Förstå fältbalansering (in-situ-balansering)

Definition: Vad är fältbalansering?

Balansering av fält, även känd som balansering på plats, är processen att korrigera obalansen i en rotor medan den roterar i sina egna lager och stödstruktur, med eller nära sin normala driftshastighet. Till skillnad från verkstadsbalansering, där rotorn tas bort och placeras på en specialiserad balanseringsmaskin, utförs fältbalansering på plats med maskinen helt monterad.

Processen innebär vanligtvis att man använder en bärbar vibrationsanalysator för att mäta amplituden och fasen för 1X-vibrationen (körhastighet), fäster en provvikt med en känd massa, mäter om det nya vibrationssvaret och använder sedan den informationen för att beräkna den erforderliga korrigeringsvikten och dess vinkelplacering.

Varför är fältbalansering nödvändig?

Även om verkstadsbalansering är mycket exakt, kan den inte ta hänsyn till alla faktorer som påverkar en maskins balans i dess driftsmiljö. Fältbalansering är nödvändig när obalansen orsakas av, eller endast kan korrigeras genom, att beakta hela maskinenheten. Vanliga orsaker inkluderar:

• Obalans i monteringen: Den slutliga obalansen i en maskin är summan av obalansen i alla dess roterande komponenter (t.ex. pumphjul, axel, koppling, skiva). Fältbalansering korrigerar obalansen i hela enheten på en gång.
• Operativa effekter: Obalans kan orsakas av faktorer som endast uppstår under normala driftsförhållanden, såsom termisk deformation av rotorn, aerodynamiska krafter eller hydrauliska krafter. Dessa kan inte replikeras på en verkstadsbalanseringsmaskin.
• Materialuppbyggnad eller slitage: För maskiner som fläktar, blåsmaskiner och centrifuger kan ojämn produktansamling eller ojämnt slitage orsaka obalans över tid. Balansering på fältet är det enda praktiska sättet att korrigera detta utan en fullständig översyn.
• Opraktisk borttagning: För mycket stora maskiner, såsom stora industrifläktar eller turbingeneratorer, är det extremt dyrt och tidskrävande att ta bort rotorn för verkstadsbalansering. Balansering på fältet är en mycket mer ekonomisk och snabbare lösning.

Fältbalanseringsprocessen (influenskoefficientmetoden)

Den vanligaste metoden för fältbalansering är influenskoefficientmetoden, som följer en logisk steg-för-steg-process:

1. Inledande körning: Maskinen körs med normal driftshastighet, och den initiala 1X vibrationsamplituden och -fasen ("obalansvektorn") mäts och registreras.
2. Placering av provvikt: Maskinen stoppas och en provvikt med känd massa fästs säkert på rotorn i en känd vinkelposition.
3. Provkörning: Maskinen körs igen med samma hastighet. Den nya vibrationsamplituden och fasen (”responsvektorn”) mäts och registreras.
4. Beräkning: Förändringen i vibrationsvektorn orsakad av provvikten används för att beräkna en "influenskoefficient". Denna koefficient beskriver hur mycket vibrationen vid mätpunkten förändras för en given mängd obalans vid korrigeringsplatsen. Analysatorn använder sedan denna koefficient och den initiala obalansvektorn för att beräkna den exakta massan och vinkeln för den erforderliga korrigeringsvikten.
5. Korrigeringsviktplacering: Maskinen stoppas, provvikten tas bort och den beräknade slutliga korrigeringsvikten fästs permanent i den angivna vinkeln.
6. Verifieringskörning: Maskinen körs en sista gång för att kontrollera att vibrationerna har reducerats till en acceptabel nivå, enligt standarder som ISO 20816-1.

Viktiga överväganden och skyddsåtgärder

Fältbalansering kräver skicklighet och noggrann planering. Som beskrivs i standarder som ISO 21940-13, säkerhet är av största vikt.

• Säkerhet: Prov- och korrigeringsvikter måste fästas ordentligt för att motstå centrifugalkrafterna vid driftshastighet. Åtkomst till maskinen måste kontrolleras under drift.
• Förkunskapskrav: Innan du försöker balansera, kontrollera andra potentiella orsaker till hög 1X-vibration, såsom feljustering, resonans eller glapphet bör uteslutas.
• Instrumentation: Processen kräver en vibrationsanalysator som kan mäta amplitud och fas, samt en fasreferenssensor (varvräknare).

← Tillbaka till huvudmenyn