พัดลมดูดอากาศแบบปรับสมดุลในอาคารหลายชั้น • เครื่องปรับสมดุลแบบพกพา เครื่องวิเคราะห์การสั่นสะเทือน "Balanset" สำหรับการปรับสมดุลแบบไดนามิกสำหรับเครื่องบด พัดลม เครื่องตัดหญ้า สว่านบนเครื่องเกี่ยวนวด เพลา เครื่องเหวี่ยง กังหัน และโรเตอร์อื่นๆ อีกมากมาย พัดลมดูดอากาศแบบปรับสมดุลในอาคารหลายชั้น • เครื่องปรับสมดุลแบบพกพา เครื่องวิเคราะห์การสั่นสะเทือน "Balanset" สำหรับการปรับสมดุลแบบไดนามิกสำหรับเครื่องบด พัดลม เครื่องตัดหญ้า สว่านบนเครื่องเกี่ยวนวด เพลา เครื่องเหวี่ยง กังหัน และโรเตอร์อื่นๆ อีกมากมาย
การปรับสมดุลพัดลมดูดอากาศอุตสาหกรรม: คู่มือฉบับสมบูรณ์ตั้งแต่ทฤษฎีจนถึงการปฏิบัติ

การปรับสมดุลพัดลมดูดอากาศอุตสาหกรรม: คู่มือฉบับสมบูรณ์ตั้งแต่ทฤษฎีจนถึงการปฏิบัติ

ส่วนที่ 1: หลักการพื้นฐานของความไม่สมดุล - ทำความเข้าใจ "สาเหตุ"

การปรับสมดุลมวลหมุนเป็นหนึ่งในการดำเนินการที่สำคัญในการบำรุงรักษาและซ่อมแซมอุปกรณ์อุตสาหกรรม โดยเฉพาะอย่างยิ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับ การปรับสมดุลไอเสีย การประยุกต์ใช้งาน เพื่อการขจัดปัญหาที่เกี่ยวข้องกับการสั่นสะเทือนที่มากเกินไปอย่างมีประสิทธิภาพและรอบรู้ จำเป็นต้องมีความเข้าใจอย่างลึกซึ้งเกี่ยวกับกระบวนการทางกายภาพที่เป็นสาเหตุของความไม่สมดุล ความหลากหลาย สาเหตุ และผลกระทบเชิงลบ

1.1. ฟิสิกส์ของความไม่สมดุล: วิทยาศาสตร์แห่งการสั่นสะเทือน

ในโลกอุดมคติ วัตถุที่หมุนได้ เช่น ใบพัดของพัดลมดูดอากาศ จะต้องมีความสมดุลอย่างสมบูรณ์แบบ จากมุมมองเชิงกล นั่นหมายความว่าแกนกลางหลักของความเฉื่อยจะสอดคล้องกับแกนหมุนทางเรขาคณิตอย่างสมบูรณ์ อย่างไรก็ตาม ในความเป็นจริง เนื่องจากความบกพร่องในการผลิตและปัจจัยการทำงาน จึงเกิดสภาวะที่เรียกว่าความไม่สมดุลขึ้น โดยจุดศูนย์กลางมวลของโรเตอร์จะเยื้องกับแกนหมุน

เมื่อโรเตอร์ที่ไม่สมดุลเช่นนี้เริ่มหมุน การชดเชยมวลนี้จะก่อให้เกิดแรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลาง แรงนี้จะเปลี่ยนทิศทางอย่างต่อเนื่อง กระทำในแนวตั้งฉากกับแกนหมุนและส่งผ่านเพลาไปยังส่วนรองรับตลับลูกปืน แล้วจึงไปยังโครงสร้างทั้งหมด แรงแบบวนซ้ำนี้เป็นสาเหตุหลักของการสั่นสะเทือน

ฟ = ม × ω² × ร

โดยที่ F คือแรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลาง m คือขนาดมวลที่ไม่สมดุล ω คือความเร็วเชิงมุม และ r คือระยะห่างจากแกนหมุนไปยังมวลที่ไม่สมดุล (ความเยื้องศูนย์กลาง)

ประเด็นสำคัญของความสัมพันธ์นี้คือแรงเฉื่อยจะเพิ่มขึ้นตามกำลังสองของความเร็วในการหมุน (ω²) ซึ่งมีความสำคัญเชิงปฏิบัติอย่างมากสำหรับ การปรับสมดุลไอเสีย ขั้นตอนต่างๆ เช่น การเพิ่มความเร็วพัดลมดูดอากาศเป็นสองเท่าจะเพิ่มแรงสั่นสะเทือนขึ้นสี่เท่า การเติบโตแบบไม่เป็นเชิงเส้นนี้อธิบายได้ว่าเหตุใดพัดลมดูดอากาศที่ทำงานในระดับที่ยอมรับได้ที่ความเร็วต่ำจึงสามารถแสดงระดับการสั่นสะเทือนที่รุนแรงได้เมื่อถึงความเร็วปกติหรือความเร็วที่เพิ่มขึ้น เช่น เมื่อควบคุมผ่านตัวแปลงความถี่

1.2 การจำแนกประเภทของความไม่สมดุล: ปัญหาสามประเภท

ความไม่สมดุลของโรเตอร์ซึ่งขึ้นอยู่กับการจัดเรียงซึ่งกันและกันของแกนเฉื่อยและแกนหมุน แบ่งออกเป็น 3 ประเภทหลัก:

ความไม่สมดุลคงที่ (แรง/ความไม่สมดุลคงที่)

การตั้งค่าสมดุลโรเตอร์ด้วยมอเตอร์ไฟฟ้าบนขาตั้ง เซ็นเซอร์การสั่นสะเทือน อุปกรณ์วัด แล็ปท็อปพร้อมจอแสดงผลซอฟต์แวร์

การตั้งค่าเครื่องปรับสมดุลโรเตอร์พร้อมระบบตรวจสอบควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์สำหรับวัดแรงสถิตและแรงไดนามิกเพื่อตรวจจับความไม่สมดุลในส่วนประกอบมอเตอร์ไฟฟ้าที่หมุน

คำนิยาม: เกิดขึ้นเมื่อแกนเฉื่อยถูกเลื่อนขนานกับแกนหมุน ซึ่งสามารถมองภาพได้ว่ามี "จุดหนัก" จุดหนึ่งอยู่บนโรเตอร์

การวินิจฉัย: ความไม่สมดุลประเภทนี้มีลักษณะเฉพาะคือปรากฏให้เห็นแม้ขณะอยู่นิ่ง หากวางโรเตอร์แบบนี้บนฐานรองรับแนวนอนที่มีแรงเสียดทานต่ำ (เรียกว่า "คมมีด") มันจะหมุนตามแรงโน้มถ่วงเสมอ และหยุดโดยที่จุดหนักอยู่ด้านล่าง

การแก้ไข: กำจัดได้ค่อนข้างง่ายโดยการเพิ่ม (หรือลบ) มวลแก้ไขในระนาบเดียว 180 องศา ตรงข้ามกับจุดหนักที่ระบุ ความไม่สมดุลสถิตเป็นลักษณะเฉพาะของโรเตอร์รูปจานแคบที่มีอัตราส่วนความยาวต่อเส้นผ่านศูนย์กลาง (L/D) ต่ำ (เช่น น้อยกว่า 0.5)

