Балансирање индустријских издувних вентилатора: Комплетан водич од теорије до праксе
Одељак 1: Основни принципи неравнотеже - Разумевање „Зашто“
Балансирање ротирајућих маса једна је од кључних операција у одржавању и поправци индустријске опреме, посебно важна за балансирање издувних гасова примене. За ефикасно и информисано отклањање проблема повезаних са прекомерним вибрацијама, неопходно је дубоко разумевање физичких процеса који леже у основи неравнотеже, њених врста, узрока и деструктивних последица.
1.1. Физика неравнотеже: Наука о вибрацијама
У идеалном свету, ротирајуће тело, као што је импелер издувног вентилатора, било би савршено уравнотежено. Са механичке тачке гледишта, то значи да се његова главна централна оса инерције потпуно поклапа са геометријском осом ротације. Међутим, у стварности, због несавршености у производњи и оперативних фактора, јавља се стање које се назива неравнотежа, где је центар масе ротора померен у односу на његову осу ротације.
Када такав неуравнотежени ротор почне да се окреће, ово померање масе генерише центрифугалну силу. Ова сила континуирано мења смер, делујући нормално на осу ротације и преносећи се кроз вратило до носача лежајева, а затим на целу структуру. Ова циклична сила је основни узрок вибрација.
Где је F центрифугална сила, m је величина неуравнотежене масе, ω је угаона брзина, а r је растојање од осе ротације до неуравнотежене масе (ексцентричност).
Кључни аспект ове везе је да инерцијална сила расте пропорционално квадрату брзине ротације (ω²). Ово има огроман практични значај за балансирање издувних гасова процедуре. На пример, удвостручавање брзине издувног вентилатора повећаће вибрациону силу четири пута. Овај нелинеарни раст објашњава зашто издувни вентилатор који прихватљиво ради на малим брзинама може показати катастрофалне нивое вибрација када достигне номиналну или повећану брзину, као што је случај када се контролише помоћу фреквентних претварача.
1.2. Класификација неравнотеже: Три врсте проблема
Неравнотежа ротора, у зависности од међусобног распореда осе инерције и осе ротације, подељена је на три главна типа:
Статичка неравнотежа (Сила/Статичка неравнотежа)
Машина за балансирање ротора са рачунарски контролисаним системом за праћење за мерење статичких и динамичких сила ради откривања неравнотеже у ротирајућим компонентама електричног мотора.
Дефиниција: Јавља се када се оса инерције помери паралелно са осом ротације. Ово се може визуализовати као једна „тешка тачка“ на ротору.
Дијагноза: Ова врста неравнотеже је јединствена по томе што се манифестује чак и у мировању. Ако се такав ротор постави на хоризонталне носаче са малим трењем (назване „оштрице ножа“), он ће се увек окретати под дејством гравитације и зауставити са тешким врхом окренутим надоле.
Исправка: Елиминише се релативно једноставно додавањем (или уклањањем) корективне масе у једној равни, 180 степени насупрот идентификованој тешкој тачки. Статичка неравнотежа је карактеристична за уске роторе у облику диска са ниским односом дужине и пречника (L/D) (нпр. мање од 0,5).
Неравнотежа у пару
Дефиниција: Јавља се када оса инерције сече осу ротације у центру масе ротора. Физички, ово је еквивалентно постојању две једнаке неуравнотежене масе смештене у две различите равни дуж дужине ротора и постављене под углом од 180 степени једна од друге.
Дијагноза: У статичком положају, такав ротор је уравнотежен и неће тежити да заузме било који одређени положај. Међутим, током ротације, овај пар маса ствара „љуљајући“ или „колутајући“ момент који тежи да окрене ротор нормално на осу ротације, узрокујући јаке вибрације на носачима.
Исправка: За компензацију овог тренутка потребна је корекција у најмање две равни.
Динамичка неравнотежа

Технички дијаграм апарата за испитивање ротора електромотора са бакарним намотајима монтираним на прецизним лежајевима, повезаним са електронском опремом за праћење за мерење динамике ротације.
Дефиниција: Ово је најопштији и најчешћи случај у пракси, где оса инерције није ни паралелна нити сече осу ротације, већ се са њом искривљује у простору. Динамички дисбаланс је увек комбинација статичког и спрегнутог дисбаланса.
