ส่วนที่ 1: รากฐานทางทฤษฎีและกฎเกณฑ์ของการปรับสมดุลแบบไดนามิก

การปรับสมดุลแบบไดนามิกภาคสนามเป็นหนึ่งในขั้นตอนสำคัญของเทคโนโลยีการปรับการสั่นสะเทือน ซึ่งมุ่งเป้าไปที่การยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์อุตสาหกรรมและป้องกันสถานการณ์ฉุกเฉิน การใช้เครื่องมือแบบพกพา เช่น Balanset-1A ช่วยให้สามารถดำเนินการเหล่านี้ได้โดยตรง ณ สถานที่ปฏิบัติงาน ช่วยลดเวลาหยุดทำงานและต้นทุนที่เกี่ยวข้องกับการรื้อถอน อย่างไรก็ตาม การปรับสมดุลที่ประสบความสำเร็จไม่เพียงแต่ต้องอาศัยความสามารถในการใช้งานเครื่องมือเท่านั้น แต่ยังต้องอาศัยความเข้าใจอย่างลึกซึ้งเกี่ยวกับกระบวนการทางกายภาพที่เป็นสาเหตุของการสั่นสะเทือน รวมถึงความรู้เกี่ยวกับกรอบการกำกับดูแลที่ควบคุมคุณภาพของงานด้วย

หลักการของวิธีการนี้ตั้งอยู่บนพื้นฐานของการติดตั้งตุ้มน้ำหนักทดลองและการคำนวณค่าสัมประสิทธิ์อิทธิพลของความไม่สมดุล กล่าวโดยสรุป เครื่องมือนี้จะวัดการสั่นสะเทือน (แอมพลิจูดและเฟส) ของโรเตอร์ที่กำลังหมุน หลังจากนั้นผู้ใช้จะเพิ่มตุ้มน้ำหนักทดลองขนาดเล็กลงในระนาบที่กำหนดตามลำดับเพื่อ "ปรับเทียบ" อิทธิพลของมวลที่เพิ่มขึ้นต่อการสั่นสะเทือน เครื่องมือจะคำนวณมวลและมุมการติดตั้งของตุ้มน้ำหนักแก้ไขโดยอัตโนมัติ โดยพิจารณาจากการเปลี่ยนแปลงของแอมพลิจูดและเฟสของการสั่นสะเทือน เพื่อขจัดความไม่สมดุล

แนวทางนี้เป็นการนำสิ่งที่เรียกว่า มาใช้ วิธีการสามรอบ สำหรับการปรับสมดุลสองระนาบ: การวัดค่าเริ่มต้นและการทดสอบสองครั้งโดยใช้ตุ้มน้ำหนักทดสอบ (ครั้งละหนึ่งอันในแต่ละระนาบ) สำหรับการปรับสมดุลระนาบเดียว โดยทั่วไปการทดสอบสองครั้งก็เพียงพอแล้ว คือ การทดสอบโดยไม่ใช้ตุ้มน้ำหนัก และการทดสอบโดยใช้ตุ้มน้ำหนักทดสอบหนึ่งอัน ในเครื่องมือที่ทันสมัย การคำนวณที่จำเป็นทั้งหมดจะดำเนินการโดยอัตโนมัติ ซึ่งช่วยลดความซับซ้อนของกระบวนการและลดข้อกำหนดด้านคุณสมบัติของผู้ปฏิบัติงานลงอย่างมาก.

