1. ภาพรวมระบบสมดุล

Balanset-1A balancer ให้บริการปรับสมดุลแบบไดนามิกระนาบเดียวและสองระนาบสำหรับพัดลม ล้อเจียร แกนหมุน เครื่องบด ปั๊ม และเครื่องจักรหมุนอื่นๆ

เครื่องบาลานซ์ Balanset-1A ประกอบด้วยเซ็นเซอร์ไวโบร (เครื่องวัดความเร่ง) สองตัว, เซ็นเซอร์เฟสเลเซอร์ (เครื่องวัดความเร็วรอบ), ชุดอินเทอร์เฟซ USB 2 ช่องสัญญาณ พร้อมพรีแอมป์, อินทิเกรเตอร์, โมดูลรับค่า ADC และซอฟต์แวร์บาลานซ์ที่ใช้ระบบปฏิบัติการ Windows Balanset-1A ต้องใช้กับโน้ตบุ๊กหรือคอมพิวเตอร์อื่นๆ ที่รองรับระบบปฏิบัติการ Windows (WinXP, Win11, 32 หรือ 64 บิต)

Balancing software provides the correct balancing solution for single-plane and two-plane balancing automatically. บาลานเซ็ต-1A is simple to use for non-vibration experts.

All balancing results saved in archive and can be used to create the reports.

Features:

• Easy to use
• Storage of unlimited balancing data
• User selectable trial mass
• Split weight calculation, drill calculation
• Trial mass validity automatically popup message
• Measuring RPM, amplitude and phase of vibrovelocity overall and 1x vibration
• FFT spectrum
• Dual-channel simultaneous data collection
• Waveform and spectrum display
• Storage of vibration values and vibration waveform and spectra
• Balancing using saved influence coefficients
• Trim balancing
• Balancing mandrel eccentricity calculations
• Remove or leave trial weights
• Balancing tolerance calculation (ISO 1940 G-classes)
• Changing correction planes calculations
• Polar graph
• Manual data input
• RunDown charts (experimental option)

2. SPECIFICATION

3. PACKAGE

เครื่องบาลานซ์ Balanset-1A ประกอบด้วยเครื่องวัดความเร่งแกนเดี่ยว 2 เครื่อง, เครื่องหมายอ้างอิงเฟสเลเซอร์ (เครื่องวัดรอบดิจิตอล), หน่วยอินเทอร์เฟซ USB 2 ช่องพร้อมพรีแอมป์, อินทิเกรเตอร์ และโมดูลการรับ ADC และซอฟต์แวร์ปรับสมดุลที่ใช้ Windows

Delivery set

4. BALANCE PRINCIPLES

4.1. “Balanset-1A” ประกอบด้วย (รูปที่ 4.1) หน่วยอินเทอร์เฟซ USB (1)เครื่องวัดความเร่งสองตัว (2) and (3), เครื่องหมายอ้างอิงเฟส (4) และพีซีพกพา (ไม่ได้ให้มาด้วย) (5).

ชุดจัดส่งยังรวมขาตั้งแม่เหล็กด้วย (6) ใช้สำหรับติดตั้งเครื่องหมายอ้างอิงเฟสและเครื่องชั่งดิจิทัล 7.

X1 and X2 connectors intended for connection of the vibration sensors respectively to 1 and 2 measuring channels, and the X3 connector used for connection of the phase reference marker.

The USB cable provides power supply and connection of the USB interface unit to the computer.

รูปที่ 4.1 ชุดส่งมอบของ “Balanset-1A”

การสั่นสะเทือนทางกลทำให้เกิดสัญญาณไฟฟ้าที่เป็นสัดส่วนกับความเร่งของการสั่นสะเทือนที่เอาต์พุตของเซ็นเซอร์การสั่นสะเทือน สัญญาณดิจิทัลจากโมดูล ADC จะถูกถ่ายโอนผ่าน USB ไปยังพีซีพกพา (5). เครื่องหมายอ้างอิงเฟสจะสร้างสัญญาณพัลส์ที่ใช้ในการคำนวณความถี่การหมุนและมุมเฟสการสั่น ซอฟต์แวร์บน Windows มอบโซลูชันสำหรับการปรับสมดุลระนาบเดียวและสองระนาบ การวิเคราะห์สเปกตรัม แผนภูมิ รายงาน และการจัดเก็บค่าสัมประสิทธิ์อิทธิพล

5. SAFETY PRECAUTIONS

6. การตั้งค่าซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์

6.1. USB drivers and balancing software installation

Before working install drivers and balancing software.

รายการโฟลเดอร์และไฟล์

Installation disk (flash drive) contains the following files and folders:

• Bs1Av###Setup – โฟลเดอร์ที่มีซอฟต์แวร์ปรับสมดุล “Balanset-1A” (### – หมายเลขเวอร์ชัน)
• อาร์ดไดร์ฟ – ไดรเวอร์ USB
• คู่มือ EBalancer.pdf – คู่มือนี้
• Bal1Av###Setup.exe – ไฟล์ติดตั้ง ไฟล์นี้ประกอบด้วยไฟล์และโฟลเดอร์ที่เก็บถาวรทั้งหมดที่กล่าวถึงข้างต้น ### – เวอร์ชันของซอฟต์แวร์ “Balanset-1A”
• อีบาลานซ์.ซีเอฟจี – ค่าความไว
• บาล.อินี่ – ข้อมูลการเริ่มต้นบางส่วน

ขั้นตอนการติดตั้งซอฟต์แวร์

For installing drivers and specialized software run file Bal1Av###Setup.exe and follow setup instructions by pressing buttons «Next», «ОК» etc.

Choose setup folder. Usually the given folder should not be changed.

Then the program requires specifying Program group and desktop folders. Press button Next.

7. ซอฟต์แวร์ปรับสมดุล

7.1. ทั่วไป

Initial window

เมื่อรันโปรแกรม “Balanset-1A” หน้าต่างเริ่มต้นจะปรากฏขึ้นดังแสดงในรูปที่ 7.1

รูปที่ 7.1 หน้าต่างเริ่มต้นของ “Balanset-1A”

มีปุ่ม 9 ปุ่มในหน้าต่างเริ่มต้นพร้อมชื่อของฟังก์ชั่นที่เกิดขึ้นเมื่อคลิกที่ปุ่มเหล่านั้น

F1-«About»

รูปที่ 7.2 หน้าต่าง F1-«เกี่ยวกับ»

F2-«Single plane», F3-«Two plane»

การกด “F2– เครื่องบินลำเดียว" (หรือ F2 ปุ่มฟังก์ชันบนแป้นพิมพ์คอมพิวเตอร์) เลือกการวัดการสั่นสะเทือนบนช่องสัญญาณ X1.

After clicking this button, the computer display diagram shown in Fig. 7.1 illustrating a process of measuring the vibration only on the first measuring channel (or the balancing process in a single plane).

การกดปุ่ม “F3–สองระนาบ" (หรือ F3 function key on the computer keyboard) selects the mode of vibration measurements on two channels X1 and X2 simultaneously. (Fig. 7.3.)

รูปที่ 7.3 หน้าต่างเริ่มต้นของ “Balanset-1A” การปรับสมดุลสองระนาบ

F4 – «การตั้งค่า»

รูปที่ 7.4 หน้าต่าง “การตั้งค่า”
In this window you can change some Balanset-1A settings.

• Sensitivity. The nominal value is 13 mV / mm/s.

• Averaging – number of averaging (number of revolutions of the rotor over which data is averaged to more accuracy)
• Tacho channel# – channel# the Tacho is connected. By default – 3rd channel.
• Unevenness – the difference in duration between adjacent tacho pulses, which above gives the warning “Failure of the tachometer“
• Imperial/Metric – Select the system of units.

Com port number is assigned automatically.

F5 – «เครื่องวัดการสั่นสะเทือน»

Pressing this button (or a function key of F5 on the computer keyboard) activates the mode of vibration measurement on one or two measuring channels of virtual Vibration meter depending on the buttons condition “F2-single-plane”, “F3-two-plane”.

F6 – «รายงาน»

Pressing this button (or F6 function key on the computer keyboard) switches on the balancing Archive, from which you can print the report with the results of balancing for a specific mechanism (rotor).

F7 – «Balancing»

Pressing this button (or function key F7 on your keyboard) activates balancing mode in one or two correction planes depending on which measurement mode is selected by pressing the buttons “F2-single-plane”, “F3-two-plane”.

F8 – «Charts»

Pressing this button (or F8 function key on the computer’s keyboard) enables graphic Vibration meter, the implementation of which displays on a display simultaneously with the digital values of the amplitude and phase of the vibration graphics of its time function.

F10 – «ออก»

Pressing this button (or F10 ปุ่มฟังก์ชันบนแป้นพิมพ์ของคอมพิวเตอร์) จะทำให้โปรแกรม “Balanset-1A” เสร็จสมบูรณ์

7.2. “เครื่องวัดการสั่นสะเทือน”

Before working in the “Vibration meterในโหมด " ให้ติดตั้งเซ็นเซอร์ตรวจจับการสั่นสะเทือนบนเครื่องและเชื่อมต่อเข้ากับช่องต่อ X1 และ X2 ของชุดอินเทอร์เฟซ USB ตามลำดับ เซ็นเซอร์ Tacho ควรเชื่อมต่อเข้ากับช่องต่อ X3 ของชุดอินเทอร์เฟซ USB

Fig. 7.5 USB interface unit

วางเทปสะท้อนแสงบนพื้นผิวของโรเตอร์สำหรับการทำงานของเครื่องวัดความเร็วรอบ

รูปที่ 7.6 เทปสะท้อนแสง

Recommendations for the installation and configuration of sensors are given in Annex 1.

หากต้องการเริ่มการวัดในโหมดเครื่องวัดการสั่นสะเทือน ให้คลิกที่ปุ่ม “F5 – Vibration Meter” ในหน้าต่างเริ่มต้นของโปรแกรม (ดูรูป 7.1)

Vibration Meter window appears (see. Fig.7.7)

Fig. 7.7. Vibration meter mode. Wave and Spectrum.

เพื่อเริ่มการวัดการสั่นสะเทือน ให้คลิกปุ่ม “F9 – รัน” (หรือกดปุ่มฟังก์ชัน F9 on the keyboard).

If โหมดทริกเกอร์ อัตโนมัติ is checked – the results of vibration measurements will be periodically displayed on the screen.

ในกรณีที่วัดการสั่นสะเทือนพร้อมกันบนช่องแรกและช่องที่สอง หน้าต่างที่อยู่ใต้คำว่า “Plane 1" และ "Plane 2” จะถูกเติมเต็ม

Vibration measuring in the “Vibration” mode also may be carried out with disconnected phase angle sensor. In the Initial window of the program the value of the total RMS vibration (V1s, V2s) will only be displayed.

มีการตั้งค่าถัดไปในโหมดเครื่องวัดการสั่นสะเทือน

• RMS ต่ำ, เฮิรตซ์ – ความถี่ต่ำสุดในการคำนวณ RMS ของการสั่นสะเทือนโดยรวม
• แบนด์วิดท์ – แบนด์วิดท์ความถี่การสั่นสะเทือนในแผนภูมิ
• Averages – number of average for more measure accuracy

เพื่อทำงานให้เสร็จสมบูรณ์ในโหมด “เครื่องวัดการสั่นสะเทือน” ให้คลิกปุ่ม “F10 – Exit” และกลับสู่หน้าต่างเริ่มต้น

Fig. 7.8. Vibration meter mode. Rotation speed Unevenness, 1x vibration wave form.

