromera. Viac než 15 rokov vyvažuje rotačné stroje priamo v prevádzke, a nie na skúšobnom stave: mulčovače, priemyselné ventilátory, drviče, odstredivky, hriadele a vretená. Práve z tejto práce vznikli prístroje Balanset — boli navrhnuté ako nástroj, ktorý si odborník môže vziať k stroju a použiť sám, priamo na mieste, nie ako laboratórne vybavenie. Vibromera bola založená v roku 2017 a od roku 2023 sídli v portugalskom Porte. Tu prebieha vývoj, montáž aj podpora radu Balanset. Vlajkovým prístrojom je Balanset-1A, prenosný analyzátor na vyvažovanie v jednej a v dvoch rovinách a na vibračnú diagnostiku. Nikolai sa osobne podieľa na zákazníckej podpore, na riešení náročných prípadov vyvažovania aj na vývoji softvéru. Pracuje so zákazníkmi po celom svete, v akomkoľvek jazyku.
