Njihuni me Vibromera.com — faqen tonë të re ndërkombëtare. Vizitoni Vibromera.com →

Balancimi Dinamik në Terren

Udhëzues Teknik i Plotë për Balancimin Industrial të Rotorëve

Pjesa I: Bazat Teorike dhe Rregullatore të Balancimit Dinamik

Balancimi dinamik në terren është një nga operacionet kryesore në vënien në punë të dridhjeve dhe mirëmbajtjen e bazuar në gjendje, që synon zgjatjen e jetëgjatësisë së shërbimit të pajisjeve industriale dhe parandalimin e situatave emergjente. Përdorimi i instrumenteve portative si Balanset-1A lejon kryerjen e këtyre operacioneve drejtpërdrejt në vendin e shfrytëzimit, duke minimizuar kohën e ndalimit dhe kostot e lidhura me çmontimin. Megjithatë, balancimi i suksesshëm kërkon jo vetëm aftësinë për të punuar me instrumentin, por edhe një kuptim të thellë të proceseve fizike që qëndrojnë në themel të dridhjes, si dhe njohjen e bazës normative që rregullon cilësinë e punës.

Parimi i metodologjisë bazohet në instalimin e peshave provë dhe llogaritjen e koeficientëve të ndikimit të çekuilibrit. Thënë thjesht, instrumenti mat vibrimin (amplitudën dhe fazën) e një rotori në rrotullim, pas së cilës përdoruesi shton në mënyrë të njëpasnjëshme pesha të vogla provë në plane specifike për të "kalibruar" ndikimin e masës shtesë në vibrim. Bazuar në ndryshimet e amplitudës dhe fazës së vibrimit, instrumenti llogarit automatikisht masën dhe këndin e instalimit të nevojshëm të peshave korrigjuese për të eliminuar çekuilibrin.

Kjo qasje implementon të ashtuquajturën metoda e tre matjeve për balancimin në dy plane: matja fillestare dhe dy xhiro me pesha provë (një në secilin plan). Për balancimin në një plan, zakonisht mjaftojnë dy xhiro - pa peshë dhe me një peshë provë. Në instrumentet moderne, të gjitha llogaritjet e nevojshme kryhen automatikisht, duke thjeshtuar ndjeshëm procesin dhe duke reduktuar kërkesat për kualifikimin e operatorit.

Seksioni 1.1: Fizika e Çekuilibrit: Analizë e Thelluar

Në themel të çdo vibrimi në pajisjet rrotulluese qëndron çekuilibri, ose papeshimi. Çekuilibri është një gjendje ku masa e rotorit shpërndahet në mënyrë të pabarabartë në lidhje me boshtin e tij të rrotullimit. Kjo shpërndarje e pabarabartë çon në shfaqjen e forcave centrifugale, të cilat nga ana e tyre shkaktojnë vibrim të mbështetësve dhe të gjithë strukturës së makinës. Pasojat e çekuilibrit të patrajtuar mund të jenë katastrofike: nga konsumimi i parakohshëm dhe shkatërrimi i kushinetave deri te dëmtimi i themelit dhe i vetë makinës. Për diagnostikim dhe eliminim efektiv të çekuilibrit, është e nevojshme të dallohen qartë llojet e tij.

Llojet e Çekuilibrimit

Konfigurim balancimi rotori me motor elektrik në stenda, sensorë dridhjeje, pajisje matëse, laptop me shfaqjen e softuerit
Konfigurimi i një makinerie balancimi rotori me sistem monitorimi të kontrolluar nga kompjuteri, për matjen e forcave statike dhe dinamike me qëllim zbulimin e çekuilibrave në përbërësit rrotullues të motorit elektrik.

Çekuilibër statik (plan i vetëm): Në këtë lloj pabalance, boshti kryesor qendror i inercisë së rotorit është zhvendosur paralel me boshtin e rrotullimit — qendra e masës është e zhvendosur radialisht nga boshti i rrotullimit. Në gjendje statike, një rotor i tillë, i instaluar mbi mbështetje horizontale me tehe (shina paralele), do të rrotullohet gjithmonë me anën e rëndë poshtë. Pabalanca statike është dominuese për rotorë të hollë, në formë disku, ku raporti gjatësi-diametër (L/D) është nën rreth 0.5, për shembull, disqet gërryese ose rrotat e ventilatorëve të ngushtë. Eliminimi i pabalancës statike është i mundur duke instaluar një peshë korrigjuese në një plan korrigjimi, diametralisht të kundërt me pikën e rëndë — një qasje me një plan të vetëm, e vlefshme në shpejtësi të moderuara (rreth nën 1000 rpm); disqet e ngushtë me shpejtësi të lartë kërkojnë ende balancim me dy plane.

Çekuilibër çift (momenti): Ky lloj ndodh kur boshti kryesor i inercisë së rotorit e pret boshtin e rotacionit në qendrën e masës, por nuk është paralel me të. Çekuilibri çift mund të përfaqësohet si dy masa të pabalancuara të barabarta në madhësi, por të kundërta në drejtim, të vendosura në plane të ndryshme. Në gjendje statike, një rotor i tillë është në ekuilibër, dhe çekuilibri manifestohet vetëm gjatë rotacionit në formën e "lëkundjes" ose "lëvizjes së parregullt". Për ta kompensuar atë, kërkohet instalimi i të paktën dy peshave korrigjuese në dy plane të ndryshme, duke krijuar një moment kompensues.