7.3 ขั้นตอนการปรับสมดุล

Before balancing measure vibration in Vibration meter mode (F5 button) to be sure that mainly vibration is 1x vibration.

Fig. 7.10. Vibration meter mode. Checking overall (V1s,V2s) and 1x (V1o,V2o) vibration.

หากค่าการสั่นสะเทือนรวม V1 (V2) มีค่าใกล้เคียงกับขนาดของการสั่นสะเทือนที่ความถี่การหมุน (1x การสั่นสะเทือน) V1o (V2o) ก็สามารถสันนิษฐานได้ว่าปัจจัยหลักที่ส่งผลต่อกลไกการสั่นสะเทือนนั้นมาจากความไม่สมดุลของโรเตอร์ หากค่าการสั่นสะเทือนรวม V1 (V2) สูงกว่าค่าการสั่นสะเทือน 1x V1o (V2o) มาก ขอแนะนำให้ตรวจสอบสภาพกลไก เช่น สภาพของตลับลูกปืน ฐานยึด ตรวจสอบให้แน่ใจว่าไม่มีการสัมผัสระหว่างชิ้นส่วนที่ยึดกับโรเตอร์ในระหว่างการหมุน เป็นต้น

คุณควรใส่ใจกับความเสถียรของค่าที่วัดได้ในโหมดเครื่องวัดการสั่นสะเทือนด้วย โดยแอมพลิจูดและเฟสของการสั่นสะเทือนไม่ควรเปลี่ยนแปลงเกิน 10-15% ในกระบวนการวัด มิฉะนั้น อาจสันนิษฐานได้ว่ากลไกทำงานในบริเวณใกล้เคียงกับจุดเรโซแนนซ์ ในกรณีนี้ ให้เปลี่ยนความเร็วในการหมุนของโรเตอร์ และหากทำไม่ได้ ให้เปลี่ยนเงื่อนไขการติดตั้งเครื่องจักรบนฐานราก (เช่น ติดตั้งเครื่องจักรบนฐานรองรับแบบสปริงชั่วคราว)

สำหรับการปรับสมดุลโรเตอร์ วิธีค่าสัมประสิทธิ์อิทธิพล ควรใช้วิธีการปรับสมดุล (3 รอบ)

Trial runs are done to determine the effect of trial mass on vibration change, mass and place (angle) of installation of correction weights.

First determine the original vibration of a mechanism (first start without weight), and then set the trial weight to the first plane and made the second start. Then, remove the trial weight from the first plane, set in a second plane and made the second start.

The program then calculates and indicates on the screen the weight and location (angle) of installation of correction weights.

When balancing in a single plane (static), the second start is not required.

Trial weight is set to an arbitrary location on the rotor where it is convenient, and then the actual radius is entered in the setup program.

(Position Radius is used only for calculating the unbalance amount in grams * mm)

Fig. 7.11. Correction weight mounting.

ที่แนะนำ!

ก่อนทำการปรับสมดุลแบบไดนามิก ขอแนะนำให้ตรวจสอบให้แน่ใจว่าค่าความไม่สมดุลสถิตไม่สูงเกินไป สำหรับโรเตอร์ที่มีแกนนอน สามารถหมุนโรเตอร์ด้วยมือได้ 90 องศาจากตำแหน่งปัจจุบัน หากโรเตอร์ไม่สมดุลสถิต โรเตอร์จะหมุนไปยังตำแหน่งสมดุล เมื่อโรเตอร์เข้าสู่ตำแหน่งสมดุลแล้ว จำเป็นต้องติดตั้งตุ้มถ่วงน้ำหนักไว้ที่จุดสูงสุดประมาณช่วงกลางของความยาวโรเตอร์ ควรเลือกตุ้มถ่วงน้ำหนักในลักษณะที่โรเตอร์ไม่เคลื่อนที่ในตำแหน่งใดๆ

การปรับสมดุลล่วงหน้าดังกล่าวจะช่วยลดปริมาณการสั่นสะเทือนในช่วงเริ่มต้นครั้งแรกของโรเตอร์ที่ไม่สมดุลอย่างมาก

การติดตั้งและยึดเซ็นเซอร์

วีibration sensor must be installed on the machine in the selected measuring point and connected to the input X1 of the USB interface unit.

มีการกำหนดค่าการติดตั้งสองแบบ:

• แม่เหล็ก
• Threaded studs M4

Optical tacho sensor should be connected to the input X3 of the USB interface unit. Furthermore, for use of this sensor a special reflecting mark should be applied on surface of a rotor.

Detailed requirements on site selection of the sensors and their attachment to the object when balancing are set out in Annex 1.

7.4 การปรับสมดุลระนาบเดี่ยว

รูปที่ 7.12 “การปรับสมดุลระนาบเดียว”

การเก็บถาวรแบบสมดุล

เพื่อเริ่มต้นการทำงานกับโปรแกรมใน “Single-Plane balancing” โหมด คลิกที่ “F2-Single-plane” (หรือกดปุ่ม F2 บนแป้นพิมพ์คอมพิวเตอร์)

จากนั้นคลิกที่ปุ่ม “F7 – Balancing” หลังจากนั้นให้กดปุ่ม Single Plane balancing archive window will appear, in which the balancing data will be saved (see Fig. 7.13).

Fig. 7.13 The window for selecting the balancing archive in single plane.

In this window, you need to enter data on the name of the rotor (Rotor name), place of rotor installation (Place), tolerances for vibration and residual imbalance (Tolerance), date of measurement. This data is stored in a database. Also, a folder Arc### is created in, where ### is the number of the archive in which the charts, a report file, etc. will be saved. After the balancing is completed, a report file will be generated that can be edited and printed in the built-in editor.

หลังจากป้อนข้อมูลที่จำเป็นแล้ว คุณต้องคลิก “F10-OKปุ่ม " หลังจากนั้น "Single-Plane balancing” หน้าต่างจะเปิดขึ้น (ดูรูป 7.13)

Balancing settings (1-plane)

Fig. 7.14. Single plane. Balancing settings

ทางด้านซ้ายของหน้าต่างนี้จะแสดงข้อมูลการวัดการสั่นสะเทือนและปุ่มควบคุมการวัด “Run # 0“, “Run # 1“, “RunTrim“.

ทางด้านขวาของหน้าต่างนี้มีแท็บสามแท็บ:

• Balancing settings
• Charts
• Result

The “Balancing settingsแท็บ ” ใช้สำหรับป้อนการตั้งค่าสมดุล:

1. “ค่าสัมประสิทธิ์อิทธิพล” –
   • “New Rotor” – การเลือกการปรับสมดุลของโรเตอร์ใหม่ ซึ่งไม่มีค่าสัมประสิทธิ์การปรับสมดุลที่เก็บไว้ และต้องทำการทำงานสองครั้งเพื่อกำหนดมวลและมุมการติดตั้งของน้ำหนักแก้ไข
   • “Saved coeff.” – การเลือกการปรับสมดุลโรเตอร์ใหม่ โดยที่ค่าสัมประสิทธิ์การปรับสมดุลจะถูกบันทึกไว้ และต้องทำเพียงครั้งเดียวเพื่อกำหนดน้ำหนักและมุมการติดตั้งของน้ำหนักแก้ไข
2. “มวลน้ำหนักทดลอง” –
   • “Percent” – น้ำหนักแก้ไขจะคำนวณเป็นเปอร์เซ็นต์ของน้ำหนักทดลอง
   • “Gram” – the known mass of the trial weight is entered and the mass of the corrective weight is calculated in grams or in oz for Imperial system.

   Attention!

   หากมีความจำเป็นต้องใช้ “Saved coeff.” สำหรับการทำงานเพิ่มเติมในระหว่างการปรับสมดุลเบื้องต้น มวลน้ำหนักทดลองต้องป้อนเป็นกรัมหรือออนซ์ ไม่ใช่ % เครื่องชั่งรวมอยู่ในชุดบรรจุภัณฑ์

3. “วิธีการติดน้ำหนัก”
   • “Free position” – สามารถติดตั้งน้ำหนักในตำแหน่งเชิงมุมใดก็ได้บนเส้นรอบวงของโรเตอร์
   • “Fixed position” – สามารถติดตั้งตุ้มน้ำหนักในตำแหน่งมุมคงที่บนโรเตอร์ได้ เช่น บนใบพัดหรือบนรู (เช่น 12 รู – 30 องศา) เป็นต้น จำนวนตำแหน่งคงที่ต้องป้อนลงในช่องที่เหมาะสม หลังจากปรับสมดุลแล้ว โปรแกรมจะแบ่งตุ้มน้ำหนักออกเป็นสองส่วนโดยอัตโนมัติ และระบุจำนวนตำแหน่งที่จำเป็นในการกำหนดมวลที่ได้
   • “Circular groove” – ใช้สำหรับเจียรปรับสมดุลล้อ ในกรณีนี้ จะใช้ตุ้มถ่วง 3 ตัวเพื่อขจัดความไม่สมดุล
     

     Fig. 7.17 Grinding wheel balancing with 3 counterweights

     

     Fig. 7.18 Grinding wheel balancing. Polar graph.

Fig. 7.15. Result tab. Fixed position of correction weight mounting.

Z1 และ Z2 – ตำแหน่งที่ติดตั้งตุ้มน้ำหนักแก้ไข คำนวณจากตำแหน่ง Z1 ตามทิศทางการหมุน Z1 คือตำแหน่งที่ติดตั้งตุ้มน้ำหนักทดลอง

Fig. 7.16 Fixed positions. Polar diagram.

• “Mass mount radius, mm” – “Plane1” – รัศมีของน้ำหนักทดลองในระนาบที่ 1 จำเป็นต้องคำนวณขนาดของความไม่สมดุลเริ่มต้นและความไม่สมดุลที่เหลือ เพื่อกำหนดความสอดคล้องกับค่าความคลาดเคลื่อนของความไม่สมดุลที่เหลือหลังจากการปรับสมดุล
• “Leave trial weight in Plane1.” Usually the trial weight is removed during the balancing process. But in some cases it is impossible to remove it, then you need to set a check mark in this to account for the trial weight mass in the calculations.
• “Manual data input” – ใช้เพื่อป้อนค่าการสั่นสะเทือนและเฟสด้วยตนเองลงในช่องที่เหมาะสมทางด้านซ้ายของหน้าต่าง และคำนวณมวลและมุมการติดตั้งของน้ำหนักแก้ไขเมื่อสลับไปที่ “Resultsแท็บ
• Button “Restore session data“. During balancing, the measured data is saved in the session1.ini file. If the measurement process was interrupted due to computer freezing or for other reasons, then by clicking this button you can restore the measurement data and continue balancing from the moment of interruption.
• Mandrel eccentricity elimination (Index balancing) Balancing with additional start to eliminate the influence of the eccentricity of the mandrel (balancing arbor). Mount the rotor alternately at 0° and 180° relative to the. Measure the unbalances in both positions.
• Balancing tolerance Entering or calculating residual imbalance tolerances in g x mm (G-classes)
• Use Polar Graph Use polar graph to display balancing results

1-plane Balancing. New rotor

ตามที่ระบุไว้ข้างต้น “New Rotorการปรับสมดุลต้องมีการทดสอบสองครั้งและการตัดแต่งเครื่องปรับสมดุลอย่างน้อยหนึ่งครั้ง

Run#0 (Initial run)

หลังจากติดตั้งเซ็นเซอร์บนโรเตอร์ปรับสมดุลและป้อนพารามิเตอร์การตั้งค่าแล้ว จำเป็นต้องเปิดการหมุนของโรเตอร์ และเมื่อถึงความเร็วในการทำงาน ให้กด “Run#0” เพื่อเริ่มการวัด “Chartsแท็บ "" จะเปิดขึ้นในแผงด้านขวา ซึ่งจะแสดงรูปคลื่นและสเปกตรัมของการสั่นสะเทือน ที่ด้านล่างของแท็บ จะมีไฟล์ประวัติ ซึ่งผลลัพธ์ทั้งหมดเริ่มต้นด้วยการอ้างอิงเวลาจะถูกบันทึกไว้ ไฟล์นี้จะถูกบันทึกไว้ในโฟลเดอร์เก็บถาวรในชื่อ memo.txt บนดิสก์

Fig. 7.19. Balancing in one plane. Initial run (Run#0). Charts Tab

After measurement process finished, in the Run#0 section in the left panel the results of measuring appears – the rotor speed (RPM), RMS (Vo1) and phase (F1) of 1x vibration.

