Pregled

V praksi se uravnoteženje rotorja skoraj nikoli ne zreducira na preprost izračun in namestitev korekcijske uteži. Formalno je algoritem dobro znan in instrument vse izračune izvede samodejno, vendar je končni rezultat veliko bolj odvisen od obnašanja samega objekta kot od naprave za uravnoteženje. Zato se v resničnem delu nenehno pojavljajo situacije, ko uravnoteženje “ne deluje”, koeficienti vpliva se spreminjajo, vibracije postanejo nestabilne in rezultat ni ponovljiv iz enega preizkusa v drugega.

Linearne in nelinearne vibracije, njihove značilnosti in metode uravnoteženja

Uspešno uravnoteženje zahteva razumevanje, kako se predmet odziva na dodajanje ali odvzem mase. V tem kontekstu igrajo koncepti linearnih in nelinearnih objektov ključno vlogo. Razumevanje, ali je objekt linearen ali nelinearen, omogoča izbiro pravilne strategije uravnoteženja in pomaga doseči želeni rezultat.

Linearni objekti imajo na tem področju posebno mesto zaradi svoje predvidljivosti in stabilnosti. Omogočajo uporabo preprostih in zanesljivih diagnostičnih in uravnoteženih metod, zaradi česar je njihova študija pomemben korak v diagnostiki vibracij.

Linearni vs nelinearni objekti

Večina teh težav izvira iz temeljne, a pogosto podcenjene razlike med linearnimi in nelinearnimi objekti. Linearni objekt je z vidika uravnoteženja sistem, v katerem je pri konstantni hitrosti vrtenja amplituda vibracij sorazmerna s količino neuravnoteženosti, faza vibracij pa sledi kotnemu položaju neuravnotežene mase na strogo predvidljiv način. V teh pogojih je koeficient vpliva konstantna vrednost. Vsi standardni algoritmi dinamičnega uravnoteženja, vključno s tistimi, ki so implementirani v Balanset-1A, so zasnovani prav za takšne objekte.

Pri linearnem objektu je postopek uravnoteženja predvidljiv in stabilen. Namestitev poskusne uteži povzroči sorazmerno spremembo amplitude in faze vibracij. Ponavljajoči se zagoni dajo enak vektor vibracij, izračunana korekcijska utež pa ostane veljavna. Takšni objekti so zelo primerni tako za enkratno uravnoteženje kot za serijsko uravnoteženje z uporabo shranjenih vplivnih koeficientov.

Nelinearni objekt se obnaša bistveno drugače. Krši se sama osnova izračuna uravnoteženja. Amplituda vibracij ni več sorazmerna z neuravnoteženostjo, faza postane nestabilna, vplivni koeficient pa se spreminja glede na maso poskusne uteži, način delovanja ali celo čas. V praksi se to kaže kot kaotično obnašanje vektorja vibracij: po namestitvi poskusne uteži je lahko sprememba vibracij premajhna, pretirana ali preprosto neponovljiva.

Kaj so linearni objekti?

Linearni objekt je sistem, kjer so vibracije neposredno sorazmerne z velikostjo neravnovesja.

Linearni objekt je v kontekstu uravnoteženja idealiziran model, za katerega je značilna premo sorazmerna povezava med velikostjo neravnovesja (neuravnotežena masa) in amplitudo vibracij. To pomeni, da se bo, če se neravnovesje podvoji, podvojila tudi amplituda vibracij, pod pogojem, da hitrost vrtenja rotorja ostane konstantna. Nasprotno pa zmanjšanje neravnovesja sorazmerno zmanjša vibracije.

Za razliko od nelinearnih sistemov, kjer se obnašanje predmeta lahko razlikuje glede na številne dejavnike, linearni objekti omogočajo visoko stopnjo natančnosti z minimalnim naporom.

Poleg tega služijo kot osnova za usposabljanje in vadbo za uravnoteženje. Razumevanje principov linearnih objektov pomaga razviti veščine, ki jih je mogoče kasneje uporabiti v bolj zapletenih sistemih.