ความไม่สมดุลของคู่รัก

คำนิยาม: เกิดขึ้นเมื่อแกนเฉื่อยตัดกับแกนหมุนที่จุดศูนย์กลางมวลของโรเตอร์ ในทางกายภาพ เทียบเท่ากับการมีมวลไม่สมดุลสองก้อนที่เท่ากัน ตั้งอยู่บนระนาบที่ต่างกันสองระนาบตลอดความยาวของโรเตอร์ และตั้งฉากกัน 180 องศา

การวินิจฉัย: ในตำแหน่งคงที่ โรเตอร์ดังกล่าวจะสมดุลและจะไม่ยึดตำแหน่งใดตำแหน่งหนึ่งไว้ อย่างไรก็ตาม ในระหว่างการหมุน มวลคู่นี้จะก่อให้เกิดโมเมนต์ "โยก" หรือ "สั่น" ซึ่งมีแนวโน้มที่จะหมุนโรเตอร์ในแนวตั้งฉากกับแกนหมุน ทำให้เกิดการสั่นสะเทือนอย่างรุนแรงที่ส่วนรองรับ

การแก้ไข: ต้องมีการแก้ไขอย่างน้อยสองระนาบเพื่อชดเชยช่วงเวลานี้

ความไม่สมดุลแบบไดนามิก

การตั้งค่าสมดุลโรเตอร์ด้วยมอเตอร์ไฟฟ้าบนขาตั้งลูกปืน เซ็นเซอร์ตรวจจับการสั่นสะเทือน สายเคเบิล และจอแล็ปท็อปของเครื่องวิเคราะห์ Vibromera

แผนผังทางเทคนิคของเครื่องทดสอบโรเตอร์มอเตอร์ไฟฟ้าที่มีขดลวดทองแดงติดตั้งบนตลับลูกปืนที่มีความแม่นยำ เชื่อมต่อกับอุปกรณ์ตรวจสอบอิเล็กทรอนิกส์สำหรับวัดพลวัตการหมุน

       

คำนิยาม: นี่เป็นกรณีทั่วไปและพบเห็นบ่อยที่สุดในทางปฏิบัติ ซึ่งแกนเฉื่อยไม่ได้ขนานหรือตัดกับแกนหมุน แต่เอียงไปในอวกาศ ความไม่สมดุลแบบไดนามิกมักเกิดจากการรวมกันของความไม่สมดุลแบบคงที่และแบบคู่เสมอ

การวินิจฉัย: ปรากฏเฉพาะในระหว่างการหมุนของโรเตอร์เท่านั้น

การแก้ไข: ต้องมีการปรับสมดุลในระนาบแก้ไขอย่างน้อยสองระนาบเสมอเพื่อชดเชยทั้งองค์ประกอบของแรงและโมเมนต์พร้อมกัน

1.3. สาเหตุหลักของปัญหา: ความไม่สมดุลเกิดขึ้นได้อย่างไร?

สาเหตุของความไม่สมดุลสามารถแบ่งออกได้เป็น 2 กลุ่มใหญ่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่เกี่ยวข้องกับ การปรับสมดุลไอเสีย การใช้งาน:

ปัจจัยการดำเนินงาน (พบมากที่สุด):

  • การสะสมวัสดุ: สาเหตุที่พบบ่อยที่สุดที่ทำให้พัดลมดูดอากาศทำงานในสภาพแวดล้อมที่มีการปนเปื้อน การสะสมของฝุ่น สิ่งสกปรก สี ผลิตภัณฑ์จากกระบวนการผลิต หรือความชื้นบนใบพัดไม่สม่ำเสมอ ส่งผลให้การกระจายมวลเปลี่ยนแปลงไป
  • การสึกหรอและการกัดกร่อน: การสึกหรอของใบมีดที่ไม่สม่ำเสมอ การกัดกร่อนของละอองของเหลวจากการไหลเข้า หรือการกัดกร่อนของสารเคมี ส่งผลให้สูญเสียมวลในบางพื้นที่และเกิดความไม่สมดุลตามมา
  • การเสียรูปเนื่องจากความร้อน: การให้ความร้อนหรือความเย็นของโรเตอร์ที่ไม่สม่ำเสมอ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในระหว่างการปิดระบบอุปกรณ์ที่ร้อนเป็นเวลานาน อาจทำให้เพลาหรือใบพัดงอชั่วคราวหรือถาวรได้
  • น้ำหนักที่สูญเสียสมดุล: น้ำหนักแก้ไขที่ติดตั้งไว้ก่อนหน้านี้ อาจหลุดออกเนื่องจากการสั่นสะเทือน การกัดกร่อน หรือแรงกระแทกทางกล

ข้อบกพร่องในการผลิตและการประกอบ:

  • ข้อบกพร่องในการผลิต: ความไม่สม่ำเสมอของวัสดุ (เช่น ความพรุนของการหล่อ) ความไม่แม่นยำในการกลึง หรือคุณภาพการประกอบใบพัดที่ไม่ดี
  • ข้อผิดพลาดในการประกอบและการติดตั้ง: ใบพัดติดตั้งบนเพลาไม่ถูกต้อง การจัดตำแหน่งไม่ถูกต้อง การคลายตัวของดุมล้อ การจัดตำแหน่งเพลามอเตอร์และพัดลมไม่ถูกต้อง
  • ปัญหาส่วนประกอบที่เกี่ยวข้อง: การใช้สายพานขับเคลื่อนที่ไม่ได้มาตรฐานหรือสึกหรอ ตลับลูกปืนมีข้อบกพร่อง การคลายตัวของชุดยึดกับฐานราก (สภาพที่เรียกว่า "ฐานนิ่ม")

1.4. ผลที่ตามมาของความไม่สมดุล: ปฏิกิริยาลูกโซ่แห่งการทำลายล้าง

การละเลยปัญหาความไม่สมดุลจะนำไปสู่ปฏิกิริยาลูกโซ่ที่ส่งผลเสียหายต่อทั้งส่วนประกอบของอุปกรณ์เครื่องกลและประสิทธิภาพทางเศรษฐกิจ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในระบบไอเสีย:

ผลที่ตามมาทางกลไก:

  • การสั่นสะเทือนและเสียงรบกวน: การสั่นสะเทือนและเสียงรบกวนที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วถือเป็นผลที่เห็นได้ชัดที่สุด ส่งผลให้สภาพการทำงานเสื่อมลง และเป็นสัญญาณแรกของการทำงานผิดปกติ
  • การสึกหรอของตลับลูกปืนที่เร่งขึ้น: ผลที่ตามมาซึ่งเกิดขึ้นบ่อยที่สุด มีค่าใช้จ่ายสูง และอันตรายที่สุด แรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลางทำให้เกิดความล้าเร็วขึ้นและชิ้นส่วนกลิ้งและรางวิ่งเสียหาย ทำให้อายุการใช้งานของตลับลูกปืนลดลงหลายสิบเท่า
  • ความล้มเหลวจากความเหนื่อยล้า: การสัมผัสกับแรงสั่นสะเทือนเป็นเวลานานจะทำให้เกิดความเมื่อยล้าสะสมในโลหะ ซึ่งอาจทำให้เพลา โครงสร้างรองรับ รอยเชื่อม หรือแม้แต่การแตกหักของสลักเกลียวยึดที่ยึดอุปกรณ์ไว้กับฐานรากได้
  • ความเสียหายต่อส่วนประกอบที่อยู่ติดกัน: การสั่นสะเทือนยังทำลายการเชื่อมต่อข้อต่อ ระบบขับเคลื่อนสายพาน และซีลเพลาอีกด้วย