The “F5-Back to Run#0ปุ่ม ” (หรือปุ่มฟังก์ชัน F5) ใช้เพื่อกลับไปยังส่วน Run#0 และหากจำเป็น ให้วัดพารามิเตอร์การสั่นสะเทือนซ้ำอีกครั้ง

Run#1 (Trial mass Plane 1)

ก่อนเริ่มการวัดค่าพารามิเตอร์การสั่นสะเทือนในหัวข้อ “Run#1 (Trial mass Plane 1)ควรติดตั้งตุ้มน้ำหนักทดลองตาม “Trial weight mass" สนาม.

The goal of installing a trial weight is to evaluate how the vibration of the rotor changes when a known weight is installed at a known place (angle). Trial weight must changes the vibration amplitude by either 30% lower or higher of initial amplitude or change phase by 30 degrees or more of initial phase.

หากมีความจำเป็นต้องใช้ “Saved coeff.” การปรับสมดุลสำหรับงานต่อไป ตำแหน่ง (มุม) ของการติดตั้งน้ำหนักทดลองจะต้องเป็นตำแหน่ง (มุม) เดียวกับตำแหน่งของเครื่องหมายสะท้อนแสง

เปิดการหมุนของโรเตอร์ของเครื่องถ่วงดุลอีกครั้ง และตรวจสอบให้แน่ใจว่าความถี่ในการหมุนคงที่ จากนั้นคลิกที่ “F7-Run#1” button (or press the F7 key on the computer keyboard).

หลังจากการวัดในหน้าต่างที่สอดคล้องกันของ “Run#1 (Trial mass Plane 1)” ส่วนผลการวัดความเร็วโรเตอร์ (RPM) รวมถึงค่า RMS ของส่วนประกอบ (Vо1) และเฟส (F1) ของการสั่นสะเทือน 1x ที่ปรากฏ

At the same time, the “Resultแท็บ " จะเปิดขึ้นทางด้านขวาของหน้าต่าง

This tab displays the results of calculating the mass and angle of corrective weight, which must be installed on the rotor to compensate imbalance.

นอกจากนี้ ในกรณีที่ใช้ระบบพิกัดเชิงขั้ว จอภาพจะแสดงค่ามวล (M1) และมุมการติดตั้ง (f1) ของน้ำหนักแก้ไข

ในกรณีของ “Fixed positions” จะแสดงหมายเลขตำแหน่ง (Zi, Zj) และมวลที่แยกจากน้ำหนักทดลอง

Fig. 7.20. Balancing in one plane. Run#1 and balancing result.

If Polar graph is checked polar diagram will be shown.

มะเดื่อ 7.21. ผลลัพธ์ของการปรับสมดุล กราฟเชิงขั้ว

Fig. 7.22. The result of balancing. Weight splitted (fixed positions)

นอกจากนี้หาก “Polar graph” เมื่อทำเครื่องหมายแล้ว จะแสดงกราฟโพลาร์

Fig. 7.23. Weight splitted on fixed positions. Polar graph

หลังจากติดตั้งน้ำหนักแก้ไขบนโรเตอร์ปรับสมดุลในหน้าต่างการทำงานแล้ว จำเป็นต้องดำเนินการ RunC (การตัดแต่ง) และประเมินประสิทธิผลของการปรับสมดุลที่ดำเนินการ

RunC (Check balance quality)

เพื่อทำการวัดการสั่นสะเทือนใน “RunC (Check balance quality)” คลิกที่ส่วน “F7 – RunTrimปุ่ม ” (หรือกดปุ่ม F7 บนแป้นพิมพ์)

เมื่อกระบวนการวัดผลสำเร็จแล้ว ใน “RunC (Check balance quality)ในส่วน " ในแผงด้านซ้าย จะแสดงผลลัพธ์ของการวัดความเร็วโรเตอร์ (RPM) รวมถึงค่า RMS ของส่วนประกอบ (Vo1) และเฟส (F1) ของการสั่นสะเทือน 1 เท่า

In the “Result” tab, the results of calculating the mass and installation angle of the additional corrective weight are displayed.

Fig. 7.24. Balancing in one plane. Performing a RunTrim. Result Tab

This weight can be added to the correction weight that is already mounted on the rotor to compensate for the residual imbalance. In addition, the residual rotor unbalance achieved after balancing is displayed in the lower part of this window.

In the case when the amount of residual vibration and / or residual unbalance of the balanced rotor meets the tolerance requirements established in the technical documentation, the balancing process can be completed.

Otherwise, the balancing process may continue. This allows the method of successive approximations to correct possible errors that may occur during the installation (removal) of the corrective weight on a balanced rotor.

เมื่อดำเนินการปรับสมดุลต่อบนโรเตอร์ปรับสมดุล จำเป็นต้องติดตั้ง (ถอด) มวลแก้ไขเพิ่มเติม ซึ่งมีพารามิเตอร์ระบุไว้ในหัวข้อ “Correction masses and angles“.

Influence coefficients (1-plane)

The “F4-Inf.Coeff” button in the “Resultแท็บ " ใช้เพื่อดูและเก็บค่าสัมประสิทธิ์การปรับสมดุลโรเตอร์ (Influence coefficients) ที่คำนวณจากผลการทำงานสอบเทียบไว้ในหน่วยความจำคอมพิวเตอร์

เมื่อกดแล้ว “Influence coefficients (single plane)หน้าต่าง " จะปรากฏขึ้นบนจอแสดงผลคอมพิวเตอร์ ซึ่งจะแสดงค่าสัมประสิทธิ์การสมดุลที่คำนวณจากผลการสอบเทียบ (การทดสอบ) หากในระหว่างการปรับสมดุลเครื่องนี้ครั้งต่อไป ควรใช้ "Saved coeff.” โหมดนี้ค่าสัมประสิทธิ์เหล่านี้จะต้องถูกเก็บไว้ในหน่วยความจำคอมพิวเตอร์

ในการดำเนินการนี้ ให้คลิก “F9 – Save” และไปที่หน้าที่สองของ “ค่าสัมประสิทธิ์อิทธิพล เก็บถาวร ระนาบเดียว“

Fig. 7.25. Balancing coefficients in the 1st plane

จากนั้นคุณต้องใส่ชื่อเครื่องนี้ใน “Rotorคอลัมน์ ” และคลิก “F2-Saveปุ่ม ” เพื่อบันทึกข้อมูลที่ระบุลงในคอมพิวเตอร์

จากนั้นคุณสามารถกลับไปยังหน้าต่างก่อนหน้าได้โดยการกดปุ่ม “F10-Exitปุ่ม ” (หรือปุ่มฟังก์ชัน F10 บนแป้นพิมพ์คอมพิวเตอร์)

รูปที่ 7.26 “คลังข้อมูลสัมประสิทธิ์อิทธิพล ระนาบเดียว”

Balancing report

หลังจากปรับสมดุลแล้ว ข้อมูลทั้งหมดจะถูกบันทึกและสร้างรายงานการปรับสมดุล คุณสามารถดูและแก้ไขรายงานได้ในตัวแก้ไข ในหน้าต่าง “การสร้างสมดุลของคลังข้อมูลในระนาบเดียว” (รูปที่ 7.9) กดปุ่ม “F9 -Report” เพื่อเข้าถึงตัวแก้ไขรายงานการปรับสมดุล

รูปที่ 7.27 รายงานการปรับสมดุล

ขั้นตอนการปรับสมดุลค่าสัมประสิทธิ์ที่บันทึกไว้ด้วยค่าสัมประสิทธิ์อิทธิพลที่บันทึกไว้ใน 1 ระนาบ

การตั้งค่าระบบการวัด (การป้อนข้อมูลเริ่มต้น)

Saved coeff. balancing can be performed on a machine for which balancing coefficients have already been determined and entered into the computer memory.

Input of the initial data for Saved coeff. balancing (เช่นเดียวกับกรณีของ primary(“New rotor“) การสร้างสมดุล) เริ่มต้นใน “Single plane balancing. Balancing settings.“.

In this case, in the “Influence coefficients” section, select the “Saved coeff” รายการ ในกรณีนี้ หน้าที่สองของ “Influence coeff. archive. Single plane” ซึ่งเก็บไฟล์เก็บถาวรของค่าสัมประสิทธิ์การสมดุลที่บันทึกไว้

Fig. 7.28. Balancing with saved influence coefficients in 1 plane

การเลื่อนดูตารางในคลังข้อมูลนี้โดยใช้ปุ่มควบคุม “►” หรือ “◄” คุณสามารถเลือกบันทึกที่ต้องการพร้อมค่าสัมประสิทธิ์สมดุลของเครื่องจักรที่เราสนใจ จากนั้น หากต้องการใช้ข้อมูลนี้ในการวัดปัจจุบัน ให้กดปุ่ม “F2 – Select” button.

หลังจากนั้นเนื้อหาของหน้าต่างอื่น ๆ ทั้งหมดของ “Single plane balancing. Balancing settings.” จะถูกกรอกโดยอัตโนมัติ

After completing the input of the initial data, you can begin to measure.

การวัดระหว่างการปรับสมดุลด้วยค่าสัมประสิทธิ์อิทธิพลที่บันทึกไว้

Balancing with saved influence coefficients requires only one initial run and at least one test run of the balancing machine.

เพื่อดำเนินการวัดค่าพารามิเตอร์การสั่นสะเทือนใน “Run#0 (Initial, no trial mass)” ส่วน กด “F7 – Run#0” (หรือกดปุ่ม F7 บนแป้นพิมพ์คอมพิวเตอร์)

Fig. 7.29. Balancing with saved influence coefficients in one plane. Results after one run.

ในสาขาที่เกี่ยวข้องของ “Run#0” ส่วนผลลัพธ์การวัดความเร็วโรเตอร์ (RPM) ค่า RMS ของส่วนประกอบ (Vо1) และเฟส (F1) ของการสั่นสะเทือน 1x ปรากฏขึ้น

At the same time, the “Result” tab displays the results of calculating the mass and angle of the corrective weight, which must be installed on the rotor to compensate imbalance.

นอกจากนี้ ในกรณีที่ใช้ระบบพิกัดเชิงขั้ว จอภาพจะแสดงค่ามวลและมุมการติดตั้งของน้ำหนักแก้ไข

In the case of splitting of the corrective weight on the fixed positions, the numbers of the positions of the balancing rotor and the mass of weight that need to be installed on them are displayed.

Further, the balancing process is carried out in accordance with the recommendations set out in section 7.4.2. for primary balancing.

