Handbok för bärbar balansvåg "Balanset-1A"

.

.

.

.

                                                                               

.

.

.

                         

.

.

BÄRBAR BALANSERARE "Balanset-1A"

.

En dubbelkanalig
PC-baserat dynamiskt balanseringssystem

.

.

.

BRUKSANVISNING
rev. 1.56 Maj 2023

.

.

                

.

.

.

.

.

.

.

.

.

2023

Estland, Narva

.

.

.
1.	ÖVERSIKT ÖVER BALANSERINGSSYSTEMET		3
2.	SPECIFIKATION		4
3.	KOMPONENTER OCH LEVERANSSATS		5
4.	PRINCIPER FÖR BALANS		6
5.	SÄKERHETSÅTGÄRDER		9
6.	INSTÄLLNINGAR FÖR PROGRAMVARA OCH MASKINVARA		8
7.	BALANSERING PROGRAMVARA		13
.	7.1	Allmänt Inledande fönster................................................................. F1-About".................................................................... F2-"Ett plan", F3-"Två plan" ..................................... F4 - "Inställningar".............................................................. F5 - "Vibrationsmätare".................................................... F6 - "Rapporter". F7 - "Balansering" F8 - "Diagram"	13 13 15 16 17 18 18 18 18
.	7.2	Läge "vibrationsmätare"	19
.	7.4	Balansering i ett plan (statisk)	27
.	7.5	Balansering i två plan (dynamisk)	38
.	7.6	Läge "Diagram"	49
8.	Allmänna anvisningar för drift och underhåll av enheten		55
.	Bilaga 1 Balansering under driftsförhållanden		61

.

                                                           

.

.

.

.

.

.

.

Balanset-1A balanserare tillhandahåller enkel- och två–plan dynamisk balansering tjänster för fläktar, slipskivor, spindlar, krossar, pumpar och andra roterande maskiner.

.

Balanset-1A innehåller två vibrosensorer (accelerometrar), laserfasgivare (takometer), 2-kanals USB-gränssnittsenhet med förförstärkare, integratorer och ADC-modul samt Windows-baserad balanseringsprogramvara.

Balanset-1A kräver bärbar dator eller annan Windows-kompatibel dator (WinXP...Win11, 32 eller 64bit).

Balanseringsprogramvaran ger automatiskt rätt balanseringslösning för balansering i ett eller två plan.  Balanset-1A är enkel att använda för icke-vibrationsexperter.

.

Alla balanseringsresultat sparas i arkivet och kan användas för att skapa rapporter.

.

Funktioner:

Mätområde för det kvadratiska medelvärdet (RMS) av vibrationshastigheten, mm/sek (för 1x vibration)	från 0,02 till 100
Frekvensområdet för RMS-mätningen av vibrationshastigheten, Hz	från 5 till 200
Nummer på korrigeringsplan	. 1 eller 2
Mätområde för rotationsfrekvens, rpm	100 - 100000
.	.
Område för mätning av vibrationsfas, vinkelgrader	från 0 till 360
Fel vid mätning av vibrationsfas, vinkelgrader	± 1
Mått (i hård väska), cm,	39*33*13
Mass, kg	<5
Övergripande mått för vibratorsensorn, mm, max	25*25*20
Mässa av vibratorsensor, kg, max	0.04
- Temperaturområde: från 5°C till 50°C - Relativ luftfuktighet: < 85%, omättad - Utan starkt elektriskt-magnetiskt fält & kraftiga stötar .	.

.

Balanset-1En balanserare innehåller två enaxlig accelerometrar, laser referensmarkör för fas (digital varvräknare), 2-kanals USB-gränssnittsenhet med förförstärkare, integratorer och ADC-modul samt Windows-baserad balanseringsprogramvara.
.

Leverans set

.

Beskrivning	Antal	Anmärkning
USB-gränssnittsenhet	1	.
Referensmarkör med laserfas (takometer)	1	.
En axel accelerometrar	2	.
Magnetiskt stativ	1	.
Digitala vågar	1	.
Hård väska för transport	1	.
"Balanset-1A". Användarhandbok.	1	.
Flash-disk med programvara för balansering	1	.
.	.	.

                                                                 

.

Fig. 4.1. Leveranssats för "Balanset-1A"

.

Mekaniska vibrationer ger upphov till en elektrisk signal som är proportionell mot vibrationsaccelerationen på vibrationsgivarens utgång. Digitaliserade signaler från ADC-modulen överförs via USB till den bärbara datorn (5). Fasreferensmarkören genererar den pulssignal som används för att beräkna rotationsfrekvens och vibrationsfasvinkel.
Windows-baserad programvara ger lösningar för balansering i ett och två plan, spektrumanalys, diagram, rapporter, lagring av påverkanskoefficienter

                                                                                                                                 

.

5.1. Uppmärksamhet! Vid drift med 220V måste elsäkerhetsföreskrifterna följas. Det är inte tillåtet att reparera enheten när den är ansluten till 220 V.

5.2. Om du använder apparaten i ett nät med låg kvalitet och mycket nätstörningar rekommenderas att du använder en fristående strömkälla från datorns batteripaket.

Fig. 7.1. Initialt fönster för "Balanset-1A"

.

Det finns 9 knappar i Inledande fönster med namnen på de funktioner som realiseras när du klickar på dem.

.

.

.

.

.

.

.

Bild 7.4. "Inställningar" fönster

Ändring av givarnas känslighetskoefficienter krävs endast vid byte av givare!
.

Givakt!

När du anger en känslighetskoefficient separeras dess bråkdel från heltalsdelen med decimalpunkten (tecknet ",").

• Medelvärde - antal medelvärden (antal varv på rotorn över vilka data medelvärdesberäknas för att öka noggrannheten)

• Tacho-kanal# - kanal# är tachon ansluten. Som standard - 3:e kanal.

• Ojämnheter - skillnaden i varaktighet mellan intilliggande tachopulser, som ovan ger varningen "Fel på varvräknaren“

• Imperial/Metrisk - Välj system för enheter.

Com-portnumret tilldelas automatiskt.
.

  Tryck på denna knapp (eller F6 funktionstangenten på datorns tangentbord) aktiverar balanseringsarkivet, från vilket du kan skriva ut rapporten med resultaten av balanseringen för en specifik mekanism (rotor).

.

  Genom att trycka på denna knapp (eller funktionstangenten F7 på tangentbordet) aktiveras balanseringsläget i ett eller två korrigeringsplan beroende på vilket mätläge som valts genom att trycka på knapparna "F2-enkelt plan", "F3-två plan".

  Tryck på denna knapp (eller F8 funktionstangent på datorns tangentbord) möjliggör grafisk vibrationsmätare, vars implementering visar på en display samtidigt med de digitala värdena för amplitud och fas av vibrationen grafik av dess tidsfunktion.

  Tryck på denna knapp (eller F10 funktionstangenten på datorns tangentbord) avslutar programmet "Balanset-1A".
.

.

  7.2. "Vibrationsmätare".

  Innan han arbetade i " Vibrationsmätare ", installera vibrationsgivare på maskinen och anslut dem respektive till anslutningar X1 och X2 på USB-gränssnittsenheten. Tachosensorn ska anslutas till ingång X3 på USB-gränssnittsenheten.

.

.

Bild 7.5 USB-gränssnittsenhet

.

Plats reflekterande typ på ytan av en rotor för tacho wotking.

.

Fig. 7.6. Reflekterande typ.

Rekommendationer för installation och konfiguration av givare ges i bilaga 1.
.

  För att starta mätningen i vibrationsmätarläget klickar du på knappen "F5 - Vibrationsmätare" i programmets startfönster (se fig. 7.1).

Vibrationsmätare fönstret visas (se. Fig.7.7)

.

Fig. 7.7. Läge för vibrationsmätare. Våg och spektrum.

                                                                                                                   

  För att starta vibrationsmätningar klicka på knappen "F9 - Kör" (eller tryck på funktionsknappen F9 på tangentbordet).

  Om Utlösningsläge  Bil är kontrollerad - resultaten av vibrationsmätningarna visas regelbundet på skärmen.

  Vid samtidig mätning av vibrationer på den första och den andra kanalen skall de fönster som finns under orden "Flygplan 1" och "Flygplan 2" kommer att fyllas.
.