ผลกระทบทางเศรษฐกิจและการดำเนินงาน:

  • การบริโภคพลังงานที่เพิ่มขึ้น: พลังงานมอเตอร์ส่วนใหญ่ไม่ได้ใช้ไปกับการเคลื่อนย้ายอากาศ แต่ใช้ไปกับการสร้างแรงสั่นสะเทือน ส่งผลให้เกิดการสูญเสียทางการเงินโดยตรง
  • ประสิทธิภาพลดลง: การสั่นสะเทือนอาจรบกวนลักษณะอากาศพลศาสตร์ของใบพัด ส่งผลให้การไหลของอากาศและแรงดันที่เกิดจากพัดลมระบายอากาศลดลง
  • เวลาหยุดทำงานฉุกเฉิน: ในที่สุด ความไม่สมดุลจะนำไปสู่การปิดอุปกรณ์ฉุกเฉิน ส่งผลให้ต้องซ่อมแซมราคาแพงและสูญเสียจากการหยุดการทำงานของสายการผลิต
  • ภัยคุกคามด้านความปลอดภัย: ในกรณีวิกฤต ใบพัดอาจถูกทำลายด้วยความเร็วสูง ซึ่งอาจก่อให้เกิดภัยคุกคามต่อชีวิตและสุขภาพของบุคลากรโดยตรง

ส่วนที่ 2: การวินิจฉัยการสั่นสะเทือน - ศิลปะแห่งการวินิจฉัยที่แม่นยำ

การวินิจฉัยที่ถูกต้องคือรากฐานสำคัญของการปรับสมดุลที่ประสบความสำเร็จ ก่อนดำเนินการแก้ไขแบบมวลรวม จำเป็นต้องสร้างความมั่นใจอย่างสูงว่าความไม่สมดุลเป็นสาเหตุหลักของการสั่นสะเทือนที่มากเกินไป หัวข้อนี้จะเน้นที่วิธีการทางเครื่องมือ ซึ่งไม่เพียงแต่ช่วยตรวจจับปัญหาเท่านั้น แต่ยังช่วยระบุลักษณะของปัญหาได้อย่างแม่นยำอีกด้วย

2.1 เหตุใดการสั่นสะเทือนจึงไม่สมดุลเสมอไป: การวินิจฉัยแยกโรค

หลักการสำคัญที่ผู้เชี่ยวชาญด้านการบำรุงรักษาทุกคนต้องเข้าใจ: การสั่นสะเทือนที่มากเกินไปเป็นเพียงอาการ ไม่ใช่การวินิจฉัย แม้ว่าความไม่สมดุลจะเป็นหนึ่งในสาเหตุที่พบบ่อยที่สุดของการสั่นสะเทือนของพัดลมดูดอากาศ แต่ข้อบกพร่องอื่นๆ อีกหลายข้อก็สามารถสร้างรูปแบบที่คล้ายคลึงกันได้ ซึ่งต้องตัดออกก่อนเริ่มใช้งาน การปรับสมดุลไอเสีย งาน.

ข้อบกพร่องหลักที่ "แอบแฝง" มาเป็นความไม่สมดุล:

  • การจัดตำแหน่งที่ไม่ถูกต้อง: การจัดตำแหน่งเพลาที่ไม่ถูกต้องระหว่างมอเตอร์และพัดลม ในสเปกตรัมการสั่นสะเทือน มีลักษณะเด่นคือจุดสูงสุดที่ความถี่การทำงานสองเท่า (2x) โดยเฉพาะในทิศทางแกน
  • ความคลายตัวทางกล: การคลายตัวของสลักเกลียวรองรับลูกปืน รอยแตกร้าวในโครงฐานราก ปรากฏเป็นฮาร์มอนิกความถี่วิ่งต่อเนื่อง (1x, 2x, 3x เป็นต้น) และในกรณีที่รุนแรง ฮาร์มอนิกต่ำกว่า (0.5x, 1.5x)
  • ข้อบกพร่องของตลับลูกปืนกลิ้ง: การแตกร้าว รอยแตกบนรางวิ่ง หรือชิ้นส่วนที่กลิ้ง ก่อให้เกิดการสั่นสะเทือนที่ความถี่สูงเฉพาะตัว ส่วนประกอบที่ไม่ซิงโครไนซ์ (ไม่ใช่ความถี่การหมุนทวีคูณ) ซึ่งคำนวณจากรูปทรงของตลับลูกปืน
  • เพลาโค้งงอ: สร้างการสั่นสะเทือนที่ความถี่การทำงาน (1x) และความถี่การทำงานสองเท่า (2x) ซึ่งทำให้การวินิจฉัยมีความซับซ้อนมาก และจำเป็นต้องมีการวิเคราะห์เฟสเพื่อแยกแยะจากความไม่สมดุลและการจัดตำแหน่งที่ไม่ถูกต้อง
  • เสียงก้อง: การขยายแรงสั่นสะเทือนแบบทวีคูณที่คมชัดเมื่อความถี่การหมุนทำงานตรงกับความถี่ธรรมชาติของโครงสร้าง สภาวะอันตรายอย่างยิ่งนี้ไม่สามารถขจัดได้ด้วยการปรับสมดุล

2.2. ชุดเครื่องมือของผู้เชี่ยวชาญ: สายตาและหูของวิศวกร

การวินิจฉัยการสั่นสะเทือนที่แม่นยำและขั้นตอนต่อไป การปรับสมดุลไอเสีย ต้องใช้อุปกรณ์เฉพาะทาง:

  • เซ็นเซอร์ตรวจจับการสั่นสะเทือน (Accelerometers): วิธีการรวบรวมข้อมูลปฐมภูมิ เพื่อให้ได้ภาพการสั่นสะเทือนของเครื่องจักรแบบสามมิติที่สมบูรณ์ เซ็นเซอร์จะถูกติดตั้งบนตัวเรือนตลับลูกปืนในสามทิศทางที่ตั้งฉากกัน ได้แก่ แนวนอน แนวตั้ง และแนวแกน
  • เครื่องวิเคราะห์/เครื่องปรับสมดุลการสั่นสะเทือนแบบพกพา: เครื่องมือสมัยใหม่เช่น บาลานเซ็ต-1A ผสานรวมฟังก์ชันต่างๆ ของไวโบรมิเตอร์ (การวัดระดับการสั่นสะเทือนโดยรวม) เครื่องวิเคราะห์สเปกตรัมแบบแปลงฟูริเยร์เร็ว (FFT) เครื่องวัดเฟส และเครื่องคำนวณสมดุล ฟังก์ชันเหล่านี้ช่วยให้สามารถวินิจฉัยและปรับสมดุลได้อย่างครบถ้วน ณ จุดปฏิบัติงานของอุปกรณ์โดยตรง
  • เครื่องวัดรอบ (แบบออปติคอลหรือเลเซอร์): ส่วนประกอบสำคัญของชุดปรับสมดุล จำเป็นสำหรับการวัดความเร็วรอบที่แม่นยำและการซิงโครไนซ์การวัดเฟส ในการใช้งาน ให้ใช้เทปสะท้อนแสงขนาดเล็กติดที่เพลาหรือชิ้นส่วนหมุนอื่นๆ
  • Software: ซอฟต์แวร์เฉพาะทางช่วยให้สามารถดูแลรักษาฐานข้อมูลอุปกรณ์ วิเคราะห์แนวโน้มการสั่นสะเทือนในแต่ละช่วงเวลา ดำเนินการวินิจฉัยสเปกตรัมเชิงลึก และสร้างรายงานการทำงานโดยอัตโนมัติ