Дијагноза: Манифестује се само током ротације ротора.
Исправка: Увек захтева балансирање у најмање две равни корекције како би се истовремено компензовале и компоненте силе и момента.
1.3. Основни узроци проблема: Одакле долази неравнотежа?
Узроци неравнотеже могу се поделити у две велике групе, посебно релевантне за балансирање издувних гасова апликације:
Оперативни фактори (најчешћи):
- Акумулација материјала: Најчешћи узрок рада издувних вентилатора у контаминираном окружењу. Неравномерно накупљање прашине, прљавштине, боје, производа процеса или влаге на лопатицама импелера мења расподелу масе.
- Хабање и корозија: Неравномерно абразивно хабање сечива, ерозија капљица услед продора течности или хемијска корозија доводе до губитка масе у неким областима и последичног дисбаланса.
- Термичка деформација: Неравномерно загревање или хлађење ротора, посебно током дужег заустављања вруће опреме, може довести до привременог или трајног савијања вратила или импелера.
- Губитак тегова за равнотежу: Претходно инсталирани корективни тегови могу се одвојити због вибрација, корозије или механичког удара.
Грешке у производњи и монтажи:
- Производни дефекти: Неједноликост материјала (нпр. порозност одливака), нетачности у обради или лош квалитет склопа лопатица са импелером.
- Грешке при монтажи и инсталацији: Неправилно постављање импелера на вратило, неусклађеност, лабављење причвршћивања главчине, неусклађеност вратила мотора и вентилатора.
- Проблеми са повезаним компонентама: Употреба нестандардних или истрошених погонских каишева, дефекти лежајева, лабављење монтаже јединице на темељ (стање познато као „мека нога“).
1.4. Последице неравнотеже: Ланчана реакција уништења
Игнорисање проблема неравнотеже доводи до ланчане реакције деструктивних последица које утичу и на компоненте механичке опреме и на економске перформансе, што је посебно критично код издувних система:
Механичке последице:
- Вибрације и бука: Нагло повећање вибрација и буке је најочигледнија последица, која доводи до погоршања услова рада и служи као први сигнал квара.
- Убрзано хабање лежајева: Најчешћа, скупа и опасна последица. Циклична оптерећења од центрифугалне силе узрокују убрзани замор и уништавање котрљајућих елемената и стаза, смањујући век трајања лежајева десетине пута.
- Квар услед замора: Дуготрајна изложеност вибрацијама доводи до накупљања замора у металу, што потенцијално може изазвати уништење вратила, носећих конструкција, заварених спојева, па чак и ломљење анкерних вијака који причвршћују јединицу за темељ.
- Оштећење суседних компоненти: Вибрације такође уништавају спојнице, каишне погоне и заптивке вратила.
Економске и оперативне последице:
- Повећана потрошња енергије: Значајан део енергије мотора се не троши на кретање ваздуха већ на стварање вибрација, што доводи до директних финансијских губитака.
- Смањене перформансе: Вибрације могу пореметити аеродинамичке карактеристике импелера, што доводи до смањеног протока ваздуха и притиска који ствара издувни вентилатор.
- Време хитних застоја: На крају крајева, неравнотежа доводи до хитног искључења опреме, што резултира скупим поправкама и губицима због застоја производне линије.
- Безбедносне претње: У критичним случајевима, могуће је уништење импелера при великим брзинама, што представља директну претњу по живот и здравље особља.
Одељак 2: Дијагностика вибрација - Уметност прецизне дијагнозе
Правилна дијагноза је камен темељац успешног балансирања. Пре него што се настави са корекцијом масе, неопходно је са великом сигурношћу утврдити да је неравнотежа заиста примарни узрок прекомерних вибрација. Овај одељак је посвећен инструменталним методама које омогућавају не само откривање проблема већ и прецизну идентификацију његове природе.
2.1. Зашто вибрације нису увек неравнотежа: Диференцијална дијагноза
Кључни принцип који сваки стручњак за одржавање мора да разуме: прекомерне вибрације су симптом, а не дијагноза. Иако је неравнотежа један од најчешћих узрока вибрација издувног вентилатора, неколико других кварова може створити сличне обрасце које је потребно искључити пре почетка рада. балансирање издувних гасова рад.