Vibrationsmätning i läget "Vibration" kan också utföras med frånkopplad fasvinkelsensor. I programmets startfönster anges värdet för den totala RMS-vibrationen (V1s, V2s) visas endast på displayen.

Det finns nästa inställningar i Läge för vibrationsmätare

.

För att slutföra arbetet i läget "Vibrationsmätare" klicka på knappen "F10 - Utgång" och återgå till Initial-fönstret.

.

Bild 7.8. Läge för vibrationsmätare. Rotationshastighet Ojämnhet, 1x vibrationsvågform.

                    

  Bild 7.9. Läge för vibrationsmätare. Rundgång (betaversion, ingen garanti!).                  

.

    

7.3 Balansering förfarande

Balansering utförs på mekanismer som är i gott tekniskt skick och korrekt monterade. I annat fall måste mekanismen före balanseringen repareras, installeras i korrekta lager och fixeras. Rotorn bör rengöras från föroreningar som kan hindra balanseringsproceduren.

.

Före balansering mät vibrationerna i vibrationsmätarläget (F5-knappen) för att vara säker på att den huvudsakliga vibrationen är 1x vibration.

.

Bild 7.10. Läge för vibrationsmätare. Kontroll av total (V1s,V2s) och 1x (V1o,V2o) vibration.

.

Om värdet av den totala vibrationen V1s (V2s) är ungefär lika med storleken på

vibration vid rotationsfrekvens (1x vibration) V1o (V2o), kan det antas att det huvudsakliga bidraget till vibrationsmekanismen betalar en obalans i rotorn. Om värdet på den totala vibrationen V1s (V2s) är mycket högre än 1x-vibrationskomponenten V1o (V2o), rekommenderas det att kontrollera mekanismens skick - lagrens skick, dess montering på basen, bristen på betning för de fasta delarna av rotorn under rotation etc.

Du bör också vara uppmärksam på stabiliteten hos de uppmätta värdena i vibrationsmätarläget - vibrationens amplitud och fas bör inte variera med mer än 10-15% under mätprocessen. I annat fall kan det antas att mekanismen körs nära resonansområdet. Ändra i så fall rotorns rotationshastighet, och om detta inte är möjligt - ändra villkoren för installation av maskinen på fundamentet (till exempel tillfällig inställning på fjäderstöd).

För balansering av rotorn påverkanskoefficient metod för balansering (3-run-metoden) bör användas.

Provkörningar görs för att bestämma provmassans inverkan på vibrationsförändring, massa och plats (vinkel) för installation av korrektionsvikter.

Bestäm först den ursprungliga vibrationen hos en mekanism (första start utan vikt), och ställ sedan in provvikten på det första planet och gör den andra starten. Ta sedan bort provvikten från det första planet, sätt i ett andra plan och gör den andra starten.

Programmet beräknar sedan och visar på skärmen vikten och platsen (vinkeln) för installation av korrigeringsvikter.

Vid balansering i ett enda plan (statiskt) krävs inte den andra starten.

Provvikten ställs in på en godtycklig plats på rotorn där det är bekvämt, och sedan anges den faktiska radien i inställningsprogrammet.

(Positionsradie används endast för att beräkna obalansens storlek i gram * mm) 

Viktigt!

Viktigt!

Efter varje provkörning avlägsnas provvikten! Korrigeringsvikter sätts i en vinkel som beräknas från platsen för provviktens installation i rotorns rotationsriktning!

Bild 7.11. Montering av korrigeringsvikt.

.

.

.

Rekommenderad!

Innan dynamisk balansering utförs rekommenderas att man kontrollerar att den statiska obalansen inte är för stor. För rotorer med horisontell axel kan rotorn roteras manuellt med en vinkel på 90 grader från den aktuella positionen. Om rotorn är statiskt obalanserad kommer den att roteras till ett jämviktsläge. När rotorn befinner sig i jämviktsläge är det nödvändigt att placera balanseringsvikten i den övre punkten ungefär i mitten av rotorns längd. Viktens vikt bör väljas på ett sådant sätt att rotorn inte rör sig i något läge.

En sådan förbalansering kommer att minska mängden vibrationer vid den första starten av en kraftigt obalanserad rotor.

Installation och montering av givare.
VEn vibrationsgivare måste monteras på maskinen i den valda mätpunkten och anslutas till ingången X1 på USB-gränssnittsenheten.
Det finns två monteringskonfigurationer
- Magneter

• Gängade skruvar M4

Optisk tachosensor skall anslutas till ingång X3 på USB-gränssnittsenheten. För användning av denna sensor bör dessutom ett speciellt reflekterande märke appliceras på rotorns yta.

Detaljerade krav på val av plats för givarna och deras fastsättning på objektet vid balansering anges i bilaga 1.    
.

   

.

Bild 7.12. “Balansering på ett plan“

.

.

Att börja arbeta med programmet i "Balansering i ett plan", klicka på "F2-Enkelt plan" (eller tryck på F2 på datorns tangentbord).

.

Klicka sedan på "F7 - Balansering", varefter knappen Arkiv för balansering av Single Plane visas ett fönster där balanseringsdata sparas (se bild 7.13).      

                                                                                              

  

Fig. 7.13 Fönstret för val av balanseringsarkiv i ett plan.

.

      I det här fönstret måste du ange data om rotorns namn (Rotorns namn), plats för rotorinstallation (Plats), toleranser för vibrationer och kvarstående obalans (Tolerans), datum för mätning. Dessa data lagras i en databas. Dessutom skapas en mapp Arc###, där ### är numret på det arkiv där diagrammen, en rapportfil etc. kommer att sparas. När balanseringen är klar genereras en rapportfil som kan redigeras och skrivas ut i den inbyggda editorn.

.

När du har angett nödvändiga data måste du klicka på "F10-OK", varefter knappen "Balansering i ett plan" kommer att öppnas (se bild 7.13)

.

                                                                                                                  

                             

Fig. 7.14. Enstaka plan. Inställningar för balansering
.

På vänster sida i detta fönster visas data för vibrationsmätningar och mätningskontrollknapparna "Kör # 0", "Kör # 1", "RunTrim".
Till höger i fönstret finns tre flikar

.

.

.

.

.

.

.

Den "Inställningar för balansering" används för att ange balanseringsinställningarna:

1. “Koefficient för inflytande” –

    • "Ny rotor" - val av balansering av den nya rotorn, för vilken det inte finns några lagrade balanseringskoefficienter och två körningar krävs för att bestämma massan och installationsvinkeln för korrigeringsvikten.

    • "Sparad koeff." - val av rotorbalansering, för vilken det finns sparade balanseringskoefficienter och endast en körning krävs för att bestämma vikten och installationsvinkeln för korrigeringsvikten.

.

    2. “Försök vikt massa” –

     • "Procent" - Korrigeringsvikten beräknas som en procentandel av provvikten.

     • “Gram" - den kända massan för provvikten anges och massan för korrigeringsvikten beräknas i gram eller i oz för det kejserliga systemet.

        Givakt!

        Om det är nödvändigt att använda "Sparad koeff." Läge för ytterligare arbete under den inledande balanseringen, provviktens massa måste anges i gram eller oz, inte i %. Vågar ingår i leveranspaketet.

.

    3. “Vikt Fastsättningsmetod”

     • "Fri position" - vikter kan installeras i godtyckliga vinkelpositioner på rotorns omkrets.

     • "Fast position" - Vikt kan installeras i fasta vinkelpositioner på rotorn, till exempel på blad eller hål (till exempel 12 hål - 30 grader), etc. Antalet fasta positioner måste anges i lämpligt fält. Efter balanseringen kommer programmet automatiskt att dela upp vikten i två delar och ange antalet positioner på vilka det är nödvändigt att fastställa de erhållna massorna.

Fig. 7.15. Fliken Resultat. Fast position för montering av korrigeringsvikt.

Z1 och Z2 - positioner för installerade korrigeringsvikter, beräknade från Z1-position enligt rotationsriktning. Z1 är positionen där provvikten installerades.

.

.

.

Fig. 7.16 Fasta positioner. Polärt diagram.
.

