Разумевање методе троструког пролаза у балансирању ротора

Devices

Portable balancer & Vibration analyzer Balanset-1A

Parts

Optical Sensor (Laser Tachometer)

Комплетан комплет за дијагностику и балансирање вибрација од Вибромере, укључујући четири сензора вибрација са кабловима, модул сигналног интерфејса, ласерски тахометар са магнетним постољем, дигиталну вагу, УСБ кабл и торбу за ношење. Систем је дизајниран за балансирање ротора и праћење стања индустријске опреме.

Devices

Dynamic balancer “Balanset-1A” OEM

Дефиниција: Шта је метода са три круга?

The метода са три пролаза је најшире коришћена процедура за дворавнинско (динамичко) балансирање. То одређује корекциони тегови потребно у два корекционе равни користећи тачно три мерења: једно почетно мерење за утврђивање основне линије неравнотежа услов, након чега следе два узастопна пробна тежина пролази (по један за сваку раван корекције).

Ова метода пружа оптималну равнотежу између тачности и ефикасности, захтевајући мање покретања и заустављања машине него метод са четири круга уз пружање довољно података за израчунавање ефикасних корекција за већину индустријских балансирање апликације.

Поступак у три круга: корак по корак

Поступак прати једноставан, систематичан редослед:

Извођење 1: Почетно основно мерење

Машина ради својом уравнотеженом брзином у неуравнотеженом, затеченом стању. Vibration Мерења се врше на обе локације лежаја (означене као Лежај 1 и Лежај 2), бележећи оба амплитуда и фазни угао. Ова мерења представљају векторе вибрација узроковане оригиналном расподелом неуравнотежености.

Мерење на лежишту 1: Амплитуда A₁, фаза θ₁
Мерење на асортиману 2: Амплитуда A₂, фаза θ₂
сврха: Утврђује основно стање вибрација (O₁ и O₂) које мора бити кориговано

Трчање 2: Пробна тежина у равни корекције 1

Машина се зауставља, а познати пробни тег (T₁) се привремено причвршћује на прецизно означеном угаоном положају у првој равни корекције (обично близу лежаја 1). Машина се поново покреће истом брзином, а вибрације се поново мере на оба лежаја.

Додај: Пробни тег T₁ под углом α₁ у равни 1
Мерење на лежишту 1: Нови вектор вибрација (O₁ + ефекат T₁)
Мерење на асортиману 2: Нови вектор вибрација (O₂ + ефекат T₁)
сврха: Одређује како тежина у равни 1 утиче на вибрације на оба лежаја

Балансирајући инструмент израчунава коефицијенти утицаја за Раван 1 векторским одузимањем почетних мерења од ових нових мерења.

Трка 3: Пробна тежина у равни корекције 2

Први пробни тег се уклања, а други пробни тег (Т₂) се причвршћује на означеној позицији у другој равни корекције (обично близу лежаја 2). Врши се још једно мерење, поново се снимају вибрације на оба лежаја.

Уклони: Пробна тежина Т₁ из авиона 1
Додај: Пробни тег T₂ под углом α₂ у равни 2
Мерење на лежишту 1: Нови вектор вибрација (O₁ + ефекат T₂)
Мерење на асортиману 2: Нови вектор вибрација (O₂ + ефекат T₂)
сврха: Одређује како тежина у равни 2 утиче на вибрације на оба лежаја

Инструмент сада има комплетан сет од четири коефицијента утицаја који описују како свака раван утиче на сваки лежај.

Израчунавање корекционих тежина

Након што су три покушаја завршена, софтвер за балансирање извршава векторска математика да се реше корекционе тежине:

Матрица коефицијента утицаја

Из три мерења одређују се четири коефицијента:

α₁₁: Како Раван 1 утиче на Лежиште 1 (примарни ефекат)
α₁₂: Како раван 2 утиче на лежај 1 (унакрсно спрезање)
α₂₁: Како раван 1 утиче на лежај 2 (унакрсно спрезање)
α₂₂: Како раван 2 утиче на лежај 2 (примарни ефекат)

Решавање система

Инструмент решава две истовремене једначине да би пронашао W₁ (корекција за раван 1) и W₂ (корекција за раван 2):

α₁₁ · W₁ + α₁₂ · W₂ = -O₁ (за поништавање вибрација на лежају 1)
α₂₁ · W₁ + α₂₂ · W₂ = -O₂ (за поништавање вибрација на лежају 2)

Решење обезбеђује и масу и угаони положај потребан за сваки корекциони тег.

Завршни кораци

Уклоните оба пробна тега
Инсталирајте израчунате трајне корекционе тегове у обе равни
Извршите верификациони рад да бисте потврдили да су вибрације смањене на прихватљиве нивое
Ако је потребно, извршите балансирање како бисте фино подесили резултате

Предности методе са три пролаза

Тростепена метода је постала индустријски стандард за балансирање у две равни због неколико кључних предности:

1. Оптимална ефикасност

Три пробна покретања представљају минимум потребан за успостављање четири коефицијента утицаја (један почетни услов плус једно пробно покретање по равни). Ово минимизира време застоја машине, а истовремено обезбеђује потпуну карактеризацију система.