Mandrel eccentricity elimination (Index balancing)

If during balancing the rotor is installed in a cylindrical mandrel, then the eccentricity of the mandrel may introduce an additional error. To eliminate this error, the rotor should be deployed in the mandrel 180 degrees and carry out an additional start. This is called index balancing.

To carry out index balancing, a special option is provided in the Balanset-1A program. When checked Mandrel eccentricity elimination an additional RunEcc section appears in the balancing window.

Fig. 7.30. The working window for Index balancing.

After running Run # 1 (Trial mass Plane 1), a window will appear

Fig. 7.31 Index balancing attention window.

หลังจากติดตั้งโรเตอร์ด้วยการหมุน 180° แล้ว จะต้องดำเนินการ Run Ecc ให้เสร็จสมบูรณ์ โปรแกรมจะคำนวณความไม่สมดุลที่แท้จริงของโรเตอร์โดยอัตโนมัติโดยไม่กระทบต่อความเยื้องศูนย์ของแกนหมุน

7.5 การปรับสมดุลสองระนาบ

Before starting work in the Two plane balancing mode, it is necessary to install vibration sensors on the machine body at the selected measurement points and connect them to the inputs X1 and X2 of the measuring unit, respectively.

An optical phase angle sensor must be connected to input X3 of the measuring unit. In addition, to use this sensor, a reflective tape must be glued onto the accessible rotor surface of the balancing machine.

Detailed requirements for choosing the installation location of sensors and their mounting at the facility during balancing are set out in Appendix 1.

การทำงานในโปรแกรมใน “Two plane balancing” mode starts from the Main window of the programs.

Click on the “F3-Two plane” button (or press the F3 key on the computer keyboard).

จากนั้นให้คลิกที่ปุ่ม “F7 – การปรับสมดุล” หลังจากนั้นหน้าต่างการทำงานจะปรากฏบนจอแสดงผลคอมพิวเตอร์ (ดูรูปที่ 7.13) โดยเลือกไฟล์เก็บถาวรสำหรับบันทึกข้อมูลเมื่อทำการปรับสมดุลในสองระนาบ

Fig. 7.32 Two plane balancing archive window.

ในหน้าต่างนี้ คุณต้องป้อนข้อมูลของโรเตอร์ที่สมดุล หลังจากกดปุ่ม “F10-OKกดปุ่ม ” หน้าต่างการปรับสมดุลจะปรากฏขึ้น

Balancing settings (2-plane)

Fig. 7.33. Balancing in two planes window.

ทางด้านขวาของหน้าต่างคือ “Balancing settings” แท็บสำหรับป้อนการตั้งค่าก่อนการปรับสมดุล

• Influence coefficients – การปรับสมดุลโรเตอร์ใหม่หรือการปรับสมดุลโดยใช้ค่าสัมประสิทธิ์อิทธิพลที่เก็บไว้ (ค่าสัมประสิทธิ์การปรับสมดุล)
• Mandrel eccentricity elimination – การปรับสมดุลด้วยการเริ่มต้นเพิ่มเติมเพื่อขจัดอิทธิพลของความเยื้องศูนย์ของแกน
• Weight Attachment Method – การติดตั้งตุ้มน้ำหนักแก้ไขในตำแหน่งใดก็ได้บนเส้นรอบวงของโรเตอร์หรือในตำแหน่งคงที่ การคำนวณสำหรับการเจาะเมื่อนำมวลออก
  • “Free position” – สามารถติดตั้งน้ำหนักในตำแหน่งเชิงมุมใดก็ได้บนเส้นรอบวงของโรเตอร์
  • “Fixed position” – สามารถติดตั้งตุ้มน้ำหนักในตำแหน่งมุมคงที่บนโรเตอร์ได้ เช่น บนใบพัดหรือบนรู (เช่น 12 รู – 30 องศา) เป็นต้น จำนวนตำแหน่งคงที่ต้องป้อนลงในช่องที่เหมาะสม หลังจากปรับสมดุลแล้ว โปรแกรมจะแบ่งตุ้มน้ำหนักออกเป็นสองส่วนโดยอัตโนมัติ และระบุจำนวนตำแหน่งที่จำเป็นในการกำหนดมวลที่ได้
• Trial weight mass – น้ำหนักทดลอง
• Leave trial weight in Plane1 / Plane2 – นำน้ำหนักทดลองออกหรือปล่อยทิ้งไว้เมื่อทำการสมดุล
• Mass mount radius, mm – รัศมีการติดตั้งน้ำหนักทดลองและแก้ไข
• Balancing tolerance – การป้อนหรือคำนวณค่าความคลาดเคลื่อนของความไม่สมดุลที่เหลือเป็น g-mm
• Use Polar Graph – ใช้กราฟเชิงขั้วเพื่อแสดงผลการปรับสมดุล
• Manual data input – การป้อนข้อมูลด้วยตนเองสำหรับการคำนวณน้ำหนักสมดุล
• Restore last session data – การกู้คืนข้อมูลการวัดของเซสชันล่าสุดในกรณีที่ไม่สามารถดำเนินการปรับสมดุลต่อได้

2 planes balancing. New rotor

การตั้งค่าระบบการวัด (การป้อนข้อมูลเริ่มต้น)

Input of the initial data for the New rotor balancing ใน "การปรับสมดุลสองระนาบ การตั้งค่า“.

In this case, in the “Influence coefficients” section, select the “New rotor” item.

Further, in the section “Trial weight mass“, you must select the unit of measurement of the mass of the trial weight – “Gram” or “Percent“.

เมื่อเลือกหน่วยวัด “Percentการคำนวณเพิ่มเติมทั้งหมดของมวลของน้ำหนักแก้ไขจะดำเนินการเป็นเปอร์เซ็นต์ที่สัมพันธ์กับมวลของน้ำหนักทดลอง

เมื่อเลือก “Gram” หน่วยวัด การคำนวณมวลของน้ำหนักที่ถูกต้องทั้งหมดจะดำเนินการเป็นกรัม จากนั้นให้ป้อนในช่องทางด้านขวาของข้อความ “Gram” the mass of trial weights that will be installed on the rotor.

Calculation of tolerance for residual imbalance (Balancing tolerance)

ความคลาดเคลื่อนของความไม่สมดุลตกค้าง (ความคลาดเคลื่อนของการปรับสมดุล) สามารถคำนวณได้ตามขั้นตอนที่อธิบายไว้ใน ISO 1940 Vibration ข้อกำหนดด้านคุณภาพของเครื่องชั่งสำหรับโรเตอร์ในสภาวะคงที่ (แข็ง) ส่วนที่ 1 ข้อกำหนดและการตรวจสอบความคลาดเคลื่อนของเครื่องชั่ง

Fig. 7.34. Balancing tolerance calculation window

Initial run (Run#0)

เมื่อทำการทรงตัวในสองระนาบใน “New rotorโหมด ” การปรับสมดุลต้องใช้การสอบเทียบ 3 รอบ และการทดสอบเครื่องปรับสมดุลอย่างน้อย 1 รอบ

การวัดการสั่นสะเทือนในช่วงเริ่มต้นเครื่องครั้งแรกจะดำเนินการใน “Two plane balance” หน้าต่างการทำงานใน “Run#0” section.

รูปที่ 7.35 ผลการวัดเมื่อทำการปรับสมดุลใน 2 ระนาบหลังการทำงานเริ่มต้น

To measure vibration parameters in the Run#0 ส่วนให้คลิกที่ “F7 – Run#0ปุ่ม ” (หรือกดปุ่ม F7 บนแป้นพิมพ์คอมพิวเตอร์)

ผลลัพธ์ของการวัดความเร็วโรเตอร์ (RPM) ค่า RMS (VО1, VО2) และเฟส (F1, F2) ของการสั่นสะเทือน 1x ปรากฏในหน้าต่างที่สอดคล้องกันของ Run#0 section.

Run#1.Trial mass in Plane1

Before starting to measure vibration parameters in the “Run#1.Trial mass in Plane1” section, you should stop the rotation of the rotor of the balancing machine and install a trial weight on it, the mass selected in the “Trial weight mass” section.

After this, it is necessary to turn on the rotation of the rotor of the balancing machine again and make sure that it has entered the operating mode.

To measure vibration parameters in the “Run # 1.Trial mass in Plane1” คลิกที่ส่วน “F7 – Run#1” button (or press the F7 key on the computer keyboard).

เมื่อเสร็จสิ้นกระบวนการวัดผลสำเร็จ คุณจะกลับไปที่แท็บผลการวัด

In this case, in the corresponding windows of the “Run#1. Trial mass in Plane1” section, the results of measuring the rotor speed (RPM), as well as the value of the components of the RMS (Vо1, Vо2) and phases (F1, F2) of 1x vibration.

“รัน # 2. มวลทดลองในระนาบที่ 2”

Before starting to measure vibration parameters in the section “Run # 2.Trial mass in Plane2“, you must perform the following steps:

• หยุดการหมุนของโรเตอร์ของเครื่องสมดุล;
• ถอดน้ำหนักทดลองที่ติดตั้งในระนาบที่ 1 ออก
• ติดตั้งน้ำหนักทดลองในระนาบที่ 2 มวลที่เลือกในส่วน “Trial weight mass“.

After this, turn on the rotation of the rotor of the balancing machine and make sure that it has entered the operating speed.

เพื่อเริ่มต้นการวัดการสั่นสะเทือนใน “Run # 2.Trial mass in Plane2” คลิกที่ส่วน “F7 – Run # 2” (หรือกดปุ่ม F7 บนแป้นพิมพ์คอมพิวเตอร์) จากนั้น “Resultแท็บ " เปิดขึ้น

In the case of using the Weight Attachment Method” – “Free positionsจอแสดงผลจะแสดงค่ามวล (M1, M2) และมุมการติดตั้ง (f1, f2) ของน้ำหนักแก้ไข

Fig. 7.36. Results of calculation of corrective weights – free position

รูปที่ 7.37 ผลการคำนวณน้ำหนักแก้ไข – ตำแหน่งอิสระ แผนภาพเชิงขั้ว

In the case of using the Weight Attachment Method-Fixed positions

รูปที่ 7.38 ผลการคำนวณน้ำหนักแก้ไขตำแหน่งคงที่

รูปที่ 7.39 ผลการคำนวณน้ำหนักแก้ไขตำแหน่งคงที่ แผนภาพเชิงขั้ว

กรณีใช้วิธีการติดน้ำหนัก” – “Circular groove“

รูปที่ 7.40 ผลการคำนวณน้ำหนักแก้ไข – ร่องวงกลม

RunC (Trim run)

After installing the correction weight on the balancing rotor it is necessary to carry out a RunC (trim) and evaluate the effectiveness of the performed balancing.

หากต้องการวัดพารามิเตอร์การสั่นสะเทือนในส่วน RunTrim (ตรวจสอบคุณภาพสมดุล) ให้คลิกที่ “F7 – RunTrim” button (or press the F7 key on the computer keyboard).

The results of measuring the rotor rotation frequency (RPM), as well as the value of the RMS component (Vо1) and phase (F1) of 1x vibration will be shown.

The “Resultแท็บ " ปรากฏทางด้านขวาของหน้าต่างการทำงานพร้อมตารางผลการวัด ซึ่งแสดงผลการคำนวณพารามิเตอร์ของน้ำหนักแก้ไขเพิ่มเติม

These weights can be added to corrective weights that are already installed on the rotor to compensate for residual imbalance.

In addition, the residual rotor unbalance achieved after balancing is displayed in the lower part of this window.