2.3 การอ่านสเปกตรัมการสั่นสะเทือน (การวิเคราะห์ FFT): การถอดรหัสสัญญาณเครื่องจักร

สัญญาณการสั่นสะเทือนที่วัดโดยเครื่องวัดความเร่งแสดงถึงความสัมพันธ์เชิงซ้อนระหว่างแอมพลิจูดและเวลา สำหรับการวินิจฉัย สัญญาณดังกล่าวให้ข้อมูลไม่เพียงพอ วิธีการวิเคราะห์ที่สำคัญคือการแปลงฟูริเยร์แบบเร็ว (FFT) ซึ่งแยกสัญญาณเวลาเชิงซ้อนออกเป็นสเปกตรัมความถี่ทางคณิตศาสตร์ สเปกตรัมจะแสดงความถี่ที่มีพลังงานการสั่นสะเทือนอย่างชัดเจน ทำให้สามารถระบุแหล่งกำเนิดการสั่นสะเทือนเหล่านี้ได้

ตัวบ่งชี้ความไม่สมดุลที่สำคัญในสเปกตรัมการสั่นสะเทือนคือการมีจุดสูงสุดที่ความถี่เท่ากับความถี่การหมุนของโรเตอร์พอดี ความถี่นี้กำหนดเป็น 1x แอมพลิจูด (ความสูง) ของจุดสูงสุดนี้แปรผันตรงกับขนาดของความไม่สมดุล

ข้อบกพร่อง ความถี่ลักษณะเฉพาะในสเปกตรัม คุณสมบัติการวัดเฟส การดำเนินการที่แนะนำ
ความไม่สมดุลแบบสถิต จุดสูงสุด 1x ที่โดดเด่นในทิศทางรัศมี (แนวนอน, แนวตั้ง) เฟสเสถียร เฟสต่างกันระหว่างจุดรองรับในทิศทางเดียวกัน ~0° (±30°) ทำความสะอาดใบพัด ดำเนินการปรับสมดุลแบบระนาบเดียว
คู่/ความไม่สมดุลแบบไดนามิก จุดสูงสุด 1x ที่โดดเด่นในทิศทางรัศมีและมักเป็นแนวแกน เฟสเสถียร เฟสต่างกันระหว่างจุดรองรับในทิศทางเดียวกัน ~180° (±30°) ตรวจสอบการเสียรูป ("เลขแปด") ดำเนินการปรับสมดุลสองระนาบ
การจัดตำแหน่งที่ไม่ถูกต้อง จุดสูงสุด 2 เท่า มักมาพร้อมกับ 1 เท่าและ 3 เท่า สังเกตได้ชัดเจนเป็นพิเศษในทิศทางแกน เฟสต่างกัน ~180° ในทิศทางแกนข้ามการเชื่อมต่อ ดำเนินการปรับตำแหน่งเพลามอเตอร์และพัดลมด้วยเลเซอร์
ความคลายตัวทางกล อนุกรมฮาร์มอนิก 1x, 2x, 3x... มักมีฮาร์มอนิกย่อย (0.5x, 1.5x) ระยะ "กระโดด" ไม่เสถียร ขันน็อตยึดทั้งหมดให้แน่น (ตัวรองรับ ฐานราก) ตรวจสอบรอยแตกร้าว
ข้อบกพร่องของตลับลูกปืนกลิ้ง จุดสูงสุดความถี่สูงที่ไม่ซิงโครนัสที่ความถี่ข้อบกพร่องลักษณะเฉพาะ - ตรวจสอบการหล่อลื่น เปลี่ยนลูกปืน
เสียงก้อง จุดสูงสุดที่ความถี่การทำงานที่ตรงกับความถี่ธรรมชาติ เฟสเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว 180° เมื่อผ่านความถี่เรโซแนนซ์ การเปลี่ยนแปลงความเร็วในการทำงานหรือความแข็งของโครงสร้าง การปรับสมดุลไม่มีประสิทธิภาพ

2.4 บทบาทสำคัญของการวิเคราะห์เฟส: การยืนยันการวินิจฉัย

การวิเคราะห์เฟสเป็นเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพในการยืนยันการวินิจฉัย "ความไม่สมดุล" ได้อย่างชัดเจน และแยกแยะจากข้อบกพร่องอื่นๆ ที่ปรากฏที่ความถี่การทำงาน 1 เท่าเช่นกัน

เฟสคือความสัมพันธ์ของเวลาระหว่างสัญญาณการสั่นสะเทือนสองสัญญาณที่มีความถี่เท่ากัน วัดเป็นองศา เฟสแสดงให้เห็นว่าจุดต่างๆ ของเครื่องจักรเคลื่อนที่สัมพันธ์กันอย่างไร และสัมพันธ์กับเครื่องหมายสะท้อนบนเพลาอย่างไร

การกำหนดประเภทความไม่สมดุลตามเฟส:

  • ความไม่สมดุลแบบคงที่: ตัวรองรับตลับลูกปืนทั้งสองเคลื่อนที่พร้อมกัน "ในเฟส" ดังนั้น ความแตกต่างของมุมเฟสที่วัดได้ที่ตัวรองรับสองตัวในทิศทางรัศมีเดียวกันจะอยู่ใกล้ 0° (±30°)
  • ความไม่สมดุลของคู่หรือไดนามิก: ตัวรองรับจะเคลื่อนที่แบบสั่น "ในเฟสตรงข้าม" ดังนั้น ความแตกต่างของเฟสระหว่างตัวรองรับจะอยู่ที่ประมาณ 180° (±30°)
Important: เสถียรภาพของมุมเฟสถือเป็นเกณฑ์การวินิจฉัยที่สำคัญอย่างยิ่ง ก่อนเริ่มการปรับสมดุล จำเป็นต้องเริ่มการควบคุม 2-3 ครั้ง เพื่อให้แน่ใจว่าค่าแอมพลิจูดและเฟสสามารถอ่านซ้ำได้ (เช่น เฟสไม่เบี่ยงเบนเกิน 10-15°) หากเฟส "ลอย" อย่างไม่เป็นระเบียบหรือเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญระหว่างการเริ่มต้นซ้ำๆ กัน ถือเป็น "สัญญาณเตือน" ที่บ่งชี้ว่ามีปัญหาที่ซับซ้อนกว่าความไม่สมดุลแบบธรรมดา

ส่วนที่ 3: คู่มือการปรับสมดุลเชิงปฏิบัติ - วิธีการทีละขั้นตอนและเคล็ดลับจากมืออาชีพ

ส่วนนี้นำเสนอคำแนะนำโดยละเอียดทีละขั้นตอนสำหรับการดำเนินการ การปรับสมดุลไอเสีย งานตั้งแต่การเตรียมการจนถึงเทคนิคเฉพาะสำหรับพัดลมดูดอากาศชนิดต่างๆ

