Pochopenie vyvažovania in situ
Definícia: Čo je to vyvažovanie na mieste?
Vyvažovanie na mieste (z latinčiny “in situ”, čo znamená “na mieste”) je prax vyvažovanie rotor, kým zostáva nainštalovaný vo svojom stroji, na svojom normálnom prevádzkovom mieste a za skutočných prevádzkových podmienok. Toto sa tiež bežne označuje ako vyvažovanie poľa, vyvažovanie na mieste alebo vyvažovanie na mieste.
Namiesto demontáže rotora a jeho prepravy do špecializovaného vyvažovací stroj V dielni technici prinesú prenosné zariadenia na meranie a analýzu vibrácií na miesto, kde sa stroj nachádza, a vykonajú vyvažovací postup bez demontáže.
Výhody vyvažovania na mieste
Vyvažovanie na mieste sa stalo preferovanou metódou pre prevažnú väčšinu vyvažovania priemyselných strojov vďaka svojim početným praktickým a technickým výhodám:
1. Nie je potrebná žiadna demontáž
Najzrejmejšou výhodou je, že rotor nie je potrebné zo stroja vyberať. Tým sa eliminuje:
- Náklady na prácu pri demontáži a opätovnej montáži zariadenia
- Riziko poškodenia počas demontáže, prepravy a opätovnej inštalácie
- Časové oneskorenie spojené s prepravou rotora do vyvažovacej dielne
- Možnosť vzniku nových problémov počas opätovnej montáže (nesprávne zarovnanie, nesprávny krútiaci moment atď.)
2. Vyvažovanie za skutočných prevádzkových podmienok
Toto je azda najvýznamnejšia technická výhoda. Vyvažovanie na mieste zodpovedá za:
- Skutočná tuhosť ložiska: Skutočné ložiská a ich inštalované charakteristiky tuhosti ovplyvňujú, ako rotor reaguje na nevyváženosť, ktorá sa môže výrazne líšiť od idealizovaných podmienok v dielni.
- Vplyvy základov a nosných konštrukcií: Flexibilita základne, rámu a montážnej konštrukcie stroja ovplyvňuje vibrácie. Tieto vplyvy sa automaticky započítavajú do vyvažovania na mieste.
- Prevádzková teplota: Tepelná rozťažnosť a vplyv teploty na vôle ložísk sú prítomné počas vyvažovania na mieste, ale chýbajú v prostredí chladiarenskej dielne.
- Procesné zaťaženia: V prípade zariadení, ako sú čerpadlá a ventilátory, aerodynamické alebo hydraulické sily prítomné počas skutočnej prevádzky ovplyvňujú stav rovnováhy rotora.
- Zmontované uloženie a vôle: Presný spôsob, akým komponenty do seba zapadajú v ich konečnej montáži, ovplyvňuje rovnováhu a to sa zachytáva metódami in situ.
3. Skrátené prestoje
Vyvažovanie na mieste sa často dá dokončiť v priebehu niekoľkých hodín, zatiaľ čo demontáž rotora, jeho vyváženie v dielni a opätovná inštalácia môže trvať dni alebo týždne. V prípade kritických výrobných zariadení sa toto skrátenie prestojov priamo premieta do zvýšenia produktivity a zníženia straty príjmov.
4. Nižšie náklady
Eliminácia nákladov na dopravu, prácu v dielni a demontáž robí vyvažovanie na mieste výrazne úspornejším pre väčšinu aplikácií.
5. Okamžité overenie
Po inštalácii korekčné závažia, stroj je možné okamžite spustiť a výsledky overiť v skutočných prevádzkových podmienkach. Ak je potrebné ďalšie nastavenie, je možné ho vykonať okamžite bez ďalšej demontáže.
Kedy je najvhodnejšie vyvažovanie na mieste
Hoci je vyvažovanie na mieste široko použiteľné, je obzvlášť výhodné v týchto situáciách:
- Veľké stroje: Zariadenia, ktorých demontáž a preprava je náročná alebo nákladná, ako napríklad veľké ventilátory, dúchadlá a drviče.
- Trvalo namontované rotory: Rotory, ktoré sú zostavené na mieste a nie sú určené na jednoduché odstránenie.
- Vybavenie v teréne: Stroje na odľahlých miestach, kde by bola preprava do dielne nepraktická.
- Núdzové opravy: Situácie, v ktorých je rýchla obratnosť kľúčová pre obnovenie výroby.
- Bežná údržba: Pravidelné vyváženie na korekciu nevyváženosti spôsobenej opotrebovaním, nahromadením alebo eróziou.
- Zákazkové alebo neštandardné vybavenie: Stroje, ktoré by sa nezmestili do štandardného vybavenia vyvažovacej dielne.