ในกรณีที่ค่าการสั่นสะเทือนที่เหลือและ/หรือความไม่สมดุลที่เหลือของโรเตอร์ที่สมดุลตรงตามข้อกำหนดความคลาดเคลื่อนที่กำหนดไว้ในเอกสารทางเทคนิค กระบวนการปรับสมดุลก็จะเสร็จสมบูรณ์

Otherwise, the balancing process may continue. This allows the method of successive approximations to correct possible errors that may occur during the installation (removal) of the corrective weight on a balanced rotor.

When continuing the balancing process on the balancing rotor, it is necessary to install (remove) additional corrective mass, the parameters of which are indicated in the “Result” window.

In the “Result” window there are two control buttons can be used – “F4-Inf.Coeff“, “F5 – Change correction planes“.

Influence coefficients (2 planes)

The “F4-Inf.Coeffปุ่ม ” (หรือปุ่มฟังก์ชัน F4 บนแป้นพิมพ์คอมพิวเตอร์) ใช้เพื่อดูและบันทึกค่าสัมประสิทธิ์การปรับสมดุลโรเตอร์ในหน่วยความจำคอมพิวเตอร์ ซึ่งคำนวณจากผลลัพธ์ของการเริ่มต้นการปรับเทียบสองครั้ง

เมื่อกดแล้ว “Influence coefficients (two planes)” หน้าต่างการทำงานจะปรากฏบนจอแสดงผลคอมพิวเตอร์ โดยจะแสดงค่าสัมประสิทธิ์การปรับสมดุลที่คำนวณจากผลลัพธ์ของการเริ่มต้นการสอบเทียบสามครั้งแรก

Fig. 7.41. Working window with balancing coefficients in 2 planes.

ในอนาคตเมื่อต้องปรับสมดุลเครื่องจักรประเภทนี้ จำเป็นต้องใช้ “Saved coeff.” โหมดและค่าสัมประสิทธิ์สมดุลที่เก็บไว้ในหน่วยความจำคอมพิวเตอร์

To save coefficients, click the “F9 – Save” button and go to the “Influence coefficients archive (2planes)” windows (see Fig. 7.42)

Fig. 7.42. The second page of the working window with balancing coefficients in 2 planes.

Change correction planes

The “F5 – Change correction planesปุ่ม " ใช้เมื่อต้องการเปลี่ยนตำแหน่งของระนาบการแก้ไข เมื่อจำเป็นต้องคำนวณมวลและมุมการติดตั้งน้ำหนักแก้ไขใหม่

This mode is primarily useful when balancing rotors of complex shape (for example, crankshafts).

เมื่อกดปุ่มนี้ หน้าต่างการทำงาน “Recalculation of correction weights mass and angle to other correction planes” จะปรากฏบนจอแสดงผลคอมพิวเตอร์

In this working window, you should select one of the 4 possible options by clicking corresponding picture.

ระนาบการแก้ไขดั้งเดิม (Н1 และ Н2) จะถูกทำเครื่องหมายด้วยสีเขียว และระนาบการแก้ไขใหม่ (K1 และ K2) ที่มีการนับใหม่ จะถูกทำเครื่องหมายด้วยสีแดง

จากนั้นใน “Calculation data” ส่วนนี้ ให้กรอกข้อมูลตามที่ร้องขอ ได้แก่:

• ระยะห่างระหว่างระนาบการแก้ไขที่สอดคล้องกัน (a, b, c)
• ค่าใหม่ของรัศมีการติดตั้งน้ำหนักแก้ไขบนโรเตอร์ (R1', R2')

After entering the data, you must press the button “F9-calculate“

ผลลัพธ์การคำนวณ (มวล M1, M2 และมุมการติดตั้งของน้ำหนักแก้ไข f1, f2) จะปรากฏในส่วนที่เกี่ยวข้องของหน้าต่างการทำงานนี้

รูปที่ 7.43 เปลี่ยนระนาบแก้ไข คำนวณมวลและมุมแก้ไขใหม่ไปยังระนาบแก้ไขอื่น

บันทึกค่าสัมประสิทธิ์สมดุลใน 2 ระนาบ

Saved coeff. balancing can be performed on a machine for which balancing coefficients have already been determined and saved in the computer memory.

การป้อนข้อมูลเริ่มต้นสำหรับการปรับสมดุลใหม่เริ่มต้นที่ “สมดุลสองระนาบ การตั้งค่าสมดุล“.

In this case, in the “Influence coefficients” section, select the “Saved coeff.” รายการ ในกรณีนี้ หน้าต่าง “Influence coefficients archive (2planes)” จะปรากฏขึ้น โดยจะเก็บค่าสัมประสิทธิ์สมดุลที่กำหนดไว้ก่อนหน้านี้ไว้

การเลื่อนดูตารางในคลังข้อมูลนี้โดยใช้ปุ่มควบคุม “►” หรือ “◄” คุณสามารถเลือกบันทึกที่ต้องการพร้อมค่าสัมประสิทธิ์สมดุลของเครื่องจักรที่เราสนใจ จากนั้น หากต้องการใช้ข้อมูลนี้ในการวัดปัจจุบัน ให้กดปุ่ม “F2 – OK” และกลับไปยังหน้าต่างการทำงานก่อนหน้า

Fig. 7.44. The second page of the working window with balancing coefficients in 2 planes.

หลังจากนั้นเนื้อหาของหน้าต่างอื่น ๆ ทั้งหมดของ “การปรับสมดุลใน 2 pl. แหล่งข้อมูล” จะถูกกรอกโดยอัตโนมัติ

Saved coeff. Balancing

“Saved coeff.การปรับสมดุลต้องเริ่มปรับจูนเพียงครั้งเดียวและเริ่มทดสอบเครื่องปรับสมดุลอย่างน้อยหนึ่งครั้ง

Vibration measurement at the tuning start (Run # 0) ของเครื่องจักรจะดำเนินการใน “Balancing in 2 planes” หน้าต่างการทำงานพร้อมตารางผลการปรับสมดุลใน Run # 0 section.

To measure vibration parameters in the Run # 0 ส่วนนี้ให้คลิกปุ่ม “F7 – Run#0” button (or press the F7 key on the computer keyboard).

The results of measuring the rotor speed (RPM), as well as the value of the components of the RMS (VО1, VО2) and phases (F1, F2) of the 1x vibration appear in the corresponding fields of the Run # 0 section.

At the same time, the “Resultแท็บ " จะเปิดขึ้น ซึ่งจะแสดงผลลัพธ์ของการคำนวณพารามิเตอร์ของน้ำหนักแก้ไขที่ต้องติดตั้งบนโรเตอร์เพื่อชดเชยความไม่สมดุล

นอกจากนี้ ในกรณีที่ใช้ระบบพิกัดเชิงขั้ว จอภาพจะแสดงค่ามวลและมุมการติดตั้งของน้ำหนักแก้ไข

In the case of decomposition of corrective weights on the blades, the numbers of the blades of the balancing rotor and the mass of weight that need to be installed on them are displayed.

Further, the balancing process is carried out in accordance with the recommendations set out in section 7.6.1.2. for primary balancing.

การกำจัดความเยื้องศูนย์ของแกนหมุน (การปรับสมดุลดัชนี) – สองระนาบ

If during balancing the rotor is installed in a cylindrical mandrel, then the eccentricity of the mandrel may introduce an additional error. To eliminate this error, the rotor should be deployed in the mandrel 180 degrees and carry out an additional start. This is called index balancing.

To carry out index balancing, a special option is provided in the Balanset-1A program. When checked Mandrel eccentricity elimination an additional RunEcc section appears in the balancing window.

Fig. 7.45. The working window for Index balancing.

After running Run # 2 (Trial mass Plane 2), a window will appear

Fig. 7.46. Attention windows

หลังจากติดตั้งโรเตอร์ด้วยการหมุน 180° แล้ว จะต้องดำเนินการ Run Ecc ให้เสร็จสมบูรณ์ โปรแกรมจะคำนวณความไม่สมดุลที่แท้จริงของโรเตอร์โดยอัตโนมัติโดยไม่กระทบต่อความเยื้องศูนย์ของแกนหมุน

7.6 โหมดแผนภูมิ

การทำงานในโหมด "แผนภูมิ" เริ่มต้นจากหน้าต่างเริ่มต้น (ดูรูปที่ 7.1) โดยการกด "F8 – แผนภูมิ” จากนั้นจะเปิดหน้าต่าง “การวัดการสั่นสะเทือนในสองช่อง แผนภูมิ” (ดูรูปที่ 7.19)

รูปที่ 7.47 หน้าต่างการทำงาน “การวัดการสั่นสะเทือนในสองช่อง แผนภูมิ”

While working in this mode it is possible to plot four versions of vibration chart.

The first version allows to get a timeline function of the overall vibration (of vibration velocity) on the first and second measuring channels.

The second version allows you to get graphs of vibration (of vibration velocity), which occurs on rotation frequency and its higher harmonical components.

These graphs are obtained as a result of the synchronous filtering of the overall vibration time function.

The third version provides vibration charts with the results of the harmonical analysis.

The fourth version allows to get a vibration chart with the results of the spectrum analysis.

แผนภูมิการสั่นสะเทือนโดยรวม

To plot a overall vibration chart in the operating window “Measurement of vibration on two channels. Charts” จำเป็นต้องเลือกโหมดการทำงาน”overall vibration” by clicking the appropriate button. Then set the measurement of vibration in the box “Duration, in seconds,” by clicking on the button «▼» and select from the drop-down list the desired duration of the measurement process, which may be equal to 1, 5, 10, 15 or 20 seconds;

เมื่อพร้อมแล้วให้กด (คลิก) “F9กดปุ่ม "วัด" จากนั้นกระบวนการวัดการสั่นสะเทือนจะเริ่มพร้อมกันในสองช่อง

After completion of the measurement process in the operating window appear charts of time function of the overall vibration of the first (red) and the second (green) channels (see. Fig. 7.47).

On these charts time is plotted on X-axis and the amplitude of the vibration velocity (mm/sec) is plotted on Y-axis.

รูปที่ 7.48 หน้าต่างการทำงานสำหรับเอาต์พุตของฟังก์ชันเวลาของแผนภูมิการสั่นสะเทือนโดยรวม

There are also marks (blue-colored) in these graphs connecting charts of overall vibration with the rotation frequency of the rotor. In addition, each mark indicates beginning (end) of the next revolution of the rotor.

In need of the scale change of the chart on X-axis the slider, pointed by an arrow on fig. 7.20, can be used.

แผนภูมิการสั่นสะเทือน 1x

To plot a 1x vibration chart in the operating window “Measurement of vibration on two channels. Charts” จำเป็นต้องเลือกโหมดการทำงาน”1x vibration” โดยการคลิกปุ่มที่เหมาะสม

จากนั้นจะปรากฏหน้าต่างการทำงาน “1x vibration”

กด (คลิก) “F9กดปุ่ม "วัด" จากนั้นกระบวนการวัดการสั่นสะเทือนจะเริ่มพร้อมกันในสองช่อง

รูปที่ 7.49 หน้าต่างการทำงานสำหรับเอาต์พุตของแผนภูมิการสั่นสะเทือน 1x

After completion of the measurement process and mathematical calculation of results (synchronous filtering of the time function of the overall vibration) on display in the main window on a period equal to one revolution of the rotor appear charts of the 1x vibration on two channels.

In this case, a chart for the first channel is depicted in red and for the second channel in green. On these charts angle of the rotor revolution is plotted (from mark to mark) on X-axis and the amplitude of the vibration velocity (mm/sec) is plotted on Y-axis.

