Razumevanje uravnoteženja na terenu (uravnoteženje na terenu)
Izravnava na terenu, znan tudi kot uravnoteženje na kraju samem, je postopek popravljanja neravnovesje o rotor medtem ko deluje na svojih lastnih ležajih in podporni konstrukciji z normalno delovno hitrostjo ali blizu nje. V nasprotju z uravnoteženjem v delavnici, kjer se rotor odstrani in namesti na poseben balansirni stroj, uravnoteženje na terenu se izvede na kraju samem s popolnoma sestavljenim strojem. To je praktična, vsakodnevna oblika uravnoteženje rotorja za ekipe za vzdrževanje in zanesljivost, saj popravlja stroj med njegovim delovanjem.
1. Opredelitev: Kaj je uravnoteženje polja?
Pri tem postopku se običajno uporablja prenosni analizator vibracij za merjenje amplituda in . faza 1× (hitrost teka) vibracije, priložite poskusna teža znane mase, ponovno izmerite nov vibracijski odziv in nato izračunajte zahtevano korekcijska teža in njegovo kotno postavitev. Ker rotor ostane v lastnih ležajih, rezultat odraža dejansko stanje stroja v teku in ne idealiziranega stanja na izravnalnem stojalu.
Fazna referenca je nepogrešljiva: analizator mora poznati kjer je gredi v vsakem trenutku, da se vrh vibracij pretvori v kot težke točke. Ta referenca izhaja iz tahometer se sproži enkrat na obrat, običajno s trakom odsevni trak.
2. Zakaj je potrebno uravnoteženje polja?
Čeprav je uravnoteženje v delavnici zelo natančno, ne more upoštevati vseh dejavnikov, ki vplivajo na uravnoteženost stroja v njegovem delovnem okolju. Uravnoteženje na terenu je potrebno, kadar je neuravnoteženost posledica ali jo je mogoče odpraviti le z upoštevanjem celotnega sklopa stroja. Pogosti razlogi vključujejo:
- Neuravnoteženost sklopa: končna neuravnoteženost stroja je vsota neuravnoteženosti vseh njegovih vrtečih se komponent (rotor, gred, sklopka, jermenica, ključi in pritrdilni elementi). Izravnava na terenu odpravi neuravnoteženost celotnega sklopa naenkrat, vključno z manjšimi premiki, ki so nastali pri ponovnem sestavljanju stroja.
- Operativni učinki: neravnovesje lahko nastane zaradi pogojev, ki se pojavijo le pri normalnem delovanju, kot so toplotno popačenje rotorja, aerodinamične sileali hidravlične sile. Teh ni mogoče ponoviti na stroju za uravnoteženje v trgovini.
- kopičenje ali obraba materiala: za ventilatorje, puhala in centrifuge, neenakomerno kopičenje izdelkov ali neenakomerno nositi povzroča, da se sčasoma razvije neravnovesje. Izravnava na terenu je edini praktični način za odpravo tega brez popolnega remonta.
- Nepraktičnost odstranitve: pri zelo velikih strojih - velikih industrijskih ventilatorjih, turbinskih generatorjih - je odstranitev rotorja za uravnoteženje v delavnici zelo draga in zamudna. Izravnava na terenu je veliko bolj ekonomična in hitrejša rešitev in je osnova za merila in situ v ISO 21940-13.
3. Postopek uravnoteženja polja (metoda koeficienta vpliva)
Najpogostejša metoda za uravnoteženje polja je metoda vplivnih koeficientov, ki sledi logičnemu in ponovljivemu zaporedju:
- Začetni zagon: stroj deluje z normalno delovno hitrostjo, začetna amplituda in faza vibracij 1× - začetno neuravnoteženost se izmerijo in zabeležijo.
- Postavitev poskusne uteži: stroj se ustavi in na rotor se v znanem kotnem položaju varno pritrdi poskusna utež znane mase.
- Poskusna vožnja: stroj ponovno zažene z enako hitrostjo. Izmerita in zabeležita se nova amplituda in faza vibracij (vektor odziva).
- Izračun: sprememba vektorja vibracij, ki jo povzroči poskusna utež, daje koeficient vpliva, ki opisuje, za koliko se spremenijo vibracije na merilni točki za določeno neuravnoteženost na mestu korekcije. Analizator združi ta koeficient z začetnim vektorjem - z uporabo seštevanje vektorjev - za izračun natančne mase in kota zahtevanega popravka.
- Postavitev korekcijske uteži: se stroj ustavi, odstrani se poskusna utež in izračunana korekcijska utež se trajno pritrdi pod določenim kotom.
- Preverjanje poteka: stroj se še zadnjič zažene, da se potrdi, da so vibracije padle na sprejemljivo raven, v skladu s standardi, kot so ISO 20816-1, in da je preostala neuravnoteženost je v okviru izbrane tolerance.
Enostavni rotorji se upravljajo z uravnoteženje v eni ravnini; daljši rotorji, pri katerih se pojavlja par komponent, zahtevajo dvoravninsko (dinamično) uravnoteženje. A kalkulator poskusne teže pomaga izbrati varno in učinkovito začetno maso za prvo poskusno vožnjo.
4. Izravnava polj v praksi s prenosnim analizatorjem
Na terenu se celotna zgornja zanka izvede z enim samim instrumentom, ki se prenaša ročno, in ne z balansirnim stojalom. Prenosni dvokanalni analizator, kot je npr. Balanset-1A izmeri 1× amplitudo in fazo na vsakem ležaju, samodejno izračuna koeficiente vpliva ter vodi eno- in dvoploščne popravke - nato preveri preostalo neuravnoteženost glede na ISO 21940-11 ocene kakovosti in ravnotežja. Deluje v lastnih ležajih stroja pri obratovalni hitrosti in zajame resnično stanje delovanja - vključno z montažnimi, toplotnimi in aerodinamičnimi učinki -, ki ga stroj v prodajalni preprosto ne more ponoviti. Optični laserski tahometer, ki je priložen, zagotavlja fazno referenco enkrat na obrat iz majhnega koščka odsevnega traku, zato ni potrebna nobena priprava gredi razen traku.
5. Ključni premisleki in zaščitni ukrepi
Uravnoteženje na terenu zahteva spretnost in skrbno načrtovanje. Kot je opisano v standardih, kot so ISO 21940-13, varnost je najpomembnejša.
- Varnost: preskusne in korekcijske uteži morajo biti pritrjene dovolj trdno, da vzdržijo centrifugalna sila pri obratovalni hitrosti, dostop do stroja pa mora biti nadzorovan med delovanjem stroja.
- Predpogoji: pred uravnoteženjem izključite druge vzroke za visoke 1× vibracije - neusklajenost, resonanca, a upognjena gred, ali mehansko ohlapnost - ker z uravnoteženjem ni mogoče odpraviti težave, ki dejansko ni neuravnotežena.
- Instrumentacija: delo zahteva analizator, ki lahko meri amplitudo in fazo, ter senzor za merjenje faze (tahometer). Ponovljive meritve so odvisne od dosledne namestitve senzorja in čistega, zanesljivega impulza tahometra.
- Stabilnost hitrosti: stroj mora imeti med vsakim preskusom stalno hitrost; nihanje hitrosti poškoduje fazne podatke, na katerih temelji celoten izračun.