Konfigurim balancimi rotori me motor elektrik në stenda kushinetash, sensorë dridhjeje, kabllo dhe ekran laptopi të analizuesit Vibromera
Diagram teknik i një aparati testimi për rotorin e motorit elektrik, me spirale bakri të montuara mbi kushineta precize, të lidhura me pajisje monitorimi elektronike për matjen e dinamikës rrotulluese.

Çekuilibrim dinamik: Ky është lloji më i zakonshëm i çekuilibrit në kushte reale, që përfaqëson një kombinim të çekuilibrit statik dhe atij çift. Në këtë rast, boshti kryesor qendror i inercisë së rotorit nuk përputhet me boshtin e rrotullimit dhe nuk e pret atë në qendrën e masës. Për të eliminuar çekuilibrin dinamik, është e nevojshme korrigjimi i masës në të paktën dy plane. Instrumentet me dy kanale si Balanset-1A janë projektuar posaçërisht për të zgjidhur këtë problem.

Çekuilibrimi kuazi-statik: Ky është një rast i veçantë i çekuilibrit dinamik, ku boshti kryesor i inercisë e pret boshtin e rotacionit, por jo në qendrën e masës së rotorit. Ky është një dallim delikat, por i rëndësishëm për diagnostikimin e sistemeve komplekse të rotorëve.

Rotorët e Ngurtë dhe të Fleksibël: Dallim Kritik

Një nga konceptet themelore në balancim është dallimi midis rotorëve të ngurtë dhe atyre fleksibël. Ky dallim përcakton vetë mundësinë dhe metodologjinë e balancimit të suksesshëm.

Rotor i ngurtë: Një rotor konsiderohet i ngurtë nëse frekuenca e tij e punës së rrotullimit është ndjeshëm më e ulët se frekuenca e tij e parë kritike, dhe nuk pëson deformime elastike (devijime) të konsiderueshme nën veprimin e forcave centrifugale. Balancimi i një rotori të tillë zakonisht kryhet me sukses në dy plane korrigjimi. Instrumentet Balanset-1A janë projektuar kryesisht për të punuar me rotorë të ngurtë.

Rotor fleksibël: Një rotor konsiderohet fleksibël nëse funksionon në një frekuencë rrotullimi afër njërës prej frekuencave të tij kritike ose e tejkalon atë. Në këtë rast, devijimi elastik i boshtit bëhet i krahasueshëm me zhvendosjen e qendrës së masës dhe vetë kontribuon ndjeshëm në vibrimin e përgjithshëm.

Paralajmërim i Rëndësishëm

Përpjekja për të balancuar një rotor fleksibël duke përdorur metodologjinë për rotorë të ngurtë (në dy plane) shpesh çon në dështim. Instalimi i peshave korrigjuese mund të kompensojë vibrimin në shpejtësi të ulët, nën-rezonante, por kur arrihet shpejtësia e funksionimit, kur rotori përkulet, të njëjtat pesha mund të rrisin vibrimin duke ngacmuar një nga modet e vibrimit të përkuljes. Kjo është një nga arsyet kryesore pse balancimi "nuk funksionon", megjithëse të gjitha veprimet me instrumentin kryhen saktë.

Përpara fillimit të punës, është jashtëzakonisht e rëndësishme të klasifikohet rotori duke korreluar shpejtësinë e tij të funksionimit me frekuencat kritike të njohura (ose të llogaritura). Nëse rezonanca nuk mund të evitohet, rekomandohet të ndryshohen përkohësisht kushtet e montimit të njësisë gjatë balancimit për të zhvendosur rezonancën.

Seksioni 1.2: Kuadri Rregullator: Standardet ISO

Standardet në fushën e balancimit kryejnë disa funksione kryesore: vendosin terminologji të unifikuar teknike, përcaktojnë kërkesat e cilësisë dhe, çka është e rëndësishme, shërbejnë si bazë për kompromisin ndërmjet nevojës teknike dhe fizibilitetit ekonomik.

ISO 21940-11 (më parë ISO 1940-1): Kërkesat e Cilësisë për Balancimin e Rotorëve të Ngurtë

Software for Balanset-1A portable balancer and vibration analyzer. Balance tolerance calculator (ISO 1940)
Software for Balanset-1A portable balancer and vibration analyzer. Balance tolerance calculator (ISO 1940)

This standard is the fundamental document for determining permissible residual unbalance. It introduces the concept of balance quality grade (G), which is chosen by machine type only. The speed enters later, when the grade is converted into a permissible specific unbalance: epër = (G × 9549) / n.

Klasa e cilësisë G: Each type of equipment corresponds to a specific quality grade that remains constant regardless of rotation speed. For example, grade G6.3 is recommended for fans, pumps and general-purpose electric motors, G16 for crushers and agricultural machinery, and G2.5 for turbines and turbo-compressors.