นอกจากนี้ในส่วนบนของหน้าต่างการทำงาน (ทางด้านขวาของปุ่ม “F9 – วัด“) ค่าตัวเลขของการวัดการสั่นสะเทือนของทั้งสองช่องทาง คล้ายกับที่เราได้รับใน “Vibration meter” mode, are displayed.

In particular: RMS value of the overall vibration (V1s, V2s), the magnitude of RMS (V1o, V2o) and phase (Fi, Fj) of the 1x vibration and rotor speed (Nrev).

แผนภูมิการสั่นสะเทือนพร้อมผลการวิเคราะห์ฮาร์มอนิก

การพล็อตแผนภูมิด้วยผลลัพธ์ของการวิเคราะห์ฮาร์มอนิกในหน้าต่างปฏิบัติการ “Measurement of vibration on two channels. Charts” จำเป็นต้องเลือกโหมดการทำงาน”Harmonical analysis” โดยการคลิกปุ่มที่เหมาะสม

จากนั้นจะปรากฏหน้าต่างการทำงานสำหรับการส่งออกแผนภูมิฟังก์ชันชั่วคราวและสเปกตรัมของลักษณะฮาร์มอนิกของการสั่นสะเทือนที่มีคาบเท่ากับหรือคูณกับความถี่การหมุนของโรเตอร์พร้อมกัน

รูปที่ 7.50 ฮาร์มอนิกของหน้าต่างการทำงานของการสั่นสะเทือน 1x

เมื่อพร้อมแล้วให้กด (คลิก) “F9กดปุ่ม "วัด" จากนั้นกระบวนการวัดการสั่นสะเทือนจะเริ่มพร้อมกันในสองช่อง

หลังจากเสร็จสิ้นกระบวนการวัดผล ในหน้าต่างการทำงานจะปรากฏแผนภูมิฟังก์ชันเวลา (แผนภูมิด้านบน) และฮาร์โมนิกส์ของการสั่นสะเทือน 1 เท่า (แผนภูมิด้านล่าง)

The number of harmonic components is plotted on X-axis and RMS of the vibration velocity (mm/sec) is plotted on Y-axis.

แผนภูมิโดเมนเวลาและสเปกตรัมการสั่นสะเทือน

ในการพล็อตแผนภูมิสเปกตรัม ให้ใช้ “F5-สเปกตรัมแท็บ:

จากนั้นจะปรากฏหน้าต่างปฏิบัติการสำหรับการส่งออกแผนภูมิคลื่นและสเปกตรัมของการสั่นสะเทือนพร้อมกัน

รูปที่ 7.51 หน้าต่างการทำงานสำหรับเอาต์พุตของสเปกตรัมการสั่นสะเทือน

เมื่อพร้อมแล้วให้กด (คลิก) “F9กดปุ่ม "วัด" จากนั้นกระบวนการวัดการสั่นสะเทือนจะเริ่มพร้อมกันในสองช่อง

หลังจากเสร็จสิ้นกระบวนการวัดผล จะปรากฏแผนภูมิฟังก์ชันเวลา (แผนภูมิด้านบน) และสเปกตรัมของการสั่นสะเทือน (แผนภูมิด้านล่าง) ในหน้าต่างการทำงาน

The vibration frequency is plotted on X-axis and RMS of the vibration velocity (mm/sec) is plotted on Y-axis.

In this case, a chart for the first channel is depicted in red and for the second channel in green.

8. คำแนะนำทั่วไปเกี่ยวกับการใช้งานและการบำรุงรักษาอุปกรณ์

8.1 การสร้างสมดุลเกณฑ์คุณภาพ (มาตรฐาน ISO 2372)

คุณภาพของการถ่วงดุลสามารถประเมินได้โดยใช้ระดับการสั่นสะเทือนที่กำหนดโดยมาตรฐาน ISO 2372 ตารางด้านล่างแสดงระดับการสั่นสะเทือนที่ยอมรับได้สำหรับเครื่องจักรประเภทต่างๆ:

หมายเหตุ: ค่าเหล่านี้เป็นเพียงแนวทางสำหรับการประเมินคุณภาพการปรับสมดุล โปรดอ้างอิงข้อมูลจำเพาะของผู้ผลิตอุปกรณ์เฉพาะและมาตรฐานที่เกี่ยวข้องสำหรับการใช้งานของคุณเสมอ

8.2 ข้อกำหนดการบำรุงรักษา

ภาคผนวก 1. การปรับสมดุลโรเตอร์

โรเตอร์คือตัวที่หมุนรอบแกนหนึ่งและยึดไว้ด้วยพื้นผิวรับน้ำหนักในส่วนรองรับ พื้นผิวรับน้ำหนักของโรเตอร์จะถ่ายโอนน้ำหนักไปยังส่วนรองรับผ่านตลับลูกปืนแบบกลิ้งหรือแบบเลื่อน คำว่า "พื้นผิวรับน้ำหนัก" หมายถึงพื้นผิวของเจอร์นัล* หรือพื้นผิวที่แทนที่เจอร์นัล

*สมุดบันทึก (Zapfen ในภาษาเยอรมัน แปลว่า “สมุดบันทึก” หรือ “หมุด”) คือส่วนหนึ่งของเพลาหรือแกน ที่ได้รับการรองรับโดยที่ยึด (กล่องตลับลูกปืน)

fig.1 Rotor and centrifugal forces.

In a perfectly balanced rotor, its mass is distributed symmetrically regarding the axis of the rotation. This means that any element of the rotor can correspond to another element located symmetrically in a relation to the axis of the rotation. During rotation, each rotor element acts upon by a centrifugal force directed in the radial direction (perpendicular to the axis of the rotor rotation). In a balanced rotor, the centrifugal force influencing any element of the rotor is balanced by the centrifugal force that influences the symmetrical element. For example, elements 1 and 2 (shown in fig.1 and colored in green) are influenced by centrifugal forces F1 and F2: equal in value and absolutely opposite in directions. This is true for all symmetrical elements of the rotor and thus the total centrifugal force influencing the rotor is equal to 0 the rotor is balanced. But if the symmetry of the rotor is broken (in Figure 1, the asymmetric element is marked in red), then the unbalanced centrifugal force F3 begins to act on the rotor.

เมื่อหมุน แรงนี้จะเปลี่ยนทิศทางไปพร้อมกับการหมุนของโรเตอร์ ภาระพลวัตที่เกิดจากแรงนี้จะถูกถ่ายโอนไปยังตลับลูกปืน ซึ่งนำไปสู่การสึกหรอที่เร็วขึ้น นอกจากนี้ ภายใต้อิทธิพลของแรงแปรผันนี้ ยังทำให้เกิดการเสียรูปเป็นวัฏจักรของส่วนรองรับและฐานรากที่โรเตอร์ยึดติดอยู่ ซึ่งก่อให้เกิดการสั่นสะเทือน เพื่อขจัดความไม่สมดุลของโรเตอร์และการสั่นสะเทือนที่เกิดขึ้น จำเป็นต้องปรับสมดุลมวลเพื่อคืนความสมมาตรของโรเตอร์

Rotor balancing is an operation to eliminate imbalance by adding balancing masses.

The task of balancing is to find the value and places (angle) of the installation of one or more balancing masses.

ประเภทของโรเตอร์และความไม่สมดุล

Considering the strength of the rotor material and the magnitude of the centrifugal forces influencing it, the rotors can be divided into two types: rigid and flexible.

โรเตอร์แบบแข็งภายใต้สภาวะการทำงานภายใต้อิทธิพลของแรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลางอาจเกิดการเสียรูปเล็กน้อย แต่สามารถละเลยอิทธิพลของการเสียรูปนี้ในการคำนวณได้

Deformation of flexible rotors on the other hand should never be neglected. The deformation of flexible rotors complicates the solution for the balancing problem and requires the use of some other mathematical models in comparison with the task of balancing rigid rotors. It is important to mention that the same rotor at low speeds of rotation can behave like rigid one and at high speeds it will behave like flexible one. Further on we will consider the balancing of rigid rotors only.

ความไม่สมดุลสามารถแบ่งได้สองประเภทตามการกระจายตัวของมวลที่ไม่สมดุลตลอดความยาวของโรเตอร์ คือ ความไม่สมดุลแบบคงที่และแบบไดนามิก เช่นเดียวกับการปรับสมดุลโรเตอร์แบบคงที่และแบบไดนามิก

The static imbalance of the rotor occurs without the rotation of the rotor. In other words, it is quiescent when the rotor is under the influence of gravity and in addition it turns the “heavy point” down. An example of a rotor with the static imbalance is presented in Fig.2

Fig.2

The dynamic imbalance occurs only when the rotor spins.

An example of a rotor with the dynamic imbalance is presented in Fig.3.

Fig.3. Dynamic imbalance of rotor – couple of the centrifugal forces

ในกรณีนี้ มวล M1 และ M2 ที่ไม่สมดุลจะอยู่ในตำแหน่งที่แตกต่างกันตามความยาวของโรเตอร์ ในตำแหน่งคงที่ กล่าวคือ เมื่อโรเตอร์ไม่หมุน โรเตอร์อาจได้รับอิทธิพลจากแรงโน้มถ่วงเพียงอย่างเดียว ดังนั้นมวลจึงสมดุลกัน ในพลศาสตร์ เมื่อโรเตอร์หมุน มวล M1 และ M2 จะเริ่มได้รับอิทธิพลจากแรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลาง FЎ1 และ FЎ2 แรงเหล่านี้มีค่าเท่ากันและมีทิศทางตรงกันข้าม อย่างไรก็ตาม เนื่องจากแรงทั้งสองอยู่ในตำแหน่งที่แตกต่างกันตามความยาวของเพลาและไม่อยู่ในแนวเดียวกัน แรงเหล่านี้จึงไม่ชดเชยซึ่งกันและกัน แรงของ FЎ1 และ FЎ2 ก่อให้เกิดโมเมนต์ที่กระทำต่อโรเตอร์ นั่นคือเหตุผลที่ความไม่สมดุลนี้จึงมีอีกชื่อหนึ่งว่า "โมเมนทารี" ดังนั้น แรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลางที่ไม่ได้รับการชดเชยจะกระทำต่อส่วนรองรับตลับลูกปืน ซึ่งอาจมากกว่าแรงที่เราใช้อย่างมาก และยังลดอายุการใช้งานของตลับลูกปืนอีกด้วย

Since this type of imbalance occurs only in dynamics during the rotor spinning, thus it is called dynamic. It can not be eliminated in the static balancing (or so called “on the knives”) or in any other similar ways. To eliminate the dynamic imbalance, it is necessary to set two compensating weights that will create a moment equal in value and opposite in direction to the moment arising from the masses of M1 and M2. Compensating masses do not necessarily have to be installed opposite to the masses M1 and M2 and be equal to them in value. The most important thing is that they create a moment that fully compensates right at the moment of imbalance.