Grafična predstavitev linearnosti

Predstavljajte si graf, kjer vodoravna os predstavlja velikost neuravnotežene mase (neravnovesja), navpična os pa amplitudo vibracij. Za linearni objekt bo ta graf premica, ki poteka skozi izhodišče (točko, kjer sta tako velikost neravnovesja kot amplituda vibracij nič). Naklon te črte označuje občutljivost objekta na neravnovesje: bolj strm kot je naklon, večje so vibracije pri istem neravnovesju.

Graf 1: Razmerje med amplitudo vibracij (µm) in neuravnoteženo maso (g)

Graf 1 ponazarja razmerje med amplitudo vibracij (µm) linearnega balansirnega predmeta in neuravnoteženo maso (g) rotorja. Proporcionalni koeficient je 0,5 µm/g. Če preprosto delimo 300 s 600, dobimo 0,5 µm/g. Pri neuravnoteženi masi 800 g (UM=800 g) bo tresenje 800 g * 0,5 µm/g = 400 µm. Upoštevajte, da to velja pri konstantni hitrosti rotorja. Pri drugačni hitrosti vrtenja bo koeficient drugačen.

Ta sorazmernostni koeficient se imenuje vplivni koeficient (koeficient občutljivosti) in ima dimenzijo µm/g ali, v primerih neuravnoteženosti, µm/(g*mm), kjer je (g*mm) enota neuravnoteženosti. S poznavanjem koeficienta vpliva (IC) je mogoče rešiti tudi inverzni problem, in sicer določitev neuravnotežene mase (UM) na podlagi velikosti vibracij. Če želite to narediti, delite amplitudo vibracij z IC.

Na primer, če je izmerjena vibracija 300 µm in je znani koeficient IC=0,5 µm/g, delite 300 z 0,5, da dobite 600 g (UM=600 g).

Koeficient vpliva (IC): ključni parameter linearnih objektov

Kritična značilnost linearnega objekta je vplivni koeficient (IC). Numerično je enak tangenti kota naklona črte na grafu vibracij glede na neravnovesje in kaže, za koliko se spremeni amplituda vibracij (v mikronih, µm), ko se v določeni korekcijski ravnini pri določeni hitrosti rotorja doda enota mase (v gramih, g). Z drugimi besedami, IC je mera občutljivosti objekta na neravnovesje. Njegova merska enota je µm/g ali, ko je neravnovesje izraženo kot produkt mase in polmera, µm/(g*mm).

IC je v bistvu "potna" lastnost linearnega objekta, ki omogoča napovedovanje njegovega obnašanja, ko se masa doda ali odvzame. Poznavanje IC omogoča reševanje tako neposrednega problema – določanja magnitude vibracij za dano neravnovesje – kot inverznega problema – izračuna magnitude neravnovesja iz izmerjenih vibracij.

Neposredna težava:

Inverzna težava:

Faza vibracij v linearnih objektih

Poleg amplitude vibracije označuje tudi njihova faza, ki označuje položaj rotorja v trenutku največjega odstopanja od ravnotežnega položaja. Za linearni objekt je tudi faza vibracij predvidljiva. Je vsota dveh kotov:

1. Kot, ki določa položaj celotne neuravnotežene mase rotorja. Ta kot označuje smer, v kateri je koncentrirano primarno neuravnoteženje.
2. Argument vplivnega koeficienta. To je konstanten kot, ki označuje dinamične lastnosti objekta in ni odvisen od velikosti ali kota namestitve neuravnotežene mase.

Tako je s poznavanjem argumenta IC in merjenjem faze vibracij mogoče določiti kot namestitve neuravnotežene mase. To omogoča ne samo izračun velikosti korekcijske mase, temveč tudi njeno natančno namestitev na rotorju za doseganje optimalnega ravnovesja.

Uravnoteženje linearnih objektov

Pomembno je omeniti, da za linearni objekt tako določen vplivni koeficient (IC) ni odvisen od velikosti ali kota namestitve poskusne mase niti od začetne vibracije. To je ključna značilnost linearnosti. Če IC ostane nespremenjen, ko se spremenijo parametri poskusne mase ali začetne vibracije, lahko z gotovostjo trdimo, da se predmet obnaša linearno znotraj obravnavanega območja neravnovesij.

