Storitve uravnoteženja ' Dvoletno (dinamično) uravnoteženje

Uravnoteženje v dveh ravninah (dinamično) — metoda, fizika in postopek na terenu

Če je rotor dovolj širok, da se neuravnoteženost na vsakem koncu razlikuje, ena sama korekcijska ravnina ne zadostuje. Dinamično uravnoteženje v dveh ravninah hkrati popravlja statično in parno komponento - z uporabo metoda koeficienta vpliva - tako da rotor deluje gladko po vsej dolžini in ne le na sredini.

Pridobite napravo Balanset-1A Vprašajte našega inženirja

Dvoravninsko dinamično uravnoteženje širokega rotorja z uporabo metode koeficienta vpliva

Na kratko: Dvoploščno (dinamično) uravnoteženje je potrebno vedno, kadar ima rotor statično neuravnoteženost in komponento para - kar pomeni, da je neuravnoteženost razporejena vzdolž osi gredi in ni skoncentrirana na enem disku. Za merjenje odziva rotorja na poskusne uteži, nameščene v vsako ravnino posebej, se uporabljata senzor vibracij na vsakem ohišju ležaja in laserski tahometer na gredi; naprava Balanset-1A nato hkrati v obeh ravninah določi natančno korekcijsko maso in kot. Odstranitev iz stroja ni potrebna - celoten postopek s štirimi serijami se pri delovni hitrosti in v lastnih ležajih rotorja opravi v manj kot eni uri za večino rotorjev.

Znaki, da je treba vaš rotor uravnotežiti v dveh ravninah

Korekcija v eni ravnini lahko utiša en ležaj, medtem ko se drugi še vedno trese. Če opazite katerega od teh vzorcev, je prava rešitev obdelava v dveh ravninah:

Vibracije na obeh ohišjih ležajev Različne amplitude ali faze na obeh koncih rotorja kažejo na porazdeljeno neuravnoteženost, ki je ni mogoče odpraviti z eno korekcijsko ravnino.

Ravnovesje izboljša eno stran, poslabša drugo Dodajanje teže v eni ravnini premakne tresljaje proti nasprotnemu ležišču - učbeniški znak za sestavni del para, ki zahteva delo v dveh ravninah.

Široki ali dolgi rotorji Bobni, široki rotorji, pogonske gredi in večstopenjski rotorji koncentrirajo maso na več osnih položajih vzdolž gredi.

Hitri rotorji z upogibanjem Pri povišanih vrtljajih upogibne oblike ločijo porazdelitev neuravnoteženosti; korekcija v eni ravnini lahko težavo na nasprotnem koncu dejansko okrepi. Če rotor deluje blizu kritične hitrosti ali nad njo, ga pred običajnim delom v dveh ravninah ovrednotite kot prožni rotor (ISO 21940-12).

Ponavljajoča se okvara ležaja na enem koncu Če kljub predhodnemu uravnoteženju še vedno odpove le en ležaj, je bil popravek verjetno izveden v napačni ravnini ali pa je bil izveden v eni ravnini, čeprav sta bila potrebna dva.

Trajne preostale vibracije po delu v eni ravnini Rotor, ki se še vedno trese po vožnji z eno ravnino, ima skoraj vedno parno neuravnoteženost, ki zahteva obdelavo z dvema ravninama.

Enoploščni in dvoploščni: kdaj potrebujete dve letali?

Izbira med eno in dvema korekcijskima ravninama je odvisna od geometrije rotorja in narave njegove neuravnoteženosti. Poznavanje treh vrst neuravnoteženosti vam pomaga pri takojšnji odločitvi.

Tri vrste neuravnoteženosti

Statična neuravnoteženost - masno središče se nahaja izven osi vrtenja, vendar je glavna vztrajnostna os vzporedna z njo. Zadostuje ena korekcijska ravnina: dodajte maso na težji strani in rotor je uravnotežen. Tipični rotorji: tanke jermenice, ozka brusilna kolesa, enoploščni ventilatorski diski.

Momentska neuravnoteženost - masno središče je na osi, glavna vztrajnostna os pa je nagnjena. Rotor se ne ziblje, temveč niha. Tega ni mogoče popraviti v eni ravnini; za izničenje nihajnega momenta sta potrebni dve enaki in nasprotni masi, oddaljeni 180° v dveh ločenih ravninah. Tipični rotorji: dolgi valjasti bobni, motorne armature, sklopi gredi.