Fig. 7.18 Balansering av slipskiva. Polargraf.

.

.

    • Balansering av tolerans

Ange eller beräkna toleranser för kvarvarande obalans i g x mm (G-klasser)

    • Använd polargraf

Använd polargraf för att visa balanseringsresultat

.

Som noterats ovan, "Ny rotor" balansering kräver två test körning och minst en tfälgkörning av balanseringsmaskinen.

.

Efter installation av sensorerna på balanseringsrotorn och inmatning av inställningsparametrarna är det nödvändigt att slå på rotorrotationen och, när den når arbetshastigheten, trycka på knappen "Kör#0" för att starta mätningarna.
Den "Diagram" öppnas i den högra panelen, där vibrationens vågform och spektrum visas (Fig. 7.18.). I den nedre delen av fliken finns en historikfil där resultaten från alla starter med en tidsreferens sparas. På disketten sparas denna fil i arkivmappen med namnet memo.txt

       Givakt!

       Innan mätningen påbörjas är det nödvändigt att slå på rotationen av balanseringsmaskinens rotor (Kör#0) och kontrollera att rotorhastigheten är stabil.    

     

                                                                                                                                                        

Fig. 7.19. Balansering i ett plan. Initial körning (Run#0). Fliken Diagram

.

Efter avslutad mätningsprocess, i Kör#0 sektion i den vänstra panelen resultaten av mätningen visas - rotorhastigheten (RPM), RMS (Vo1) och fas (F1) av 1x vibration.

Den "F5 - Tillbaka till Run#0" (eller funktionstangenten F5) används för att återgå till avsnittet Run#0 och, om nödvändigt, för att upprepa mätningen av vibrationsparametrarna.

.

Innan mätningen av vibrationsparametrarna påbörjas i avsnittet "Run#1 (Försök med massaplan 1)bör en provvikt installeras enligt "Försök vikt massa" fält. (se bild 7.10).

   Syftet med att montera en provvikt är att utvärdera hur rotorns vibrationer förändras när en känd vikt monteras på en känd plats (vinkel). Försöksvikten måste ändra vibrationsamplituden med antingen 30% lägre eller högre än den ursprungliga amplituden eller ändra fasen med 30 grader eller mer från den ursprungliga fasen.

      2. Om det är nödvändigt att använda "Sparad koeff." balansering för vidare arbete, platsen (vinkeln) för installation av provvikten måste vara densamma som platsen (vinkeln) för det reflekterande märket.     

Slå på rotationen av balanseringsmaskinens rotor igen och kontrollera att rotationsfrekvensen är stabil. Klicka sedan på "F7-Run#1" (eller tryck på tangenten F7 på datorns tangentbord). "Run#1 (Försök med massaplan 1)" sektion (se fig. 7.18)
Efter mätningen i motsvarande fönster av "Run#1 (Försök med massaplan 1)" avsnitt, resultaten av mätningen av rotorhastigheten (RPM), liksom värdet av RMS-komponenten (Vо1) och fas (F1) av 1x vibration som uppträder.

Samtidigt har "Resultat" öppnas på den högra sidan av fönstret (se bild 7.13).

Denna flik visar resultaten av beräkningen av massan och vinkeln för korrigeringsvikten, som måste installeras på rotorn för att kompensera obalans.

Vid användning av det polära koordinatsystemet visar displayen dessutom värdet för massan (M1) och installationsvinkeln (f1) för korrigeringsvikten.

I fallet med "Fasta positioner" numren på positionerna (Zi, Zj) och provviktens delade massa kommer att visas.

.

  Fig. 7.20. Balansering i ett plan. Run#1 och balanseringsresultat.

.

.

Om Polargraf kontrolleras kommer ett polärt diagram att visas.

.

Fig. 7.21. Resultatet av balansering. Polargraf.

.

                                                  

Fig. 7.22. Resultatet av balanseringen. Vikt fördelad (fasta positioner)

Även om "Polargraf" kontrollerades, Polargrafen kommer att visas.   

       

                    

Fig. 7.23. Vikt fördelad på fasta positioner. Polargraf

.

.

       Givakt!

    1. Efter avslutad mätprocess vid den andra körningen ("Run#1 (Försök med massaplan 1)") på balanseringsmaskinen, är det nödvändigt att stoppa rotationen och ta bort den installerade provvikten. Installera (eller ta bort) sedan korrigeringsvikten på rotorn enligt resultatflikens data.

Om provvikten inte togs bort måste du växla till "Inställningar för balansering" och slå på kryssrutan i "Lämna provvikt i Plane1". Växla sedan tillbaka till "Resultat" flik. Korrigeringsviktens vikt och installationsvinkel omräknas automatiskt.

.

    2. Vinkelpositionen för korrigeringsvikten utförs från platsen för installation av provvikten. Vinkelns referensriktning sammanfaller med rotorns rotationsriktning.

.

    3. I fråga om "Fast position" - den 1^st position (Z1), sammanfaller med platsen för installation av provvikten. Positionsnumrets räkningsriktning är i rotorns rotationsriktning.

  4. Som standard kommer korrigeringsvikten att läggas till rotorn. Detta indikeras av den etikett som finns i "Lägg till" fältet. Om du tar bort vikten (t.ex. genom borrning) måste du sätta en markering i fältet "Radera", varefter korrigeringsviktens vinkelposition automatiskt ändras med 180º.

.

   Efter installation av korrigeringsvikten på balanseringsrotorn i driftsfönstret (se fig. 7.15), är det nödvändigt att utföra en RunC (trim) och utvärdera effektiviteten av den utförda balanseringen.

.

Givakt!

Innan mätningen påbörjas på RunCär det nödvändigt att slå på rotationen av maskinens rotor och se till att den har gått in i driftläge (stabil rotationsfrekvens).

För att utföra vibrationsmätning i "RunC (Kontrollera balansens kvalitet)" (se bild 7.15), klicka på "F7 - Kör trimning" (eller tryck på tangenten F7 på tangentbordet).

            Efter framgångsrikt genomförande av mätprocessen, i "RunC (Kontrollera balansens kvalitet)" i den vänstra panelen visas resultaten av mätningen av rotorhastigheten (RPM), samt värdet på RMS-komponenten (Vo1) och fasen (F1) för 1x vibration.

I "Resultat" visas resultaten av beräkningen av massan och installationsvinkeln för den extra korrigeringsvikten.

.

Fig. 7.24. Balansering i ett plan. Utför en RunTrim. Fliken Resultat

                                                                     

Denna vikt kan adderas till den korrektionsvikt som redan är monterad på rotorn för att kompensera för den kvarvarande obalansen. Dessutom visas den kvarvarande rotorobalansen efter balanseringen i den nedre delen av detta fönster.

Om mängden kvarvarande vibrationer och/eller kvarvarande obalans hos den balanserade rotorn uppfyller de toleranskrav som anges i den tekniska dokumentationen, kan balanseringsprocessen slutföras.

I annat fall kan balanseringsprocessen fortsätta. Detta gör att metoden med successiva approximationer kan användas för att korrigera eventuella fel som kan uppstå vid installation (borttagning) av korrigeringsvikten på en balanserad rotor.

När balanseringsprocessen fortsätter på balanseringsrotorn är det nödvändigt att installera (ta bort) ytterligare korrigeringsmassa, vars parametrar anges i avsnittet "Korrigering av massor och vinklar".

.

.

Den "F4-Inf.koeff" -knappen i "Resultat"-fliken (Fig. 7.23,) används för att visa och lagra koefficienterna för rotorbalansering (Influence coefficients) som beräknats från resultaten av kalibreringskörningarna i datorns minne.

När den trycks in visas "Påverkanskoefficienter (enkel plan)" visas på datorns display (se fig. 7.17), i vilket balanseringskoefficienter som beräknats från resultaten av kalibrering (test) körningar visas. Om det under den efterföljande balanseringen av denna maskin är tänkt att använda "Sparad koeff." Mode måste dessa koefficienter lagras i datorns minne.

För att göra detta klickar du på "F9 - Spara" och gå till den andra sidan i "Influensfaktor arkiv. Enstaka plan."(Se fig. 7.24)

.

.

                              Fig. 7.25. Balanseringskoefficienter i plan 1

.