Главни недостаци који се „маскирају“ као неравнотежа:
- Неусклађеност: Неусклађеност вратила између мотора и вентилатора. У спектру вибрација, карактерише се значајним врхом на двострукој фреквенцији рада (2x), посебно у аксијалном правцу.
- Механичка лабавост: Отпуштање вијака носача лежајева, пукотине у темељном раму. Манифестује се као низ хармоника текуће фреквенције (1x, 2x, 3x, итд.) и, у тешким случајевима, субхармоника (0,5x, 1,5x).
- Дефекти котрљајућих лежајева: Одвајање, пукотине на стазама или котрљајућим телима. Генерисање вибрација на карактеристичним високофреквентним, несинхроним (не вишеструким фреквенцијама ротације) компонентама израчунатим из геометрије лежаја.
- Савијена осовина: Ствара вибрације и на радној (1x) и на двострукој радној (2x) фреквенцији, што знатно компликује дијагнозу и захтева обавезну примену фазне анализе како би се разликовала неравнотежа и неусклађеност.
- Резонанција: Оштро, вишеструко појачање вибрација када се радна фреквенција ротације поклапа са једном од природних фреквенција структуре. Ово изузетно опасно стање се не елиминише балансирањем.
2.2. Специјалистички алат: Инжењерске очи и уши
Прецизна дијагностика вибрација и накнадне балансирање издувних гасова потребна је специјализована опрема:
- Сензори вибрација (акцелерометри): Примарна средства за прикупљање података. За потпуну тродимензионалну слику вибрација машине, сензори су инсталирани на кућиштима лежајева у три међусобно нормална смера: хоризонталном, вертикалном и аксијалном.
- Преносни анализатори/балансери вибрација: Модерни инструменти као што су Balanset-1A комбинују функције виброметра (мерење укупног нивоа вибрација), анализатора спектра са брзом Фуријеовом трансформацијом (FFT), фазометра и калкулатора балансирања. Омогућавају комплетну дијагностику и балансирање директно на месту рада опреме.
- Тахометар (оптички или ласерски): Саставни део сваког комплета за балансирање. Неопходан за прецизно мерење брзине ротације и синхронизацију фазног мерења. За рад, мали комад рефлектујуће траке се наноси на вратило или други ротирајући део.
- Software: Специјализовани софтвер омогућава одржавање база података опреме, анализу трендова вибрација током времена, спровођење детаљне спектралне дијагностике и аутоматско генерисање извештаја о раду.
2.3. Очитавање вибрационих спектара (FFT анализа): Дешифровање машинских сигнала
Сигнал вибрација измерен акцелерометром представља комплексну зависност амплитуде од времена. За дијагностику, такав сигнал је слабо информативан. Кључна метода анализе је брза Фуријеова трансформација (FFT), која математички разлаже комплексни временски сигнал на његов фреквентни спектар. Спектар тачно показује које фреквенције садрже енергију вибрација, омогућавајући идентификацију ових извора вибрација.
Кључни индикатор неравнотеже у спектру вибрација је присуство доминантног врха на фреквенцији тачно једнакој фреквенцији ротације ротора. Ова фреквенција је означена као 1x. Амплитуда (висина) овог врха је директно пропорционална величини неравнотеже.
