Rotor Balancing — Taratibu, Aina & Standards
Mwongozo kamili wa kuzuia uziazi unaozunguka: tuli dhidi ya kihimili (hatua moja na hatua mbili), njia ya mgawo wa ushawishi, uvamilifu wa ISO 21940, urekebishaji wa shambani, na mbinu za kurekebisha.
Urekebishaji Tuli dhidi ya Kihimili
Aina mbili za msingi za kusawazisha — zimedhamiriwa na jiometri ya rotor na aina ya kutokuwa na usawa iliyopo
| Criterion | Single-Plane | Two-Plane |
|---|---|---|
| Aina ya kutokuwa na usawa iliyorekebishwa | Static only | Tuli + jozi (kinachoshuka kwa haraka) |
| Rotor geometry | L/D < 0.5 (mviringo) | L/D > 0.5 (ndefu) |
| Number of runs | 2 (ya kwanza + mtihani) | 3–4 (ya kwanza + mtihani 2, au msambazaji-sambazaji) |
| Sensiti zinazohitajika | 1 kigamza + tacho | 2 kigamza + tacho |
| Muundo wa vibrations ya bearing | In-phase at 1× | Awamu inatofautiana (si sawa, si 180°) |
| Typical rotors | Impela za pengine, magurudumu, gurudumu la kusafisha | Mitandao, pampu, gurudumu, turbina, shaft |
| Mapendekezo ya uso ya ISO | Rotor nyinyi kwa ISO 1940-1 §4.3 | Kiwango cha rotor zote zenye mzunguko mrefu |
| Balanset-1A mode | F2 | F3 |
Mchakato wa Kusawazisha
Njia ya mgawo wa athari (uzani wa mtihani) — njia ya kawaida kwa kusawazisha kwa uwanja na duka
Kwa nini Kusawazisha? — Faida
Kutokuwa na uwiano ni chanzo namba 1 cha vibration katika mashine zinazozunguka. Marekebisho husambaza mapato yanayoweza kupimwa.
Kusawazisha Rotor ni Nini?
Rotor balancing ni mchakato wa kuboresha mgawanyiko wa uzani wa kificho kinachozunguka ili kituo cha uzani sawa na mhimili wa kijiometri cha mzunguko. Hii inapunguza nguvu za kesesu, kupunguza vibration, bearing mzigo, sauti, na matumizi ya nishati. Marekebisho yanafanywa kwa kuongeza au kuondoa uzani katika mahali na pembe mahususi, iliyoongozwa na vipimo vya vibration na uchambuzi wa awamu. Kiwango cha kukubalika kinafafanuliwa na ISO 1940-1 (ISO 21940-11) G-grades. Aina mbili ni tuli (uso mmoja) kwa rotors yenye umbo la diski na kuzingatia nguvu (nyuso mbili) kwa rotors yenye umbo lililoeleza.
Unbalance ni chanzo kikuu cha vibration katika mashine inayozunguka. Wakati usambazaji wa wingi hauna ukamilifu — kutokana na uvumilivu wa utengenezaji, ukosefu wa homogeneity ya nyenzo, ufa, mkusanyiko wa takataka, au uharifu — nguvu za sentripetal zinaundwa ambazo huongezeka na mraba wa kasi. Kusawazisha kidogo kwa kasi ya chini kunaweza kuwa kilicho adhimu kwa kasi kubwa.
Kusawazisha kunatatua hili kwa kupima mara kwa mara jibu la vibration na kuboreshs usambazaji wa wingi hadi kusawazisha sawa unbalance ni ndani ya uvumilivu. Ni zote ni mchakato wa utengenezaji (kusawazisha katika duka) na mchakato wa kukamatia (kusawazisha mahali kwenye zana iliyosanikishwa).
Njia ya Mgawo wa Ushawishi
Kusawazisha kwa sasa — zote kwenye mashine yenye madhumuni na mahali — hutumia mgawo wa ushawishi (uzani wa jaribio) njia. Kanuni ya kimwili: ikiwa tunajua jinsi wingi unaoziwa kwa nafasi inayoziwa inabadilisha vibration, tunaweza kukokotoa wingi na nafasi inayohitajika kukataza kusawazisha asilia.
Kwa kusawazisha nyuso mbili, mfumo unakuwa matriks ya 2×2 (miamgawo minne ya ushawishi inayozoeza kuzingatia kuzingatia kati ya nyuso), lakini kanuni ni sawa. Balancet-1A inakokotoa hili otomatiki — mwendeshaji anashughulikia mashine na kuambatisha uzani wa jaribio.
Uteuzi wa Uzani wa Jaribio
Uzani wa jaribio unapaswa kuzalisha mabadiliko yanayoonekana katika vibration (kwa kawaida 10–30% ya kiwango cha awali) bila kuunda mizigo yenye hatari. Makadirio yanayotumiwa:
Lini la Kusawazisha — Saini ya Vibration
Unajuaje kwamba vibration inaosababishwa na kusawazisha badala ya misalignment, chelekezo, au matatizo ya bearing?