Koraki za uravnoteženje linearnega predmeta

1. Merjenje začetnih vibracij: Prvi korak je merjenje vibracij v začetnem stanju. Določena sta amplituda in kot nihanja, ki kažeta smer neuravnoteženosti.
2. Namestitev poskusne mase: Na rotor je nameščena masa znane teže. To pomaga razumeti, kako se predmet odziva na dodatne obremenitve, in omogoča izračun parametrov vibracij.
3. Ponovno merjenje vibracij: Po namestitvi poskusne mase se izmerijo novi parametri nihanja. Če jih primerjamo z začetnimi vrednostmi, je mogoče ugotoviti, kako masa vpliva na sistem.
4. Izračun korekcijske mase: Na podlagi merilnih podatkov se določi masa in kot namestitve korekcijske uteži. Ta utež je nameščena na rotorju, da odpravi neravnovesje.
5. Končno preverjanje: Po namestitvi korekcijske uteži je treba tresljaje znatno zmanjšati. Če preostale vibracije še vedno presegajo sprejemljivo raven, lahko postopek ponovite.

Nadomestna kratka koda:

Naprave

Prenosni balanser in analizator vibracij Balanset-1A

$2,370.31 + DDV (če je primerno)

Deli

Senzor vibracij

$108.01 + DDV (če je primerno)

Deli

Optični senzor (laserski tahometer)

$148.82 + DDV (če je primerno)

Naprave

Balanset-4

$8,164.66 + DDV (če je primerno)

Deli

Magnetno stojalo velikosti 60 kgf

$55.21 + DDV (če je primerno)

Deli

Reflektivni trak

$12.00 + DDV (če je primerno)

Naprave

Dinamični balanser "Balanset-1A" OEM

$2,082.27 + DDV (če je primerno)

Serijsko uravnoteženje in shranjeni koeficienti

Serijsko uravnoteženje si zasluži posebno pozornost. Lahko znatno poveča produktivnost, vendar le, če se uporablja za linearne, vibracijsko stabilne objekte. V takih primerih se lahko vplivni koeficienti, pridobljeni na prvem rotorju, ponovno uporabijo za naslednje enake rotorje. Vendar pa se takoj, ko se spremeni togost nosilca, hitrost vrtenja ali stanje ležaja, ponovljivost izgubi in serijski pristop preneha delovati.

Nelinearni objekti: Ko se teorija razlikuje od prakse

Kaj je nelinearni objekt?

Nelinearni objekt je sistem, kjer amplituda vibracij ni sorazmerna z velikostjo neravnovesja. Za razliko od linearnih objektov, kjer je razmerje med vibracijami in maso neuravnoteženosti predstavljeno z ravno črto, lahko v nelinearnih sistemih to razmerje sledi zapletenim trajektorijam.

V resničnem svetu se vsi predmeti ne obnašajo linearno. Nelinearni predmeti kažejo razmerje med neravnovesjem in vibracijami, ki ni neposredno sorazmerno. To pomeni, da koeficient vpliva ni konstanten in se lahko spreminja glede na več dejavnikov, kot so:

• Velikost neravnovesja: Povečanje neravnovesja lahko spremeni togost nosilcev rotorja, kar vodi do nelinearnih sprememb vibracij.
• Hitrost vrtenja: Pri različnih vrtilnih hitrostih se lahko vzbudijo različni resonančni pojavi, kar povzroči tudi nelinearno obnašanje.
• Prisotnost zračnosti in vrzeli: Odmiki in vrzeli v ležajih in drugih povezavah lahko pod določenimi pogoji povzročijo nenadne spremembe v vibracijah.
• Temperatura: Temperaturne spremembe lahko vplivajo na lastnosti materiala in posledično na lastnosti vibracij predmeta.
• Zunanje obremenitve: Zunanje obremenitve, ki delujejo na rotor, lahko spremenijo njegove dinamične značilnosti in povzročijo nelinearno obnašanje.

Zakaj so nelinearni predmeti izziv?

Nelinearnost uvaja številne spremenljivke v proces uravnoteženja. Uspešno delo z nelinearnimi objekti zahteva več meritev in kompleksnejšo analizo. Na primer, standardne metode, ki se uporabljajo za linearne objekte, ne dajejo vedno natančnih rezultatov za nelinearne sisteme. To zahteva globlje razumevanje fizike procesa in uporabo specializiranih diagnostičnih metod.