Proces vyvažovania in situ
Postup sa riadi štandardom metóda koeficientu vplyvu, prispôsobené poľnému prostrediu:
Krok 1: Počiatočné posúdenie
Pred začatím overte, či nevyváženosť je to skutočný problém. Skontrolujte ďalšie mechanické problémy, ako napríklad nesprávne zarovnanie, uvoľnenosť, alebo chyby ložísk čo by mohlo byť chybne diagnostikované ako nerovnováha.
Krok 2: Inštalácia senzorov
Pripevnite vibračné senzory (zvyčajne akcelerometre) k ložiskovým telesám stroja pomocou magnetov, čapov alebo lepidla. Nainštalujte tachometer alebo kľúčový fázor na zabezpečenie referenčného signálu fázy raz za otáčku.
Krok 3: Počiatočné meranie
Nechajte stroj bežať pri jeho normálnej prevádzkovej rýchlosti a zaznamenajte počiatočné vektory vibrácií.
Krok 4: Skúšobné behy s váhou
Vykonajte jeden alebo viac skúšobná hmotnosť beží podľa požiadaviek metódy vyvažovania (jednorovinné, dvojrovinné atď.).
Krok 5: Výpočet a inštalácia korekcií
Prenosný vyvažovací prístroj vypočíta potrebné korekčné závažia. Tie sa potom natrvalo inštalujú pridaním závaží (ako sú napríklad navarovacie záplaty, závažia priskrutkované k skrutkám alebo závažia na upevňovacie skrutky) alebo odstránením materiálu (vŕtaním alebo brúsením).
Krok 6: Overenie
Bež finále overovací chod aby sa potvrdilo, že vibrácie boli znížené na prijateľnú úroveň.
Zariadenia na vyvažovanie na mieste
Moderné prenosné prístroje umožnili praktické a dostupné vyvažovanie na mieste:
- Prenosné vyvažovacie prístroje: Ľahké zariadenia napájané batériou, ktoré kombinujú meranie vibrácií, fázovú detekciu a výpočty vyváženia v prenosnom alebo prenosnom balení.
- Akcelerometre: Piezoelektrické alebo MEMS akcelerometre s magnetickými základňami pre jednoduché pripevnenie a odstránenie.
- Tachometre: Optické alebo magnetické senzory, ktoré poskytujú fázový referenčný signál.
- Záťažové súpravy: Sortiment závaží s upínacím, skrutkovacím alebo lepiacim systémom na dočasné skúšobné závažia a trvalé korekčné inštalácie.
Výzvy a úvahy
Hoci je vyvažovanie na mieste veľmi výhodné, predstavuje aj určité výzvy:
1. Prístup k korekčným rovinám
Korekčné roviny rotora musia byť počas montáže stroja prístupné. Na niektorých zariadeniach je potrebné odstrániť ochranné kryty alebo kryty, aby sa dosiahli vyvažovacie plochy.
2. Faktory prostredia
Terénne podmienky (extrémne teploty, nečistoty, hluk, vibrácie z blízkych zariadení) môžu v porovnaní s kontrolovaným prostredím v dielni skomplikovať merania.
3. Bezpečnostné obavy
Práca na obsluhe strojov vyžaduje prísne bezpečnostné protokoly. Technici musia zabezpečiť, aby boli skúšobné závažia bezpečne upevnené a aby všetci pracovníci dodržiavali bezpečnú vzdialenosť od rotujúcich komponentov.
4. Mechanické problémy
Ak má stroj základné mechanické problémy (mäkká pätka, nesprávne zarovnanie, uvoľnené upevnenia), musia sa pred vyvážením opraviť. Podmienky na mieste sťažujú odhalenie a odstránenie niektorých z týchto problémov.
5. Obmedzenia extrémnej presnosti
Pre aplikácie vyžadujúce extrémne prísne tolerancie vyváženia (ako sú presné brúsky alebo vysokorýchlostné vretená) môže byť stále výhodnejšie vyvažovanie v dielni na špecializovaných strojoch alebo sa môže použiť v kombinácii s vyvažovaním na mieste.
Porovnanie: Vyvažovanie na mieste vs. vyvažovanie v dielni
| Aspekt | Vyvažovanie na mieste | Vyvažovanie obchodu |
|---|---|---|
| Vyžaduje sa demontáž | Nie | Áno |
| Prevádzkové podmienky | Skutočné podmienky | Idealizované podmienky |
| Doba obratu | Hodiny | Dni až týždne |
| Cena | Nižšie | Vyššia |
| Presnosť | Dobrý | Vynikajúce |
| Použiteľnosť | Väčšina strojov | Malé až stredné rotory |
Priemyselné štandardy a osvedčené postupy
Vyvažovanie in situ je uznávané a pokryté medzinárodnými normami, ako napríklad ISO 21940-13, ktorá poskytuje kritériá a záruky pre vyvažovanie stredných a veľkých rotorov in situ. Dodržiavanie týchto noriem zabezpečuje bezpečnosť, účinnosť a konzistentné výsledky.