Pochopenie vyvažovania v teréne (vyvažovanie na mieste)
Vyvažovanie v teréne, tiež známy ako vyvažovanie na mieste, je proces opravy nevyváženosť of a rotor pričom beží na vlastných ložiskách a nosnej konštrukcii pri normálnej prevádzkovej rýchlosti alebo v jej blízkosti. Na rozdiel od vyvažovania v dielni, kde sa rotor demontuje a namontuje na špeciálny vyvažovací stroj, vyvažovanie sa vykonáva priamo na mieste pri úplne zmontovanom stroji. Ide o praktickú, bežnú formu vyvažovanie rotora pre tímy zodpovedné za údržbu a spoľahlivosť, pretože systém koriguje chod stroja priamo počas prevádzky.
1. Definícia: Čo je vyváženie za prevádzky (terénne vyváženie)?
V tomto procese sa zvyčajne používa prenosný analyzátor vibrácií na meranie amplitúda a fáza of the 1× (rýchlosť behu) vibrácie, pripevnite skúšobná hmotnosť so známou hmotnosťou, znovu zmerajte novú vibračnú odozvu a následne vypočítajte požadovanú korekčná hmotnosť a jeho uhlové umiestnenie. Keďže rotor zostáva vo svojich vlastných ložiskách, výsledok odráža skutočný prevádzkový stav stroja, a nie idealizovaný stav na vyvažovacom stojane.
Referenčná fáza je nevyhnutná: analyzátor musí vedieť kde Hriadeľ v každom okamihu prevádza vrchol vibrácie na uhol ťažiska. Tento údaj pochádza z tachometer spúšťa sa raz za otáčku, zvyčajne na základe signálu z pásu reflexná páska.
2. Prečo je potrebné vyvažovanie v teréne?
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 zostavy: Konečná nevyváženosť stroja je súčtom nevyváženosti všetkých jeho rotujúcich častí (oběžné koleso, hriadeľ, spojka(kladky, kliny a upevňovacie prvky). Vyvažovanie v teréne naraz odstraňuje nevyváženosť celej zostavy, vrátane drobných posunov, ktoré vznikli pri opätovnej montáži stroja.
- Prevádzkové dôsledky: Nerovnováha môže vzniknúť v dôsledku podmienok, ktoré sa prejavujú iba pri bežnej prevádzke, ako napríklad tepelné deformácie rotora, aerodynamické sily, alebo hydraulické sily. Tieto výsledky nie je možné dosiahnuť na bežnej vyvažovacej stroji v servise.
- Nahromadenie materiálu alebo opotrebenie: pre ventilátory, dúchadlá a odstredivky, nerovnomerné usadzovanie produktu alebo nerovnomerné opotrebovanie časom dochádza k vzniku nevyváženosti. Vyvažovanie v teréne je jediný praktický spôsob, ako tento problém odstrániť bez kompletnej generálnej opravy.
- Nerealizovateľnosť odstránenia: V prípade veľmi veľkých strojov – veľkých priemyselných ventilátorov, turbínových generátorov – je demontáž rotora na vyvažovanie v dielni mimoriadne nákladná a časovo náročná. Vyvažovanie priamo na mieste je oveľa úspornejším a rýchlejším riešením a tvorí základ kritérií pre vyvažovanie priamo na mieste v ISO 21940-13.
3. Proces vyvažovania v teréne (metóda vplyvového koeficientu)
Najbežnejšou metódou vyvažovania v teréne je metóda koeficientu vplyvu, ktorý sa riadi logickým a opakovateľným postupom:
- Počiatočný beh: stroj beží pri bežných prevádzkových otáčkach a počiatočná amplitúda a fáza vibrácií 1× — počiatočná nevyváženosť vektor — sa merajú a zaznamenávajú.
- Umiestnenie skúšobnej záťaže: Stroj je zastavený a na rotore je v známej uhlovej polohe pevne upevnená skúšobná záťaž so známou hmotnosťou.