Llogaritja e çekuilibrit të lejuar mbetës (Upër): The standard allows calculation of a specific permissible unbalance value that serves as a target indicator during balancing. The calculation is performed in three stages:

  1. Përcaktimi i çekuilibrit specifik të lejuar (epër) duke përdorur formulën:
    eper = (G × 9549) / n
    ku G është klasa e cilësisë së balancimit (p.sh., 2.5), n është frekuenca e punës e rrotullimit, rpm. Njësia matëse për epër është g·mm/kg ose μm.
  2. Përcaktimi i çekuilibrit të lejuar mbetës (Upër) për të gjithë rotorin:
    Uper = eper × M
    ku M është masa e rotorit, kg. Njësia matëse për Upër është g·mm.
  3. Allocation of Upër between the two correction planes. For a symmetric rotor, split it 50/50 (in the example below: 19.9 g·mm per plane). For an asymmetric between-bearing rotor: Umajtas = Upër × (b/L), Udjathtas = Upër × (a/L), ku a dhe b janë distancat nga qendra e masës deri te kushinetat e majta dhe të djathta, dhe L = a + b. Rotorët konsolë (overhung) kërkojnë një rillogaritje të bazuar në moment me një tolerancë më të ngushtë në planin konsolë. Balanset-1A e kryen këtë shpërndarje automatikisht dhe tregon pabalancën reziduale për çdo plan (D1, D2) pranë tolerancës së balancimit në skedën Result.

Shembull: Për një rotor motori elektrik me masë 5 kg, që funksionon me 3000 rpm dhe klasë cilësie G2.5:
epër = (2.5 × 9549) / 3000 ≈ 7.96 μm
Upër = 7.96 × 5 = 39.8 g·mm
This means that after balancing, the residual unbalance should not exceed 39.8 g·mm - for this symmetric rotor, about 19.9 g·mm in each of the two correction planes.

ISO 20806:2009: Kriteret dhe Masat Mbrojtëse për Balancimin In-Situ të Rotorëve të Mesëm dhe të Mëdhenj

Ky standard rregullon drejtpërdrejt procesin e balancimit në terren.

Përparësitë: Avantazhi kryesor i balancimit në vend është se rotori balancohet në kushte reale funksionimi, mbi mbështetësit e tij dhe nën ngarkesën e funksionimit. Kjo merr parasysh automatikisht vetitë dinamike të sistemit mbështetës dhe ndikimin e komponentëve të lidhur të linjës së boshtit.

Disavantazhet dhe kufizimet:

  • Qasje e kufizuar: Shpesh qasja tek planet e korrigjimit në një makinë të montuar është e vështirë, duke kufizuar mundësitë për instalimin e peshave.
  • Nevoja për kalime provë: Procesi i balancimit kërkon disa cikle "nis-ndalo" të makinës.
  • Vështirësi me çekuilibër të rëndë: Në raste të çekuilibrit fillestar shumë të madh, kufizimet në zgjedhjen e planit dhe masën e peshës korrigjuese mund të mos lejojnë arritjen e cilësisë së kërkuar të balancimit.

Pjesa II: Udhëzues Praktik për Balancimin me Instrumentet Balanset-1A

The success of balancing depends overwhelmingly on the thoroughness of preparatory work. Most failures are related not to instrument malfunction, but to ignoring factors affecting measurement repeatability. The main preparation principle is to exclude all other possible sources of vibration so that the instrument measures only the effect of unbalance.

Seksioni 2.1: Themeli i Suksesit: Diagnostikimi Para-Balancimit dhe Përgatitja e Makinës

Hapi 1: Diagnostikimi Fillestar i Vibrimit (A është vërtet çekuilibër?)

Përpara balancimit, është e dobishme të kryhet një matje paraprake e vibrimit në modalitetin vibrometër. Softueri Balanset-1A ka një modalitet "Matës Vibrimi" (butoni F5) ku mund të matni vibrimin e përgjithshëm dhe veçmas komponentin në frekuencën e rotacionit (1×) përpara instalimit të çdo peshe.

Shenja klasike e çekuilibrit: Spektri i vibrimit duhet të dominohet nga një maksimum në frekuencën e rotacionit të rotorit (maksimumi në frekuencën 1x RPM). Amplituda e këtij komponenti në drejtimet horizontale dhe vertikale duhet të jetë e krahasueshme, ndërsa amplitudat e harmonikave të tjera duhet të jenë dukshëm më të ulëta.

Shenjat e defekteve të tjera: Nëse spektri përmban maksimume të konsiderueshme në frekuenca të tjera (p.sh., 2x, 3x RPM) ose në frekuenca jo-shumëfishe, kjo tregon praninë e problemeve të tjera që duhen eliminuar përpara balancimit.

Hapi 2: Inspektim Mekanik i Plotë (Lista kontrolluese)

  • Rotori: Thoroughly clean all rotor surfaces from dirt, rust and built-up deposits (caked product). Even a small amount of dirt at a large radius creates significant unbalance. Check for absence of broken or missing elements.
  • Kushinetat: Kontrolloni montimet e kushinetave për lojë të tepërt, zhurma të huaja dhe mbinxehje. Kushinetat e konsumuara nuk do të lejojnë marrjen e leximeve të qëndrueshme.
  • Themeli dhe kuadri: Ensure that the unit is installed on a rigid foundation. Check the torque of the anchor bolts and the absence of cracks in the frame.
  • Transmisioni: Për transmisionet me rrip, kontrolloni tensionimin dhe gjendjen e rripit. Për lidhjet me bashkues - drejtimin e boshtit.
  • Siguria: Sigurohuni për praninë dhe funksionalitetin e të gjitha mbrojtëseve.

