Разумевање статичког балансирања (балансирање у једној равни)
Статичко балансирање је најједноставнији облик ротора балансирање. То исправља статички дисбаланс — стање у којем а ротор‘Центар масе је померен од осе ротације, стварајући једну “тешку тачку”. Пошто се та тешка тачка открива само под утицајем гравитације, корекција се, у принципу, може извршити са ротором у мировању: поставите ротор са чистом статичком неравнотежа на површину без трења, као што су ножеве ивице, и он ће се котрљати док се тешка тачка не смести на дно. Корекција се врши у једној равни — једна корективна тежина постављена 180° супротно од тешке тачке како би се центар масе вратио на центар ротације. Та једнопланска једноставност је велика предност методе и, као што ћемо видети, такође и њена дефинишућа ограниченост.
1. Статичка неуравнотеженост и динамичка неуравнотеженост
Статички неравнотеж се такође назива “неуравнотеженост сила”, јер производи центрифугална сила делујући радијално према споља од центра ротације. Кључно је што не ствара “момент” или колебање. То га разликује од динамички дисбаланс, који комбинује силу и моментна неуравнотеженост и захтева корекције у најмање две равни да би се у потпуности отклонило. Ротор може бити савршено статички уравнотежен, а ипак имати значајну неуравнотеженост момента која га чини да јако вибрира када се окрене — због чега је статичка равнотежа сама по себи прикладна само за одређену класу ротора.
2. Када је статичко балансирање довољно?
Статичко балансирање је прикладно само за одређену класу ротора. Обично се примењује на компоненте које су веома уске или дисковидне, код којих је аксијална дужина мала у поређењу са пречником. Код таквих ротора значајан моментни небаланс вероватно и не постоји у почетку, па је корекција у једној равни заиста довољна за решавање проблема.
Уобичајени примери у којима је статичко балансирање у једној равни често довољно укључују:
- Брусни точкови
- Аутомобилски точкови и гуме
- Појединачни, уски точкови вентилатора или дувача
- Замајци
- Котурнице и снопови
За сваки ротор значајне дужине — моторну арматуру, вишестепену пумпу или дугачку осовину — само статичко уравнотежење је недовољно и динамичко балансирање у два авиона је потребно. Сам приступ на једној равни је даље описан под балансирање у једној равни.
3. Методе статичког балансирања
1. Балансирање оштрице ножа
Ово је класична, неротирајућа метода. Ротор се поставља на пар паралелних, равних, нискотрљајућих ножевих ивица. Он се котрља док његова најтежа тачка не дође на дно; затим се на горњој страни (180° супротно) додаје привремена тежина док се ротор не заустави у било којој позицији без котрљања. Та тежина се затим чини трајном. Не захтева струју нити електронику — само стрпљење и истински паралелан пар ивица — и остаје сасвим важећи теренски тест за уску дисковину.
2. Вертикална машина за балансирање
Модерно статичко балансирање се често врши на вертикалном машина за балансирање. Ротор — маховик или, рецимо, гума — налази се на хоризонталној плочи коју подржавају сензори силе. Машина га ротира при малој брзини, а сензори мере величину и смер силе неуравнотежености, приказујући потребну корекцију на екрану. За точкове и гуме конкретно, а калкулатор за тежине за балансирање точкова претвара то очитавање у величине тегова са копчом или лепљивих тегова.
3. Теренско балансирање у једној равни (Balanset-1A)
Статичко (једноплоско) балансирање се такође може извршити на потпуно склопљеном уређају коришћењем преносивог система за балансирање — суштина балансирање на терену. Са Balanset-1A, режим “Балансирање у једној равни (‘статичко’)” мери брзину ротора (RPM) и вектор 1× вибрација — њено RMS вредност и фаза. На основу мерења “Run #0” и “Run #1”, софтвер аутоматски израчунава маса и угао монтаже исправне масе потребне за смањење неуравнотежености ротора, користећи коефицијент утицаја метод.
Резултати балансирања се чувају у архиви, а по завршетку извештај о уравнотежењу може да се генерише, уређује и штампа у уграђеном уређивачу извештаја.
Како се врши балансирање на једној равни у програму Balanset-1A
- Инсталирајте сензоре и повежите систем. Инсталирајте сензор вибрације на одабраној мерилној тачки и повежите га са уређајем. Инсталирајте сензор фазе (тахометар), нанесите рефлектујућа трака на ротору, и повежите уређај са Виндоус лаптопом.