3.1. ขั้นเตรียมความพร้อม - 50% แห่งความสำเร็จ

การเตรียมความพร้อมที่มีคุณภาพเป็นกุญแจสำคัญสู่ความสำเร็จและความปลอดภัย การปรับสมดุลไอเสียการละเลยขั้นตอนนี้มักนำไปสู่ผลลัพธ์ที่ไม่ถูกต้องและการสูญเสียเวลา

ปลอดภัยไว้ก่อน:

ก่อนเริ่มงานใดๆ อุปกรณ์ต้องถูกตัดกระแสไฟทั้งหมด ปฏิบัติตามขั้นตอนการล็อกเอาต์/แท็กเอาต์มาตรฐาน (LOTO) เพื่อป้องกันการสตาร์ทโดยไม่ได้ตั้งใจ ต้องตรวจสอบว่าไม่มีแรงดันไฟฟ้าที่ขั้วมอเตอร์

การทำความสะอาดและการตรวจสอบภาพ:

นี่ไม่ใช่การทำงานเบื้องต้น แต่เป็นการทำงานเบื้องต้น ใบพัดต้องได้รับการทำความสะอาดอย่างทั่วถึงจากสิ่งสกปรก ฝุ่น หรือผลิตภัณฑ์ ในหลายกรณี การทำความสะอาดอย่างมีคุณภาพเพียงอย่างเดียวสามารถขจัดหรือลดความไม่สมดุลได้อย่างสมบูรณ์ ทำให้ไม่จำเป็นต้องปรับสมดุลเพิ่มเติม หลังจากทำความสะอาดแล้ว จะมีการตรวจสอบใบพัด ดิสก์ และรอยเชื่อมอย่างละเอียดเพื่อหารอยแตก รอยบุบ รอยเสียรูป และร่องรอยการสึกหรอ

การตรวจสอบเชิงกล ("ลำดับชั้นการแทรกแซง"):

ก่อนที่จะแก้ไขการกระจายมวล จะต้องตรวจสอบความสมบูรณ์เชิงกลของชุดประกอบทั้งหมดเสียก่อน:

  • การขันการเชื่อมต่อสลักเกลียว: ตรวจสอบและหากจำเป็น ให้ขันสลักเกลียวที่ยึดใบพัดเข้ากับดุมล้อ ดุมล้อเข้ากับเพลา ตัวเรือนลูกปืนเข้ากับเฟรม และสลักเกลียวยึดของเฟรมเข้ากับฐานรากให้แน่น
  • การตรวจสอบรูปทรงเรขาคณิต: ตรวจสอบความคลาดเคลื่อนของเพลาและใบพัดในแนวรัศมีและแนวแกนโดยใช้ไดอัลอินดิเคเตอร์ ตรวจสอบการจัดแนวและความสม่ำเสมอของมุมปะทะของใบพัดด้วยสายตาหรือด้วยแม่แบบและเครื่องมือวัด

3.2. การปรับสมดุลแบบคงที่: วิธีการง่ายๆ สำหรับกรณีง่ายๆ

การปรับสมดุลแบบคงที่ใช้กับโรเตอร์ที่มีรูปร่างเป็นดิสก์แคบ (เช่น ใบพัดที่มีอัตราส่วน L/D ต่ำ) เมื่อการปรับสมดุลแบบไดนามิกเป็นไปไม่ได้ในทางเทคนิคหรือไม่คุ้มทุน

วิธีการคมมีด:

วิธีการแบบคลาสสิกและแม่นยำมาก โรเตอร์ (เมื่อถอดออกจากชุด) จะถูกวางบนปริซึมสองอันที่ขนานกันและเรียบในแนวนอนอย่างสมบูรณ์แบบ หรือบนฐานรองรับที่มีแรงเสียดทานต่ำ ภายใต้แรงโน้มถ่วง "จุดหนัก" ของโรเตอร์จะอยู่ในตำแหน่งด้านล่างเสมอ น้ำหนักที่ปรับแก้จะถูกติดตั้งตรงข้ามกับจุดนี้อย่างเคร่งครัด (ที่ 180°) กระบวนการนี้จะทำซ้ำจนกว่าโรเตอร์จะอยู่ในภาวะสมดุลที่เป็นกลาง ณ ตำแหน่งใดๆ ก็ตาม

วิธีการหมุนฟรี ("เส้นลูกดิ่ง"):

วิธีการแบบง่ายนี้ใช้ได้กับพัดลมที่มีใบพัดติดตั้งโดยตรง หลังจากถอดสายพานขับออก (ถ้ามี) ใบพัดจะหมุนช้าๆ และปล่อยออก ใบพัดที่หนักที่สุดจะตกลงมา การแก้ไขทำได้โดยการเพิ่มน้ำหนักเล็กน้อย (เช่น ใช้เทปกาวหรือแม่เหล็ก) ลงบนใบพัดที่เบาที่สุด จนกระทั่งใบพัดหยุดหาตำแหน่งที่ต้องการ

3.3. การสร้างสมดุลสนามแบบไดนามิก: แนวทางแบบมืออาชีพ

นี่เป็นวิธีการหลักสำหรับอุตสาหกรรม การปรับสมดุลไอเสีย, ดำเนินการโดยใช้เครื่องมือเฉพาะทาง เช่น บาลานเซ็ต-1A โดยไม่ต้องถอดประกอบอุปกรณ์ กระบวนการนี้ประกอบด้วยขั้นตอนบังคับหลายขั้นตอน

ขั้นตอนที่ 1: การวัดเบื้องต้น (การทำงานเบื้องต้น)

  • เซ็นเซอร์ตรวจจับการสั่นสะเทือนติดตั้งอยู่บนตัวเรือนตลับลูกปืน และมีเทปสะท้อนแสงติดอยู่ที่เพลาของมาตรวัดรอบเครื่องยนต์
  • พัดลมระบายอากาศเริ่มทำงานและปรับความเร็วให้ถึงระดับการทำงานปกติ
  • เครื่องวิเคราะห์การสั่นสะเทือนจะบันทึกข้อมูลเริ่มต้น ได้แก่ แอมพลิจูด (โดยปกติเป็นมิลลิเมตร/วินาที) และมุมเฟส (เป็นองศา) ของการสั่นสะเทือนที่ความถี่การทำงาน 1x ข้อมูลนี้แสดงถึงเวกเตอร์ความไม่สมดุลเริ่มต้น

ขั้นตอนที่ 2: การทดสอบน้ำหนัก

ตรรกะ: เพื่อให้เครื่องมือคำนวณได้อย่างแม่นยำว่าจะแก้ไขความไม่สมดุลได้อย่างไร จำเป็นต้องนำการเปลี่ยนแปลงที่ทราบแล้วเข้าสู่ระบบและสังเกตปฏิกิริยาที่เกิดขึ้น นี่คือจุดประสงค์ของการติดตั้งตุ้มน้ำหนักทดลอง

  • การเลือกมวลและตำแหน่ง: เลือกน้ำหนักทดลองในลักษณะที่ทำให้เวกเตอร์การสั่นสะเทือนเปลี่ยนแปลงอย่างเห็นได้ชัดแต่ปลอดภัย (เช่น แอมพลิจูดเปลี่ยนแปลงที่ 20-30% และ/หรือเฟสเลื่อน 20-30°) น้ำหนักจะถูกยึดไว้ชั่วคราวในระนาบแก้ไขที่เลือก ณ ตำแหน่งเชิงมุมที่ทราบ
  • การวัด: ดำเนินการเริ่มต้นและวัดซ้ำโดยบันทึกค่าแอมพลิจูดและเฟสใหม่

