Vad är initial obalans vid rotorbalansering? • Bärbar balanserare, vibrationsanalysator "Balanset" för dynamisk balansering av krossar, fläktar, mulchers, skruvar på skördetröskor, axlar, centrifuger, turbiner och många andra rotorer Vad är initial obalans vid rotorbalansering? • Bärbar balanserare, vibrationsanalysator "Balanset" för dynamisk balansering av krossar, fläktar, mulchers, skruvar på skördetröskor, axlar, centrifuger, turbiner och många andra rotorer

Vad är initial obalans vid rotorbalansering?

Publicerad av admin på

Förstå initial obalans

Definition: Vad är initial obalans?

Initial obalans (även kallad ursprunglig obalans eller befunnen obalans) är obalans tillstånd som råder i en rotor innan något balansering korrigeringar har tillämpats. Den representerar rotorns baslinjetillstånd och mäts under den första körningen av en balanseringsprocedur. Storleken och vinkelpositionen för den initiala obalansen bestäms genom att mäta vibration amplitud och fas medan rotorn arbetar med sin balanserade hastighet.

Den initiala obalansen är utgångspunkten för alla balanseringsberäkningar och utgör referensen mot vilken balanseringsprocedurens effektivitet mäts. Efter att balanseringen är klar kallas eventuell återstående obalans kvarvarande obalans.

Källor till initial obalans

Initial obalans kan uppstå från flera källor under tillverkning, montering och drift:

1. Tillverkningstoleranser

Även med precisionstillverkning är perfekt symmetri omöjlig. Källor inkluderar:

  • Variationer i materialdensitet: Icke-homogent material eller interna hålrum och inneslutningar skapar massasymmetrier.
  • Bearbetningstoleranser: Små avvikelser från perfekt koncentricitet, såsom kast eller excentricitet, resulterar i obalans.
  • Variationer i väggtjocklek: I gjutna eller tillverkade rotorer skapar variationer i väggtjocklek ojämn massfördelning.
  • Porositet och gjutningsdefekter: Luftfickor, krympning eller slagginneslutningar i gjutgods påverkar massfördelningen.

2. Monteringsfel och variationer

När rotorer monteras av flera komponenter kan obalans uppstå:

  • Uppstapling av toleranser: Enskilda komponenter kan vara välbalanserade, men när de monteras kan deras små obalanser adderas vektoriellt och skapa betydande total obalans.
  • Nyckelanslutningar: Kilar, kilspår och splines skapar i sig asymmetri.
  • Bulthål och fästelement: Ojämnt fördelade bulthål eller saknade/olika fästelement skapar obalans.
  • Termiska passningar och presspassningar: Komponenter som krymppassas eller pressas ihop kanske inte är helt koncentriska.

3. Operativa orsaker

Obalans kan uppstå under drift och öka från rotorns ursprungliga balanserade tillstånd:

  • Materialuppbyggnad: Ansamling av smuts, damm, beläggningar eller processmaterial på fläktblad, impeller eller rotorytor.
  • Erosion och slitage: Ojämn materialförlust på grund av nötning, korrosion eller kavitation.
  • Trasiga eller saknade delar: Förlorade fläktblad, trasiga impellerskovlar eller lossnade komponenter.
  • Deformation: Böjning, skevhet eller plastisk deformation på grund av stötar, överhettning eller överbelastning.
  • Lösa komponenter: Delar som har lossnat och förskjutit position.

4. Underhålls- och reparationsaktiviteter

Ironiskt nog kan underhållsarbete ibland skapa obalans:

  • Utbyte av komponenter mot delar som har olika massa eller massfördelning
  • Svetsreparationer som adderar asymmetrisk massa
  • Omarbetning eller maskinbearbetning som avlägsnar material ojämnt
  • Målning eller beläggning applicerad ojämnt

Hur initial obalans mäts

Initial obalans kvantifieras under den första mätomgången i en balanseringsprocedur:

Mätparametrar

  • Vibrationsamplitud: Storleken på vibrationskomponenten 1X (en gång per varv), vanligtvis mätt i mm/s, tum/s eller mil. Detta korrelerar direkt med obalansens svårighetsgrad.
  • Fasvinkel: Vinkelpositionen för den tunga fläcken, mätt i grader i förhållande till ett referensmärke (vanligtvis detekteras av en nyckelfasor eller varvräknareFasvinkeln indikerar var obalansmassan finns.
  • Hastighet: Rotationshastigheten med vilken mätningar görs, eftersom obalanskraften är hastighetsberoende.

