Pochopenie vyvažovania v teréne (vyvažovanie na mieste)
Definícia: Čo je vyvažovanie poľa?
Vyvažovanie v teréne, tiež známy ako vyvažovanie na mieste, je proces korekcie nevyváženosti rotora počas jeho behu vo vlastných ložiskách a nosnej konštrukcii, pri normálnej prevádzkovej rýchlosti alebo v jej blízkosti. Na rozdiel od vyvažovania v dielni, kde sa rotor odstráni a umiestni na špecializovaný vyvažovací stroj, vyvažovanie v teréne sa vykonáva na mieste s plne zmontovaným strojom.
Proces zvyčajne zahŕňa použitie prenosného analyzátora vibrácií na meranie amplitúdy a fázy vibrácií 1X (bežecká rýchlosť), pripojenie skúšobného závažia so známou hmotnosťou, opätovné meranie novej vibračnej odozvy a následné použitie týchto informácií na výpočet požadovaného korekčného závažia a jeho uhlového umiestnenia.
Prečo je vyvažovanie poľa potrebné?
Hoci je vyvažovanie v dielni vysoko presné, nedokáže zohľadniť všetky faktory, ktoré ovplyvňujú vyváženosť stroja v jeho prevádzkovom prostredí. Vyvažovanie v teréne je potrebné, keď je nevyváženosť spôsobená alebo sa dá opraviť len zohľadnením celej zostavy stroja. Medzi bežné dôvody patria:
- Nevyváženosť montáže: Konečná nevyváženosť stroja je súčtom nevyváženosti všetkých jeho rotujúcich komponentov (napr. obežné koleso, hriadeľ, spojka, kladka). Vyvažovanie poľa koriguje nevyváženosť celej zostavy naraz.
- Prevádzkové účinky: Nevyváženosť môže byť spôsobená faktormi, ktoré sa objavujú iba za normálnych prevádzkových podmienok, ako je tepelná deformácia rotora, aerodynamické sily alebo hydraulické sily. Tieto faktory nemožno replikovať na vyvažovacom stroji v dielni.
- Nahromadenie materiálu alebo opotrebenie: Pri strojoch ako ventilátory, dúchadlá a odstredivky môže nerovnomerné nahromadenie produktu alebo nerovnomerné opotrebovanie časom spôsobiť nevyváženosť. Vyvažovanie v teréne je jediný praktický spôsob, ako to napraviť bez kompletnej generálnej opravy.
- Nepraktickosť odstránenia: Pri veľmi veľkých strojoch, ako sú veľké priemyselné ventilátory alebo turbogenerátory, je demontáž rotora kvôli vyvažovaniu v dielni mimoriadne drahá a časovo náročná. Vyvažovanie v teréne je oveľa ekonomickejšie a rýchlejšie riešenie.
Proces vyvažovania polí (metóda koeficientu vplyvu)
Najbežnejšou metódou vyvažovania poľa je metóda koeficientu vplyvu, ktorý nasleduje po logickom, postupnom procese:
- Počiatočný beh: Stroj beží pri normálnej prevádzkovej rýchlosti a meria sa a zaznamenáva počiatočná amplitúda a fáza vibrácií 1X („vektor nevyváženosti“).
- Umiestnenie skúšobnej váhy: Stroj sa zastaví a skúšobné závažie so známou hmotnosťou sa bezpečne pripevní k rotoru v známej uhlovej polohe.
- Skúšobná prevádzka: Stroj sa znova spustí rovnakou rýchlosťou. Zmeria a zaznamená sa nová amplitúda a fáza vibrácií („vektor odozvy“).
- Výpočet: Zmena vektora vibrácií spôsobená skúšobným závažím sa používa na výpočet „koeficientu vplyvu“. Tento koeficient opisuje, o koľko sa vibrácie v meracom bode zmenia pri danej miere nevyváženosti v mieste korekcie. Analyzátor potom použije tento koeficient a počiatočný vektor nevyváženosti na výpočet presnej hmotnosti a uhla požadovaného korekčného závažia.
- Umiestnenie korekčnej hmotnosti: Stroj sa zastaví, skúšobné závažie sa odstráni a vypočítané konečné korekčné závažie sa trvalo pripevní pod stanoveným uhlom.
- Overovací chod: Stroj sa naposledy spustí, aby sa overilo, či boli vibrácie znížené na prijateľnú úroveň podľa noriem, ako napríklad ISO 20816-1.
Kľúčové aspekty a bezpečnostné opatrenia
Vyvažovanie poľa si vyžaduje zručnosť a starostlivé plánovanie. Ako je uvedené v normách ako napríklad ISO 21940-13, bezpečnosť je prvoradá.
- Bezpečnosť: Skúšobné a korekčné závažia musia byť bezpečne pripevnené, aby odolali odstredivým silám pri prevádzkovej rýchlosti. Prístup k stroju musí byť počas prevádzky kontrolovaný.
- Predpoklady: Pred pokusom o vyváženie zistite ďalšie možné príčiny vysokých vibrácií 1X, ako napríklad nesprávne zarovnanie, rezonancia alebo uvoľnenie, by sa mali vylúčiť.
- Prístrojové vybavenie: Proces vyžaduje analyzátor vibrácií schopný merať amplitúdu a fázu, ako aj fázový referenčný snímač (tachometer).