Ett nytt industriverk förberedde sig för att starta produktionen, och rotorn i dess hammarkross måste balanseras innan linjen gick över till kontinuerlig drift. Vi gjorde jobbet på plats, i krossens egna lager, med den bärbara balanseraren Balanset-1A och en bärbar dator. Den här sidan visar maskinen, varje steg vi tog med instrumentet och vad anläggningen fick ut av det.
Maskinen och uppgiften
Krossen är en hammarkvarn. Rader av svängande hammare hänger på bultar mellan stålskivor, och hela rotorn drivs direkt via en koppling av en AC-Motoren-motor. Märkskylten anger 55 kW och 2970 rpm vid 50 Hz, så rotorn roterar med nästan 3000 rpm.
Vid det varvtalet blir även ett litet massfel på rotorn en stor roterande kraft på lagren, stativet och fundamentet; kraften växer med kvadraten på varvtalet. Anläggningen ville ha en jämn uppstart. En obalanserad rotor går ineffektivt, orsakar mekaniska problem och kan störa produktionen strax efter idrifttagningen. Därför balanserades rotorn innan anläggningen startade, inte efter det första haveriet.
Så använde vi Balanset-1A, steg för steg
Balanset-1A mäter rotorn i dess egna lager vid dess arbetsvarvtal. Programmet leder dig genom körningarna och beräknar korrektionen själv; personen på plats monterar sensorerna och fäster vikterna.
Sensorer och varvräknare
Vibrationssensorerna placeras på lagerhusen, strikt radiellt, i rät vinkel mot axeln, och på massiv metall, inte på skydd eller höljen. En remsa reflekterande tejp på axeln är fasreferensen: laservarvräknaren läser av den en gång per varv. Från och med nu får varken sensorerna eller tejpen flyttas, eftersom programmet räknar varje vinkel från det märket.
Run 0: den ursprungliga vibrationen
Krossen startas med hammarna monterade och körs upp till arbetsvarvtal. Ett tryck på F7 registrerar amplitud, fas och hastighet för vibrationen vid rotationsfrekvensen. Detta är "före"-bilden av obalansen.
Provvikt och Run 1
Med maskinen stoppad och låst (lockout) fästs en provvikt med känd massa på rotorn vid en känd radie, och dess position markeras. Massan väljs efter kraft: vid arbetsvarvtal ska dess centrifugalkraft vara ungefär 7 % av rotorns vikt (5–10 % är ett rimligt intervall).
"First trial weight estimate" i programmet, eller vår kostnadsfria provviktskalkylator, ger värdet för en given rotormassa, radie och varvtal.
Sedan går rotorn igen. Om provvikten ändrar vibrationen för lite godtar programmet inte körningen och ber om en tyngre vikt.
Beräkning
Utifrån skillnaden mellan Run 0 och Run 1 beräknar programmet påverkanskoefficienterna och visar korrektionen: massan i gram och vinkeln, räknad från provviktens position i rotationsriktningen. Polärdiagrammet visar var vikten ska sitta.
Korrigeringsvikt
Provvikten tas bort, och korrektionsvikten fästs vid samma radie och den angivna vinkeln. Radien spelar roll: den beräknade massan gäller bara vid den radie där provvikten satt.
Trimkörning
En körning till vid samma varvtal visar restvibrationen och restobalansen. Med en ISO 21940-11-tolerans inställd markerar programmet resultatet grönt eller rött. Om lite mer korrektion behövs beräknar programmet tillägget direkt; ingen ny provkörning krävs.
Kontroller för krossar enligt Balanset-1A-manualen
- Balansera bara med hammarna monterade. Utan dem kommer obalansen tillbaka så fort de sätts på plats.
- Svängande hammare kan sätta sig i ett nytt läge mellan körningarna. Ett stopp/start-test, två körningar där inget ändras, visar om avläsningarna upprepas.
- Många övertoner med en liten komponent vid rotationsfrekvensen tyder oftast på ett drivningsproblem, inte obalans. Kontrollera drivlinan, inklusive kopplingen, innan du lägger till vikt.
Resultat
Efter korrektionen körde vi krossen igen och kontrollerade den mot driftstandarderna. Vibrationen var avsevärt lägre, rotorn uppfyllde standarderna, och krossen godkändes för kontinuerlig drift från första produktionsdagen.
Vad programmet registrerar efter trimkörningen
- Vibration före och efter, och minskningen i procent.
- Initial och kvarvarande obalans i g·mm, kontrollerad mot ISO 21940-11-toleransen: godkänd eller underkänd.
- En färdig HTML-rapport och en arkivpost för rotorn, med påverkanskoefficienterna sparade för nästa balansering.
Vad det gav verket
- Krossen gick in i produktion balanserad, i stället för att balanseras efter det första lagerhaveriet.
- Arbetet gjordes på plats, i maskinens egna lager: rotorn togs inte ut och skickades inte till en balanseringsverkstad.
- En post att återvända till: den sparade sessionen är utgångspunkten för framtida kontroller av samma rotor.
Om instrumentet
Balanset-1A är en bärbar tvåkanalig balanserare och vibrationsanalysator. Den balanserar rotorer i ett eller två plan i deras egna lager, och samma sats fungerar som vibrationsmätare och spektrumanalysator. En kross, en fläkt, en separator eller en mulcher balanseras med samma procedur som på den här sidan.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko är vibrationsanalysingenjör samt grundare och vd för Vibromera. I mer än 15 år har han balanserat roterande utrustning ute i fält i stället för i en provbänk: slaghackar, industrifläktar, krossar, centrifuger, axlar och spindlar. Det är ur det arbetet Balanset-instrumenten har vuxit fram — de utformades som ett verktyg som en specialist kan bära med sig till maskinen och använda på egen hand på plats, inte som laboratorieutrustning. Vibromera grundades 2017 och har sedan 2023 sin bas i Porto i Portugal. Utveckling, montering och support av Balanset-serien sker här. Flaggskeppet är Balanset-1A, en bärbar analysator för balansering i ett och två plan och för vibrationsdiagnostik. Nikolai deltar personligen i kundsupporten, i arbetet med svåra balanseringsfall och i utvecklingen av programvaran. Han arbetar med kunder över hela världen, på vilket språk som helst.