- Skúšobná prevádzka: Stroj sa opäť spustí pri rovnakej rýchlosti. Zmerajú sa a zaznamenajú nové amplitúdy a fázy vibrácií (vektor odozvy).
- Výpočet: zmena vektora vibrácií spôsobená skúšobnou záťažou vedie k koeficient vplyvu, ktorý opisuje, o koľko sa menia vibrácie v mieste merania pri danej nevyváženosti v mieste korekcie. Analyzátor kombinuje tento koeficient s počiatočným vektorom – pomocou sčítanie vektorov — na výpočet presnej hodnoty a uhla potrebnej korekcie.
- Rozloženie váh pri korekcii: Stroj sa zastaví, skúšobná záťaž sa odstráni a vypočítaná korekčná záťaž sa natrvalo upevní v stanovenom uhle.
- Overovací chod: Stroj sa spustí ešte raz, aby sa overilo, či sa vibrácie znížili na prijateľnú úroveň v súlade s normami, ako sú ISO 20816-1, a že zvyšková nevyváženosť je v rámci zvolenej tolerancie.
Jednoduché rotory sa spracovávajú pomocou vyvažovanie v jednej rovine; dlhšie rotory, ktoré vykazujú zložku krútiaceho momentu, vyžadujú dvojrovinné (dynamické) vyvažovanie. A kalkulátor skúšobnej hmotnosti pomáha zvoliť bezpečnú a účinnú počiatočnú hmotnosť pre prvý skúšobný beh.
4. Vyvažovanie v teréne v praxi s pomocou prenosného analyzátora
V teréne sa celý uvedený postup vykonáva pomocou jediného ručného prístroja namiesto vyvažovacieho stojana. Prenosný dvojkanálový analyzátor, ako je napríklad Balanset-1A meria 1× amplitúdu a fázu na každom ložisku, automaticky vypočíta koeficienty vplyvu a navádza korekcie v jednej aj dvoch rovinách – následne overí zostatkovú nevyváženosť voči ISO 21940-11 stupne vyváženia a kvality. Vďaka tomu, že pracuje vo vlastných ložiskách stroja pri prevádzkovej rýchlosti, zachytáva skutočný prevádzkový stav – vrátane montážnych, tepelných a aerodynamických vplyvov –, ktorý dielenský stroj jednoducho nedokáže reprodukovať. Dodávaný optický laserový tachometer poskytuje fázovú referenciu raz za otáčku na základe malého kúska reflexnej pásky, takže okrem nalepenia pásky nie je potrebná žiadna ďalšia úprava hriadeľa.
5. Kľúčové hľadiská a bezpečnostné opatrenia
Vyvažovanie v teréne si vyžaduje zručnosť a dôkladné plánovanie. Ako sa uvádza v normách, ako sú ISO 21940-13, bezpečnosť je prvoradá.
- Bezpečnosť: Skúšobné a korekčné závažia musia byť upevnené dostatočne pevne, aby vydržali odstredivá sila pri prevádzkovej rýchlosti a prístup k stroju musí byť počas jeho prevádzky obmedzený.
- Predpoklady: Pred vyvážením vylúčte iné príčiny vysokých vibrácií 1× — nesprávne zarovnanie, rezonancia, a ohnutý hriadeľ, alebo mechanické uvoľnenosť — pretože vyvažovanie nemôže vyriešiť problém, ktorý v skutočnosti nie je nerovnováhou.
- Prístrojové vybavenie: Na túto prácu je potrebný analyzátor schopný merať amplitúdu a fázu, ako aj senzor slúžiaci ako fázová referenčná značka (tachometer). Opakovateľnosť meraní závisí od správneho upevnenia senzora a čistého, spoľahlivého impulzu z tachometra.
- Stabilita rýchlosti: Stroj musí počas každého cyklu udržiavať konštantnú rýchlosť; kolísanie rýchlosti narúša fázové údaje, na ktorých spočíva celý výpočet.