           Sedan måste du ange namnet på denna maskin i "Rotor" och klicka på "F2-Spara" för att spara de angivna uppgifterna på datorn.

Du kan sedan återgå till föregående fönster genom att trycka på "F10-Exit" (eller funktionstangenten F10 på datorns tangentbord).      

                                                 

Fig. 7.26. "Influens koeff. arkiv. Enstaka plan. "

.

                                                          

Fig. 7.26. Balanseringsrapport.

.

                                                        

          

Sparad koeff. balansering kan utföras på en maskin för vilken balanseringskoefficienter redan har bestämts och förts in i datorns minne.

Givakt!

Vid balansering med sparade koefficienter måste vibrationsgivaren och fasvinkelgivaren installeras på samma sätt som vid den inledande balanseringen.

Inmatning av initialdata för Sparad koeff. balansering (som i fallet med primär("Ny rotor") balansering) börjar i "Balansering på ett plan. Inställningar för balansering."(Se fig. 7.27).

I detta fall, i "Påverkanskoefficienter" avsnitt, välj "Sparad koefficient" objekt. I detta fall är den andra sidan i "Influens koeff. arkiv. Enstaka plan."(se bild 7.27), som lagrar ett arkiv med de sparade balanseringskoefficienterna.

.

.

Fig. 7.28. Balansering med sparade påverkanskoefficienter i 1 plan

.

       Genom att använda kontrollknapparna "►" eller "◄" för att gå igenom tabellen i detta arkiv kan du välja önskad post med balanseringskoefficienter för den maskin som är av intresse för oss. För att sedan använda dessa data i aktuella mätningar, tryck på "F2 - Välj" -knappen.

Därefter kommer innehållet i alla andra fönster i "Balansering av ett plan. Inställningar för balansering." fylls i automatiskt.

När du har slutfört inmatningen av de ursprungliga uppgifterna kan du börja mäta.

                         

.

Balansering med sparade påverkanskoefficienter kräver endast en första körning och minst en testkörning av balanseringsmaskinen.

Givakt!

Innan mätningen påbörjas är det nödvändigt att slå på rotorns rotation och se till att rotationsfrekvensen är stabil.

För att utföra mätningen av vibrationsparametrar i "Run#0 (Initial, ingen testmassa)" sektion, tryck på "F7 - Körning#0" (eller tryck på F7 på datorns tangentbord).

.

   
Fig. 7.29. Balansering med sparade påverkanskoefficienter i ett plan. Resultat efter en körning.

.

I de motsvarande fälten i "Kör#0" visas resultaten av mätningen av rotorhastigheten (RPM), värdet på RMS-komponenten (Vо1) och fasen (F1) för 1x vibration.

Samtidigt har "Resultat"-fliken visar resultaten av beräkningen av massan och vinkeln för korrigeringsvikten, som måste installeras på rotorn för att kompensera obalans.

Vid användning av ett polärt koordinatsystem visar displayen dessutom värdena för massan och installationsvinkeln för korrigeringsvikten.

Vid uppdelning av korrigeringsvikten på de fasta positionerna visas numren på balansrotorns positioner och den viktmassa som måste installeras på dem.

Vidare utförs balanseringsprocessen i enlighet med de rekommendationer som anges i avsnitt 7.4.2. för primär balansering.

                                                          

För att utföra indexbalansering finns ett speciellt alternativ i programmet Balanset-1A. Vid kontroll av eliminering av dornsexcentricitet visas ett extra RunEcc-avsnitt i balanseringsfönstret.

.

Fig. 7.30. Arbetsfönstret för indexbalansering.

.

Efter att ha kört Run # 1 (Trial mass Plane 1) visas ett fönster

Fig. 7.31 Indexbalansering uppmärksamhetsfönster.
.

Efter installation av rotorn med 180 varv måste Run Ecc slutföras. Programmet kommer automatiskt att beräkna den verkliga rotorobalansen utan att påverka dornens excentricitet.

Innan arbetet påbörjas i Balansering i två plan är det nödvändigt att installera vibrationsgivare på maskinkroppen vid de valda mätpunkterna och ansluta dem till ingångarna X1 respektive X2 på mätenheten.

En optisk fasvinkelsensor måste anslutas till ingång X3 på mätenheten. För att kunna använda denna sensor måste dessutom ett reflekterande band klistras på balanseringsmaskinens tillgängliga rotoryta.

.

       Detaljerade krav för val av installationsplats för sensorer och deras montering på anläggningen under balansering anges i bilaga 1.

Arbetet med programmet i "Balansering i två plan" startar från programmets huvudfönster.

Klicka på "F3-Två plan" (eller tryck på F3 på datorns tangentbord).

Klicka vidare på knappen "F7 - Balansering", varefter ett arbetsfönster visas på datorskärmen (se fig. 7.13), val av arkiv för lagring av data vid balansering i två pbanor.

.

.

Fig. 7.32 Två plan balanserar arkivfönster.

      

I detta fönster måste du ange data för den balanserade rotorn. Efter att ha tryckt på "F10-OK" visas ett balanseringsfönster.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

Fig. 7.33. Fönster för balansering i två plan.

.

.

      På höger sida av fönstret finns "Inställningar för balansering" för att ange inställningar före balansering.

    • Påverkanskoefficienter

Balansering av en ny rotor eller balansering med hjälp av lagrade påverkanskoefficienter (balanseringskoefficienter)

    • Eliminering av dornens excentricitet

Balansering med extra start för att eliminera påverkan av dornens excentricitet

    • Vikt Fastsättningsmetod

Installation av korrigeringsvikter på en godtycklig plats på rotorns omkrets eller i ett fast läge. Beräkningar för borrning vid borttagning av massan.
• "Fri position" - vikter kan installeras i godtyckliga vinkelpositioner på rotorns omkrets.

    • "Fast position" - Vikt kan installeras i fasta vinkelpositioner på rotorn, till exempel på blad eller hål (till exempel 12 hål - 30 grader), etc. Antalet fasta positioner måste anges i lämpligt fält. Efter balanseringen kommer programmet automatiskt att dela upp vikten i två delar och ange antalet positioner på vilka det är nödvändigt att fastställa de erhållna massorna.

.

.

    • Försök vikt massa

Försökets vikt

    • Lämna provvikt i Plane1 / Plane2

Ta bort eller lämna kvar provvikten vid balansering.

    • Radie för massmontering, mm

Radie för montering av prov- och korrigeringsvikter

    • Balansering av tolerans

Inmatning eller beräkning av toleranser för kvarvarande obalans i g-mm

    • Använd polargraf

Använd polargraf för att visa balanseringsresultat

    • Manuell inmatning av data

Manuell datainmatning för beräkning av balansvikter

    • Återställ senaste sessionsdata

Återställning av mätdata från den senaste sessionen i händelse av att balanseringen inte kan fortsätta.

.

.

Inmatning av initialdata för Balansering av ny rotor i "Balansering av två plan. Inställningar"(se fig. 7.32.).

I detta fall, i "Påverkanskoefficienter" avsnitt, välj "Ny rotor" objekt.

Vidare, i avsnittet "Försök vikt massa", måste du välja måttenhet för massan av provvikten - "Gram" eller "Procent“.

När du väljer måttenhet "Procent", kommer alla ytterligare beräkningar av korrigeringsviktens massa att utföras som en procentsats i förhållande till provviktens massa.

Vid val av "Gram" Mätenhet, alla ytterligare beräkningar av massan av korrigeringsvikten kommer att utföras i gram. Ange sedan i fönstren som ligger till höger om inskriptionen "Gram" massan av de provvikter som kommer att monteras på rotorn.

.

Givakt!

Om det är nödvändigt att använda "Sparad koeff." Läge för vidare arbete Vid den inledande balanseringen måste provvikternas massa anges i gram.
Välj sedan "Vikt Fastsättningsmetod" - "Cirkum" eller "Fast position".
Om du väljer "Fast position", måste du ange antalet positioner.

.

.

Toleransen för kvarvarande obalans (balanseringstolerans) kan beräknas i enlighet med det förfarande som beskrivs i ISO 1940 Vibration. Kvalitetskrav för balansering av rotorer i en konstant (stel) stat. Del 1. Specifikation och verifiering av balanstoleranser.   

