Разумевање балансирања у једној равни
Дефиниција: Шта је балансирање у једној равни?
Балансирање у једној равни је балансирање поступак у коме се неравнотежа ротора коригује додавањем или одузимањем масе само у једној радијалној равни нормалној на осу ротације. Ова метода је прикладна када је неравнотежа претежно статички у природи - што значи да је центар масе ротора померен од осе ротације, али не постоји значајан пар или момент који узрокује колебање ротора.
Балансирање у једној равни је најједноставнији и најекономичнији метод балансирања, који захтева само једну раван за корекцију и обично само један пробна тежина трчите да бисте завршили.
Када користити балансирање у једној равни
Балансирање у једној равни је погодно за одређене типове ротора и радне услове:
1. Ротори дисковног типа
Ротори код којих је аксијална дужина (дебљина) мала у поређењу са пречником су идеални кандидати. Они се често називају “уским” или “танким” роторима. Примери укључују:
- Брусни точкови
- Сечива кружне тестере
- Једностепени вентилатор или дуваљка
- Замајци
- Ротори диск кочница
- Једноструке ременице
2. Крути ротори који раде испод прве критичне брзине
За крути ротори које послују знатно испод своје прве критична брзина, балансирање у једној равни може бити довољно чак и ако ротор има одређену аксијалну дужину. Кључно је да ротор не подлеже значајном савијању или флексији током рада.
3. Када се зна да је неравнотежа статичка
Ако је стање неуравнотежености узроковано једним локализованим извором - као што је накупљање материјала, недостајућа лопатица вентилатора или ексцентрично монтирање - и мерења вибрација показују претежно кретање у фази на свим локацијама лежајева, балансирање у једној равни је прикладно.
Поступак балансирања у једној равни
Поступак прати једноставан, систематски приступ користећи методу коефицијента утицаја:
Корак 1: Почетно мерење
Док ротор ради нормалном брзином, измерите и забележите почетни вектор вибрација (амплитуду и фазу) на једном или више места лежаја. Ово представља вибрацију изазвану оригиналним неравнотежа.
Корак 2: Причврстите пробни тег
Зауставите машину и причврстите познато пробна тежина на погодном угаоном положају (обично 0°) на изабраној равни корекције. Пробни тег треба да буде довољне величине да произведе приметну промену вибрација - обично 25-50% почетног нивоа вибрација.
Корак 3: Пробни рад
Поново покрените машину и измерите нови вектор вибрација на истом месту (местима). Ово мерење представља комбиновани ефекат првобитне неравнотеже плус пробног тега.
Корак 4: Израчунајте корекциону тежину
Инструмент за балансирање обавља сабирање вектора и израчунава influence coefficient. Затим израчунава тачну масу и угаону локацију за стални корекциона тежина што ће смањити вибрације.
Корак 5: Инсталирајте корекцију и проверите
Уклоните пробни тег, трајно поставите израчунати корекциони тег (додавањем или уклањањем масе на одређеном месту) и покрените машину да бисте проверили да ли су вибрације смањене на прихватљив ниво. Ако је потребно, може се извршити балансирање ради финог подешавања резултата.
Предности балансирања у једној равни
- Једноставност: Захтева само једну раван корекције, што олакшава имплементацију и разумевање.
- Speed: Поступак обично захтева само два или три покретања (почетно, пробно и верификационо), што штеди време и смањује застој машине.
- Исплативо: Мање мерења и једноставнији прорачуни значе ниже трошкове рада и јефтинију опрему за балансирање.
- Приступачност: Многа места на ротору могу бити доступна за додавање корекционих тегова, што пружа флексибилност у постављању тегова.
Ограничења и када не треба користити балансирање у једној равни
Балансирање у једној равни има важна ограничења која се морају разумети:
1. Не може се исправити неравнотежа у пару
Ако ротор има значајан неравнотежа у пару— где силе неуравнотежености постоје на супротним крајевима ротора, али у супротним угаоним положајима — балансирање у једној равни неће бити ефикасно. Овај услов захтева динамичко балансирање са корекцијама у најмање две равни.
2. Није погодно за дугачке роторе
Ротори са односом дужине и пречника већим од приближно 0,5 до 1,0 обично захтевају балансирање у две равни. Примери укључују арматуре мотора, вратила пумпи и дугачке роторе вентилатора.
3. Можда неће смањити вибрације на свим лежајевима
Корекција у једној равни оптимизована за једну локацију лежаја можда неће адекватно смањити вибрације на другим локацијама лежаја, посебно ако је ротор дугачак или ради близу критичне брзине.
4. Неефикасно за флексибилне роторе
Ротори који раде изнад своје прве критичне брзине подлежу савијању и захтевају технике вишеравнинског балансирања које узимају у обзир облике модова ротора.
Веза са статичким балансирањем
Балансирање у једној равни је уско повезано са статичко балансирање. У ствари, балансирање у једној равни које се изводи на ротационој машини је у суштини динамичко мерење статичке неравнотеже. Статичко балансирање се може изводити док је ротор у мировању (на ивицама ножева или ваљцима), док се балансирање у једној равни изводи док се ротор окреће, што омогућава прецизније мерење у реалним условима рада.
Типичне примене и индустрије
Балансирање у једној равни се широко користи у многим индустријама за одговарајуће типове ротора:
- Обрада дрвета и обрада метала: Кружне тестере, брусни точкови, дискови за сечење
- Грејање, вентилација и климатизација: Једностепени центрифугални вентилатори и дуваљке
- Пољопривредна опрема: Компоненте комбајна, појединачне ременице
- Аутомобилска индустрија: Замајци, кочиони дискови, једноструки ременици
- Руковање материјалом: Транспортни котурови, затезни ваљци
За ове примене, балансирање у једној равни пружа оптималну равнотежу између ефикасности, једноставности и трошкова, што га чини фундаменталном техником у области балансирања ротора.