Seksioni 2.2: Konfigurimi dhe Instalimi i Instrumentit

Instalimi i Pajisjeve

Sensorët e vibrimit (akselerometra):

  • Connect sensor cables to corresponding instrument connectors (e.g., X1 and X2 for Balanset-1A; on newer revisions the connectors are labeled Ch-1 and Ch-2).
  • Instaloni sensorët në kapakët e kushinetave sa më afër rotorit që të jetë e mundur.
  • Praktikë kyçe: Për të marrë sinjalin maksimal, sensorët duhet të instalohen në drejtimin ku vibrimi është maksimal. Përdorni një bazë magnetike të fuqishme ose montim me filetim për të siguruar kontakt të ngurtë.

Sensori i fazës (takometër me lazer):

  • Connect the sensor to the special input (X3 for Balanset-1A; labeled Tacho on newer revisions).
  • Ngjitni një copë të vogël shirit reflektues në bosht ose në një pjesë tjetër rrotulluese të rotorit.
  • Instaloni takometrin në mënyrë që rrezja lazer të godasë në mënyrë të qëndrueshme shenjën gjatë gjithë rrotullimit.

Konfigurimi i Softuerit (Balanset-1A)

  • Launch the software and connect the USB interface module (administrator rights are not required).
  • Go to the balancing module (F7 - Balancing). Create a new record for the unit being balanced.
  • Select balancing type: 1-plane (static, the F2 - Single-plane tab) for narrow rotors or 2-plane (dynamic, the F3 - Two-plane tab) for most other cases.
  • Përcaktoni planet e korrigjimit: zgjidhni vendet në rotor ku peshat korrigjuese mund të instalohen në mënyrë të sigurt.

Seksioni 2.3: Procedura e Balancimit: Udhëzues Hap pas Hapi

Kalimi 0: Matja fillestare

  • Ndizni makinën dhe çojeni në shpejtësinë e qëndrueshme të punës. Është jashtëzakonisht e rëndësishme që shpejtësia e rrotullimit të jetë e njëjtë në të gjitha matjet vijuese.
  • Në program, filloni matjen. Instrumenti do të regjistrojë vlerat fillestare të amplitudës dhe fazës së vibrimit.
Konfigurim balancimi rotori motori elektrik me sensorë dridhjeje X1, X2 në stenda kushinetash, laptop për analizën e të dhënave në stendë.
Aparat industrial testimi motori me rotor me mbështjellje bakri, montuar mbi kushineta precize, i pajisur me sistem monitorimi të kontrolluar nga kompjuteri.
Ndërfaqja e softuerit të balancimit me dy plane të Vibromera, që shfaq të dhënat e dridhjes, spektrin e frekuencës dhe fushat e matjes së masës së provës
Ndërfaqe softueri për balancim dinamik në dy plane, që shfaq të dhëna analize vibrimi me valëformë në domenin e kohës dhe grafikë të spektrit të frekuencës.

Matja 1: Peshë provë në planin 1

  • Ndaloni makinën.
  • Zgjedhja e peshës provë: Masa e peshës provë duhet të jetë e mjaftueshme për të shkaktuar një ndryshim të dukshëm në parametrat e dridhjes (ndryshim amplitude prej të paktën 20-30% OSE ndryshim faze prej të paktën 20-30 gradë). Nuk keni pse ta hamendësoni masën fillestare: pas Run 0, First Trial Weight Estimator i softuerit rekomandon si masën e peshës provë, ashtu edhe këndin e saj të instalimit nga shenja e takometrit, dhe programi paralajmëron nëse pesha e instaluar rezulton shumë e vogël.
  • Instalimi i peshës provë: Fiksoni me kujdes peshën e provës të peshuar në një rreze të njohur në planin 1. Regjistroni pozicionin këndor.
  • Ndizni makinën me të njëjtën shpejtësi të qëndrueshme.
  • Kryeni matjen e dytë.
  • Ndaloni makinën dhe remove the trial weight. If removing it is impractical, you can leave it installed - check the "Leave on rotor" box in the software so the calculation accounts for it.
Konfigurim balancimi rotori motori elektrik me sensorë dridhjeje X1 dhe X2, analizues portativ, kabllo lidhëse dhe kompjuter laptop.
Modelim 3D i konfigurimit të testimit të rotorit të motorit elektrik me mbështjellje bakri të montuara në pajisje precize balancimi.

Matja 2: Peshë provë në planin 2 (për balancim me 2 plane)

  • Përsërisni saktësisht procedurën nga hapi 2, por instaloni peshën e provës në planin 2.
  • Nisni, matni, ndaloni dhe remove the trial weight (or leave it with the "Leave on rotor" box checked, as in Run 1).
Konfigurim balancimi rotori motori elektrik me sensorë dridhjeje X1, X2, pajisje matëse, laptop dhe kornizë makine balancimi.
Aparat industrial testimi motorësh me mbështjellje bakri të montuara mbi mbajtëse, me diagnostikim të kontrolluar nga laptopi.