Znaki nelinearnosti

Nelinearni objekt je mogoče prepoznati po naslednjih znakih:

• Nesorazmerne spremembe vibracij: Ko se neravnovesje poveča, lahko vibracije rastejo hitreje ali počasneje, kot je pričakovano za linearni predmet.
• Fazni premik v vibracijah: Faza vibracij se lahko nepredvidljivo spremeni z variacijami v neravnovesju ali hitrosti vrtenja.
• Prisotnost harmonikov in subharmonikov: Vibracijski spekter lahko kaže višje harmonike (kratnike rotacijske frekvence) in subharmonike (delke rotacijske frekvence), kar kaže na nelinearne učinke.
• Histereza: Amplituda vibracij je lahko odvisna ne le od trenutne vrednosti neravnovesja, temveč tudi od njegove zgodovine. Na primer, ko se neravnovesje poveča in nato zmanjša nazaj na začetno vrednost, se amplituda vibracij morda ne bo vrnila na prvotno raven.

Nelinearnost uvaja številne spremenljivke v proces uravnoteženja. Za uspešno delovanje je potrebnih več meritev in kompleksne analize. Na primer, standardne metode, ki se uporabljajo za linearne objekte, ne dajejo vedno natančnih rezultatov za nelinearne sisteme. To zahteva globlje razumevanje procesne fizike in uporabo specializiranih diagnostičnih metod.

Grafična predstavitev nelinearnosti

Na grafu vibracij v primerjavi z neuravnoteženostjo je nelinearnost razvidna v odstopanjih od ravne črte. Graf lahko vsebuje ovinke, ukrivljenost, histerezne zanke in druge značilnosti, ki kažejo na kompleksno razmerje med neravnovesjem in vibracijami.

Graf 2. Nelinearni objekt

50 g; 40 μm (rumena), 100 g; 54,7 μm (modra).

Ta predmet ima dva segmenta, dve ravni črti. Pri neravnovesjih, manjših od 50 gramov, graf odraža lastnosti linearnega predmeta, pri čemer ohranja sorazmernost med neravnovesjem v gramih in amplitudo vibracij v mikronih. Pri neravnovesjih, večjih od 50 gramov, se rast amplitude vibracij upočasni.

Primeri nelinearnih objektov

Primeri nelinearnih objektov v kontekstu uravnoteženja vključujejo:

• Rotorji z razpokami: Razpoke v rotorju lahko povzročijo nelinearne spremembe togosti in posledično nelinearno razmerje med vibracijami in neravnovesjem.
• Rotorji z razmikom med ležaji: Zračnosti v ležajih lahko pod določenimi pogoji povzročijo nenadne spremembe v vibracijah.
• Rotorji z nelinearnimi elastičnimi elementi: Nekateri elastični elementi, kot so gumijasti blažilniki, lahko kažejo nelinearne značilnosti, ki vplivajo na dinamiko rotorja.

Vrste nelinearnosti

1. Mehko-toga nelinearnost

V takih sistemih opazimo dva segmenta: mehko in togo. V mehkem segmentu obnašanje spominja na linearnost, kjer se amplituda tresljajev povečuje sorazmerno z maso neuravnoteženosti. Po določenem pragu (prelomni točki) pa sistem preide v tog način, kjer se rast amplitude upočasni.

2. Elastična nelinearnost

Spremembe v togosti nosilcev ali stikov znotraj sistema naredijo razmerje med vibracijami in neravnovesjem zapleteno. Na primer, vibracije se lahko nenadoma povečajo ali zmanjšajo, ko prečkajo določene pragove obremenitve.

3. S trenjem povzročena nelinearnost

V sistemih z velikim trenjem (npr. v ležajih) je lahko amplituda vibracij nepredvidljiva. Trenje lahko zmanjša vibracije v enem območju hitrosti in jih poveča v drugem.

Pogosti vzroki nelinearnosti

Najpogostejši vzroki nelinearnosti so povečane zračnosti ležajev, obraba ležajev, suho trenje, zrahljani nosilci, razpoke v konstrukciji in delovanje blizu resonančnih frekvenc. Pogosto objekt kaže tako imenovano mehko-trdo nelinearnost. Pri majhnih ravneh neuravnoteženosti se sistem obnaša skoraj linearno, ko pa se vibracije povečajo, se vključijo togejši elementi nosilcev ali ohišja. V takih primerih je uravnoteženje mogoče le v ozkem obratovalnem območju in ne zagotavlja stabilnih dolgoročnih rezultatov.