ส่วนที่ 1.1: ฟิสิกส์ของความไม่สมดุล: การวิเคราะห์เชิงลึก

หัวใจสำคัญของการสั่นสะเทือนในอุปกรณ์หมุนคือความไม่สมดุล ความไม่สมดุลคือสภาวะที่มวลของโรเตอร์กระจายตัวไม่เท่ากันเมื่อเทียบกับแกนหมุน การกระจายตัวที่ไม่เท่ากันนี้นำไปสู่แรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลาง ซึ่งส่งผลให้เกิดการสั่นสะเทือนของส่วนรองรับและโครงสร้างเครื่องจักรทั้งหมด ผลที่ตามมาของความไม่สมดุลที่ไม่ได้รับการแก้ไขอาจร้ายแรง ตั้งแต่การสึกหรอก่อนเวลาอันควรและการทำลายตลับลูกปืน ไปจนถึงความเสียหายต่อฐานรากและตัวเครื่องจักรเอง เพื่อการวินิจฉัยและกำจัดความไม่สมดุลอย่างมีประสิทธิภาพ จำเป็นต้องแยกแยะประเภทของความไม่สมดุลให้ชัดเจน

ประเภทของความไม่สมดุล

ความไม่สมดุลแบบคงที่ (ระนาบเดียว): ความไม่สมดุลประเภทนี้มีลักษณะเฉพาะคือการเคลื่อนที่ของจุดศูนย์กลางมวลของโรเตอร์ขนานกับแกนหมุน ในสภาวะคงที่ โรเตอร์ดังกล่าวที่ติดตั้งบนปริซึมแนวนอนจะหมุนโดยให้ด้านที่มีน้ำหนักมากอยู่ด้านล่างเสมอ ความไม่สมดุลสถิตมักพบในโรเตอร์รูปทรงดิสก์บางที่มีอัตราส่วนความยาวต่อเส้นผ่านศูนย์กลาง (L/D) น้อยกว่า 0.25 เช่น ล้อเจียรหรือใบพัดพัดลมแคบ การกำจัดความไม่สมดุลสถิตสามารถทำได้โดยการติดตั้งตุ้มถ่วงน้ำหนักหนึ่งอันในระนาบการแก้ไขหนึ่งอัน ซึ่งอยู่ตรงข้ามกับจุดที่มีน้ำหนักมากในแนวเส้นผ่านศูนย์กลางตรงข้าม

ความไม่สมดุลของคู่ (ช่วงเวลา): ภาวะไม่สมดุลแบบคู่ขนานนี้เกิดขึ้นเมื่อแกนหลักของความเฉื่อยของโรเตอร์ตัดกับแกนหมุนที่จุดศูนย์กลางมวล แต่ไม่ขนานกัน ความไม่สมดุลแบบคู่ขนานสามารถแสดงเป็นมวลไม่สมดุลสองก้อนที่มีขนาดเท่ากัน แต่มีทิศทางตรงกันข้าม อยู่ในระนาบที่ต่างกัน ในสภาวะคงที่ โรเตอร์ดังกล่าวจะอยู่ในภาวะสมดุล และความไม่สมดุลจะปรากฏเฉพาะในระหว่างการหมุนในรูปแบบของ "การโยก" หรือ "การสั่น" เพื่อชดเชย จำเป็นต้องติดตั้งตุ้มถ่วงน้ำหนักอย่างน้อยสองตัวในระนาบที่ต่างกันสองระนาบ เพื่อสร้างโมเมนต์ชดเชย

ความไม่สมดุลแบบไดนามิก: นี่คือความไม่สมดุลประเภทที่พบบ่อยที่สุดในสภาวะจริง ซึ่งแสดงถึงการรวมกันของความไม่สมดุลแบบคงที่และแบบคู่ ในกรณีนี้ แกนกลางหลักของความเฉื่อยของโรเตอร์จะไม่ตรงกับแกนหมุนและไม่ตัดกันที่จุดศูนย์กลางมวล เพื่อขจัดความไม่สมดุลแบบไดนามิก จำเป็นต้องแก้ไขมวลในอย่างน้อยสองระนาบ เครื่องมือสองช่องสัญญาณ เช่น Balanset-1A ได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อแก้ปัญหานี้