Llogaritja dhe instalimi i peshave korrigjuese

  • Bazuar në ndryshimet vektoriale të regjistruara gjatë matjeve provë, programi do të llogarisë automatikisht masën dhe këndin e instalimit të peshës korrigjuese për secilin plan.
  • Këndi i instalimit zakonisht matet nga vendndodhja e peshës provë në drejtim të rrotullimit të rotorit.
  • Fiksoni me kujdes peshat korrigjuese të përhershme. Kur përdorni saldimin, mbani mend se edhe vetë saldimi ka masë.
Ndërfaqja e softuerit të balancimit të rotorit me dy plane, që shfaq të dhënat e dridhjes, masat korrektuese dhe rezultatet e çekuilibrit të mbetur.
Ndërfaqja e softuerit të makinës së balancimit dinamik që shfaq rezultate balancimi në dy plane me masa korrigjuese prej 0,290 g dhe 0,270 g në kënde specifike.
Ekrani i softuerit të balancimit të rotorit me dy plane, që shfaq grafikët polarë për Planin 1 dhe 2 me masat dhe këndet korrektuese.
Analiza e balancimit dinamik në dy plane që shfaq grafikë polarë për korrigjimin e rotorit. Ndërfaqja shfaq kërkesat për shtimin e masës për të minimizuar vibrimin.

Run T (Trim): Verification measurement and fine balancing

  • Ndizni përsëri makinën.
  • Kryeni një matje kontrolli për të vlerësuar nivelin e vibrimit të mbetur.
  • Krahasoni vlerën e marrë me tolerancën e llogaritur sipas ISO 1940-1.
  • Nëse vibrimi vazhdon të tejkalojë tolerancën, instrumenti do të llogarisë një korrigjim të vogël "të fin" (trim).
  • Pas përfundimit, ruani raportin dhe koeficientët e ndikimit për përdorim të mundshëm në të ardhmen.
Konfigurim balancimi rotori motori me sensorë dridhjeje, pajisje matëse, kompjuter laptop dhe stenda balancimi të etiketuara X1/X2.
Modelim 3D i një montimi rotori motori elektrik mbi pajisje testimi, me mbështjellje bakri dhe tregues diagnostikues jeshilë.

Pjesa III: Zgjidhja e Avancuar e Problemeve dhe Diagnostikimi i Defekteve

Kjo pjesë i kushtohet aspekteve më komplekse të balancimit në terren - situatave ku procedura standarde nuk jep rezultate.

Masat e Sigurisë

Parandalimi i ndezjes aksidentale (Lockout/Tagout): Before starting work, de-energize and disconnect the rotor drive. Hang warning tags on the starters so that no one starts the machine by mistake.

Pajisjet mbrojtëse personale: Syzet mbrojtëse ose viza mbrojtëse për fytyrën janë të detyrueshme. Veshja duhet të jetë e ngushtë, pa cepa të lirshëm. Flokët e gjatë duhet të mbulohen nën një mbulesë koke.

Zona e rrezikut rreth makinës: Kufizoni aksesin e personave të paautorizuar në zonën e balancimit. Gjatë testeve, rreth njësisë vendosen pengesa ose shirita paralajmërues. Rrezja e zonës së rrezikshme është të paktën 3-5 metra.

Fiksimi i besueshëm i peshave: When attaching trial or permanent corrective weights, pay special attention to their fixation. An ejected weight becomes a dangerous projectile.

Siguria elektrike: Respektoni masat e përgjithshme të sigurisë elektrike - përdorni një prizë funksionale të tokëzuar, mos i kaloni kabllot nëpër zona të lagëta ose të nxehta.

Seksioni 3.1: Diagnostikimi dhe Tejkalimi i Paqëndrueshmërisë së Matjes

Simptoma: Gjatë matjeve të përsëritura në kushte identike, leximet e amplitudës dhe/ose fazës ndryshojnë ndjeshëm ("lundrojnë", "kërcejnë"). Kjo e bën të pamundur llogaritjen e korrigjimit.

Shkaku rrënjësor: Instrumenti nuk ka defekt. Ai raporton saktë se përgjigja vibruese e sistemit është e paqëndrueshme dhe e paparashikueshme.

Algoritmi sistematik i diagnostikimit:

  • Lirimi mekanik: Kjo është shkaku më i shpeshtë. Kontrolloni shtrëngimin e bulonave montuese të kutisë së kushinetës, bulonave të ankorimit të kornizës. Kontrolloni për çarje në themel ose kornizë.
  • Defektet e kushinetave: Loza e brendshme e tepërt në kushinetat me rrotullim ose konsumimi i predhës së kushinetës lejon boshtin të lëvizë në mënyrë kaotike brenda mbështetjes.
  • Paqëndrueshmëria e lidhur me procesin:
    • Aerodinamike (ventilatorë): Fluksi i turbullt i ajrit, ndarja e rrjedhës nga fletët mund të shkaktojnë efekte force të rastësishme.
    • Hidraulike (pompa): Kavitacioni krijon goditje hidraulike të fuqishme e të rastësishme që maskojnë sinjalin periodik të çekuilibrit.
    • Lëvizja e brendshme e masës (thërrmues, mullinj): Materiali mund të rishpërndahet brenda rotorit, duke vepruar si "çekuilibër i lëvizshëm".
  • Rezonanca: Nëse shpejtësia e punës është shumë afër frekuencës natyrore të strukturës, edhe ndryshime të vogla shpejtësie shkaktojnë ndryshime të mëdha në amplitudën dhe fazën e vibrimit.
  • Efektet termike: Ndërsa makina ngrohet, zgjerimi termik mund të shkaktojë përkulje të boshtit ose ndryshime në rreshtim.