Vibracijska nestabilnost

Druga resna težava je vibracijska nestabilnost. Tudi formalno linearen objekt lahko sčasoma kaže spremembe amplitude in faze. To je posledica toplotnih učinkov, sprememb viskoznosti maziva, toplotnega raztezanja in nestabilnega trenja v nosilcih. Posledično lahko meritve, opravljene le nekaj minut narazen, ustvarijo različne vektorje vibracij. V teh pogojih je smiselna primerjava meritev nemogoča in izračun uravnoteženja izgubi zanesljivost.

Uravnoteženje blizu resonance

Uravnoteženje v bližini resonance je še posebej problematično. Ko vrtilna frekvenca sovpada z naravno frekvenco sistema ali je blizu nje, že majhna neravnovesje povzroči močno povečanje vibracij. Faza vibracij postane izjemno občutljiva na majhne spremembe hitrosti. Objekt dejansko vstopi v nelinearni režim in uravnoteženje v tem območju izgubi fizični pomen. V takih primerih je treba pred upoštevanjem uravnoteženja spremeniti delovno hitrost ali mehansko strukturo.

Visoke vibracije po "uspešnem" uravnoteženju

V praksi se pogosto srečamo s situacijami, ko po formalno uspešnem postopku uravnoteženja skupna raven vibracij ostane visoka. To ne kaže na napako instrumenta ali upravljavca. Uravnoteženje odpravi le neravnovesje mase. Če vibracije povzročajo napake temeljev, zrahljani pritrdilni elementi, nepravilna poravnava ali resonanca, korekcijske uteži ne bodo rešile težave. V teh primerih analiza prostorske porazdelitve vibracij po stroju in njegovih temeljih pomaga ugotoviti pravi vzrok.

Uravnoteženje nelinearnih objektov: zapletena naloga z nekonvencionalnimi rešitvami

Uravnoteženje nelinearnih objektov je zahtevna naloga, ki zahteva specializirane metode in pristope. Standardna metoda poskusne mase, razvita za linearne objekte, lahko daje napačne rezultate ali pa je popolnoma neuporabna.

Metode uravnoteženja za nelinearne objekte

• Ravnovesje po korakih: Ta metoda vključuje postopno zmanjševanje neravnovesja z nameščanjem korektivnih uteži na vsaki stopnji. Po vsaki stopnji se opravijo meritve vibracij in nova korektivna utež se določi glede na trenutno stanje objekta. Ta pristop upošteva spremembe vplivnega koeficienta med postopkom uravnoteženja.
• Uravnoteženje pri več hitrostih: Ta metoda obravnava učinke resonančnih pojavov pri različnih hitrostih vrtenja. Uravnoteženje se izvaja pri več hitrostih blizu resonance, kar omogoča bolj enakomerno zmanjšanje vibracij v celotnem območju delovne hitrosti.
• Uporaba matematičnih modelov: Za kompleksne nelinearne objekte je mogoče uporabiti matematične modele, ki opisujejo dinamiko rotorja ob upoštevanju nelinearnih učinkov. Ti modeli pomagajo napovedati obnašanje objekta v različnih pogojih in določiti optimalne parametre uravnoteženja.

Izkušnje in intuicija strokovnjaka igrajo ključno vlogo pri uravnoteženju nelinearnih objektov. Izkušen uravnoteževalec lahko prepozna znake nelinearnosti, izbere ustrezno metodo in jo prilagodi specifični situaciji. Analiza vibracijskih spektrov, opazovanje sprememb vibracij ob spreminjanju obratovalnih parametrov objekta in upoštevanje konstrukcijskih značilnosti rotorja pomagajo pri sprejemanju pravih odločitev in doseganju želenih rezultatov.

Kako uravnotežiti nelinearne predmete z orodjem, zasnovanim za linearne predmete

To je dobro vprašanje. Moja osebna metoda za uravnoteženje takih predmetov se začne s popravilom mehanizma: zamenjava ležajev, varjenje razpok, privijanje vijakov, preverjanje sider ali izolatorjev vibracij in preverjanje, da se rotor ne drgne ob nepremične konstrukcijske elemente.