2. Доказана поузданост

Деценије искуства на терену показују да три мерења пружају довољне податке за поуздано балансирање у великој већини индустријских примена.

3. Уштеда времена и трошкова

У поређењу са методом са четири пробна покретања, елиминисање једног пробног покретања смањује време балансирања за приближно 20%, што се претвара у смањење застоја и трошкова рада.

4. Једноставније извршење

Мањи број покушаја значи мање руковања пробним тежинама, мање могућности за грешке и једноставније управљање подацима.

5. Адекватно за већину примена

За типичне индустријске машине са умереним ефектима унакрсног спрезања и прихватљивим балансирање толеранција, три трке доследно дају успешне резултате.

Када користити метод са три пола

Метода са три пролаза је погодна за:

Рутинско индустријско балансирање: Мотори, вентилатори, пумпе, дуваљке - већина ротирајуће опреме
Умерени захтеви за прецизност: Уравнотежите оцене квалитета од G 2.5 до G 16
Примене балансирања на терену: Балансирање на лицу места где је важно минимизирати време застоја
Стабилни механички системи: Опрема са добрим механичким стањем и линеарним одзивом
Стандардне геометрије ротора: Крути ротори са типичним односом дужине и пречника

Ограничења и када се не сме користити

Метода са три пролаза може бити неадекватна у одређеним ситуацијама:

Када је пожељнија метода са четири пола

Захтеви за високу прецизност: Веома уске толеранције (G 0,4 до G 1,0) где је додатна провера линеарности вредна
Јако унакрсно спрезање: Када су корекционе равни веома близу једна другој или је крутост веома асиметрична
Непознате карактеристике система: Прво балансирање необичне или прилагођене опреме
Проблемске машине: Опрема која показује знаке нелинеарног понашања или механичких проблема

Када би једна раван могла бити довољна

Уски ротори дисковског типа где је динамичка неравнотежа минимална
Када само једно место лежаја показује значајне вибрације

Поређење са другим методама

Метод са три поена у односу на метод са четири поена

Аспект	Три поена	Четири поена
Број трчања	3 (почетна + 2 покушаја)	4 (почетна + 2 покушаја + комбиновано)
Потребно време	Краће	~20% дуже
Провера линеарности	Не	Да (Покретање 4 потврђује)
Типичне примене	Рутински индустријски рад	Високопрецизна, критична опрема
Тачност	Добро	Одлично
Сложеност	Доњи	Више

Метода са три пролаза у односу на методу са једном равни

Метода са три пролаза се фундаментално разликује од балансирање у једној равни, који користи само два покушаја (почетни плус један покушај), али може да коригује само једну раван и не може да се бави неравнотежа у пару.

Најбоље праксе за успех методе са три покушаја

Избор пробне тежине

Изаберите пробне тегове који производе промену амплитуде вибрација од 25-50%
Премало: Лош однос сигнал-шум и грешке у прорачуну
Превелико: Ризик од нелинеарног одзива или небезбедних нивоа вибрација
Користите сличне величине за обе равни да бисте одржали конзистентан квалитет мерења

Оперативна конзистентност

Одржавајте потпуно исту брзину током сва три трчања
Омогућите термичку стабилизацију између циклуса ако је потребно
Обезбедите конзистентне услове процеса (проток, притисак, температура)
Користите идентичне локације сензора и методе монтаже

Квалитет података

Узмите више мерења по покушају и усредните их
Проверите да ли су фазна мерења конзистентна и поуздана
Проверите да ли пробни тегови производе јасно мерљиве промене
Потражите аномалије које могу указивати на грешке у мерењу

Прецизност инсталације

Пажљиво означите и проверите угаоне положаје пробних тегова
Уверите се да су пробни тегови безбедно причвршћени и да се неће померати током трчања
Инсталирајте коначне корекционе тегове са истом пажњом и прецизношћу
Двапут проверите масе и углове пре завршног извођења

Решавање уобичајених проблема

Лоши резултати након корекције

Могући узроци:

Корекциони тегови постављени под погрешним угловима или са погрешним масама
Услови рада су се променили између пробних радова и инсталације корекције
Механички проблеми (лабавост, неусклађеност) који нису решени пре балансирања
Нелинеарни одзив система

Пробни тегови дају мали одзив

Решења:

Користите веће пробне тегове или их поставите на већи радијус
Проверите монтажу сензора и квалитет сигнала
Проверите да ли је радна брзина исправна
Размотрите да ли систем има веома високо пригушење или веома ниску осетљивост одзива

Неконзистентна мерења