โดยทั่วไป มวล M1 และ M2 อาจไม่เท่ากัน ดังนั้นจึงเกิดความไม่สมดุลแบบสถิตและแบบไดนามิกร่วมกัน ในทางทฤษฎีพิสูจน์แล้วว่า การกำจัดความไม่สมดุลของโรเตอร์แบบแข็งนั้น จำเป็นต้องติดตั้งตุ้มน้ำหนักสองอันที่เว้นระยะห่างตลอดความยาวของโรเตอร์อย่างเพียงพอ ตุ้มน้ำหนักเหล่านี้จะชดเชยทั้งโมเมนต์ที่เกิดจากความไม่สมดุลแบบไดนามิกและแรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลางที่เกิดจากความไม่สมมาตรของมวลเทียบกับแกนโรเตอร์ (ความไม่สมดุลแบบสถิต) ตามปกติแล้ว ความไม่สมดุลแบบไดนามิกมักพบในโรเตอร์แบบยาว เช่น เพลา และแบบสถิตสำหรับโรเตอร์แบบแคบ อย่างไรก็ตาม หากโรเตอร์แบบแคบติดตั้งเอียงไปตามแนวแกน หรือที่แย่กว่านั้นคือเสียรูป (หรือที่เรียกว่า "อาการสั่นของล้อ") ในกรณีนี้ การกำจัดความไม่สมดุลแบบไดนามิกจะทำได้ยาก (ดูรูปที่ 4) เนื่องจากการตั้งค่าตุ้มน้ำหนักที่ถูกต้องเพื่อสร้างโมเมนต์ชดเชยที่ถูกต้องนั้นทำได้ยาก

Fig.4 Dynamic balancing of the wobbling wheel

Since the narrow rotor shoulder creates a short moment, it may require correcting weights of a large mass. But at the same time there is an additional so-called “induced imbalance” associated with the deformation of the narrow rotor under the influence of centrifugal forces from the correcting masses.

See the example:

” Methodical instructions on rigid rotors balancing” ISO 1940-1:2003 Mechanical vibration – Balance quality requirements for rotors in a constant (rigid) state – Part 1: Specification and verification of balance tolerances

This is visible for narrow fan wheels, which, in addition to the power imbalance, also influences an aerodynamic imbalance. And it is important to bear in mind that the aerodynamic imbalance, in fact the aerodynamic force, is directly proportional to the angular velocity of the rotor, and to compensate it, the centrifugal force of the correcting mass is used, which is proportional to the square of the angular velocity. Therefore, the balancing effect may only occur at a specific balancing frequency. At other speeds there would be an additional gap. The same can be said about electromagnetic forces in an electromagnetic motor, which are also proportional to the angular velocity. In other words it is impossible to eliminate all causes of vibration of the mechanism by any means of balancing.

พื้นฐานของการสั่นสะเทือน

การสั่นสะเทือนเป็นปฏิกิริยาของการออกแบบกลไกต่อผลของแรงกระตุ้นแบบวนซ้ำ แรงนี้อาจมีลักษณะที่แตกต่างกันออกไป

• แรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลางที่เกิดจากความไม่สมดุลของโรเตอร์เป็นแรงที่ไม่ได้รับการชดเชยซึ่งส่งผลต่อ “จุดหนัก” โดยเฉพาะอย่างยิ่งแรงนี้และแรงสั่นสะเทือนที่เกิดจากแรงนี้จะถูกกำจัดออกไปด้วยการปรับสมดุลของโรเตอร์
• แรงที่กระทำต่อกัน ซึ่งมีลักษณะเป็น “รูปทรงเรขาคณิต” และเกิดจากความผิดพลาดในการผลิตและการติดตั้งชิ้นส่วนที่จับคู่ แรงเหล่านี้อาจเกิดขึ้นได้ เช่น ความไม่กลมของแกนเพลา ความผิดพลาดในรูปทรงฟันเฟือง ความเป็นคลื่นของรางขับตลับลูกปืน การจัดแนวเพลาที่จับคู่ไม่ถูกต้อง เป็นต้น ในกรณีที่คอเพลาไม่กลม แกนเพลาจะเลื่อนไปตามมุมการหมุนของเพลา แม้ว่าการสั่นสะเทือนนี้จะเกิดขึ้นที่ความเร็วรอบโรเตอร์ แต่แทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะขจัดปัญหานี้ด้วยการปรับสมดุล
• Aerodynamic forces arising from the rotation of the impeller fans and other blade mechanisms. Hydrodynamic forces arising from the rotation of hydraulic pump impellers, turbines, etc.
• แรงแม่เหล็กไฟฟ้าที่เกิดจากการทำงานของเครื่องจักรไฟฟ้า อันเป็นผลจากความไม่สมมาตรของขดลวดโรเตอร์ การมีขดลวดลัดวงจร เป็นต้น

The magnitude of vibration (for example, its amplitude AB) depends not only on the magnitude of the excitation force Fт acting on the mechanism with the circular frequency ω, but also on the stiffness k of the structure of the mechanism, its mass m, and damping coefficient C.

Various types of sensors can be used to measure vibration and balance mechanisms, including:

• absolute vibration sensors designed to measure vibration acceleration (accelerometers) and vibration velocity sensors;
• เซ็นเซอร์วัดการสั่นสะเทือนแบบสัมพันธ์กันกระแสวนหรือแบบคาปาซิทีฟ ออกแบบมาเพื่อวัดการสั่นสะเทือน

In some cases (when the structure of the mechanism allows it) sensors of force can also be used to examine its vibration weight.

Particularly, they are widely used to measure the vibration weight of the supports of hardbearing balancing machines.

Therefore vibration is the reaction of the mechanism to the influence of external forces. The amount of vibration depends not only on the magnitude of the force acting on the mechanism, but also on the rigidity of the mechanism. Two forces with the same magnitude can lead to different vibrations. In mechanisms with a rigid support structure, even with the small vibration, the bearing units can be significantly influenced by dynamic weights. Therefore, when balancing mechanisms with stiff legs apply the force sensors, and vibration (vibro accelerometers). Vibration sensors are only used on mechanisms with relatively pliable supports, right when the action of unbalanced centrifugal forces leads to a noticeable deformation of the supports and vibration. Force sensors are used in rigid supports even when significant forces arising from imbalance do not lead to significant vibration.

ความสั่นพ้องของโครงสร้าง

We have previously mentioned that rotors are divided into rigid and flexible. The rigidity or flexibility of the rotor should not be confused with the stiffness or mobility of the supports (foundation) on which the rotor is located. The rotor is considered rigid when its deformation (bending) under the action of centrifugal forces can be neglected. The deformation of the flexible rotor is relatively large: it cannot be neglected.

ในบทความนี้ เราจะศึกษาเฉพาะการปรับสมดุลของโรเตอร์แบบแข็ง โรเตอร์แบบแข็ง (ไม่เสียรูป) ในทางกลับกันสามารถตั้งอยู่บนฐานรองรับแบบแข็งหรือแบบเคลื่อนที่ได้ (แบบอ่อน) ได้ เป็นที่ชัดเจนว่าความแข็ง/ความคล่องตัวของฐานรองรับนี้สัมพันธ์กันโดยขึ้นอยู่กับความเร็วรอบของโรเตอร์และขนาดของแรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลางที่เกิดขึ้น ขอบทั่วไปคือความถี่ของการสั่นอิสระของฐานรองรับ/ฐานรากของโรเตอร์ สำหรับระบบเครื่องกล รูปร่างและความถี่ของการสั่นอิสระถูกกำหนดโดยมวลและความยืดหยุ่นขององค์ประกอบต่างๆ ในระบบเครื่องกล กล่าวคือ ความถี่ของการสั่นตามธรรมชาติเป็นลักษณะภายในของระบบเครื่องกลและไม่ขึ้นอยู่กับแรงภายนอก เมื่อฐานรองรับเบี่ยงเบนออกจากสภาวะสมดุล ฐานรองรับมักจะกลับสู่ตำแหน่งสมดุลเนื่องจากความยืดหยุ่น แต่เนื่องจากความเฉื่อยของโรเตอร์ขนาดใหญ่ กระบวนการนี้จึงมีลักษณะของการสั่นแบบหน่วง การสั่นเหล่านี้คือการสั่นของระบบโรเตอร์-ฐานรองรับ ความถี่ของมันขึ้นอยู่กับอัตราส่วนของมวลโรเตอร์และความยืดหยุ่นของตัวรองรับ

When the rotor begins to rotate and the frequency of its rotation approaches the frequency of its own oscillations, the vibration amplitude increases sharply, which can even lead to the destruction of the structure.

There is a phenomenon of mechanical resonance. In the resonance region, a change in the speed of rotation by 100 rpm can lead to an increase in a vibration tenfold. In this case (in the resonance region) the vibration phase changes by 180°.

หากการออกแบบกลไกไม่ดีพอ และความเร็วการทำงานของโรเตอร์ใกล้เคียงกับความถี่ธรรมชาติของการสั่น กลไกก็จะทำงานไม่ได้เนื่องจากการสั่นสะเทือนที่สูงเกินกว่าจะยอมรับได้ วิธีการปรับสมดุลแบบมาตรฐานก็ใช้ไม่ได้เช่นกัน เนื่องจากพารามิเตอร์จะเปลี่ยนแปลงอย่างมากแม้ความเร็วในการหมุนจะเปลี่ยนแปลงเพียงเล็กน้อย แม้จะมีการใช้วิธีการเฉพาะทางในการปรับสมดุลแบบเรโซแนนซ์ แต่บทความนี้ไม่ได้อธิบายไว้อย่างชัดเจน คุณสามารถกำหนดความถี่ของการสั่นตามธรรมชาติของกลไกได้เมื่อเกิดการวิ่งออก (เมื่อโรเตอร์ปิดอยู่) หรือโดยการกระแทกด้วยการวิเคราะห์สเปกตรัมของการตอบสนองของระบบต่อแรงกระแทกในภายหลัง “Balanset-1” ช่วยให้สามารถกำหนดความถี่ธรรมชาติของโครงสร้างเชิงกลได้ด้วยวิธีการเหล่านี้

For mechanisms whose operating speed is higher than the resonance frequency, that is, operating in the resonant mode, supports are considered as mobile ones and vibration sensors are used to measure, mainly vibration accelerometers that measure the acceleration of structural elements. For mechanisms operating in hard bearing mode, supports are considered as rigid. In this case, force sensors are used.

แบบจำลองเชิงเส้นและไม่เชิงเส้นของระบบกลไก

Mathematical models (linear) are used for calculations when balancing rigid rotors. The linearity of the model means that one model is directly proportionally (linearly) dependent on the other. For example, if the uncompensated mass on the rotor is doubled, then the vibration value will be doubled correspondingly. For rigid rotors you can use a linear model because such rotors are not deformed. It is no longer possible to use a linear model for flexible rotors. For a flexible rotor, with an increase of the mass of a heavy point during rotation, an additional deformation will occur, and in addition to the mass, the radius of the heavy point will also increase. Therefore, for a flexible rotor, the vibration will more than double, and the usual calculation methods will not work. Also, a violation of the linearity of the model can lead to a change in the elasticity of the supports at their large deformations, for example, when small deformations of the supports work some structural elements, and when large in the work include other structural elements. Therefore it is impossible to balance the mechanisms that are not fixed at the base, and, for example, are simply established on a floor. With significant vibrations, the unbalance force can detach the mechanism from the floor, thereby significantly changing the stiffness characteristics of the system. The engine legs must be securely fastened, bolted fasteners tightened, the thickness of the washers must provide sufficient rigidity, etc. With broken bearings, a significant displacement of the shaft and its impacts is possible, which will also lead to a violation of linearity and the impossibility of carrying out high-quality balancing.

Methods and devices for balancing

As mentioned above, balancing is the process of combining the main Central axis of inertia with the axis of rotation of the rotor.

The specified process can be executed in two ways.

The first method involves the processing of the rotor axles, which is performed in such a way that the axis passing through the centers of the section of the axles with the main Central axis of inertia of the rotor. This technique is rarely used in practice and will not be discussed in detail in this article.