Seksioni 3.2: Kur Balancimi Nuk Ndihmon: Identifikimi i Defekteve Rrënjësore

Simptoma: Procedura e balancimit është kryer, leximet janë të qëndrueshme, por vibrimi përfundimtar mbetet i lartë.

Using the vibration spectrum for differential diagnosis (in the Balanset software: F8 - Charts, "F5-Spectrum (Hz)" tab):

  • Papërputhje boshti: Shenja kryesore - kulm i lartë vibrimi në frekuencën 2x RPM. Karakteristikë është vibrimi i lartë aksial.
  • Defektet e kushinetave me rulman: Manifestohet si dridhje me frekuencë të lartë në frekuencat karakteristike të «kushinetës» (BPFO, BPFI, BSF, FTF). Vini re se diagnostikimi i detajuar i kushinetave me rula është përtej shtrirjes së Balanset-1A: instrumenti mat shpejtësinë e dridhjes në brezin 5-1000 Hz, përgjigja e sensorit bie mbi rreth 550 Hz, dhe nuk ka analizë me zarf (demodulim) - përdorni një analizues të dedikuar kushinetash për atë detyrë.
  • Përkulja e boshtit: Manifestohet si kulm i lartë në 1x RPM, por shpesh shoqërohet me komponent të dukshëm në 2x RPM. Kur rotori balancohet mbi një mandrinë, softueri ofron kompensim të integruar të rrahjes: matja F7 - Run Ecc (e marrë me rotorin e rrotulluar 180 gradë mbi mandrinë) së bashku me opsionin «Subtract mandrel runout from measurements», kështu që ekscentriciteti nuk ngatërrohet me pabalancën.
  • Problemet elektrike (motorë elektrikë): Asimetria e fushës magnetike mund të shkaktojë vibrim me dyfishin e frekuencës së furnizimit (100 Hz për një rrjet 50 Hz).

Gabimet e Zakonshme të Balancimit dhe Këshilla Parandaluese

  • Balancimi i një rotori të dëmtuar ose të papastër: Kontrolloni gjithmonë gjendjen e mekanizmit para balancimit.
  • Pesha provë shumë e vogël: Synoni rregullin e ndryshimit të vibrimit prej 20-30%.
  • Inconsistent operating speed between runs: Ruajtni gjithmonë një shpejtësi rrotullimi të qëndrueshme dhe identike gjatë të gjitha matjeve.
  • Gabimet e fazës dhe të shenjës: Monitoroni me kujdes përcaktimin e këndit. Këndi i peshës korrigjuese matet zakonisht nga pozicioni i peshës së provës në drejtim të rrotullimit.
  • Fiksimi i pasaktë ose humbja e peshave: Strictly follow the methodology - remove the trial weight after the run, or, if it stays on the rotor, make sure the "Leave on rotor" box is checked so the calculation accounts for it.

Standardet e Cilësisë së Balancimit

Tabela 1: Gradët e Cilësisë së Balancimit (G) sipas ISO 1940-1 për Pajisje Tipike
Grada e Cilësisë G Balance quality grade G = epër·ω (mm/s) Llojet e Rotorëve (Shembuj)
G4000 4000 Boshtet gjunjëzore të montuara ngurtësisht të motorëve diesel detarë me shpejtësi të ulët
G1600 1600 Boshte gjegjës të motorëve të mëdhenj dy-kohësh
G16 16 Cardan shafts with special requirements, agricultural machinery, crushers
G6.3 6.3 Pump rotors, fan impellers, electric motor armatures
G2.5 2.5 Rotorë turbinash me gaz dhe avull, turbo-kompresorë, transmisione makinash veglash
G1 1 Transmisionet dhe boshtet kryesorë të makinave brusuese
G0.4 0.4 Boshtet kryesorë të makinave brusuese me precizion, xhiroskopë

Note: the grade number is the product epër·ω in mm/s. The permissible specific unbalance itself is speed-dependent: epër = (G × 9549) / n [μm]. Example: G6.3 at 1500 rpm gives epër = 40.1 μm; at 3000 rpm it gives 20.1 μm.