Дефект | Карактеристичне фреквенције у спектру | Карактеристике фазног мерења | Препоручене акције |
---|---|---|---|
Статичка неравнотежа | Доминантни 1x врх у радијалним правцима (хоризонтални, вертикални) | Стабилна фаза. Фазна разлика између носача у истом смеру ~0° (±30°) | Очистите импелер. Извршите балансирање у једној равни. |
Пар/Динамички дисбаланс | Доминантан 1x врх у радијалном и често аксијалном правцу | Стабилна фаза. Фазна разлика између носача у истом смеру ~180° (±30°) | Проверите да ли постоји деформација („осмица“). Извршите балансирање у две равни |
Неусклађеност | Висок 2x врх, често праћен 1x и 3x. Посебно приметно у аксијалном правцу | Фазна разлика ~180° у аксијалном правцу преко спојнице | Извршите ласерско поравнање вратила мотора и вентилатора |
Механичка лабавост | Серија хармоника 1x, 2x, 3x... Често су присутни субхармоници (0,5x, 1,5x) | Нестабилна, „скакајућа“ фаза | Затегните све вијчане спојеве (носачи, темељ). Проверите да ли има пукотина |
Дефект котрљајућег лежаја | Високофреквентни, несинхрони врхови на карактеристичним фреквенцијама дефекта | - | Проверите подмазивање. Замените лежај. |
Резонанција | Изузетно висок врх на радној фреквенцији која се поклапа са природном фреквенцијом | Фаза се нагло мења за 180° при проласку кроз резонантну фреквенцију | Промена брзине рада или структурне крутости. Балансирање је неефикасно. |
2.4. Кључна улога фазне анализе: Потврђивање дијагнозе
Фазна анализа је моћан алат који омогућава дефинитивну потврду дијагнозе „дисбаланса“ и његово разликовање од других дефеката који се такође манифестују на радној фреквенцији 1x.
Фаза је у суштини временски однос између два вибрациона сигнала идентичне фреквенције, мерено у степенима. Она показује како се различите машинске тачке крећу једна у односу на другу и у односу на рефлектујућу ознаку на вратилу.
Одређивање типа неравнотеже по фази:
- Статичка неравнотежа: Оба носача лежаја се крећу синхроно, „у фази“. Стога ће разлика фазног угла мерена на два носача у истом радијалном правцу бити близу 0° (±30°).
- Пар или динамички дисбаланс: Носачи врше осцилаторно кретање „у антифази“. Сходно томе, фазна разлика између њих биће близу 180° (±30°).
Одељак 3: Практични водич за балансирање - методе корак по корак и професионални савети
Овај одељак представља детаљна, корак-по-корак упутства за извођење балансирање издувних гасова рад, од припремних операција до специјализованих техника за различите типове издувних вентилатора.
3.1. Припремна фаза - 50% успеха
Квалитетна припрема је кључ успеха и безбедности балансирање издувних гасоваЗанемаривање ове фазе често доводи до погрешних резултата и губитка времена.
Безбедност на првом месту:
Пре почетка било каквог рада, опрема мора бити потпуно искључена из напона. Примењују се стандардне процедуре закључавања/обележавања (LOTO) како би се спречило случајно покретање. Мора се проверити одсуство напона на терминалима мотора.
Чишћење и визуелни преглед:
Ово није прелиминарна, већ примарна операција. Импелер мора бити темељно очишћен од свих накупљања - прљавштине, прашине, производа. У многим случајевима, само квалитетно чишћење потпуно елиминише или значајно смањује неравнотежу, чинећи даље балансирање непотребним. Након чишћења, врши се пажљив визуелни преглед лопатица, дискова и завара на пукотине, удубљења, деформације и знаке хабања.
Механичка провера („Хијерархија интервенције“):
Пре корекције расподеле масе, мора се проверити механичка исправност целог склопа:
- Затезање вијчаних спојева: Проверите и ако је потребно затегните вијке који причвршћују импелер за главчину, главчину за вратило, кућишта лежајева за оквир и анкерне вијке оквира за темељ.
- Провера геометрије: Користећи индикаторе са сатовима, проверите радијално и аксијално одступање вратила и ротора. Такође, визуелно или користећи шаблоне и мерне алате, проверите поравнање лопатица и једнообразност њиховог угла напада.
3.2. Статичко балансирање: Једноставне методе за једноставне случајеве
Статичко балансирање се примењује на уске роторе у облику диска (нпр. импелере са малим односом L/D) када је динамичко балансирање технички немогуће или економски непрактично.
Метода са оштрицом ножа:
Класична и веома прецизна метода. Ротор (уклоњен из јединице) се поставља на две савршено хоризонталне, паралелне и глатке призме или носаче са ниским трењем. Под дејством гравитације, „тешка тачка“ ротора ће увек тежити да заузме доњи положај. Корективни тег се поставља строго насупрот (под углом од 180°) ове тачке. Процес се понавља све док ротор не остане у неутралној равнотежи у било ком положају.