Vektorrepresentation

Initial obalans representeras som en vektor "O" (för "Original") med både magnitud och riktning. Denna vektor visas vanligtvis på en polarplott, där:

  • Vektorns längd representerar vibrationsamplituden
  • Vektorns vinkel representerar fasen (den tunga fläckens plats)

Betydelsen i balanseringsprocessen

Den initiala obalansmätningen fyller flera viktiga funktioner:

1. Baslinje för korrigeringar

Alla balanseringsberäkningar refererar till den initiala obalansen. Målet med balanseringen är att lägga till korrigeringsvikter som producerar en vibrationsvektor som är lika med och motsatt den ursprungliga obalansvektorn, och därigenom utjämnar den.

2. Bedömning av allvarlighetsgrad

Storleken på den initiala obalansen indikerar hur allvarligt problemet är och hjälper till att avgöra:

  • Om balansering är nödvändig eller om andra mekaniska problem bör åtgärdas först
  • Lämplig storlek på provvikter att använda
  • Huruvida obalansen kan korrigeras i ett enda balanseringsförsök eller kräver flera iterationer

3. Framstegsspårning

Genom att jämföra den initiala obalansen med kvarvarande obalans Efter att korrigeringar har tillämpats kan balanseringsprocedurens effektivitet kvantifieras. Ett bra balanseringsarbete minskar vanligtvis vibrationer med 70-90°F eller mer från den ursprungliga nivån.

4. Beräkning av inflytandekoefficient

I influenskoefficientmetoden, subtraheras den initiala obalansvektorn från vibrationsvektorn som mäts under provviktskörningen för att isolera effekten av provvikten: T = (O+T) – O, där O är den initiala obalansen och T är provviktseffekten.

Förhållande till kvarvarande obalans

Det slutgiltiga målet med balansering är att reducera den initiala obalansen till en acceptabelt låg nivå av kvarvarande obalans. Förhållandet är:

  • Initial obalans: "Före"-villkoret
  • Korrektion: Balanseringsproceduren och viktinstallationen
  • Återstående obalans: "Efter"-villkoret

Helst bör den kvarvarande obalansen vara mindre än 10-30% av den initiala obalansen, där det specifika målet beror på rotorns balanskvalitetskrav enligt standarder som ISO 21940-11.

Typiska initiala obalansnivåer

Storleken på den initiala obalansen varierar kraftigt beroende på utrustningstyp och servicehistorik:

Nya eller nyligen balanserade rotorer

Vibrationer varierar vanligtvis från 0,5 till 2,0 mm/s (0,02 till 0,08 tum/s) för industrimaskiner. Detta representerar goda till acceptabla balansförhållanden.

Måttligt obalanserade rotorer

Vibrationer i intervallet 2,0 till 7,0 mm/s (0,08 till 0,28 tum/s) indikerar att rotorn snart bör balanseras. Detta är ett vanligt tillstånd för utrustning som behöver rutinunderhåll.

Allvarligt obalanserade rotorer

Vibrationer över 7,0 mm/s (0,28 tum/s) indikerar allvarlig obalans som kräver omedelbar åtgärd. Detta kan bero på ett saknat blad, kraftiga avlagringar eller större komponentskador.

Obs: Dessa värden är allmänna riktlinjer för typiska industrimaskiner. Specifika acceptabla nivåer beror på maskintyp, storlek, hastighet och montering, enligt definitionen i standarder som ISO 20816.

Dokumentation och rapportering

Initiala obalansmätningar bör alltid dokumenteras som en del av balanseringsprotokollet:

  • Vibrationsamplitud och fas vid varje mätpunkt
  • Driftshastighet under mätning
  • Datum och utrustningsidentifiering
  • Eventuella synliga orsaker till obalans som noterats under inspektionen

Denna dokumentation ger en historisk översikt över rotorns tillstånd och hjälper till att identifiera trender över tid, till exempel om obalansen långsamt ökar på grund av driftsrelaterade orsaker.

← Tillbaka till huvudmenyn

Kategorier:
WhatsApp