Dinamična (kombinirana) neuravnoteženost - splošni primer: prisotne so tako statične kot parne komponente. Korekcija zahteva dve poljubno izbrani ravnini vzdolž gredi. Vsi pravi proizvodni rotorji spadajo v to kategorijo.

Izravnava na eni in na dveh ravninah: vodnik za odločanje
Faktor	Enoploščni (statični)	Dvo-ravninsko (dinamično)
Oblika rotorja	Tanek disk; osna širina je veliko manjša od premera	Široki rotor; osna širina je primerljiva s premerom ali večja od njega.
Vrsta neuravnoteženosti	Samo statična neuravnoteženost	Dvojno ali kombinirano (dinamično) neravnovesje
Razmerje L/D (osna dolžina / premer)	L/D < 0,5 (približno)	L/D ≥ 0.5 (togi rotor, ki deluje pod svojo prvo kritično hitrostjo). Blizu kritične hitrosti ali nad njo rotor najprej ovrednotite kot prožni rotor (ISO 21940-12) — samo uravnoteženje v dveh ravninah morda ne bo zadostovalo
Število senzorjev	1 senzor vibracij + 1 laserski tahometer	2 senzorja vibracij + 1 laserski tahometer
Število meritev	3 vožnje (izhodiščna + poskusna + korekcija)	4 serije (izhodiščna vrednost + poskus na ravnini 1 + poskus na ravnini 2 + popravek)
Korekcijske ravnine	1	2
Tipična oprema	Ozka kolesa ventilatorjev, jermenice, enostopenjski diski	Bobni, pogonske gredi, široki rotorji, večstopenjski rotorji, motorni rotorji
Standardna referenca	ISO 21940-11 (togi rotor v eni ravnini)	ISO 21940-11 (dvoploščni togi rotor)

Pravilo: če se vibracije rotorja, izmerjene na enem ležaju, spremenijo v nasprotni smeri od vibracij na drugem ležaju, ko premaknete poskusno utež, imate parno komponento in sta potrebni dve ravnini.

Zakaj široki rotorji izgubijo dinamično uravnoteženost — in koliko to stane

Pri izdelavi ali popravilu rotorja je masa le redko razporejena simetrično vzdolž njegove osi. Erozija razjeda en konec rotorja hitreje kot drugega; popravila zvarov dodajo material na eni osni postaji; nakopičeni izdelki se neenakomerno kopičijo vzdolž bobna. Rezultat ni le statično neravnovesje, temveč tudi par komponenta, ki ustvarja trenutek zibanja. Le hkratna korekcija v dveh ravninah odpravi obe. Ker centrifugalna sila narašča z kvadrat hitrosti vrtenja, postane skromna neuravnoteženost para pri 500 vrtljajih na minuto uničujoča sila pri 3.000 vrtljajih na minuto.

Ob neupoštevanju komponente para sta oba ležaja pri vsakem obratu izpostavljena povečanim dinamičnim obremenitvam. Ležaji se utrudijo, tesnila odpovedo, pritrdilni elementi popustijo, strukturne razpoke pa se širijo od montažnih nog navzven. Ekonomska izguba - ležaji, tesnila, izguba proizvodnje, delo v sili - običajno mnogokrat presega stroške ustreznega dela z dvema ravninama.

×10življenjska doba ležaja pri prepolovitvi vibracij

−70%tipičen padec vibracij po eni seansi

2popravljena letala, en obisk

4do konca: izhodiščna vrednost, poskus P1, poskus P2, preverjanje

Zakaj prepolovitev vibracij poveča življenjsko dobo ležaja

ISO 281 opredeljuje nazivno življenjsko dobo kotalnega ležaja kot L₁₀ = (C/P)^p, kjer je P dinamična obremenitev, ki jo prenaša ležaj, in eksponent p = 3 za kroglične in 10/3 za valjčne ležaje. Preostala neuravnoteženost je da se vrtilna radialna obremenitev P in amplituda vibracij neposredno sledita tej obremenitvi - zato se z zmanjšanjem vibracij na polovico prepolovi P in življenjska doba ležaja poveča za 2^p: približno 8× za kroglične ležaje in ~10× za valjčne ležaje (2^10/3 ≈ 10). Izračunajte svoje vrednosti v našem kalkulator življenjske dobe ležaja.