The second (most common) method involves moving, installing or removing corrective masses on the rotor, which are placed in such a way that the axis of inertia of the rotor is as close as possible to the axis of its rotation.

Moving, adding or removing corrective masses during balancing can be done using a variety of technological operations, including: drilling, milling, surfacing, welding, screwing or unscrewing screws, burning with a laser beam or electron beam, electrolysis, electromagnetic welding, etc.

The balancing process can be performed in two ways:

• ชุดโรเตอร์สมดุล (ในตลับลูกปืนของตัวเอง)
• การปรับสมดุลโรเตอร์บนเครื่องปรับสมดุล

To balance the rotors in their own bearings we usually use specialized balancing devices (kits), which allows us to measure the vibration of the balanced rotor at the speed of its rotation in a vector form, i.e. to measure both the amplitude and phase of vibration.

Currently, these devices are manufactured on the basis of microprocessor technology and (in addition to the measurement and analysis of vibration) provide automated calculation of the parameters of corrective weights that must be installed on the rotor to compensate its imbalance.

These devices include:

• หน่วยวัดและคำนวณที่สร้างขึ้นโดยใช้คอมพิวเตอร์หรือตัวควบคุมทางอุตสาหกรรม
• เซ็นเซอร์ตรวจจับการสั่นสะเทือน 2 ตัว (หรือมากกว่า)
• เซนเซอร์มุมเฟส;
• อุปกรณ์สำหรับติดตั้งเซ็นเซอร์ภายในโรงงาน;
• ซอฟต์แวร์เฉพาะทางที่ออกแบบมาเพื่อทำการวัดค่าพารามิเตอร์ความไม่สมดุลของโรเตอร์แบบครบรอบในระนาบแก้ไขหนึ่ง ระนาบสองระนาบหรือมากกว่า

For balancing rotors on balancing machines in addition to a specialized balancing device (measuring system of the machine) it is required to have an “unwinding mechanism” designed to install the rotor on the supports and ensure its rotation at a fixed speed.

Currently, the most common balancing machines exist in two types:

• สั่นพ้องมากเกินไป (พร้อมตัวรองรับที่ยืดหยุ่น)
• การรับน้ำหนักที่แข็ง (โดยมีตัวรองรับที่แข็งแรง)

Over-resonant machines have a relatively pliable supports, made, for example, on the basis of the flat springs.

The natural oscillation frequency of these supports is usually 2-3 times lower than the speed of the balanced rotor, which is mounted on them.

Vibration sensors (accelerometers, vibration velocity sensors, etc.) are usually used to measure the vibration of the supports of a resonant machine.

In the hardbearing balancing machines are used relatively-rigid supports, natural oscillation frequencies of which should be 2-3 times higher than the speed of the balanced rotor.

Force sensors are usually used to measure the vibration weight on the supports of the machine.

The advantage of the hard bearing balancing machines is that they can be balanced at relatively low rotor speeds (up to 400-500 rpm), which greatly simplifies the design of the machine and its foundation, as well as increases the productivity and safety of balancing.

Balancing technique

Balancing is the subject to technically serviceable mechanisms, the design of which ensures the absence of resonances at the operating speed, securely fixed on the foundation, installed in serviceable bearings.

The main task of balancing is to find the mass and the place (angle) of installation of compensating weights, which are balanced by centrifugal forces.

As mentioned above, for rigid rotors it is generally necessary and sufficient to install two compensating weights. This will eliminate both the static and dynamic rotor imbalance. A general scheme of the vibration measurement during balancing looks like the following:

fig.5 Dynamic balancing – correction planes and measure points

Vibration sensors are installed on the bearing supports at points 1 and 2. The speed mark is fixed right on the rotor, a reflective tape is glued usually. The speed mark is used by the laser tachometer to determine the speed of the rotor and the phase of the vibration signal.

รูปที่ 6 การติดตั้งเซ็นเซอร์ระหว่างการปรับสมดุลในสองระนาบโดยใช้ Balanset-1
1,2-vibration sensors, 3-phase, 4- USB measuring unit, 5-laptop

In most cases, dynamic balancing is carried out by the method of three starts. This method is based on the fact that test weights of an already-known mass are installed on the rotor in series in 1 and 2 planes; so the masses and the place of installation of balancing weights are calculated based on the results of changing the vibration parameters.

ตำแหน่งติดตั้งตุ้มน้ำหนักเรียกว่าระนาบแก้ไข โดยทั่วไป ระนาบแก้ไขจะถูกเลือกในบริเวณที่รองรับตลับลูกปืนซึ่งโรเตอร์ติดตั้งอยู่

การสั่นสะเทือนเริ่มต้นจะถูกวัดในตอนเริ่มต้นครั้งแรก จากนั้นจะติดตั้งตุ้มน้ำหนักทดลองที่มีมวลที่ทราบค่าแล้วลงบนโรเตอร์ใกล้กับจุดรองรับด้านใดด้านหนึ่ง จากนั้นจะเริ่มต้นครั้งที่สอง และวัดค่าพารามิเตอร์การสั่นสะเทือนที่ควรเปลี่ยนแปลงเนื่องจากการติดตั้งตุ้มน้ำหนักทดลอง จากนั้นจะถอดตุ้มน้ำหนักทดลองในระนาบแรกออกและติดตั้งในระนาบที่สอง การเริ่มต้นครั้งที่สามจะวัดค่าพารามิเตอร์การสั่นสะเทือน เมื่อถอดตุ้มน้ำหนักทดลองออก โปรแกรมจะคำนวณมวลและตำแหน่ง (มุม) ของการติดตั้งตุ้มน้ำหนักถ่วงโดยอัตโนมัติ

The point in setting up test weights is to determine how the system responds to the imbalance change. When we know the masses and the location of the sample weights, the program can calculate the so-called influence coefficients, showing how the introduction of a known imbalance affects the vibration parameters. The coefficients of influence are the characteristics of the mechanical system itself and depend on the stiffness of the supports and the mass (inertia) of the rotor-support system.

For the same type of mechanisms of the same design, the coefficients of influence will be similar. You can save them in your computer memory and use them afterwards for balancing the same type of mechanisms without carrying out test runs, which greatly improves the performance of the balancing. We should also note that the mass of test weights should be chosen as such so that the vibration parameters vary markedly when installing test weights. Otherwise, the error in calculating the coefficients of the affect increases and the quality of balancing deteriorates.

คู่มืออุปกรณ์ Balanset-1 มีสูตรที่ช่วยให้คุณคำนวณมวลของน้ำหนักทดลองโดยประมาณ โดยขึ้นอยู่กับมวลและความเร็วในการหมุนของโรเตอร์ที่สมดุล ดังที่เห็นได้จากรูปที่ 1 แรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลางจะกระทำในแนวรัศมี คือ ตั้งฉากกับแกนโรเตอร์ ดังนั้น ควรติดตั้งเซ็นเซอร์ตรวจจับการสั่นสะเทือนโดยให้แกนความไวของเซ็นเซอร์หันไปในแนวรัศมีด้วย โดยปกติแล้ว ความแข็งของฐานรากในแนวนอนจะน้อยกว่า ดังนั้นการสั่นสะเทือนในแนวนอนจึงสูงกว่า ดังนั้น เพื่อเพิ่มความไวของเซ็นเซอร์ ควรติดตั้งเซ็นเซอร์โดยให้แกนความไวของเซ็นเซอร์หันไปในแนวนอนด้วย แม้ว่าจะไม่มีความแตกต่างพื้นฐาน นอกจากการสั่นสะเทือนในแนวรัศมีแล้ว จำเป็นต้องควบคุมการสั่นสะเทือนในแนวแกนตามแนวแกนของโรเตอร์ด้วย การสั่นสะเทือนนี้มักไม่ได้เกิดจากความไม่สมดุล แต่เกิดจากสาเหตุอื่นๆ ส่วนใหญ่เกิดจากการวางแนวที่ไม่ถูกต้องและการวางแนวที่ไม่ถูกต้องของเพลาที่เชื่อมต่อผ่านข้อต่อ การสั่นสะเทือนนี้ไม่สามารถขจัดได้ด้วยการปรับสมดุล ในกรณีนี้จำเป็นต้องตั้งศูนย์ถ่วงล้อ ในทางปฏิบัติ กลไกประเภทนี้มักมีโรเตอร์ที่ไม่สมดุลและเพลาที่ปรับศูนย์ถ่วงล้อไม่ถูกต้อง ซึ่งทำให้การกำจัดการสั่นสะเทือนมีความซับซ้อนมากขึ้น ในกรณีเช่นนี้ คุณต้องตั้งศูนย์ถ่วงล้อก่อนแล้วจึงปรับสมดุลกลไก (แม้ว่าแรงบิดที่ไม่สมดุลจะสูง แต่การสั่นสะเทือนในแนวแกนก็อาจเกิดขึ้นได้เช่นกันเนื่องจากโครงสร้างฐานรากบิดเบี้ยว)

ความแม่นยำในการวัดและการวิเคราะห์ข้อผิดพลาด

การทำความเข้าใจความแม่นยำในการวัดเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งสำหรับการปฏิบัติงานปรับสมดุลระดับมืออาชีพ Balanset-1A ให้ความแม่นยำในการวัดดังต่อไปนี้:

เกณฑ์การประเมินคุณภาพกลไกการสมดุล

Quality of rotor (mechanisms) balancing can be estimated in two ways. The first method involves comparing the value of the residual imbalance determined during the balancing with the tolerance for the residual imbalance. The specified tolerances for various classes of rotors installed in the standard ISO 1940-1-2007. «Vibration. Requirements for the balancing quality of rigid rotors. Part 1. Determination of permissible imbalance”.

อย่างไรก็ตาม การนำค่าความคลาดเคลื่อนเหล่านี้มาใช้ไม่สามารถรับประกันความน่าเชื่อถือในการทำงานของกลไกที่เกี่ยวข้องกับการบรรลุระดับการสั่นสะเทือนขั้นต่ำได้อย่างสมบูรณ์ เนื่องจากการสั่นสะเทือนของกลไกไม่ได้ถูกกำหนดโดยแรงที่เกิดจากความไม่สมดุลของโรเตอร์เพียงอย่างเดียว แต่ยังขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์อื่นๆ อีกหลายประการ ได้แก่ ความแข็งแกร่ง K ขององค์ประกอบโครงสร้างของกลไก มวล M ค่าสัมประสิทธิ์การหน่วง และความเร็ว ดังนั้น เพื่อประเมินคุณภาพพลวัตของกลไก (รวมถึงคุณภาพของความสมดุล) ในบางกรณี ขอแนะนำให้ประเมินระดับการสั่นสะเทือนที่เหลืออยู่ของกลไก ซึ่งควบคุมโดยมาตรฐานต่างๆ

The most common standard regulating permissible vibration levels of mechanisms is ISO 10816-3:2009 Preview Mechanical vibration – Evaluation of machine vibration by measurements on non-rotating parts — Part 3: Industrial machines with nominal power above 15 kW and nominal speeds between 120 r/min and 15 000 r/min when measured in situ.»

With its help, you can set the tolerance on all types of machines, taking into account the power of their electric drive.

In addition to this universal standard, there are a number of specialized standards developed for specific types of mechanisms. For example,

• ISO 14694:2003 “พัดลมอุตสาหกรรม – ข้อกำหนดสำหรับคุณภาพสมดุลและระดับการสั่นสะเทือน”
• ISO 7919-1-2002 “Vibration of machines without reciprocating motion. Measurements on rotating shafts and evaluation criteria. General guidance.»