ขั้นตอนที่ 3: การคำนวณน้ำหนักแก้ไขและการติดตั้ง

เครื่องมือปรับสมดุลสมัยใหม่ เช่น บาลานเซ็ต-1A ดำเนินการลบเวกเตอร์ของเวกเตอร์การสั่นสะเทือนเริ่มต้นออกจากเวกเตอร์ที่ได้จากน้ำหนักทดลองโดยอัตโนมัติ จากความแตกต่างนี้ (เวกเตอร์อิทธิพล) เครื่องมือจะคำนวณมวลและมุมที่แม่นยำ ซึ่งต้องติดตั้งน้ำหนักแก้ไขถาวรเพื่อชดเชยความไม่สมดุลเริ่มต้น

การแก้ไขสามารถทำได้ทั้งโดยการเพิ่มมวล (เชื่อมแผ่นโลหะ, ใส่สลักเกลียวพร้อมน็อต) หรือการลบมวล (เจาะรู, เจียร) การเพิ่มมวลจะดีกว่า เพราะสามารถย้อนกลับได้และควบคุมกระบวนการได้มากกว่า

ขั้นตอนที่ 4: การตรวจสอบการทำงานและการปรับสมดุล

  • หลังจากติดตั้งน้ำหนักแก้ไขถาวรแล้ว (และลบน้ำหนักทดลองออก) จะดำเนินการตรวจสอบเพื่อประเมินผลลัพธ์
  • หากระดับการสั่นสะเทือนลดลงแต่ยังคงเกินมาตรฐานที่ยอมรับได้ การปรับสมดุลแบบ Trim จะดำเนินไป ขั้นตอนนี้จะทำซ้ำ แต่ผลการตรวจสอบจะถูกใช้เป็นข้อมูลเริ่มต้น วิธีนี้ช่วยให้สามารถดำเนินการแบบวนซ้ำทีละขั้นตอนเพื่อให้ได้คุณภาพสมดุลตามที่ต้องการ

3.4 เกณฑ์การเลือกปฏิบัติสำหรับการปรับสมดุลระนาบเดียวหรือสองระนาบ

การเลือกระหว่างการปรับสมดุลระนาบเดี่ยวหรือสองระนาบเป็นการตัดสินใจสำคัญที่ส่งผลต่อความสำเร็จของขั้นตอนทั้งหมด โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำคัญสำหรับ การปรับสมดุลไอเสีย แอปพลิเคชัน

เกณฑ์หลัก: อัตราส่วนความยาวโรเตอร์ (L) ต่อเส้นผ่านศูนย์กลาง (D)

  • ถ้า L/D < 0.5 และความเร็วรอบน้อยกว่า 1,000 รอบต่อนาที ความไม่สมดุลแบบคงที่มักจะครอบงำ และการปรับสมดุลแบบระนาบเดียวก็เพียงพอ
  • หาก L/D > 0.5 หรือความเร็วในการหมุนสูง (>1000 RPM) ความไม่สมดุลของคู่จะเริ่มมีบทบาทสำคัญ ซึ่งต้องใช้การปรับสมดุลสองระนาบเพื่อขจัดปัญหา
เคล็ดลับปฏิบัติ: หากในระหว่างการปรับสมดุลระนาบเดียว คุณสังเกตเห็นว่าการสั่นสะเทือนลดลงที่จุดรองรับจุดหนึ่ง (ซึ่งทำการแก้ไข) แต่เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญที่จุดรองรับฝั่งตรงข้าม นี่เป็นสัญญาณที่ชัดเจนของความไม่สมดุลของคู่ควบอย่างรุนแรง ในกรณีนี้ ให้หยุดการแก้ไขระนาบเดียวทันที และเปลี่ยนไปใช้การปรับสมดุลแบบสองระนาบ

3.5. ลักษณะเฉพาะของการปรับสมดุลพัดลมแบบ Overhung

พัดลมระบายอากาศแบบแขวนเหนือขอบ ซึ่งมีล้อทำงาน (ใบพัด) อยู่เกินส่วนรองรับลูกปืน ทำให้ต้องมีการปรับสมดุลที่ซับซ้อนเป็นพิเศษ

ปัญหา: ระบบดังกล่าวมีความไม่เสถียรทางพลวัตโดยเนื้อแท้และมีความไวต่อความไม่สมดุลอย่างมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งแบบคู่ขนาน ซึ่งมักแสดงอาการเป็นการสั่นสะเทือนตามแนวแกนที่สูงผิดปกติ

ภาวะแทรกซ้อน: การใช้วิธีการสองระนาบมาตรฐานกับโรเตอร์ที่ยื่นออกมาเกิน (overhang) มักนำไปสู่ผลลัพธ์ที่ไม่น่าพอใจ หรือจำเป็นต้องติดตั้งตุ้มน้ำหนักแก้ไขที่มีขนาดใหญ่ไม่เพียงพอ ปฏิกิริยาของระบบต่อตุ้มน้ำหนักทดสอบอาจขัดกับสัญชาตญาณ ตัวอย่างเช่น การติดตั้งตุ้มน้ำหนักบนใบพัดอาจทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงการสั่นสะเทือนที่ตำแหน่งรองรับไกล (ที่มอเตอร์) มากกว่าตำแหน่งที่ใกล้เคียง

Recommendations: การปรับสมดุลพัดลมดูดอากาศแบบ Overhung จำเป็นต้องอาศัยประสบการณ์เฉพาะทางและความเข้าใจด้านพลศาสตร์ที่มากขึ้น บ่อยครั้งที่จำเป็นต้องใช้โมดูลซอฟต์แวร์เฉพาะทางในเครื่องวิเคราะห์การสั่นสะเทือน ซึ่งใช้วิธีการแยกแรงสถิต/แรงคู่ เพื่อการคำนวณมวลที่ถูกต้องแม่นยำยิ่งขึ้น

ส่วนที่ 4: กรณีที่ซับซ้อนและเทคนิคระดับมืออาชีพ

แม้จะปฏิบัติตามขั้นตอนอย่างเคร่งครัด ผู้เชี่ยวชาญก็อาจพบสถานการณ์ที่วิธีการมาตรฐานไม่ได้ผล กรณีเหล่านี้จำเป็นต้องมีการวิเคราะห์เชิงลึกและการประยุกต์ใช้เทคนิคที่ไม่ได้มาตรฐาน

4.1. ข้อผิดพลาดทั่วไปและวิธีหลีกเลี่ยง

ข้อผิดพลาดที่ 1: การวินิจฉัยไม่ถูกต้อง

ความผิดพลาดที่เกิดขึ้นบ่อยที่สุดและมีค่าใช้จ่ายสูงที่สุด คือการพยายามปรับสมดุลการสั่นสะเทือนที่เกิดจากการจัดตำแหน่งที่ไม่ถูกต้อง ความคลายตัวทางกลไก หรือการสั่นพ้อง

สารละลาย: ควรเริ่มต้นด้วยการวิเคราะห์การสั่นสะเทือนเต็มรูปแบบ (การวิเคราะห์สเปกตรัมและเฟส) หากสเปกตรัมไม่แสดงจุดสูงสุด 1 เท่าที่ชัดเจน แต่มีจุดสูงสุดที่สำคัญที่ความถี่อื่นๆ การปรับสมดุลจะไม่สามารถเริ่มต้นได้จนกว่าจะกำจัดสาเหตุหลักออกไป

