Förstå balansering på plats
Definition: Vad är in-situ balansering?
Balansering på plats (från latinet "in situ", som betyder "på plats") är utövandet av balansering en rotor medan den förblir installerad i sin maskin, på sin normala driftsplats och under faktiska driftsförhållanden. Detta kallas också vanligtvis för balansering av fält, balansering på plats eller balansering på plats.
Istället för att ta bort rotorn och transportera den till en specialiserad balanseringsmaskin I en verkstad tar tekniker med sig bärbar utrustning för vibrationsmätning och analys till maskinens plats och utför balanseringsproceduren utan demontering.
Fördelar med balansering på plats
In-situ-balansering har blivit den föredragna metoden för den stora majoriteten av balansering av industriella maskiner på grund av dess många praktiska och tekniska fördelar:
1. Ingen demontering krävs
Den mest uppenbara fördelen är att rotorn inte behöver tas bort från maskinen. Detta eliminerar:
- Arbetskostnaden för att demontera och montera ihop utrustningen
- Risken för skador vid borttagning, transport och återinstallation
- Tidsfördröjningen i samband med att rotorn skickas till en balanseringsverkstad
- Potentialen för att introducera nya problem vid återmontering (feljustering, felaktigt vridmoment etc.)
2. Balansering under faktiska driftsförhållanden
Detta är kanske den viktigaste tekniska fördelen. Balansering på plats tar hänsyn till:
- Faktisk lagerstyvhet: De verkliga lagren och deras installerade styvhetsegenskaper påverkar hur rotorn reagerar på obalans, vilket kan skilja sig avsevärt från idealiserade verkstadsförhållanden.
- Effekter på grund och stödstruktur: Flexibiliteten hos maskinens bas, ram och monteringsstruktur påverkar vibrationer. Dessa effekter inkluderas automatiskt vid balansering på plats.
- Driftstemperatur: Termisk expansion och temperaturens effekt på lagerspel förekommer under balansering på plats men saknas i en kallverkstadsmiljö.
- Processbelastningar: För utrustning som pumpar och fläktar påverkar de aerodynamiska eller hydrauliska krafter som finns under faktisk drift rotorns balanstillstånd.
- Monterad passform och utrymme: Det exakta sättet som komponenterna passar ihop i sin slutliga montering påverkar balansen, och detta fångas upp med in situ-metoder.
3. Minskad driftstopp
Balansering på plats kan ofta slutföras på några timmar, medan det kan ta dagar eller veckor att ta bort en rotor, balansera den i en verkstad och installera om den. För kritisk produktionsutrustning leder denna minskning av driftstopp direkt till ökad produktivitet och minskade förlorade intäkter.
4. Lägre kostnad
Genom att eliminera kostnader för transport, verkstadsarbete och demontering blir balansering på plats betydligt mer ekonomiskt för de flesta tillämpningar.
5. Omedelbar verifiering
Efter installation korrigeringsvikter, kan maskinen startas omedelbart och resultaten verifieras under faktiska driftsförhållanden. Om ytterligare justeringar behövs kan de göras omedelbart utan ytterligare demontering.
När balansering på plats är mest lämpligt
Även om balansering på plats är allmänt tillämpbar, är den särskilt fördelaktig i dessa situationer:
- Stora maskiner: Utrustning som är svår eller kostsam att demontera och transportera, såsom stora fläktar, blåsmaskiner och krossar.
- Permanent monterade rotorer: Rotorer som är monterade på plats och inte konstruerade för enkel borttagning.
- Fältutrustning: Maskiner på avlägsna platser där transport till en verkstad skulle vara opraktisk.
- Akuta reparationer: Situationer där snabb vändning är avgörande för att återuppta produktionen.
- Rutinmässigt underhåll: Periodisk ombalansering för att korrigera obalans orsakad av slitage, uppbyggnad eller erosion.
- Anpassad eller icke-standardutrustning: Maskiner som inte passar i standardutrustning för balansering i verkstaden.