Izravnava v dveh ravninah - postopek korak za korakom na terenu

V sistemu Balanset-1A se uporablja metoda koeficienta vpliva. Dva senzorja vibracij in en laserski tahometer v celoti opredelijo rotor in rešijo obe ravnini korekcije v eni sami seji na kraju samem:

Namestite senzorje. Na vsako ohišje ležaja (ravnini 1 in 2) pritrdite merilnik pospeška vibracij, laserski tahometer pa usmerite v odsevni trak na gredi. Demontaža ni potrebna - rotor med postopkom deluje v normalnih delovnih pogojih.
Izmerite izhodiščno vrednost. Z enim zagonom pri polni obratovalni hitrosti se amplituda vibracij in fazni kot hkrati zabeležita na obeh lokacijah ležaja, kar daje začetne vektorje 1× RPM, ki določajo začetno stanje neuravnoteženosti v obeh ravninah.
V ravnini 1 dodajte poskusno utež. Znana masa je vpeta v označen kotni položaj v prvi korekcijski ravnini. V drugem poskusu se zajame, kako ta masa vpliva na vibracije pri oboje ležišč, kar daje dva od štirih koeficientov vpliva.
Premaknite preskusno utež na ravnino 2. Ista masa se prestavi na drugo korekcijsko ravnino in v drugem poskusu se zabeleži navzkrižni vpliv na obeh senzorjih. Naprava ima zdaj vse štiri koeficiente vpliva, ki so potrebni za sistem 2 × 2.
Naj naprava izračuna. Naprava Balanset-1A rešuje enačbe koeficienta vpliva v dveh ravninah ter izpisuje natančno korekcijsko maso in kotni položaj za vsako ravnino hkrati - ročna aritmetika ni potrebna.
Prilagodite popravke in jih preverite. Korekcijske uteži se namestijo na izračunana mesta na obeh ravninah. Končni preskus potrdi, da je preostala neuravnoteženost znotraj tolerance ISO 21940-11 za določeno stopnjo G, naprava Balanset-1A pa shrani dokumentirano poročilo o uravnoteženju.

Kaj uravnotežimo na dveh ravninah

Široki centrifugalni ventilatorji in puhala z dvojnim vstopom
Bobni za mlatenje in sekljanje kombajna
Pogonske gredi in kardanske gredi
Rotorji večstopenjskih črpalk in rotorji kompresorjev
Zvitki papirnih strojev in tiskarski valji/ valji za premazovanje
Vijačni transporterji in svedri, daljši od ~500 mm
Motorni rotorji in generatorski rotorji z veliko aksialno dolžino
Rotorji turbinskih polnilnikov in rotorji parnih turbin (preverjanje vibracij na terenu)
Vsak rotor, pri katerem se zaradi enosmerne korekcije en ležaj še vedno trese

Tolerance in standardi

ISO 21940-11 (prej ISO 1940-1) določa stopnje kakovosti uravnoteženja G0.4 do G4000 za toge rotorje. Za toge rotorje — tiste, ki delujejo precej pod svojo prvo kritično hitrostjo — razmerje aksialne dolžine proti premeru nad približno 0.5 običajno zahteva uravnoteženje v dveh ravninah. Rotor, ki deluje blizu kritične hitrosti ali nad njo, je treba najprej ovrednotiti kot prožni rotor po ISO 21940-12: morda bo zahteval uravnoteženje pri več hitrostih in v več kot dveh ravninah, zato običajno uravnoteženje togega rotorja v dveh ravninah lahko ne zadostuje. Dovoljena preostala neuravnoteženost na ravnino se izračuna kot:

U_na (g-mm) = e_na × m / 2, pri čemer je e_na = G × 9549 / n (mm/s × rpm → μm ekscentričnost), m je masa rotorja v kg, faktor 2 pa toleranco enakomerno razdeli med obe ravnini. Upoštevajte, da je enaka delitev praktičen približek za približno simetrične rotorje s korekcijskimi ravninami blizu ležajev — ne pa univerzalno pravilo razporeditve po ISO; ISO 21940-11 toleranco razporeja drugače pri asimetrični razporeditvi ravnin in ležajev.

Rotorji ventilatorjev so običajno uravnoteženi tako, da G6.3 ali G2.5 na ISO 14694; ciljna skupina so vretena natančnih obdelovalnih strojev in visokohitrostna turbinska oprema G1.0 ali finejše. Uporabite naš kalkulator preostalih neravnovesij pred začetkom dela ugotovite dopustno odstopanje za razred G, maso rotorja in delovno hitrost.