Tabela 2: Matrica e Diagnostikimit të Vibrimeve: Çekuilibrimi krahasuar me defekte të tjera
Lloji i Defektit Frekuenca Dominuese e Spektrit Karakteristika e Fazës Simptoma të Tjera
Çekuilibrimi 1x RPM Stabile Mbizotëron vibrimi radial
Mosrreshtimi i boshtit 1x, 2x, 3x RPM Mund të jetë e paqëndrueshme Vibrim i lartë aksial - shenjë kyçe
Lirshmëri mekanike 1x, 2x dhe harmonikë të shumëfishtë I paqëndrueshëm, "që kërcen" Lëvizje e dukshme vizualisht
Defekt i rulmanit me rrotullim Frekuenca të larta (BPFO, BPFI, etj.) Nuk është i sinkronizuar me RPM Zhurmë e huaj, temperaturë e ngritur
Rezonanca Shpejtësia e punës përkon me frekuencën natyrore Faza ndryshon 180° kur kalon nëpër rezonancë Amplituda e vibrimit rritet ndjeshëm në një shpejtësi të caktuar

Pjesa IV: Pyetje të Shpeshta dhe Shënime Aplikimi

Seksioni 4.1: Pyetje të Shpeshta të Përgjithshme (FAQ)

Kur duhet të përdor balancimin me 1 plan kundrejt atij me 2 plane?
Përdorni balancim 1-plan (statik) për rotorë të ngushtë, në formë disku, ku raporti gjatësi-diametër (L/D) është nën rreth 0.5 dhe shpejtësia është e moderuar (rreth nën 1000 rpm), si disqet gërryese ose rrotat e ventilatorëve të ngushtë. Përdorni balancim 2-plan (dinamik) për rotorë të zgjatur, për çdo L/D mbi rreth 0.5, dhe për disqet e ngushtë me shpejtësi të lartë. Balancimi me dy plane korrigjon si pabalancën statike, ashtu edhe atë të çiftit (momentit).

Çfarë duhet të bëj nëse pesha e provës shkakton një rritje të rrezikshme të vibrimit?
Ndaleni menjëherë makinerinë. Kjo tregon se pesha e provës është instaluar pranë pikës së rëndë ekzistuese, duke rënduar çekuilibrin. Zgjidhja është të zhvendosni peshën e provës 180 gradë nga pozicioni i saj fillestar dhe të përsërisni matjen. Kjo siguron që pesha e provës të krijojë një efekt kundërshtues në vend që t'i shtohet çekuilibrit ekzistues.

A mund të përdor koeficientët e ndikimit të ruajtur për një makinë tjetër?
Po, por vetëm nëse makinat janë absolutisht identike - i njëjti model, i njëjti rotor, i njëjti themel, të njëjtat kushineta. Çdo ndryshim në ngurtësinë strukturore do të ndryshojë koeficientët e ndikimit dhe do t'i bëjë ata të pavlefshëm. Praktika më e mirë është të kryeni gjithmonë teste të reja prove për çdo makinë të re, për të siguruar llogaritje korrigjuese të sakta.

Cili është ndryshimi mes çekuilibrit statik dhe atij dinamik?
Në pabalancën statike, boshti kryesor qendror i inercisë së rotorit është zhvendosur paralel me boshtin e rrotullimit — qendra e masës është e zhvendosur radialisht nga boshti — dhe mund të zbulohet pa rrotulluar duke vendosur rotorin mbi mbështetje me teh. Pabalanca dinamike është një kombinim i pabalancës statike dhe të çiftit, ku boshti kryesor i inercisë nuk përputhet me boshtin e rrotullimit — shfaqet vetëm gjatë rrotullimit dhe kërkon korrigjim me dy plane.

Pse leximet e mia të balancimit janë të paqëndrueshme (notuese)?
Leximet e paqëndrueshme tregojnë se përgjigja vibruese e sistemit është e paparashikueshme. Shkaqet e zakonshme përfshijnë: lirshmëri mekanike (bulona të lirë, çarje), kushineta të konsumuara me lëvizje të tepërt, paqëndrueshmëri procesi (kavitacion në pompa, turbulencë në ventilatorë), rezonancë (shpejtësia e punës afër frekuencës natyrore), efekte termike gjatë ngrohjes, ose vibrim nga pajisje fqinje. Zgjidhini këto probleme përpara se të tentoni balancimin.

Çfarë është metoda me tre matje (three-run) në balancimin me dy plane?
Metoda me tre matje përfshin: Matja 0 - matja fillestare pa asnjë peshë prove, për të përcaktuar vibrimin bazë; Matja 1 - matje me peshën e provës të instaluar në Planin 1 për të përcaktuar ndikimin e saj; Matja 2 - matje me peshën e provës të zhvendosur në Planin 2. Bazuar në këto tre pika të dhënash, instrumenti llogarit peshat korrigjuese të sakta të nevojshme për të dy planet, duke përdorur metodën e koeficientëve të ndikimit.

Si të llogaris çekuilibrin rezidual të lejuar sipas ISO 1940-1?
First calculate permissible specific unbalance: epër = (G × 9549) / n, where G is the quality grade (e.g., 2.5 for turbines, 6.3 for fans) and n is RPM. Then calculate permissible residual unbalance: Upër = epër × M, where M is rotor mass in kg. For example, a 5 kg rotor at 3000 RPM with G2.5: epër = (2.5 × 9549)/3000 = 7.96 μm, Upër = 7.96 × 5 = 39.8 g·mm.

Cili është efekti minimal i peshës së provës i nevojshëm për një balancim të saktë?
Pesha e provës duhet të shkaktojë të paktën 20-30% ndryshim në amplitudën e vibrimit OSE 20-30 gradë ndryshim në këndin e fazës. Nëse efekti është shumë i vogël, sinjali i dobishëm mbytet nga zhurma e matjes, duke çuar në llogaritje korrigjuese të pasakta. Nëse asgjë nuk ndryshon, rritni masën e peshës së provës (brenda kufijve të sigurt) derisa të arrini një efekt të mjaftueshëm.