                                                                   

                             

Fig. 7.34. Fönster för beräkning av balanstolerans

.

Vid balansering i två plan i "Ny rotor" kräver balansering tre kalibreringskörningar och minst en testkörning av balanseringsmaskinen.

Vibrationsmätningen vid den första starten av maskinen utförs i "Balans i två plan" (se bild 7.34) i arbetsfönstret "Kör#0" avsnitt.

.

.

         Fig. 7.35. Mätresultat vid balansering i två plan efter den inledande kör.

.

Givakt!

       Innan mätningen påbörjas är det nödvändigt att slå på rotationen av balanseringsmaskinens rotor (först kör) och kontrollera att den har gått in i driftläge med en stabil hastighet.

För att mäta vibrationsparametrar i Kör#0 klickar du på "F7 - Körning#0" (eller tryck på F7 på datorns tangentbord)

           Resultaten av mätningen av rotorvarvtalet (RPM), RMS-värdet (VО1, VО2) och faserna (F1, F2) för 1x vibration visas i motsvarande fönster i Kör#0 sektion.
.

.

Innan du börjar mäta vibrationsparametrar i "Kör#1.Trial mass i Plane1" avsnittet, bör du stoppa rotationen av balanseringsmaskinens rotor och installera en provvikt på den, den massa som valts i "Försök vikt massa" avsnitt.

     Givakt!

      1. Frågan om val av massa för provvikter och deras installationsplatser på rotorn i en balanseringsmaskin diskuteras i detalj i bilaga 1.

      2. Om det är nödvändigt att använda Sparad koeff. Vid framtida arbeten måste platsen för montering av provvikten nödvändigtvis sammanfalla med platsen för montering av det märke som används för att avläsa fasvinkeln.

.

Efter detta är det nödvändigt att slå på rotationen av balanseringsmaskinens rotor igen och se till att den har gått in i driftläge.

För att mäta vibrationsparametrar i "Kör # 1.Trial mass i Plane1" (se bild 7.25), klicka på "F7 - Körning#1" (eller tryck på F7 på datorns tangentbord).

           

          När mätningen har slutförts kommer du tillbaka till fliken med mätresultat (se bild 7.25).

           I detta fall, i motsvarande fönster i "Run#1. Försök med massa i Plane1" avsnitt, resultaten av mätningen av rotorhastigheten (RPM), samt värdet av komponenterna i RMS (Vо1, Vо2) och faser (F1, F2) av 1x vibration.

.

Innan du börjar mäta vibrationsparametrarna i avsnittet "Kör # 2.Trial mass i Plane2", måste du utföra följande steg:

         - stoppa rotationen av balanseringsmaskinens rotor;

         - Ta bort den provvikt som installerats i plan 1;

         - installera på en provvikt i plan 2, den massa som valts i avsnittet "Försök vikt massa“.

           

Slå därefter på rotationen av balanseringsmaskinens rotor och se till att den har gått in i driftshastighet.

Till börja mätning av vibrationer i "Kör # 2.Trial mass i Plane2" (se bild 7.26), klicka på "F7 - Kör # 2" (eller tryck på tangenten F7 på datorns tangentbord). Tryck sedan på "Resultat" fliken öppnas.
.

Vid användning av Vikt Fastsättningsmetod” – "Fria positioner, visar displayen värdena för massorna (M1, M2) och installationsvinklarna (f1, f2) för korrigeringsvikterna.

.

           Fig. 7.36. Resultat av beräkning av korrigeringsvikter - fri position

.

.

Fig. 7.37. Resultat av beräkning av korrigeringsvikter - fri position.
Polärt diagram

.

Vid användning av viktinfästningsmetoden” – "Fasta positioner

.

Fig. 7.37. Resultat av beräkning av korrigeringsvikter - fast position.

Fig. 7.39. Resultat av beräkning av korrigeringsvikter - fast position.
Polärt diagram.
.

In the case of using the Weight Attachment Method” – "Cirkulär spårning"

Fig. 7.40. Resultat av beräkning av korrigeringsvikter - . Cirkulärt spår.

.

Givakt!

    1. När du har slutfört mätprocessen på RUN#2 av balanseringsmaskinen, stoppa rotorns rotation och ta bort den tidigare installerade provvikten. Sedan kan du installera (eller ta bort) korrigeringsvikter.

    2. Korrektionsvikternas vinkelposition i det polära koordinatsystemet räknas från den plats där provvikten monteras i rotorns rotationsriktning.

    3. I fråga om "Fast position" - den 1^st position (Z1), sammanfaller med platsen för installation av provvikten. Positionsnumrets räkningsriktning är i rotorns rotationsriktning.

4. Som standard kommer korrigeringsvikten att läggas till rotorn. Detta indikeras av den etikett som finns i "Lägg till" fältet. Om du tar bort vikten (t.ex. genom borrning) måste du sätta en markering i fältet "Radera", varefter korrigeringsviktens vinkelposition automatiskt ändras med 180º.

.

   Efter installation av korrigeringsvikten på balanseringsrotorn är det nödvändigt att utföra en RunC (trim) och utvärdera effektiviteten av den utförda balanseringen.

Givakt!

Innan mätningen påbörjas vid provkörningen är det nödvändigt att slå på rotationen av maskinens rotor och se till att den har gått in i driftläget hastighet.

                

För att mäta vibrationsparametrar i sektionen RunTrim (Kontrollera balansens kvalitet) (se fig. 7.37), klicka på "F7 - Kör trimning" (eller tryck på F7 på datorns tangentbord).

       

           Resultaten av mätningen av rotorns rotationsfrekvens (RPM), liksom värdet av RMS-komponenten (Vо1) och fasen (F1) av 1x vibration kommer att visas.

Den "Resultat" visas på höger sida av arbetsfönstret med tabellen över mätresultat (se fig. 7.37), som visar resultaten av beräkningen av parametrarna för ytterligare korrigeringsvikter.

           Dessa vikter kan läggas till korrigeringsvikter som redan är installerade på rotorn för att kompensera för kvarvarande obalans.

Dessutom visas den återstående rotorobalansen efter balanseringen i den nedre delen av detta fönster.

Om värdena för restvibrationer och/eller restobalans hos den balanserade rotorn uppfyller de toleranskrav som anges i den tekniska dokumentationen, kan balanseringsprocessen slutföras.

I annat fall kan balanseringsprocessen fortsätta. Detta gör att metoden med successiva approximationer kan användas för att korrigera eventuella fel som kan uppstå vid installation (borttagning) av korrigeringsvikten på en balanserad rotor.

När du fortsätter balanseringsprocessen på balanseringsrotorn är det nödvändigt att installera (ta bort) ytterligare korrigeringsmassa, vars parametrar anges i fönstret "Resultat".

.

I "Resultat" fönster finns det två kontrollknappar som kan användas - "F4-Inf.koeff“, “F5 - Ändra korrigeringsplan“.

.

.

.

Den "F4-Inf.koeff" (eller funktionstangenten F4 på datorns tangentbord) används för att visa och spara koefficienter för rotorbalansering i datorns minne, beräknade från resultaten av två kalibreringsstarter.

När den trycks in visas "Påverkanskoefficienter (två plan)"På datorns display visas ett arbetsfönster (se fig. 7.40), i vilket de balanskoefficienter som beräknats utifrån resultaten från de tre första kalibreringarna visas.

.

Fig. 7.41. Arbetsfönster med balanserande koefficienter i 2 plan.

.

I framtiden, när balansering av en sådan typ av maskin är tänkt, kräver att använda "Sparad koeff." och balanseringskoefficienter som lagrats i datorminnet.

För att spara koefficienter, klicka på "F9 - Spara" och gå till "Inflytandekoefficienter arkiv (2plan)" fönster (se bild 7.42)

.

.

Fig. 7.42. Den andra sidan i arbetsfönstret med balanseringskoefficienter i 2 plan.

.

Den "F5 - Ändra korrigeringsplan"-knappen används när du behöver ändra positionen för korrigeringsplanen, när det är nödvändigt att räkna om massorna och installationsvinklarna

korrigerande vikter.

Detta läge är främst användbart vid balansering av rotorer med komplex form (t.ex. vevaxlar).