ข้อผิดพลาดที่ 2: ละเลยขั้นตอนการเตรียมการ

ข้ามขั้นตอนการทำความสะอาดใบพัดหรือการขันการเชื่อมต่อโบลต์ให้แน่น

สารละลาย: ปฏิบัติตาม "ลำดับขั้นการแทรกแซง" ตามที่อธิบายไว้ในหัวข้อ 3.1 อย่างเคร่งครัด การทำความสะอาดและการขันให้แน่นไม่ใช่ทางเลือก แต่เป็นขั้นตอนแรกที่จำเป็น

ข้อผิดพลาดที่ 3: การลบน้ำหนักสมดุลเก่าทั้งหมด

การดำเนินการนี้จะทำลายผลลัพธ์การปรับสมดุลก่อนหน้า (อาจเป็นของโรงงาน) และมักจะทำให้การทำงานซับซ้อนมากขึ้นอย่างมาก เนื่องจากความไม่สมดุลในเบื้องต้นอาจมีขนาดใหญ่มาก

สารละลาย: ห้ามถอดตุ้มน้ำหนักทั้งหมดออกโดยไม่มีเหตุผลอันสมควร หากใบพัดมีน้ำหนักเล็กๆ สะสมอยู่มากจากการปรับสมดุลครั้งก่อนๆ สามารถถอดตุ้มน้ำหนักเหล่านั้นออกได้ จากนั้นจึงรวมเวกเตอร์รวมของตุ้มน้ำหนักเหล่านั้นเป็นน้ำหนักเทียบเท่าหนึ่งตัว แล้วติดตั้งเข้าที่

ข้อผิดพลาดที่ 4: ไม่ตรวจสอบความสามารถในการทำซ้ำข้อมูล

การเริ่มต้นการปรับสมดุลด้วยการอ่านค่าแอมพลิจูดและเฟสเริ่มต้นที่ไม่เสถียร

สารละลาย: ก่อนการติดตั้งตุ้มน้ำหนักทดลอง ให้เริ่มการควบคุม 2-3 ครั้ง หากแอมพลิจูดหรือเฟส "ลอย" จากจุดเริ่มต้นถึงจุดเริ่มต้น แสดงว่ามีปัญหาที่ซับซ้อนมากขึ้น (เช่น เรโซแนนซ์, ความร้อนโค้ง, ความไม่เสถียรของอากาศพลศาสตร์) การปรับสมดุลภายใต้สภาวะเช่นนี้จะไม่ให้ผลลัพธ์ที่เสถียร

4.2. การสร้างสมดุลใกล้เรโซแนนซ์: เมื่อเฟสอยู่

ปัญหา: เมื่อความเร็วการทำงานของพัดลมดูดอากาศใกล้เคียงกับความถี่การสั่นสะเทือนตามธรรมชาติของระบบ (เรโซแนนซ์) มุมเฟสจะไม่เสถียรอย่างมากและไวต่อความผันผวนของความเร็วเพียงเล็กน้อย ทำให้การคำนวณเวกเตอร์มาตรฐานที่อิงจากการวัดเฟสไม่แม่นยำหรือเป็นไปไม่ได้เลย

วิธีแก้ปัญหา: วิธีการสี่รอบ

สาระสำคัญ: วิธีการปรับสมดุลที่เป็นเอกลักษณ์นี้ไม่ได้ใช้การวัดเฟส การคำนวณน้ำหนักเชิงแก้ไขจะดำเนินการโดยพิจารณาจากการเปลี่ยนแปลงแอมพลิจูดของการสั่นสะเทือนเท่านั้น

กระบวนการ: วิธีการนี้ต้องทำงานต่อเนื่องกันสี่ครั้ง:

  1. วัดแอมพลิจูดการสั่นสะเทือนเริ่มต้น
  2. วัดแอมพลิจูดโดยติดตั้งน้ำหนักทดลองไว้ที่ตำแหน่ง 0° ตามเงื่อนไข
  3. วัดแอมพลิจูดด้วยน้ำหนักเดียวกันที่เคลื่อนไปที่ 120°
  4. วัดแอมพลิจูดโดยย้ายน้ำหนักเดียวกันไปที่ 240°

จากค่าแอมพลิจูดที่ได้มาทั้งสี่ค่า จะสร้างโซลูชันกราฟิก (วิธีการตัดวงกลม) หรือคำนวณทางคณิตศาสตร์ ซึ่งทำให้สามารถกำหนดมวลที่จำเป็นและมุมการติดตั้งของน้ำหนักแก้ไขได้

4.3 เมื่อปัญหาไม่ใช่ความสมดุล: แรงโครงสร้างและแรงอากาศพลศาสตร์

ปัญหาเชิงโครงสร้าง:

ฐานรากที่อ่อนแอหรือแตกร้าว ตัวรองรับที่หลวมอาจเกิดการสั่นพ้องกับความถี่ในการทำงานของพัดลมระบายอากาศ ส่งผลให้การสั่นสะเทือนทวีคูณหลายเท่า

การวินิจฉัย: ในการกำหนดความถี่ธรรมชาติของโครงสร้างในสถานะปิด จะมีการใช้การทดสอบแรงกระแทก (bump test) ซึ่งดำเนินการโดยใช้ค้อนโมดัลพิเศษและเครื่องวัดความเร่ง หากความถี่ธรรมชาติที่พบมีค่าใกล้เคียงกับความถี่การหมุนขณะทำงาน ปัญหาคือเรโซแนนซ์

แรงทางอากาศพลศาสตร์:

ความปั่นป่วนของกระแสลมที่ทางเข้า (เนื่องจากสิ่งกีดขวางหรือช่องระบายอากาศที่ปิดมากเกินไป เรียกว่า "พัดลมขาดอากาศ") หรือทางออก อาจทำให้เกิดการสั่นสะเทือนความถี่ต่ำที่ไม่เสถียร ซึ่งไม่เกี่ยวข้องกับความไม่สมดุลของมวล

การวินิจฉัย: ทำการทดสอบโดยเปลี่ยนภาระอากาศพลศาสตร์ด้วยความเร็วรอบคงที่ (เช่น โดยการเปิด/ปิดแดมเปอร์แบบค่อยเป็นค่อยไป) หากระดับการสั่นสะเทือนเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญ แสดงว่าลักษณะการสั่นสะเทือนน่าจะเป็นไปตามหลักอากาศพลศาสตร์

4.4. การวิเคราะห์ตัวอย่างจริง (กรณีศึกษา)

ตัวอย่างที่ 1 (การสั่นพ้อง):

ในกรณีศึกษาหนึ่ง การปรับสมดุลพัดลมจ่ายโดยใช้วิธีมาตรฐานไม่ได้ผลเนื่องจากค่าเฟสไม่เสถียรอย่างมาก ผลการวิเคราะห์แสดงให้เห็นว่าความเร็วการทำงาน (29 เฮิรตซ์) ใกล้เคียงกับความถี่ธรรมชาติของใบพัด (28 เฮิรตซ์) มาก การใช้วิธีการสี่รอบโดยไม่ขึ้นกับเฟส ช่วยลดการสั่นสะเทือนได้สำเร็จจนถึงระดับที่ยอมรับได้ ซึ่งเป็นวิธีแก้ปัญหาชั่วคราวจนกว่าจะเปลี่ยนพัดลมด้วยวิธีที่เชื่อถือได้มากกว่า