Nato identificiram resonančne frekvence, saj je nemogoče uravnotežiti rotor pri hitrostih blizu resonance. Za to uporabljam metodo udarca za določanje resonance ali graf iztekanja rotorja.

Nato določim položaj senzorja na mehanizmu: navpičen, vodoraven ali pod kotom.

Po poskusnih zagonih naprava prikaže kot in težo korektivnih obremenitev. Korektivno težo obremenitve prepolovim, vendar uporabim kote, ki jih predlaga naprava za namestitev rotorja. Če preostale vibracije po popravku še vedno presegajo sprejemljivo raven, izvedem še en zagon rotorja. To seveda vzame več časa, a rezultati so včasih navdušujoči.

Umetnost in znanost uravnoteženja vrteče se opreme

Uravnoteženje vrteče se opreme je kompleksen proces, ki združuje elemente znanosti in umetnosti. Za linearne objekte uravnoteženje vključuje relativno preproste izračune in standardne metode. Vendar pa delo z nelinearnimi objekti zahteva globoko razumevanje dinamike rotorja, sposobnost analiziranja vibracijskih signalov in spretnost za izbiro najučinkovitejših strategij uravnoteženja.

Izkušnje, intuicija in nenehno izboljševanje veščin so tisto, zaradi česar je ravnotežje pravi mojster svoje obrti. Navsezadnje kakovost uravnoteženja ne določa le učinkovitosti in zanesljivosti delovanja opreme, temveč zagotavlja tudi varnost ljudi.

Ponovljivost meritev

Pomembno vlogo igrajo tudi težave z meritvami. Nepravilna namestitev senzorjev vibracij, spremembe merilnih točk ali nepravilna orientacija senzorjev neposredno vplivajo tako na amplitudo kot na fazo. Za uravnoteženje ni dovolj meriti vibracij; ključnega pomena sta ponovljivost in stabilnost meritev. Zato je treba v praksi strogo nadzorovati mesta namestitve in orientacije senzorjev.

Praktični pristop za nelinearne objekte

Uravnoteženje nelinearnega objekta se vedno ne začne z namestitvijo poskusne uteži, temveč z oceno vibracijskega obnašanja. Če amplituda in faza sčasoma očitno nihata, se spreminjata od enega začetka do drugega ali se ostro odzivata na majhne spremembe hitrosti, je prva naloga doseči čim bolj stabilen način delovanja. Brez tega bodo vsi izračuni naključni.

Prvi praktični korak je izbira pravilne hitrosti. Nelinearni objekti so izjemno občutljivi na resonanco, zato je treba uravnoteženje izvajati s hitrostjo, ki je čim bolj oddaljena od naravnih frekvenc. To pogosto pomeni premikanje pod ali nad običajnim delovnim območjem. Tudi če so vibracije pri tej hitrosti višje, a stabilne, je boljše od uravnoteženja v resonančnem območju.

Nato je pomembno zmanjšati vse vire dodatne nelinearnosti. Pred uravnoteženjem je treba preveriti in zategniti vse pritrdilne elemente, čim bolj odpraviti zračnosti ter pregledati nosilce in ležajne enote glede zračnosti. Uravnoteženje ne kompenzira zračnosti ali trenja, vendar je morda mogoče, če se ti dejavniki stabilizirajo.

Pri delu z nelinearnim objektom se majhnih poskusnih uteži ne sme uporabljati iz navade. Premajhna poskusna utež pogosto ne premakne sistema v ponovljivo območje, sprememba vibracij pa postane primerljiva s šumom nestabilnosti. Poskusna utež mora biti dovolj velika, da povzroči jasno in ponovljivo spremembo vektorja vibracij, vendar ne tako velika, da bi objekt preusmerila v drugačen režim delovanja.

Meritve je treba izvajati hitro in pod enakimi pogoji. Krajši čas kot je med meritvami, večja je verjetnost, da dinamični parametri sistema ostanejo nespremenjeni. Priporočljivo je izvesti več kontrolnih ponov brez spreminjanja konfiguracije, da se potrdi, da se objekt obnaša dosledno.