Balanset-1A — vaš popolni komplet za uravnoteženje na terenu

Dvoploščno dinamično uravnoteženje katerega koli togega rotorja - ventilatorjev, bobnov, pogonskih gredi, večstopenjskih črpalnih sklopov - je mogoče z enim samim prenosnim instrumentom: Balanset-1A. To je dvokanalni dinamični balanser in analizator vibracij, ki uravnoteži rotorje v lastnih ležajih, pri obratovalni hitrosti, z uporabo metode koeficienta vpliva - ena ravnina v treh vožnjah, dve ravnini v štirih vožnjah. Programska oprema izračuna natančno korekcijsko maso in kot za obe ravnini ter shrani poročilo.

Celoten komplet za uravnoteženje Balanset-1A s senzorji, laserskim tahometrom, tehtnico in kovčkom

Kaj je v celotnem kompletu

1.975 € · Celoten komplet, na zalogi, račun za DDV

Merilna enota vmesnika (USB, 2 kanala)
Dva vibracijska pospeškometra (4 m kabla, 10 m po izbiri)
Laserski tahometer / optični senzor faze (50-500 mm)
Magnetno stojalo za senzor
Digitalna tehtnica za poskusne in korekcijske uteži
Programska oprema za uravnoteženje in analizo v operacijskem sistemu Windows
Plastični transportni kovček

Oglejte si Balanset-1A Vprašajte našega inženirja

Priporočeno

Celoten komplet

Enota - 2 senzorja - laserski tahometer - magnetno stojalo - digitalna tehtnica - programska oprema - transportni kovček. Vse, kar je potrebno za začetek uravnoteženja dveh ravnin, je na voljo že iz škatle.

OEM

Komplet OEM

Enota - 2 senzorja - laserski tahometer - programska oprema. Za integratorje, ki že imajo stojalo, tehtnico in ohišje ali ki enoto vgradijo v tehtnico.

Ključne tehnične specifikacije
Parameter	Vrednost
Merilni kanali	2 (uravnoteženje v eni in dveh ravninah)
Območje hitrosti vibracij	0.2–80 mm/s RMS
Frekvenčno območje	5–1000 Hz (≤10% napaka amplitude nad 550 Hz)
Natančnost meritev	±5% od polnega merilnega območja
Metoda	3-preizkusna metoda koeficienta vpliva (1 ali 2 ravnini)
Analiza	Amplituda in faza pri 1×, FFT spekter in valovna oblika, shranjena poročila
Prenosnik	Ni vključeno (računalnik z operacijskim sistemom Windows, na voljo na zahtevo)

✓ Na zalogi✓ DHL Portugalska 35 €✓ DHL po vsem svetu 110 €✓ 2-letna garancija✓ Račun za DDV✓ Inženirska podpora

Realni primeri uravnoteženja dveh ravnin

Dvoploščno uravnoteženje mlatilnega bobna kombajna z napravo Balanset-1A

Kombinirani boben (2-ploščni)

Obe ravnini za korekcijo sta bili uravnoteženi v enem terenskem poskusu na kmetijskem kombajnu.

Dinamično uravnoteženje pogonske gredi v dveh ravninah pri delovni hitrosti

Pogonska gred (2-plošna)

Dinamično uravnoteženje dolge pogonske gredi s korekcijsko utežjo na vsaki čelni prirobnici.

Široka industrijska loputa ventilatorja z dvema ravninskima ravnovesjema in situ

Široka ročica izpušne naprave

Dvoploščna korekcija na širokem rotorju industrijskega izpušnega stroja, uravnoteženem na kraju samem.

Dvoploščno uravnoteženje - s terena

Postavitev za merjenje koeficienta vpliva v dveh ravninah z napravo Balanset-1A, ki prikazuje oba položaja senzorja

Nastavitev koeficienta vpliva

Dva senzorja in en laserski tahometer so postavljeni tako, da hkrati določajo obe ravnini korekcije.

Široki rotor je uravnotežen v lastnih ležajih na kraju samem brez odstranitve

Uravnoteženo na mestu

Rotor ostane v lastnih ležajih in se popravi pri delovni hitrosti - odstranitev ni potrebna.

Zaslon programske opreme Balanset-1A, ki prikazuje rezultate mase in kota dvoplastnega popravka

Obe ravnini sta rešeni

Korekcijska masa in kot sta izračunana za ravnini 1 in 2 hkrati v eni seji.

Poročilo o preverjanju preostale neuravnoteženosti sistema Balanset-1A po uravnoteženju v dveh ravninah

Potrjen rezultat

Končni preskus potrdi preostalo neuravnoteženost znotraj tolerance ISO 21940-11 na obeh ravninah.