När denna knapp trycks in visas arbetsfönstret "Omräkning av korrektionsvikternas massa och vinkel till andra korrektionsplan" visas på datorns teckenfönster (se bild 7.42).

I detta arbetsfönster ska du välja ett av de 4 möjliga alternativen genom att klicka på motsvarande bild.

De ursprungliga korrektionsplanen (Н1 och Н2) i Fig. 7.29 är markerade med grönt, och de nya (K1 och K2), för vilka det räknas om, är markerade med rött.

Sedan, i "Beräkningsdata", ange de begärda uppgifterna, inklusive:

- avståndet mellan motsvarande korrigeringsplan (a, b, c);

- Nya värden för radierna för installationen av korrigeringsvikter på rotorn (R1 ', R2 ').

Efter inmatning av data måste du trycka på knappen "F9-beräkna“

Beräkningsresultaten (massor M1, M2 och installationsvinklar för korrigeringsvikter f1, f2) visas i motsvarande sektion i detta arbetsfönster (se Fig. 7.42).

Bild 7.43 Ändra korrigeringsplan. RBeräkning av korrektionsmassa och vinkel till andra korrektionsplan.

.

.

.

.

Sparad koeff. balansering kan utföras på en maskin för vilken balanseringskoefficienter redan har bestämts och sparats i datorns minne.

     Givakt!

Vid återbalansering måste vibrationsgivarna och fasvinkelgivaren installeras på samma sätt som vid den första balanseringen.

Inmatning av initiala data för ombalansering börjar i "Balansering av två plan. Inställningar för balansering"(se bild 7.23).

.

I detta fall, i "Påverkanskoefficienter" avsnitt, välj "Sparad koeff." Artikel. I detta fall kommer fönstret "Inflytandekoefficienter arkiv (2plan)" visas (se bild 7.30), i vilken arkivet med de tidigare fastställda balanseringskoefficienterna lagras.

Genom att använda kontrollknapparna "►" eller "◄" för att gå igenom tabellen i detta arkiv kan du välja önskad post med balanseringskoefficienter för den maskin som är av intresse för oss. För att sedan använda dessa data i aktuella mätningar, tryck på "F2 - OK" och återgå till föregående arbetsfönster.

Fig. 7.44. Den andra sidan i arbetsfönstret med balanseringskoefficienter i 2 plan.

Därefter kommer innehållet i alla andra fönster i "Balansering i 2 pl. Källdata" fylls i automatiskt.

.

.

"Sparad koeff." Balansering kräver endast en avstämningsstart och minst en teststart av balanseringsmaskinen.

Vibrationsmätning vid start av tuning (Kör # 0) av maskinen utförs i "Balansering i 2 plan" med en tabell över balanseringsresultaten (se bild 7.14) i arbetsfönstret Kör # 0 sektion.

.

Givakt!

       Innan mätningen påbörjas är det nödvändigt att slå på rotationen av balanseringsmaskinens rotor och se till att den har gått in i driftläge med en stabil hastighet.

För att mäta vibrationsparametrar i Kör # 0 klickar du på "F7 - Körning#0" (eller tryck på F7 på datorns tangentbord).

.

           Resultaten av mätningen av rotorhastigheten (RPM), liksom värdet av komponenterna i RMS (VО1, VО2) och faser (F1, F2) av 1x vibrationen visas i motsvarande fält i Kör # 0 sektion.

Samtidigt har "Resultat" öppnas (se fig. 7.15), som visar resultatet av beräkningen av parametrarna för de korrigeringsvikter som måste installeras på rotorn för att kompensera för dess obalans.

Vid användning av det polära koordinatsystemet visar displayen dessutom värdena för massorna och installationsvinklarna för korrigeringsvikterna.

Om korrigeringsvikter monteras på bladen visas numren på balansrotorns blad och den viktmassa som måste monteras på dem.

Vidare utförs balanseringsprocessen i enlighet med de rekommendationer som anges i avsnitt 7.6.1.2. för primär balansering.

Givakt!

För att utföra indexbalansering finns ett speciellt alternativ i programmet Balanset-1A. Vid kontroll av eliminering av dornsexcentricitet visas ett extra RunEcc-avsnitt i balanseringsfönstret.

.

Fig. 7.45. Arbetsfönstret för indexbalansering.

.

Efter att ha kört Run # 2 (Trial mass Plane 2), kommer ett fönster att visas

.

Fig. 7.46. Fönster för uppmärksamhet
.

Efter installation av rotorn med 180 varv måste Run Ecc slutföras. Programmet kommer automatiskt att beräkna den verkliga rotorobalansen utan att påverka dornens excentricitet.

.

  Arbetet i läget "Diagram" börjar i startfönstret (se. bild 7.1) genom att trycka på "F8 - Diagram". Därefter öppnas fönstret "Mätning av vibrationer på två kanaler. Diagram" (se bild 7.19).

.

Bild 7.47. Drift fönster "Mätning av vibrationer på två kanaler. Diagram".

.

  När du arbetar i detta läge är det möjligt att plotta fyra versioner av vibrationsdiagrammet.

Den första versionen gör det möjligt att få en tidslinjefunktion för den totala vibrationen (av vibrationshastigheten) på den första och andra mätkanalen.

Med den andra versionen kan du få grafer över vibrationer (vibrationshastighet), som uppstår på rotationsfrekvensen och dess högre harmoniska komponenter.

Dessa grafer erhålls som ett resultat av den synkrona filtreringen av den totala vibrationstidsfunktionen.

Den tredje versionen innehåller vibrationsdiagram med resultaten av den harmoniska analysen.

Den fjärde versionen gör det möjligt att få ett vibrationsdiagram med resultaten från spektrumanalysen.  

  

.

Fig. 7.48. Operativt fönster för utdata av tidsfunktionen för de övergripande vibrationsdiagrammen

.

  Det finns också markeringar (blåfärgade) i dessa diagram som förbinder diagram över total vibration med rotorns rotationsfrekvens. Dessutom indikerar varje markering början (slutet) på nästa varv hos rotorn.

För att ändra skalan på diagrammet på X-axeln kan skjutreglaget, som visas med en pil på fig. 7.20, användas.

.

.

Fig. 7.49. Operativt fönster för utmatning av 1x vibrationsdiagram.
.

  Efter avslutad mätprocess och matematisk beräkning av resultat (synkron filtrering av tidsfunktionen för den totala vibrationen) på displayen i huvudfönstret på en period som är lika med ett varv av rotorn visas diagram över 1x vibration på två kanaler.

I detta fall visas ett diagram för den första kanalen i rött och för den andra kanalen i grönt. På dessa diagram plottas rotorns rotationsvinkel (från märke till märke) på X-axeln och vibrationshastighetens amplitud (mm/sek) plottas på Y-axeln.

Dessutom, i den övre delen av arbetsfönstret (till höger om knappen "F9 - Measure") numeriska värden för vibrationsmätningar i båda kanalerna, liknande de vi får i "Vibrationsmätare", visas på displayen.

I synnerhet RMS-värdet för den totala vibrationen (V1s, V2s), storleken på RMS (V1o, V2o) och fas (Fi, Fj) för 1x vibration och rotorhastighet (Nrev).

.

.

Så här plottar du ett diagram med resultaten av den harmoniska analysen i driftsfönstret "Mätning av vibrationer på två kanaler. Diagram" (se bild 7.47) är det nödvändigt att välja driftläge "Harmonisk analys" genom att klicka på lämplig knapp.

Därefter visas ett fönster för samtidig visning av diagram över temporär funktion och spektrum över vibrationsharmoniska aspekter vars period är lika med eller multipel med rotorns rotationsfrekvens (se fig. 7.49).  

Givakt!

Vid drift i detta läge är det nödvändigt att använda fasvinkelgivaren som synkroniserar mätprocessen med rotorfrekvensen för de maskiner som givaren är inställd på.

.

Fig. 7.50. Operativt fönster övertoner av 1x vibration.

.

När du är redo tryck (klicka) på "F9-Measure"-knappen startar vibrationsmätningen samtidigt på två kanaler.

Efter avslutad mätning visas diagram över tidsfunktionen (högre diagram) och övertoner för 1x vibration (lägre diagram) i driftfönstret (se fig. 7.49).