Zelo pomembno je določiti pritrdilne točke senzorjev vibracij in njihovo orientacijo. Pri nelinearnih objektih lahko že majhen premik senzorja povzroči opazne spremembe faze in amplitude, kar se lahko zmotno razlaga kot učinek poskusne uteži.

Pri izračunih ne smemo biti pozorni na natančno numerično ujemanje, temveč na trende. Če se vibracije z zaporednimi popravki dosledno zmanjšujejo, to kaže, da se uravnoteženje premika v pravo smer, tudi če se vplivni koeficienti formalno ne zbližajo.

Shranjevanje in ponovna uporaba vplivnih koeficientov za nelinearne objekte ni priporočljiva. Tudi če je en cikel uravnoteženja uspešen, lahko objekt med naslednjim zagonom preide v drugačen režim in prejšnji koeficienti ne bodo več veljavni.

Ne smemo pozabiti, da je uravnoteženje nelinearnega objekta pogosto kompromis. Cilj ni doseči najnižje možne vibracije, temveč spraviti stroj v stabilno in ponovljivo stanje s sprejemljivo ravnjo vibracij. V mnogih primerih je to začasna rešitev, dokler se ležaji ne popravijo, nosilci ne obnovijo ali konstrukcija ne spremeni.

Glavno praktično načelo je, da se objekt najprej stabilizira, nato uravnoteži in šele nato oceni rezultat. Če stabilizacije ni mogoče doseči, je treba uravnoteženje obravnavati kot pomožni ukrep in ne kot končno rešitev.

Tehnika zmanjšane korekcijske teže

V praksi se pri uravnoteženju nelinearnih objektov pogosto izkaže za učinkovito še ena pomembna tehnika. Če instrument izračuna korekcijsko utež z uporabo standardnega algoritma, namestitev celotne izračunane teže pogosto poslabša situacijo: vibracije se lahko povečajo, faza lahko preskoči in objekt lahko preide v drug način delovanja.

V takih primerih je dobro uporabiti zmanjšano korekcijsko utež – dvakrat ali včasih celo trikrat manjšo od vrednosti, ki jo izračuna instrument. To pomaga preprečiti, da bi sistem "vrgel" iz pogojno linearnega območja v drug nelinearni režim. Pravzaprav se korekcija izvaja nežno, z majhnim korakom, ne da bi pri tem prišlo do ostre spremembe dinamičnih parametrov objekta.

Po namestitvi zmanjšane uteži je treba izvesti kontrolni preizkus in oceniti trend vibracij. Če se amplituda enakomerno zmanjšuje in faza ostane relativno stabilna, se lahko korekcija ponovi z enakim pristopom in se postopoma približuje najmanjši dosegljivi ravni vibracij. Ta postopna metoda je pogosto zanesljivejša od namestitve celotne izračunane korekcijske uteži naenkrat.

Ta tehnika je še posebej učinkovita za objekte z zračnostmi, suhim trenjem in mehko-trdimi nosilci, kjer popolna izračunana korekcija sistem takoj premakne iz pogojno linearnega območja. Uporaba zmanjšanih korekcijskih mas omogoča, da objekt ostane v najbolj stabilnem obratovalnem režimu in omogoča doseganje praktičnega rezultata tudi tam, kjer je uravnoteženje formalno nemogoče.

Pomembno je razumeti, da to ni “napaka instrumenta”, temveč posledica fizike nelinearnih sistemov. Instrument pravilno izračuna za linearni model, medtem ko inženir v praksi prilagodi rezultat dejanskemu obnašanju mehanskega sistema.

Končno načelo

Konec koncev uspešno uravnoteženje ni zgolj izračun teže in kota. Zahteva razumevanje dinamičnega obnašanja predmeta, njegove linearnosti, vibracijske stabilnosti in oddaljenosti od resonančnih pogojev. Balanset-1A ponuja vsa potrebna orodja za merjenje, analizo in izračun, vendar je končni rezultat vedno odvisen od mehanskega stanja samega sistema. To je tisto, kar loči formalni pristop od resnične inženirske prakse pri vibracijski diagnostiki in uravnoteženju rotorjev.

Vprašanja in odgovori