Frequency: Kilele cha kuamsha kwa usahihi katika 1× RPM (kasi ya uendeshaji) katika FFT spectrum.
Direction: Mwenyewe ni radial (mlalo na wima). Sehemu ya axial ni ndogo.
Phase: Imara, pembe inayorudia kwa 1×. Pembe haifiki kwa wakati.
Utegemezi wa kasi: Amplitude increases with the square of speed (proportional to ω²).
Kwa kulinganisha na ubovu wa urekebishaji: Misalignment produces significant 2× and/or axial 1× components. Bearing defects produce non-synchronous frequencies.
Kabla ya kulingana, hakikishe kila wakati chesi ya msingi. Ya Balancet-1A kuchambua spectrum (F1 mode) inaonyesha kamili FFT spectrum, ambayo inaruhusu uthibitisho kwamba 1× inashinda kabla ya kuendelea na usawa.
Mbinu za Urekebishaji
Adding Mass
- Uzani wa clip-on: Uzani wa spring-clip zinki au chuma. Kawaida kwa fans, magurudumu. Haraka, si miliki.
- Uzani unaopigwa kwa bolt: Uzani wa usahihi ulioingia kwa bolts katika mashimo ya threaded au T-slots. Kawaida kwa rotors kubwa, turbines.
- Uzani unaofunikwa kwa weldi: Vidonge vya chuma au fimbo zinazofunika kwenye rotor. Miliki. Kawaida kwa rotofu nzito ya viwanda na rotors ya kusaga.
- Epoxy/putty: Dawa ya sehemu mbili yenye kujaza kwa chuma. Nzuri kwa nyuso zisizo na kawaida. Imezuiliwa na joto la wastani.
- Set screws: Ilifufuka katika mashimo ya radial. Kawaida kwenye hubs ya kuunganisha na spindles. Inayoweza kubadilika.
Removing Mass
- Drilling: Ondoa nyenzo kutoka mahali pazuri. Udhibiti sahihi wa uzani unaondolewa (uzani = msongamano × kiasi). Haiwezi kutengeneza.
- Milling/grinding: Ondoa nyenzo kutoka kwenye rimm au uso. Kawaida kwenye magurudumu ya turbine, rotors ya kuvimba.
Mgawanyiko wa Uzani
Wakati angle inayohesabiwa kwa usahihi inaanguka kati ya nafasi zinazoweza kupatikana (kwa mfano, kati ya mashimo ya bolt kwenye coupling), urekebishaji umegawanywa kati ya nafasi mbili za karibu kwa kutumia kuoza kwa vector. Ya Balancet-1A inajumuisha kikokotoo cha kugawanya uzani otomatiki.
Usambazaji wa Uwanja (In-Situ)
Usambazaji wa uwanja unamaanisha kusambaza rotor bila kuiondoa kwenye mashine. Hii inabadilisha ukweli wa kusambaza kwa kuondoa wakati wa kutenganisha na inazingatia hali halisi ya uendeshaji (utegemezi, uweka wa kufa, athari za msingi) ambazo kusambaza kwa duka haiwezi kurudisha.
The Balancet-1A ni mfumo kamili wa uwanja unaohamishika wa kusambaza: analyzer ya vibration ya safu 2, telemeta ya laser, iliyojengwa ndani ISO 1940 tolerance calculator, single-plane (F2) and two-plane (F3) balancing modes, automatic weight splitting, and formal balance report generation (F6). Measurement accuracy: ±5% velocity, ±1° phase. Suitable for G 16 through G 2.5.
The Balancet-4 inaeneza hadi safu 4 kwa rotors multibearing tata au kufuatilia wakati mmoja wa mashine nyingi.
Faida za Usambazaji wa Uwanja
- Hakuna kuzifunga: Huokoa masaa au siku za kusimama kwa mashine kubwa.
- Hali halisi ya uendeshaji: Inajumuisha utegemezi, uweka wa kufa, hali ya joto, athari za msingi.
- Kusambaza kuchafu: Kurekebisha tabu iliyoletwa na kusongesha ambayo kusambaza kwa duka haiwezi kuangalia.
- Uthibitisho baada ya matengenezo: Angalia haraka baada ya kubadilisha impela, kurekebisha kuunganisha, au ukarabati wa kufa.