Antalet harmoniska komponenter visas på X-axeln och RMS för vibrationshastigheten (mm/sek) visas på Y-axeln.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

Fig. 7.51. Operativt fönster för spektrumets utgång av vibrationer .

När du är redo tryck (klicka) på "F9-Measure"-knappen startar vibrationsmätningen samtidigt på två kanaler.

Efter avslutad mätning visas diagram över tidsfunktionen (övre diagram) och vibrationsspektrum (undre diagram) i driftfönstret (se fig. 7.50).

Vibrationsfrekvensen plottas på X-axeln och RMS av vibrationshastigheten (mm/sek) plottas på Y-axeln.

I detta fall visas ett diagram för den första kanalen i rött och för den andra kanalen i grönt.

BILAGA 1 BALANSERING AV ROTORN.

.

Rotorn är en kropp som roterar runt en viss axel och hålls fast av sina lagerytor i stöden. Rotorns lagerytor överför vikter till stöden genom rull- eller glidlager. När vi använder termen "lageryta" hänvisar vi helt enkelt till Zapfen* eller Zapfen-ersättande ytor.

.

*Zapfen (tyska för "journal", "stift") - är en del av en axel eller en axel, som bärs av en hållare (lagerbox).

fig.1 Rotor och centrifugalkrafter.

.

I en perfekt balanserad rotor är massan fördelad symmetriskt i förhållande till rotationsaxeln. Detta innebär att varje element i rotorn kan motsvara ett annat element som är symmetriskt placerat i förhållande till rotationsaxeln. Under rotationen påverkas varje rotorelement av en centrifugalkraft som är riktad i radiell riktning (vinkelrätt mot rotorns rotationsaxel). I en balanserad rotor balanseras den centrifugalkraft som påverkar något av rotorelementen av den centrifugalkraft som påverkar det symmetriska elementet. Exempelvis påverkas element 1 och 2 (visas i fig.1 och är grönfärgade) av centrifugalkrafterna F1 och F2: lika stora i värde och helt motsatta i riktning. Detta gäller för alla symmetriska element i rotorn och därmed är den totala centrifugalkraften som påverkar rotorn lika med 0 och rotorn är balanserad. Men om rotorns symmetri bryts (i figur 1 är det asymmetriska elementet markerat med rött), börjar den obalanserade centrifugalkraften F3 att verka på rotorn.

Vid rotation ändrar denna kraft riktning tillsammans med rotorns rotation. Den dynamiska vikten från denna kraft överförs till lagren, vilket leder till att de slits snabbare. Dessutom, under påverkan av denna variabel mot kraften, sker en cyklisk deformation av stöden och av fundamentet på vilket rotorn är fastsatt, vilket låter ut en vibration. För att eliminera obalansen i rotorn och den medföljande vibrationen är det nödvändigt att ställa in balansmassor, som kommer att återställa rotorns symmetri.

Rotorbalansering är ett ingrepp för att eliminera obalans genom att lägga till balanseringsmassor.

Uppgiften att balansera är att hitta värdet och platserna (vinkeln) för installationen av en eller flera balansmassor.

.

Typer av rotorer och obalans.

Med hänsyn till rotormaterialets hållfasthet och storleken på de centrifugalkrafter som påverkar det, kan rotorerna delas in i två typer: styva och flexibla.

Styva rotorer kan vid driftförhållanden under inverkan av centrifugalkraften deformeras något och denna deformations inverkan på beräkningarna kan därför försummas.

Deformation av flexibla rotorer bör å andra sidan aldrig försummas. Deformationen av flexibla rotorer komplicerar lösningen av balanseringsproblemet och kräver användning av vissa andra matematiska modeller jämfört med uppgiften att balansera styva rotorer. Det är viktigt att nämna att samma rotor vid låga rotationshastigheter kan bete sig som en stel rotor och vid höga hastigheter kommer den att bete sig som en flexibel rotor. I fortsättningen kommer vi endast att betrakta balanseringen av stela rotorer.

Beroende på fördelningen av obalanserade massor längs rotorns längd kan två typer av obalans urskiljas - statisk och dynamisk (snabb, omedelbar). Det fungerar på motsvarande sätt med den statiska och den dynamiska rotorbalanseringen.

Den statiska obalansen i rotorn uppstår utan att rotorn roterar. Med andra ord är den vilande när rotorn påverkas av gravitationen och dessutom vrider den ner den "tunga punkten". Ett exempel på en rotor med statisk obalans visas i Fig.2

.

Fig.2

.

Den dynamiska obalansen uppstår endast när rotorn snurrar.

Ett exempel på en rotor med dynamisk obalans visas i Fig.3.

.

Fig.3. Dynamisk obalans i rotorn - par av centrifugalkrafter

.

I detta fall är de obalanserade massorna M1 och M2 placerade på olika ytor - på olika ställen längs rotorns längd. I det statiska läget, dvs. när rotorn inte snurrar, kan rotorn endast påverkas av gravitationen och massorna kommer därför att balansera varandra. I det dynamiska läget, när rotorn snurrar, påverkas massorna M1 och M2 av centrifugalkrafterna FЎ1 och FЎ2. Dessa krafter är lika stora och har motsatt riktning. Men eftersom de är placerade på olika ställen längs axelns längd och inte är på samma linje kompenserar krafterna inte varandra. Krafterna FЎ1 och FЎ2 skapar ett moment som påverkar rotorn. Det är därför denna obalans har ett annat namn "momentär". Följaktligen påverkar icke-kompenserade centrifugalkrafter lagerstöden, vilket avsevärt kan överskrida de krafter som vi förlitade oss på och även minska livslängden för lagren.

Eftersom denna typ av obalans endast uppstår i dynamiken under rotorns snurrning, kallas den dynamisk. Den kan inte elimineras genom statisk balansering (eller så kallad "på knivarna") eller på något annat liknande sätt. För att eliminera den dynamiska obalansen är det nödvändigt att ställa in två kompensationsvikter som kommer att skapa ett moment som är lika stort och motsatt i riktning till det moment som uppstår från massorna M1 och M2. Kompenserande massor behöver inte nödvändigtvis installeras mittemot massorna M1 och M2 och vara lika med dem i värde. Det viktigaste är att de skapar ett moment som helt kompenserar just i det ögonblick obalansen uppstår.

I allmänhet är massorna M1 och M2 inte lika med varandra, så det kommer att finnas en kombination av statisk och dynamisk obalans. Det är teoretiskt bevisat att för att en stel rotor skall eliminera sin obalans är det nödvändigt och tillräckligt att installera två vikter på avstånd från varandra längs rotorns längd. Dessa vikter kommer att kompensera både det moment som uppstår genom den dynamiska obalansen och den centrifugalkraft som uppstår genom massans asymmetri i förhållande till rotoraxeln (statisk obalans). Som vanligt är den dynamiska obalansen typisk för långa rotorer, såsom axlar, och statisk - för smala. Men om den smala rotorn är monterad snett i förhållande till axeln, eller ännu värre, deformerad (så kallade "hjulvibbar"), i detta fall blir det svårt att eliminera den dynamiska obalansen (se fig.4), på grund av att det är svårt att ställa in korrigerande vikter, som skapar rätt kompensationsmoment.

.

Fig.4 Dynamisk balansering av det wobblande hjulet

.

.

Eftersom den smala rotorns axel skapar ett kort ögonblick kan det krävas korrigeringsvikter med en stor massa. Men samtidigt finns det en ytterligare så kallad "inducerad obalans" i samband med deformationen av den smala rotorn under påverkan av centrifugalkrafter från korrigeringsmassorna.

Se exempel:

" Metodiska instruktioner för balansering av styva rotorer" ISO 1940-1:2003 Mekaniska vibrationer - Kvalitetskrav för balansering av rotorer i konstant (styvt) tillstånd - Del 1: Specifikation och verifiering av balanstoleranser

.