ความไม่สมดุลแบบกึ่งคงที่: นี่เป็นกรณีพิเศษของความไม่สมดุลแบบไดนามิก ซึ่งแกนหลักของความเฉื่อยตัดกับแกนหมุน แต่ไม่ได้ตัดที่จุดศูนย์กลางมวลของโรเตอร์ นี่เป็นข้อแตกต่างที่ละเอียดอ่อนแต่สำคัญสำหรับการวินิจฉัยระบบโรเตอร์ที่ซับซ้อน

โรเตอร์แบบแข็งและแบบยืดหยุ่น: ความแตกต่างที่สำคัญ

แนวคิดพื้นฐานประการหนึ่งในการถ่วงดุลคือความแตกต่างระหว่างโรเตอร์แบบแข็งและแบบยืดหยุ่น ความแตกต่างนี้เป็นตัวกำหนดความเป็นไปได้และวิธีการในการถ่วงดุลที่ประสบความสำเร็จ

โรเตอร์แบบแข็ง: โรเตอร์จะถือว่ามีความแข็งหากความถี่ในการหมุนขณะทำงานต่ำกว่าความถี่วิกฤตแรกอย่างมีนัยสำคัญ และไม่มีการเสียรูปยืดหยุ่น (การโก่งตัว) อย่างมีนัยสำคัญภายใต้แรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลาง โดยทั่วไปแล้ว การปรับสมดุลโรเตอร์ดังกล่าวสามารถทำได้สำเร็จในระนาบแก้ไขสองระนาบ เครื่องมือ Balanset-1A ออกแบบมาเพื่อใช้งานกับโรเตอร์แบบแข็งเป็นหลัก

โรเตอร์แบบยืดหยุ่น: โรเตอร์จะถือว่ามีความยืดหยุ่นหากทำงานที่ความถี่การหมุนใกล้เคียงกับความถี่วิกฤตหนึ่งหรือสูงกว่าความถี่นั้น ในกรณีนี้ การโก่งตัวของเพลาแบบยืดหยุ่นจะเทียบเท่ากับการเคลื่อนที่ของจุดศูนย์กลางมวล และตัวมันเองก็มีส่วนสำคัญต่อการสั่นสะเทือนโดยรวม

ก่อนเริ่มงาน จำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องจำแนกประเภทของโรเตอร์โดยการเชื่อมโยงความเร็วในการทำงานกับความถี่วิกฤตที่ทราบ (หรือคำนวณได้) หากไม่สามารถหลีกเลี่ยงการสั่นพ้องได้ ขอแนะนำให้เปลี่ยนเงื่อนไขการติดตั้งของเครื่องชั่วคราวในระหว่างการปรับสมดุลเพื่อเลื่อนการสั่นพ้องออกไป.

ส่วนที่ 1.2: กรอบการกำกับดูแล: มาตรฐาน ISO

มาตรฐานในสาขาการปรับสมดุลมีหน้าที่สำคัญหลายประการ ได้แก่ การกำหนดคำศัพท์ทางเทคนิคที่เป็นเอกภาพ การกำหนดข้อกำหนดด้านคุณภาพ และที่สำคัญยิ่งกว่านั้นคือ การเป็นพื้นฐานสำหรับการประนีประนอมระหว่างความจำเป็นทางเทคนิคและความเป็นไปได้ทางเศรษฐกิจ.

ISO 1940-1-2007 (ISO 1940-1): ข้อกำหนดด้านคุณภาพสำหรับการปรับสมดุลโรเตอร์แบบแข็ง

มาตรฐานนี้เป็นเอกสารพื้นฐานสำหรับการพิจารณาค่าความไม่สมดุลตกค้างที่ยอมรับได้ มาตรฐานนี้แนะนำแนวคิดเรื่องเกรดคุณภาพการถ่วงดุล (G) ซึ่งขึ้นอยู่กับประเภทของเครื่องจักรและความถี่ในการหมุนรอบการทำงานของเครื่องจักร