Brezplačni kalkulatorji za uravnoteženje v dveh ravninah

Kalkulator poskusne teže Preostala neuravnoteženost (ISO 1940) Centrifugalna sila zaradi neuravnoteženosti Kalkulator življenjske dobe ležaja

Pogosta vprašanja o uravnoteženju dveh ravnin

Kdaj zadostuje uravnoteženje v eni ravnini?

Enoplošna korekcija zadostuje za tanke, diskaste rotorje - ozke rotorje, jermenice ali brusilna kolesa -, pri katerih je osna porazdelitev mase v bistvu enakomerna in je razmerje L/D manjše od približno 0,5. Takoj ko je rotor širok glede na njegov premer ali ko enoploščni potek izboljša en ležaj, medtem ko poslabša drugega, je potrebno dvoploščno uravnoteženje, da se odpravi komponenta para.

Kako deluje metoda koeficienta vpliva za dve ravnini?

Naprava pritrdi senzorje na oba položaja ležaja in meri vektor vibracij (amplituda + faza), ki ga povzroči vsaka poskusna namestitev uteži zaporedoma. Z dvema ravninama in dvema senzorjema dobimo štiri koeficiente vpliva - dva neposredna (v isti ravnini) in dva navzkrižna. Naprava Balanset-1A nato reši linearni sistem 2 × 2, da bi našla korekcijske mase, ki oba vektorja tresljajev hkrati spravijo na nič ali znotraj določene tolerance ISO.

Koliko meritev je potrebnih za delo v dveh ravninah?

Običajno štiri: ena osnovna izvedba, ena izvedba s preskusno utežjo na ravnini 1, ena izvedba z njo na ravnini 2 in ena končna preveritvena izvedba po namestitvi korekcijskih uteži. Če je prvi popravek zelo blizu popolnosti, je delo opravljeno v štirih izvedbah. Pri zapletenih rotorjih ali nenatančni namestitvi poskusne uteži bo morda potrebna druga ponovitev popravka, vendar je to redko, če se postopek pri napravi Balanset-1A izvaja pravilno.

Ali moram rotor odstraniti iz stroja?

Ne. Metoda koeficienta vpliva deluje v lastnih ležajih rotorja pri obratovalni hitrosti. Balanset-1A je prenosni terenski instrument - balansirni stroj ni potreben. Odstranitev je potrebna le, če rotorja ni mogoče varno zagnati na mestu s pritrjenimi poskusnimi utežmi ali če se zaradi drugih vzdrževalnih del demontaži ni mogoče izogniti.

Kateri razred kakovosti ravnotežja naj izberem za svoj rotor?

ISO 21940-11 razred G6.3 zajema večino splošnih industrijskih rotorjev; ventilatorji in puhala so običajno uravnoteženi z razredom G6.3 ali G2.5 po ISO 14694. Hitra vretena in natančna turbinska oprema so usmerjena v razred G1.0 ali manj. Naša spletna stran kalkulator preostalih neravnovesij pretvori vsako maso razreda G in rotorja v dovoljeno preostalo neuravnoteženost v gramih in milimetrih, razdeljeno na obe ravnini.

Ali lahko naša vzdrževalna ekipa z napravo Balanset-1A izvaja uravnoteženje v dveh ravninah?

Da. Balanset-1A je zasnovan tako, da ga lahko vzdrževalci uporabljajo brez posebnega usposabljanja. Njegova programska oprema vas po korakih vodi skozi vsako meritev, samodejno uporabi algoritem koeficienta vpliva ter izpiše korekcijsko maso in kot za vsako ravnino v preprostih številkah. Če naletite na nenavadno geometrijo rotorja ali želite pred začetkom potrditi svoj pristop, je na voljo naš forum skupnosti.

Spoznajte teorijo

Dvoravninsko uravnoteženje Dinamično uravnoteženje Uravnoteženje na terenu Ocene kakovosti uravnoteženja Preostala neuravnoteženost

Obe ravnini rešite v enem obisku - pri delovni hitrosti, brez odstranjevanja

Balanset-1A vas vodi skozi celoten postopek določanja koeficienta vpliva dveh ravnin: izhodiščna vrednost, preskus ravnine 1, preskus ravnine 2, popravek in preverjanje - vse to pri hitrosti delovanja, v lastnih ležajih rotorja. Dokumentirana preostala neuravnoteženost v skladu s standardi ISO 21940-11, ISO 14694 in API 610. Pripravljeno za odpremo.

Oglejte si Balanset-1A Postavite vprašanje na forumu

Dvoravninsko (dinamično) uravnoteženje