Метода слободне ротације („висак“):
Поједностављена метода применљива за вентилаторе са директно постављеним лопатицама. Након уклањања погонских каишева (ако постоје), импелер се полако окреће и отпушта. Најтежа лопатица ће пасти надоле. Корекција се врши додавањем малих тегова (нпр. помоћу лепљиве траке или магнета) на најлакше лопатице док импелер не престане да тражи одређени положај.
3.3. Динамичко балансирање поља: Професионални приступ
Ово је примарна метода за индустрију балансирање издувних гасова, изведено помоћу специјализованих инструмената као што су Balanset-1A без демонтаже опреме. Процес се састоји од неколико обавезних корака.
Корак 1: Почетно мерење (Почетно тестирање)
- Сензори вибрација су инсталирани на кућиштима лежајева, а рефлектујућа трака је нанесена на вратило за тахометар.
- Издувни вентилатор се покреће и доводи до номиналне радне брзине.
- Користећи анализатор вибрација, бележе се почетни подаци: амплитуда (обично у mm/s) и фазни угао (у степенима) вибрација на радној фреквенцији 1x. Ови подаци представљају почетни вектор неравнотеже.
Корак 2: Трчање са пробном тежином
Логика: Да би инструмент тачно израчунао како да исправи неравнотежу, потребно је увести познату промену у систем и посматрати њену реакцију. То је сврха инсталације пробне тежине.
- Избор масе и локације: Пробни тег се бира тако да изазове приметну, али безбедну промену вектора вибрација (нпр. промену амплитуде од 20-30% и/или фазни помак од 20-30°). Тег се привремено причвршћује у одабраној равни корекције под познатим угаоним положајем.
- Мерење: Поновите покретање и извршено мерење, снимајући нове вредности амплитуде и фазе.
Корак 3: Израчунавање и инсталација корекционе тежине
Модерни инструменти за балансирање, као што су Balanset-1A аутоматски извршити одузимање вектора почетног вектора вибрација од вектора добијеног пробним тегом. На основу ове разлике (вектор утицаја), инструмент израчунава прецизну масу и прецизан угао где се мора инсталирати стални корективни тег да би се компензовала почетна неравнотежа.
Корекција се може извршити или додавањем масе (заваривање металних плоча, постављање вијака са наврткама) или одузимањем масе (бушење рупа, брушење). Додавање масе је пожељније јер је реверзибилан и контролисанији процес.
Корак 4: Верификациони рад и балансирање трима
- Након инсталирања сталног корективног тега (и уклањања пробног тега), врши се верификациони рад како би се проценио резултат.
- Ако се ниво вибрација смањи, али и даље прелази прихватљиве стандарде, врши се балансирање. Поступак се понавља, али се резултати верификације сада користе као почетни подаци. Ово омогућава итеративни, корак-по-корак приступ потребном квалитету балансирања.
3.4. Балансирање у једној или две равни? Практични критеријуми за избор
Избор између балансирања у једној и две равни је кључна одлука која утиче на успех целог поступка, посебно важно за балансирање издувних гасова апликације.
Главни критеријум: Однос дужине ротора (L) и пречника (D).
- Ако Л/Д < 0,5 и брзина ротације мања од 1000 о/мин, обично доминира статички дисбаланс и довољно је балансирање у једној равни.
- Ако је L/D > 0,5 или је брзина ротације висока (>1000 о/мин), неравнотежа пара почиње да игра значајну улогу, што захтева балансирање у две равни да би се елиминисало.
3.5. Посебности балансирања надвисног вентилатора
Надвисни издувни вентилатори, код којих се радно коло (импелер) налази изван ослонаца лежајева, представљају посебну сложеност за балансирање.
Проблем: Такви системи су по својој природи динамички нестабилни и изузетно осетљиви на неравнотежу, посебно типа спрега. Ово се често манифестује као абнормално високе аксијалне вибрације.
Компликације: Примена стандардних метода са две равни на роторе са преклопном конструкцијом често доводи до незадовољавајућих резултата или захтева уградњу недовољно великих корективних тегова. Реакција система на пробни тег може бити неинтуитивна: на пример, постављање тега на импелер може изазвати већу промену вибрација на далеком ослонца (код мотора) него на близу њега.