Detta är synligt för smala fläkthjul, som förutom kraftobalansen också påverkar en aerodynamisk obalans. Och det är viktigt att komma ihåg att den aerodynamiska obalansen, i själva verket den aerodynamiska kraften, är direkt proportionell mot rotorns vinkelhastighet, och för att kompensera den används centrifugalkraften från korrigeringsmassan, som är proportionell mot kvadraten på vinkelhastigheten. Därför kan balanseringseffekten endast uppstå vid en specifik balanseringsfrekvens. Vid andra hastigheter skulle det uppstå ett ytterligare gap. Samma sak kan sägas om de elektromagnetiska krafterna i en elektromagnetisk motor, som också är proportionella mot vinkelhastigheten. Med andra ord är det omöjligt att eliminera alla orsaker till vibrationer i mekanismen genom någon form av balansering.

.

.

.

.

.

.

.

.

Grundläggande om vibrationer.

Vibration är en reaktion av mekanismens utformning till effekten av cyklisk excitationskraft. Denna kraft kan vara av olika karaktär.

.

Vibrationens storlek (till exempel dess amplitud AB) beror inte bara på storleken på den excitationskraft Fт som verkar på mekanismen med den cirkulära frekvensen ω, utan också på styvheten k hos mekanismens struktur, dess massa m och dämpningskoefficienten C.

Olika typer av sensorer kan användas för att mäta vibrationer och balansmekanismer, t.ex:

- Absoluta vibrationsgivare konstruerade för att mäta vibrationsacceleration (accelerometrar) och vibrationshastighet (hastighetssensorer);

- relativa vibrationsgivare virvelström eller kapacitiv, konstruerade för att mäta vibrationer.

I vissa fall (när mekanismens struktur tillåter det) kan kraftsensorer också användas för att undersöka dess vibrationsvikt.

De används särskilt ofta för att mäta vibrationsvikten hos stöden i balanseringsmaskiner med hårda lager.

.

Därför är vibrationer mekanismens reaktion på påverkan av yttre krafter. Mängden vibrationer beror inte bara på storleken på den kraft som verkar på mekanismen utan också på mekanismens styvhet. Två krafter med samma storlek kan leda till olika vibrationer. I mekanismer med en styv stödstruktur kan lagerenheterna påverkas avsevärt av dynamiska vikter, även med små vibrationer. Vid balansering av mekanismer med styva ben används därför kraftsensorer och vibrationsgivare (vibroaccelerometrar). Vibrationsgivare används endast på mekanismer med relativt böjliga stöd, just när obalanserade centrifugalkrafter leder till en märkbar deformation av stöden och vibrationer. Kraftsensorer används i styva stöd även när betydande krafter som uppstår till följd av obalans inte leder till betydande vibrationer.

fig. 6. Installation av sensorer under balansering i två plan, med Balanset-1
1,2-vibrationssensorer, 3-fas, 4-USB-mätenhet, 5-laptop

.

.

I de flesta fall utförs dynamisk balansering med metoden för tre starter. Denna metod baseras på det faktum att testvikter med en redan känd massa installeras på rotorn i serie i 1 och 2 plan; så massorna och platsen för installation av balanseringsvikter beräknas baserat på resultaten av att ändra vibrationsparametrarna.

Platsen för installation av vikten kallas korrigering plan. Vanligtvis väljs korrigeringsplanen i området för de lagerstöd som rotorn är monterad på.

Den initiala vibrationen mäts vid den första starten. Sedan installeras en provvikt med en känd massa på rotorn närmare ett av stöden. Sedan utförs den andra starten och vi mäter vibrationsparametrarna, som bör förändras på grund av installationen av provvikten. Sedan monteras provvikten i den första plan avlägsnas och installeras i den andra plan. Den tredje uppstarten utförs och vibrationsparametrarna mäts. När provvikten tas bort beräknar programmet automatiskt massan och platsen (vinklarna) för installationen av balansvikter.

Poängen med att ställa in provvikter är att fastställa hur systemet reagerar på förändringen av obalansen. När vi känner till massorna och placeringen av provvikterna kan programmet beräkna de så kallade påverkanskoefficienterna, som visar hur införandet av en känd obalans påverkar vibrationsparametrarna. Påverkanskoefficienterna är egenskaper hos själva det mekaniska systemet och beror på stödets styvhet och massan (trögheten) hos rotor-stödsystemet.

För samma typ av mekanismer med samma konstruktion kommer påverkanskoefficienterna att vara likartade. Du kan spara dem i ditt datorminne och använda dem i efterhand för att balansera samma typ av mekanismer utan att utföra testkörningar, vilket avsevärt förbättrar balanseringens prestanda. Vi bör också notera att testvikternas massa bör väljas så att vibrationsparametrarna varierar markant när testvikter installeras. I annat fall ökar felet vid beräkning av koefficienterna för påverkan och kvaliteten på balanseringen försämras.

1111 En handbok för Balanset-1 innehåller en formel med vars hjälp man ungefärligt kan bestämma provviktens massa, beroende på massan och rotationshastigheten hos den balanserade rotorn. Som framgår av fig. 1 verkar centrifugalkraften i radiell riktning, dvs. vinkelrätt mot rotoraxeln. Därför bör vibrationsgivare installeras så att deras känslighetsaxel också är riktad i radiell riktning. Vanligtvis är fundamentets styvhet i horisontell riktning mindre, så vibrationerna i horisontell riktning är högre. För att öka givarnas känslighet bör de därför installeras så att deras känslighetsaxel också kan riktas horisontellt. Även om det inte finns någon grundläggande skillnad. Förutom vibrationerna i radiell riktning är det nödvändigt att kontrollera vibrationerna i axiell riktning, längs rotorns rotationsaxel. Denna vibration orsakas vanligtvis inte av obalans, utan av andra orsaker, främst på grund av till felriktning och felriktning av axlar som är anslutna via kopplingen. Denna vibration elimineras inte genom balansering, i detta fall krävs uppriktning. I praktiken finns det vanligtvis i sådana mekanismer en obalans i rotorn och felinriktning av axlarna, vilket i hög grad komplicerar uppgiften att eliminera vibrationen. I sådana fall måste du först justera och sedan balansera mekanismen. (Även med en stark momentobalans uppstår vibrationer också i axiell riktning på grund av till "vridningen" av grundkonstruktionen).

.

Kriterier för bedömning av balanseringsmekanismernas kvalitet.

.

Kvaliteten på balanseringen av rotorn (mekanismerna) kan uppskattas på två sätt. Den första metoden innebär att man jämför värdet på den kvarvarande obalansen som fastställts under balanseringen med toleransen för den kvarvarande obalansen. De specificerade toleranserna för olika klasser av rotorer installerade i standard ISO 1940-1-2007. "Vibration. Krav på balanseringskvalitet hos styva rotorer. Del 1. Bestämning av tillåten obalans". 
Tillämpningen av dessa toleranser kan dock inte helt garantera driftsäkerheten hos den mekanism som är förknippad med uppnåendet av en lägsta vibrationsnivå. Detta är på grund av Mekanismens vibration bestäms inte bara av den kraft som är förknippad med den kvarvarande obalansen i rotorn, utan beror också på ett antal andra parametrar, bland annat: styvheten K hos mekanismens strukturella element, dess massa M, dämpningskoefficient och hastighet. För att bedöma mekanismens dynamiska egenskaper (inklusive kvaliteten på dess balans) rekommenderas det därför i vissa fall att bedöma nivån på mekanismens restvibrationer, vilket regleras av ett antal standarder. 
Den vanligaste standarden som reglerar tillåtna vibrationsnivåer för mekanismer är ISO 10816-3:2009 Preview Mekanisk vibration - Utvärdering av maskinvibrationer genom mätningar på icke roterande delar - Del 3: Industrimaskiner med nominell effekt över 15 kW och nominella varvtal mellan 120 r/min och 15 000 r/min vid mätning på plats." 
Med hjälp av den kan du ställa in toleransen på alla typer av maskiner och ta hänsyn till kraften i deras elektriska drivning. 
Utöver denna universella standard finns det ett antal specialiserade standarder som utvecklats för specifika typer av mekanismer. Till exempel 
ISO 14694:2003 "Industrifläktar - Specifikationer för balanseringskvalitet och vibrationsnivåer", 
ISO 7919-1-2002 "Vibrationer hos maskiner utan fram- och återgående rörelse. Mätningar på roterande axlar och utvärderingskriterier. Allmän vägledning."