ตัวอย่างที่ 2 (ข้อบกพร่องหลายประการ):

การวิเคราะห์การสั่นสะเทือนของพัดลมดูดอากาศที่โรงงานน้ำตาลเผยให้เห็นปัญหาที่ซับซ้อน สเปกตรัมของพัดลมชุดหนึ่งบ่งชี้ถึงการจัดแนวเชิงมุมที่ไม่ถูกต้อง (ค่าสูงสุด 1x และ 2x ในทิศทางแกน) ในขณะที่อีกชุดหนึ่งแสดงการหลวมทางกล (ค่าฮาร์มอนิกสม่ำเสมอ 1x, 2x, 3x) ซึ่งแสดงให้เห็นถึงความสำคัญของการกำจัดข้อบกพร่องตามลำดับ โดยจะทำการจัดแนวและขันให้แน่นก่อน จากนั้นจึงทำการปรับสมดุลหากจำเป็น

ส่วนที่ 5: มาตรฐาน ความคลาดเคลื่อน และการบำรุงรักษาเชิงป้องกัน

ขั้นตอนสุดท้ายของงานด้านเทคนิคใดๆ คือการประเมินคุณภาพตามข้อกำหนดทางกฎหมาย และพัฒนากลยุทธ์ในการบำรุงรักษาอุปกรณ์ให้มีสภาพดีในระยะยาว

5.1. ภาพรวมมาตรฐานหลัก (ISO)

มีการใช้มาตรฐานสากลหลายฉบับเพื่อประเมินคุณภาพสมดุลและสภาพการสั่นสะเทือนของพัดลมระบายอากาศ

มอก.14694:2003:

มาตรฐานหลักสำหรับพัดลมอุตสาหกรรม กำหนดข้อกำหนดสำหรับการรักษาสมดุลคุณภาพและระดับการสั่นสะเทือนสูงสุดที่อนุญาต โดยขึ้นอยู่กับประเภทการใช้งานของพัดลม (BV-1, BV-2, BV-3 เป็นต้น) กำลังไฟ และประเภทการติดตั้ง

ISO 1940-1:2003:

มาตรฐานนี้กำหนดเกรดคุณภาพสมดุล (G) สำหรับโรเตอร์แบบแข็ง เกรดคุณภาพแสดงถึงความไม่สมดุลตกค้างที่ยอมรับได้ สำหรับพัดลมดูดอากาศอุตสาหกรรมส่วนใหญ่ จะใช้เกรดต่อไปนี้:

  • G6.3: คุณภาพมาตรฐานอุตสาหกรรม เหมาะสำหรับการใช้งานอุตสาหกรรมทั่วไปส่วนใหญ่
  • G2.5: คุณภาพที่ได้รับการปรับปรุง จำเป็นสำหรับพัดลมระบายอากาศความเร็วสูงหรือพัดลมระบายอากาศที่สำคัญเป็นพิเศษซึ่งมีข้อกำหนดด้านการสั่นสะเทือนที่เข้มงวดยิ่งขึ้น

ISO 10816-3:2009:

ควบคุมการประเมินสภาพการสั่นสะเทือนของเครื่องจักรอุตสาหกรรมโดยอาศัยการวัดจากชิ้นส่วนที่ไม่หมุน (เช่น ตัวเรือนตลับลูกปืน) มาตรฐานนี้ประกอบด้วยโซนสภาพ 4 โซน ได้แก่

  • โซน A: “ดี” (อุปกรณ์ใหม่)
  • โซน บี: “น่าพอใจ” (อนุญาตให้ดำเนินการได้ไม่จำกัด)
  • โซน C: “ยอมรับได้สำหรับระยะเวลาจำกัด” (ต้องระบุสาเหตุและกำจัดสาเหตุ)
  • โซน D: “ไม่สามารถยอมรับได้” (การสั่นสะเทือนอาจทำให้เกิดความเสียหายได้)

มอก.14695:2003:

มาตรฐานนี้กำหนดวิธีการและเงื่อนไขแบบรวมสำหรับการวัดการสั่นสะเทือนของพัดลมอุตสาหกรรม ซึ่งจำเป็นสำหรับการรับรองความสามารถในการเปรียบเทียบและการทำซ้ำของผลลัพธ์ที่ได้ในเวลาต่างกันและบนอุปกรณ์ต่างกัน

5.2. กลยุทธ์ระยะยาว: การบูรณาการเข้ากับโปรแกรมการบำรุงรักษาเชิงคาดการณ์

การปรับสมดุลไอเสีย ไม่ควรถือเป็นการซ่อมแซมเพียงครั้งเดียว แต่เป็นส่วนสำคัญของกลยุทธ์การบำรุงรักษาเชิงคาดการณ์สมัยใหม่

การตรวจสอบการสั่นสะเทือนอย่างสม่ำเสมอ (เช่น ผ่านการรวบรวมข้อมูลเส้นทางโดยใช้เครื่องวิเคราะห์แบบพกพา) ช่วยให้สามารถติดตามสภาพอุปกรณ์ได้ตลอดเวลา การวิเคราะห์แนวโน้ม โดยเฉพาะอย่างยิ่งการเติบโตอย่างค่อยเป็นค่อยไปของแอมพลิจูดการสั่นสะเทือนที่ความถี่การทำงาน 1 เท่า เป็นตัวบ่งชี้ที่เชื่อถือได้ว่ากำลังพัฒนาไปในทิศทางใด

แนวทางนี้ช่วยให้:

  • การวางแผนการปรับสมดุลล่วงหน้า ก่อนที่ระดับการสั่นสะเทือนจะถึงค่าวิกฤตที่กำหนดไว้ในมาตรฐาน ISO 10816-3
  • ป้องกันความเสียหายรองต่อตลับลูกปืน ข้อต่อ และโครงสร้างรองรับที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ที่จะเกิดขึ้นระหว่างการใช้งานเป็นเวลานานที่มีการสั่นสะเทือนมากเกินไป
  • การกำจัดเวลาหยุดทำงานฉุกเฉินที่ไม่ได้วางแผนไว้โดยการแปลงงานซ่อมแซมให้เป็นหมวดหมู่การป้องกันที่วางแผนไว้

การสร้างฐานข้อมูลอิเล็กทรอนิกส์ของสภาพการสั่นสะเทือนของอุปกรณ์สำคัญและรูปแบบการวิเคราะห์แนวโน้มปกติเป็นพื้นฐานสำหรับการตัดสินใจบำรุงรักษาที่มีประสิทธิภาพทางเทคนิคและประหยัดต้นทุน ซึ่งจะเพิ่มความน่าเชื่อถือและประสิทธิภาพการผลิตโดยรวมในที่สุด

บทสรุป: มืออาชีพ การปรับสมดุลไอเสีย โดยใช้อุปกรณ์ที่ทันสมัย เช่น บาลานเซ็ต-1A จำเป็นต้องมีแนวทางที่เป็นระบบ ผสมผสานความรู้เชิงทฤษฎี ทักษะปฏิบัติ และขั้นตอนการวินิจฉัยที่เหมาะสม ความสำเร็จขึ้นอยู่กับการเตรียมการอย่างละเอียด การระบุปัญหาที่ถูกต้อง และการปฏิบัติตามมาตรฐานและขั้นตอนที่กำหนด
thTH