How do I account for keyways? (ISO 8821, now ISO 21940-32:2012)
Standard practice is to use a "half-key" in the shaft keyway when balancing without the mating part, as specified in ISO 21940-32:2012 (which superseded ISO 8821). This compensates for the mass of that part of the key that fills the groove on the shaft.

Tabela 3: Udhëzues për Zgjidhjen e Problemeve të Zakonshme të Balancimit
Simptoma Shkaqet e Mundshme Veprimet e Rekomanduara
Lexime të paqëndrueshme/"lundruese" Lirshmëri mekanike, konsumim i kushinetës, rezonancë, paqëndrueshmëri procesi, dridhje e jashtme Tighten all bolted connections, check bearing play, conduct coast-down test (the RunDown tab in the F5 - Vibration Meter mode), stabilize operating regime
Nuk arrihet toleranca pas disa cikleve Koeficientë ndikimi të pasaktë, rotori është fleksibël, prani e një defekti të fshehur (mospërputhje boshtesh) Përsërisni provën me një peshë të përzgjedhur si duhet, kontrolloni nëse rotori është fleksibël, përdorni FFT-në për të kërkuar defekte të tjera
Vibrimi normal pas balancimit, por rikthehet shpejt Rënie e peshës korrektuese, akumulim produkti në rotor, deformime termike Përdorni një metodë më të besueshme fiksimi të peshës (saldim), zbatoni një orar të rregullt pastrimi të rotorit

Seksioni 4.2: Udhëzues Balancimi për Lloje Specifike Pajisjesh

Industrial fans and induced-draft (ID) fans:

  • Problemi: Më i prirur ndaj çekuilibrit për shkak të akumulimit të produktit në flatra ose konsumimit abraziv.
  • Procedura: Pastroni gjithmonë tërësisht rotorin (impeller) përpara se të filloni punën. Kushtojini vëmendje forcave aerodinamike që mund të shkaktojnë paqëndrueshmëri.

Pompa:

  • Problemi: Armiku kryesor - kavitacioni.
  • Procedura: Përpara balancimit, sigurohuni për një marzh të mjaftueshëm kavitacioni në hyrje (NPSHa). Kontrolloni që tubacioni i thithjes të mos jetë i bllokuar.

Thërrmues, bluesa dhe mulçues:

  • Problemi: Konsumim ekstrem, mundësi ndryshimesh të mëdha të çekuilibrit për shkak të thyerjes ose konsumimit të çekiçit.
  • Procedura: Kontrolloni integritetin dhe fiksimin e elementeve punuese. Mund të kërkohet ankorim shtesë i kornizës së makinës.

Armaturat e motorëve elektrikë:

  • Problemi: Mund të ketë burime vibrimi si mekanike ashtu edhe elektrike.
  • Procedura: Use the vibration spectrum (F8 - Charts) to check for vibration at twice the supply frequency. Its presence indicates electrical malfunction, not unbalance.

Përfundim

Balancimi dinamik i rotorëve në vend duke përdorur instrumente portative si Balanset-1A është një mjet i fuqishëm për rritjen e besueshmërisë dhe efikasitetit të funksionimit të pajisjeve industriale. Megjithatë, suksesi i kësaj procedure varet jo aq shumë nga vetë instrumenti, sesa nga kualifikimi i specialistit dhe aftësia për të zbatuar një qasje sistematike.

Parimet kryesore:

  • Përgatitja përcakton rezultatin: Pastrimi i plotë i rotorit, kontrollimi i gjendjes së kushinetës dhe themelit, si dhe diagnostikimi paraprak i dridhjeve janë kushte të domosdoshme për një balancim të suksesshëm.
  • Përputhshmëria me standardet është baza e cilësisë: Zbatimi i ISO 1940-1 e shndërron vlerësimin subjektiv në një rezultat objektiv, të matshëm dhe ligjërisht të vlefshëm.
  • Instrumenti nuk është vetëm një balancues, por edhe një mjet diagnostikues: Pamundësia për të balancuar ose paqëndrueshmëria e leximeve janë shenja të rëndësishme diagnostike që tregojnë probleme më serioze.
  • Kuptimi i fizikës së procesit është çelësi për zgjidhjen e detyrave jo-standarde: Njohja e dallimeve midis rotorëve të ngurtë dhe atyre fleksibël, si dhe kuptimi i ndikimit të rezonancës, i mundëson specialistëve të marrin vendime të sakta.

Ndjekja e rekomandimeve të përshkruara në këtë udhëzues do t'u mundësojë specialistëve teknikë jo vetëm të përballojnë me sukses detyrat tipike, por edhe të diagnostikojnë dhe zgjidhin në mënyrë efektive probleme komplekse, jo-triviale të dridhjeve të pajisjeve rrotulluese.

© 2025 Udhëzuesi i Balancimit Dinamik në Terren. Të gjitha të drejtat e rezervuara.

WhatsApp
Balanset-1A · €1975Pyet inxhinierin