Recommendations: Балансирање надвисног издувног вентилатора захтева веће стручно искуство и разумевање динамике. Често је неопходно користити специјализоване софтверске модуле у анализаторима вибрација који примењују статичку/парну методу раздвајања сила за прецизнији прорачун корективне масе.
Одељак 4: Сложени случајеви и професионалне технике
Чак и уз строго придржавање процедура, стручњаци се могу сусрести са ситуацијама у којима стандардни приступи не дају резултате. Ови случајеви захтевају дубљу анализу и примену нестандардних техника.
4.1. Типичне грешке и како их избећи
Грешка 1: Нетачна дијагноза
Најчешћа и најскупља грешка - покушај балансирања вибрација изазваних неусклађеношћу, механичком лабавошћу или резонанцом.
Решење: Увек почните са потпуном анализом вибрација (спектрална и фазна анализа). Ако спектар не показује јасну доминацију 1x врха, али су присутни значајни врхови на другим фреквенцијама, балансирање не може почети док се не елиминише главни узрок.
Грешка 2: Игнорисање припремне фазе
Прескакање фаза чишћења импелера или провере затезања вијачних спојева.
Решење: Строго се придржавајте „хијерархије интервенција“ описане у одељку 3.1. Чишћење и затезање нису опције већ обавезни први кораци.
Грешка 3: Уклањање свих старих тегова за балансирање
Ова радња уништава претходне (могуће фабричке) резултате балансирања и често значајно компликује рад, јер почетни дисбаланс може постати веома велики.
Решење: Никада не уклањајте све тегове без доброг разлога. Ако је импелер акумулирао много малих тегова од претходних балансирања, они се могу уклонити, али затим спојите њихов векторски збир у један еквивалентни тег и инсталирајте га на место.
Грешка 4: Непроверавање поновљивости података
Почетно балансирање са нестабилним почетним очитавањима амплитуде и фазе.
Решење: Пре постављања пробног тега, извршите 2-3 контролна покретања. Ако амплитуда или фаза „лебди“ од почетка до почетка, то указује на присуство сложенијег проблема (резонанција, термички лук, аеродинамичка нестабилност). Балансирање под таквим условима неће дати стабилан резултат.
4.2. Балансирање близу резонанције: Када фаза лежи
Проблем: Када је брзина рада издувног вентилатора веома близу једној од природних фреквенција вибрација система (резонанција), фазни угао постаје изузетно нестабилан и веома осетљив на најмање флуктуације брзине. Због тога су стандардни векторски прорачуни засновани на мерењу фазе нетачни или потпуно немогући.
Решење: Метода са четири пола
Суштина: Ова јединствена метода балансирања не користи фазна мерења. Прорачун корективне тежине се врши искључиво на основу промена амплитуде вибрација.
Процес: Метода захтева четири узастопна покретања:
- Измерите почетну амплитуду вибрација
- Измерите амплитуду са пробним тегом постављеним на условном положају од 0°
- Измерите амплитуду са истим тегом помереним на 120°
- Измерите амплитуду са истим тегом помереним на 240°
На основу четири добијене вредности амплитуде, конструише се графичко решење (метода пресека кругова) или се врши математички прорачун, што омогућава одређивање потребне масе и угла уградње корективног тега.
4.3. Када проблем није равнотежа: структурне и аеродинамичке силе
Структурни проблеми:
Слаб или напукао темељ, олабављени носачи могу резоновати са радном фреквенцијом издувног вентилатора, вишеструко умножавајући вибрације.
Дијагноза: Да би се одредиле структурне природне фреквенције у искљученом стању, примењује се тест удара (bump test). Изводи се помоћу специјалног модалног чекића и акцелерометра. Ако је једна од пронађених природних фреквенција близу радне фреквенције ротације, проблем је заиста резонанција.
Аеродинамичке силе:
Турбуленција протока ваздуха на улазу (због препрека или прекомерно затворене клапне, такозване „гладности вентилатора“) или излазу може изазвати нискофреквентне, често нестабилне вибрације које нису повезане са неравнотежом масе.