คุณภาพเกรด G: อุปกรณ์แต่ละประเภทมีเกรดคุณภาพเฉพาะที่คงที่ไม่ว่าความเร็วรอบจะเป็นอย่างไร ตัวอย่างเช่น เกรด G6.3 แนะนำให้ใช้กับเครื่องบด และเกรด G2.5 สำหรับอาร์เมเจอร์และกังหันมอเตอร์ไฟฟ้า

การคำนวณความไม่สมดุลที่เหลือที่อนุญาต (U_ต่อ): มาตรฐานนี้อนุญาตให้คำนวณค่าความไม่สมดุลที่ยอมรับได้เฉพาะเจาะจง ซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวบ่งชี้เป้าหมายในระหว่างการปรับสมดุล การคำนวณจะดำเนินการในสองขั้นตอน:

1. การกำหนดความไม่สมดุลเฉพาะที่อนุญาต (e_ต่อ) โดยใช้สูตร:
   e per = (G × 9549) / n
   โดยที่ G คือเกรดคุณภาพการถ่วงดุล (เช่น 2.5) และ n คือความถี่รอบการทำงาน (รอบต่อนาที) หน่วยวัดสำหรับ e_ต่อ คือ g·mm/kg หรือ μm
2. การกำหนดค่าความไม่สมดุลที่เหลือที่อนุญาต (U_ต่อ) สำหรับโรเตอร์ทั้งหมด:
   U ต่อ = e ต่อ × M
   โดยที่ M คือมวลโรเตอร์ (กก.) หน่วยวัดของ U_ต่อ คือ g·mm.

ISO 20806-2007 (ISO 20806): การปรับสมดุลในสถานที่

มาตรฐานนี้ควบคุมกระบวนการปรับสมดุลสนามโดยตรง

ข้อดี: ข้อดีหลักของการปรับสมดุลขณะติดตั้งคือ การปรับสมดุลโรเตอร์ในสภาวะการทำงานจริง บนฐานรองรับ และภายใต้ภาระการทำงาน ซึ่งจะคำนึงถึงคุณสมบัติทางพลศาสตร์ของระบบรองรับและอิทธิพลของชิ้นส่วนเพลาที่เชื่อมต่อโดยอัตโนมัติ.

ข้อเสียและข้อจำกัด:

• การเข้าถึงจำกัด: บ่อยครั้งที่การเข้าถึงระนาบการแก้ไขบนเครื่องที่ประกอบแล้วเป็นเรื่องยาก ส่งผลให้ความเป็นไปได้ในการติดตั้งน้ำหนักมีจำกัด
• ความจำเป็นในการทดลองใช้: กระบวนการปรับสมดุลต้องใช้การ "เริ่ม-หยุด" เครื่องจักรหลายรอบ.
• ความยากลำบากกับความไม่สมดุลอย่างรุนแรง: ในกรณีที่มีความไม่สมดุลเริ่มต้นที่มากเกินไป ข้อจำกัดในการเลือกระนาบและมวลน้ำหนักแก้ไขอาจไม่สามารถบรรลุคุณภาพการปรับสมดุลตามต้องการได้

ส่วนที่ II: คู่มือปฏิบัติในการทรงตัวด้วยเครื่องมือ Balanset-1A

ความสำเร็จของการปรับสมดุลขึ้นอยู่กับความละเอียดถี่ถ้วนของการเตรียมงาน ความล้มเหลวส่วนใหญ่ไม่ได้เกิดจากความผิดพลาดของเครื่องมือ แต่เกิดจากการละเลยปัจจัยที่ส่งผลต่อความสามารถในการวัดซ้ำ หลักการเตรียมงานหลักคือการแยกแหล่งกำเนิดการสั่นสะเทือนอื่นๆ ที่อาจเกิดขึ้นทั้งหมดออก เพื่อให้เครื่องมือวัดสามารถวัดเฉพาะผลกระทบของความไม่สมดุลได้เท่านั้น

ส่วนที่ 2.1: รากฐานแห่งความสำเร็จ: การวินิจฉัยก่อนการปรับสมดุลและการเตรียมเครื่องจักร

ขั้นตอนที่ 1: การวินิจฉัยการสั่นสะเทือนเบื้องต้น (มันไม่สมดุลจริงหรือ?)