Viwango na Uvumiliano
Kusambaza si "nzuri iwezekanavyo" — ni "ndani ya uvumiliano." Uvumiliano unafafanuliwa na viwango vya kimataifa:
| Standard | Subject | Key Content |
|---|---|---|
| ISO 1940-1 / ISO 21940-11 | Daraja la ubora wa usambazaji (daraja-G) | Kiwango cha G 0.4–G 4000. Fomula: Uper = (9 549×G×M)/n. G 6.3 = standard for fans, pumps, motors. |
| ISO 1940-2 / ISO 21940-2 | Vocabulary | Ufafanuzi: aina za kutokuwa na usawa, uainishaji wa rotors, aina za mashine, masharti ya ubora. |
| ISO 14694 | Mashabiki wa viwanda | BV fan-application categories, balance grades and vibration-limit guidance specific to industrial fans. |
| ISO 10816 / ISO 20816 | Tathmini ya mitetemo ya mashine | Hupima ya uendeshaji result wa ubora wa usawa. Uainishaji wa Eneo A/B/C/D. |
| ISO 21940-12 | Rotors Nyinyi | Taratibu za kasi nyingi, nyuso nyingi kwa rotors zaidi ya kasi ya kwanza ya kritikal ya kupiga. |
| ISO 21940-14 | Taratibu za usawa | Taratibu za jumla kwa usawa katika nyuso kadhaa. |
| API 610 / API 617 | Pampu za mafuta / kompresa | Rejeree ISO 1940 G-grades kwa mahitaji ya usawa wa rotor. |
Mifano Iliyotengenezwa
Machine: Kipepesi cha usambazaji cha kW 22, RPM 1 460, uzani wa impeller kg 38. Mitetemo inayozidi: 8.2 mm/s RMS kwenye kuzaa kwa uso wa kuendesha. FFT inathibitisha kilele cha 1× kinachosimama na awamu imara.
Setup: Balancet-1A kicheka kwenye kuzaa DE, tachometer ya laser kwenye shimoni. Hali F2 (uso mmoja — L/D < 0.4).
Step 1: Kukimbia kwa mwanzo: 8.2 mm/s kwa 47°.
Step 2: Uzani wa jaribio: g 15 kwa 0° kwenye kitanzi cha kipepesi, R = 200 mm.
Step 3: Kukimbia kwa jaribio: 5.9 mm/s kwa 112°.
Step 4: Software inakokotoa: urekebaji = 22 g at 198°, R = 200 mm.
Step 5: Tenga uzani uliouhandwa 22 g katika 198°. Ondoa uzani wa jaribio.
Step 6: Verification: 0.9 mm/s. ISO tolerance G 6.3 → Uper = 1 570 g·mm. Achieved: ~180 g·mm. ✅ Pass.
Machine: 45 kW motor + centrifugal pump, 2 950 RPM, rotor mass 55 kg. Vibration: DE bearing 6.1 mm/s, NDE bearing 4.8 mm/s. Phase difference ~140° → dynamic unbalance.
Setup: Balanset-1A sensorer mbili (DE + NDE), mode F3. Nyuso za urekebaji: kiunganishi hub (uso 1) na ncha ya motor fan (uso 2).
Runs: Initial → trial plane 1 (10 g at 0°) → trial plane 2 (8 g at 0°).
Result: Software inatatua matrix 2×2. Urekebaji: uso 1 = 18 g at 245°, plane 2 = 12 g at 68°.
Verification: DE: 0.7 mm/s, NDE: 0.5 mm/s. G 6.3 limit: 1 122 g·mm. ✅ Nyuso zote mbili ziko ndani ya tolerance.
Machine: Crusher ya nyundo, 980 RPM, uzani wa rotor 420 kg. Baada ya kubadilisha nyundo, mitetemo iliongezeka hadi 14.5 mm/s.
Specification: G 16 (kazi nzito, hali kali). Uper = 9 549 × 16 × 420 / 980 = 65 500 g·mm.
Procedure: Uso mmoja (rotor inayofanana na disc). Jaribio 150 g katika 0° kwenye kingo. Urekebaji: 280 g at 315°. Kuzamishwa na chuma.
Result: 2.8 mm/s. Radhabisho ~5 600 g·mm. ✅ Ndani ya G 16 limit.
Related Topics
- ISO 1940-1: Mfumo wa kiwango cha G-grade — kigezo cha kukubali matokeo ya urekebaji.
- ISO 1940-2: Msamiati — ufafanuzi wa maneno yote ya urekebaji.
- Daraja la Ubora wa Usawazishaji: Interactive G-grade calculator.
- Unbalance: Hali ya kimwili ambayo urekebaji inasahihisha.
- ISO 14694: Fan-specific BV categories and vibration limits.
- Harmonics: Distinguishing 1× (unbalance) from 2× (misalignment) and other orders.
- Mzunguko Asili: Mpaka wa rotor mgumu/lenye mleule — muhimu kwa njia ya urekebaji.
Maswali Yanayoulizwa Mara Kwa Mara — Kusawazisha kwa Rotor
Utaratibu, aina, utambuzi, na viwango
Makala ya Glossary Inayohusiana
Kusawazisha Rotor Yoyote — Kwa Njia ya Uga
Njia za uso mmoja na nyuso mbili, kikokotoo cha tofauti za ISO 1940, kichumba cha spectrum kwa chafuo, kugawanya uzani kwa kujiamua, na mahahari rasmi ya usawazisho — yote katika chombo kimoja kinachotolewa.
Tembelea Vifaa vya Kusambaza →