Дијагноза: Спроведен је тест са променом аеродинамичног оптерећења при константној брзини ротације (нпр. постепеним отварањем/затварањем амортизера). Ако се ниво вибрација значајно промени, вероватно је њихова природа аеродинамичка.
4.4. Анализа стварних примера (студије случаја)
Пример 1 (резонанција):
У једном документованом случају, балансирање доводног вентилатора коришћењем стандардне методе није дало резултате због изузетно нестабилних очитавања фазе. Анализа је показала да је радна брзина (29 Hz) била веома близу природној фреквенцији импелера (28 Hz). Примена четворофазне методе, независно од фазе, омогућила је успешно смањење вибрација на прихватљив ниво, пружајући привремено решење до замене вентилатора поузданијим.
Пример 2 (Вишеструки недостаци):
Анализа вибрација издувних вентилатора у фабрици шећера открила је сложене проблеме. Један спектар вентилатора је указао на угаоно неусклађење (високи врхови 1x и 2x у аксијалном правцу), док је други показао механичку лабавост (униформни хармоници 1x, 2x, 3x). Ово показује важност секвенцијалног отклањања недостатака: прво је извршено поравнање и затезање причвршћивања, а тек затим, ако је потребно, балансирање.
Одељак 5: Стандарди, толеранције и превентивно одржавање
Завршна фаза сваког техничког рада је процена његовог квалитета у складу са регулаторним захтевима и развој стратегије за дугорочно одржавање опреме у исправном стању.
5.1. Преглед кључних стандарда (ISO)
За процену квалитета балансирања и стања вибрација издувних вентилатора користи се неколико међународних стандарда.
ИСО 14694:2003:
Главни стандард за индустријске вентилаторе. Утврђује захтеве за квалитет балансирања и максимално дозвољене нивое вибрација у зависности од категорије примене вентилатора (BV-1, BV-2, BV-3, итд.), снаге и типа инсталације.
ИСО 1940-1:2003:
Овај стандард дефинише степене квалитета балансирања (G) за круте роторе. Степен квалитета карактерише дозвољени преостали дисбаланс. За већину индустријских издувних вентилатора примењују се следећи степенови:
- Г6.3: Стандардни индустријски квалитет, погодан за већину општих индустријских примена.
- Г2.5: Побољшани квалитет, потребан за велике брзине или посебно критичне издувне вентилаторе где су захтеви за вибрације строжији.
ИСО 10816-3:2009:
Регулише процену стања вибрација индустријских машина на основу мерења на неротирајућим деловима (нпр. кућишта лежајева). Стандард уводи четири зоне стања:
- Зона А: „Добро“ (нова опрема)
- Зона Б: „Задовољавајуће“ (дозвољен неограничен рад)
- Зона Ц: „Прихватљиво ограничено време“ (потребна је идентификација и елиминација узрока)
- Зона Д: „Неприхватљиво“ (вибрације могу проузроковати оштећења)
ИСО 14695:2003:
Овим стандардом се утврђују јединствене методе и услови за мерења вибрација индустријских вентилатора, неопходни за обезбеђивање упоредивости и поновљивости резултата добијених у различитим временима и на различитој опреми.
5.2. Дугорочна стратегија: Интеграција у програм предиктивног одржавања
Балансирање издувних гасова не треба сматрати једнократном поправком. То је саставни део модерне стратегије предиктивног одржавања.
Спровођење редовног праћења вибрација (нпр. путем прикупљања података о рути помоћу преносних анализатора) омогућава праћење стања опреме током времена. Анализа тренда, посебно постепени раст амплитуде вибрација на радној фреквенцији 1x, је поуздан показатељ развоја неравнотеже.
Овај приступ омогућава:
- Планирање балансирања унапред, пре него што ниво вибрација достигне критичне вредности утврђене стандардом ISO 10816-3.
- Спречавање секундарних оштећења лежајева, спојница и носећих структура које се неизбежно јављају током дужег рада са прекомерним вибрацијама.
- Елиминисање непланираних застоја услед ванредних ситуација претварањем поправки у планирану превентивну категорију.
Креирање електронске базе података о стању вибрација кључне опреме и редовна анализа трендова чине основу за доношење технички исправних и економски ефикасних одлука о одржавању, што у крајњој линији повећава поузданост и укупну ефикасност производње.