In-situ-balanseringsprocessen
Förfarandet följer standarden influenskoefficientmetoden, anpassad till fältmiljön:
Steg 1: Inledande bedömning
Innan du börjar, kontrollera att obalans är faktiskt problemet. Kontrollera om det finns andra mekaniska problem, t.ex. feljustering, löshet, eller lagerdefekter som kan feldiagnostiseras som obalans.
Steg 2: Installera sensorer
Fäst vibrationssensorer (vanligtvis accelerometrar) på maskinens lagerhus med hjälp av magneter, pinnar eller lim. Montera en varvräknare eller nyckelfasor för att tillhandahålla fasreferenssignalen en gång per varv.
Steg 3: Inledande mätkörning
Kör maskinen med normal driftshastighet och registrera de initiala vibrationsvektorerna.
Steg 4: Provviktskörningar
Utför en eller flera provvikt körs enligt kraven från balanseringsmetoden (enkelplan, tvåplan, etc.).
Steg 5: Beräkna och installera korrigeringar
Det portabla balanseringsinstrumentet beräknar de erforderliga korrigeringsvikterna. Dessa installeras sedan permanent genom att lägga till vikter (t.ex. svetsfogar, bultar eller ställskruvvikter) eller genom att ta bort material (borrning eller slipning).
Steg 6: Verifiering
Kör en final verifieringskörning för att bekräfta att vibrationerna har reducerats till acceptabla nivåer.
Utrustning för balansering på plats
Moderna bärbara instrument har gjort balansering på plats praktisk och tillgänglig:
- Bärbara balanseringsinstrument: Lätta, batteridrivna enheter som kombinerar vibrationsmätning, fasdetektering och balanseringsberäkningar i ett handhållet eller bärbart paket.
- Accelerometrar: Piezoelektriska eller MEMS-accelerometrar med magnetiska baser för enkel montering och borttagning.
- Varvräknare: Optiska eller magnetiska sensorer som tillhandahåller fasreferenssignalen.
- Viktsatser: Blandade vikter för klämning, bultning eller självhäftande montering för tillfälliga provvikter och permanenta korrigeringsinstallationer.
Utmaningar och överväganden
Även om balansering på plats är mycket fördelaktigt, medför det vissa utmaningar:
1. Tillgång till korrigeringsplan
Rotorns korrigeringsplan måste vara åtkomliga medan maskinen monteras. På viss utrustning måste skydd eller kåpor tas bort för att nå balanseringsytor.
2. Miljöfaktorer
Fältförhållanden (extrema temperaturer, smuts, buller, vibrationer från närliggande utrustning) kan komplicera mätningar jämfört med en kontrollerad verkstadsmiljö.
3. Säkerhetsproblem
Arbete med maskiner kräver strikta säkerhetsprotokoll. Tekniker måste se till att provvikter är ordentligt fästa och att all personal håller säkra avstånd från roterande komponenter.
4. Mekaniska problem
Om maskinen har underliggande mekaniska problem (mjuk fot, feljustering, lösa fästen) måste dessa korrigeras innan balansering. Förhållanden på plats gör vissa av dessa problem svårare att upptäcka och korrigera.
5. Begränsningar för extrem precision
För applikationer som kräver extremt snäva balanseringstoleranser (såsom precisionsslipmaskiner eller höghastighetsspindlar) kan verkstadsbalansering på dedikerade maskiner fortfarande vara att föredra eller användas i kombination med balansering på plats.
Jämförelse: In-situ vs. butiksbalansering
| Aspekt | Balansering på plats | Butiksbalansering |
|---|---|---|
| Demontering krävs | Nej | Ja |
| Driftsförhållanden | Faktiska förhållanden | Idealiserade förhållanden |
| Leveranstid | Timmar | Dagar till veckor |
| Kosta | Lägre | Högre |
| Precision | Bra | Excellent |
| Tillämplighet | De flesta maskiner | Små till medelstora rotorer |
Branschstandarder och bästa praxis
In-situ-balansering är erkänt och omfattas av internationella standarder som ISO 21940-13, som tillhandahåller kriterier och skyddsåtgärder för in-situ-balansering av medelstora och stora rotorer. Att följa dessa standarder säkerställer säkerhet, effektivitet och konsekventa resultat.
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
MS 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 