- Покрените режим балансирања у једној равни. У главном радном прозору изаберите режим “једна раван” и започните балансирање. Програм отвара прозор архиве балансирања у једној равни.
- Креирајте архивски запис. Унесите назив ротора, место инсталације, толеранције (вибрације и остатак неравнотеже) и датум. Софтвер креира архивску фасциклу у којој ће бити сачувани графикони и извештаји.
- Поставите параметре балансирања у “Подешавања балансирања”.
- Коефицијент утицаја: изаберите “Нови ротор” (два покретања за калибрацију) или “Сачувани коеф.” (једно покретање за исти тип машине са сачуваним коефицијентима утицаја).
- Маса пробног тега: изаберите “Грамм” или “Проценат”. Ако планирате да касније користите режим “Сачувани коеф.”, унесите пробни тег маса у грамима (измерите је на ваги).
- Метод причвршћивања тежине: изаберите “Обим” (било који угао на обиму) или “Фиксна позиција” (фиксне рупе/сечива/позиције; унесите број позиција).
- Радијус постављања масе: унесите радијус који се користи за постављање пробних и корекционих тегова.
- Оставите пробну тежину у равни 1: Ово омогућите само ако не можете да уклоните пробно оптерећење током процеса.
- Покрените #0 (почетно покретање, без пробног оптерећења). Доведите машину до стабилне брзине и покрените “Run #0” за мерење почетне вибрације. Софтвер бележи обртаје у минути (RPM), RMS вредност и фазу 1× компоненте вибрације. Таб “Графикони” приказује облик таласа и спектар.
- Инсталирајте пробну тежину. Зауставите машину и поставите пробно оптерећење на познатом радијусу. Пробно оптерећење мора значајно променити амплитуду или фазу вибрација. Уобичајени критеријум је “правило 30/30”: пробно оптерећење треба да промени амплитуду за око 30% (наниже или навише) или фазу за око 30° или више. Ако планирате да касније користите режим “Сачувани коеф.”, инсталирајте пробно оптерећење под истим углом као и рефлектујућа ознака.
- Покрените #1 (инсталирана пробна тежина). Поново покрените машину, сачекајте да се брзина стабилизује и покрените “Run #1”. Софтвер израчунава параметре корекционе тежине.
- Инсталирајте корекциону тежину. Зауставите машину, уклоните пробно оптерећење и инсталирајте корекциони тег. Угао инсталације се броји од положаја пробног тега у смеру ротације ротора. Инсталирајте корекциони тег на истом радијусу као и пробни тег.
- RunTrim (провери квалитет баланса). Извршите “RunTrim” да бисте проверили резултат. Ако постоји преостала вибрација и/или преостали дисбаланс Ако се достигне толеранција, балансирање се може завршити. У супротном, софтвер израчунава додатну корекциону тежину и балансирање се наставља уследним приближењима.
Визуализација резултата: поларни график и фиксне позиције
Balanset-1A може да прикаже масу и угао корекционе тежине у приказ у поларним координатама. Ако је изабрана опција “Фиксна позиција”, програм може аутоматски поделити корективну тежину на два дела и приказати бројеве позиција где сваки део треба да буде инсталиран — погодност коју одражава калкулатор за корекцију оштрице за вентилаторе и импелере са фиксним тачкама монтаже.
4. Провера резултата у односу на толеранцију
Статички баланс је “завршен” тек када преостала вибрација и преостали небаланс падну унутар договорене толеранције, а управо овде корак RunTrim показује своју вредност. Дозвољени преостали небаланс обично се црпи из квалитета балансирања. Оцена G под савременим ISO 21940-11 стандард (који је обухватио старији ISO 1940-1). Претварање G-разреда и радне брзине у дозвољену вредност у грам-милиметрима — и избор разумног пробног тега за прво тестирање — брзо је уз калкулатор остаточне неуравнотежености (ISO 21940-11) и калкулатор пробне тежине. Запис и почетног и коначног остаточног неуравнотежења пружа поуздану меру колико је посао био ефикасан и чини срж извештаја о уравнотежењу.
5. Ограничења
Главно ограничење статичког балансирања је његова неспособност да открије или исправи неуравнотеженост обртног момента. Примена статичког балансирања на ротор који заправо има динамички небаланс понекад може погоршати ситуацију — коригује се компонента силе док се компонента момента игнорише или чак погоршава. Из тог разлога је за већину индустријских машина стандардна и обавезна пракса динамичко балансирање у две равни, а статичко балансирање је најбоље оставити за уске, дисковидне роторе код којих његова претпоставка о једној равни заиста важи.