ก่อนทำการปรับสมดุล ควรทำการวัดการสั่นสะเทือนเบื้องต้นในโหมดเครื่องวัดการสั่นสะเทือนก่อน ซอฟต์แวร์ Balanset-1A มีโหมด "เครื่องวัดการสั่นสะเทือน" (ปุ่ม F5) ซึ่งคุณสามารถวัดการสั่นสะเทือนโดยรวมและแยกวัดการสั่นสะเทือนของชิ้นส่วนที่ความถี่การหมุน (1×) ก่อนติดตั้งน้ำหนักใดๆ.

สัญญาณความไม่สมดุลแบบคลาสสิก: สเปกตรัมการสั่นสะเทือนควรถูกควบคุมโดยค่าสูงสุดที่ความถี่การหมุนของโรเตอร์ (ค่าสูงสุดที่ความถี่ 1x RPM) แอมพลิจูดของส่วนประกอบนี้ในทิศทางแนวนอนและแนวตั้งควรเทียบเคียงได้ และแอมพลิจูดของฮาร์มอนิกอื่นๆ ควรต่ำกว่าอย่างมีนัยสำคัญ

สัญญาณของข้อบกพร่องอื่น ๆ : หากสเปกตรัมมีจุดสูงสุดที่สำคัญที่ความถี่อื่นๆ (เช่น 2x, 3x RPM) หรือที่ความถี่ที่ไม่ใช่ความถี่หลายค่า แสดงว่ามีปัญหาอื่นๆ ที่ต้องกำจัดออกก่อนทำการปรับสมดุล.

ขั้นตอนที่ 2: การตรวจสอบเชิงกลอย่างครอบคลุม (รายการตรวจสอบ)

• โรเตอร์: ทำความสะอาดพื้นผิวโรเตอร์ทั้งหมดให้หมดจด ขจัดสิ่งสกปรก สนิม และคราบต่างๆ แม้แต่สิ่งสกปรกเพียงเล็กน้อยในรัศมีขนาดใหญ่ก็อาจทำให้เกิดความไม่สมดุลอย่างมาก ตรวจสอบว่าไม่มีชิ้นส่วนใดแตกหักหรือหายไป.
• ตลับลูกปืน: ตรวจสอบชุดตลับลูกปืนว่ามีการหลวมมากเกินไป มีเสียงดังผิดปกติ หรือเกิดความร้อนสูงเกินไปหรือไม่ ตลับลูกปืนที่สึกหรอจะทำให้ไม่สามารถวัดค่าได้อย่างเสถียร.
• ฐานรากและโครงสร้าง: ตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้ติดตั้งอุปกรณ์บนฐานที่แข็งแรง ตรวจสอบการขันน็อตยึดให้แน่น และตรวจสอบว่าโครงสร้างไม่มีรอยแตก.
• ขับ: สำหรับระบบขับเคลื่อนด้วยสายพาน ให้ตรวจสอบความตึงและสภาพของสายพาน สำหรับการเชื่อมต่อแบบข้อต่อ ให้ตรวจสอบการจัดแนวของเพลา.
• ความปลอดภัย: ตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีการมีอยู่และสามารถใช้งานได้ของการ์ดป้องกันทั้งหมด

ส่วนที่ 2.2: การตั้งค่าและการกำหนดค่าเครื่องมือ

การติดตั้งฮาร์ดแวร์

เซ็นเซอร์ตรวจจับการสั่นสะเทือน (เครื่องวัดความเร่ง):

• เชื่อมต่อสายเซ็นเซอร์กับขั้วต่อเครื่องมือที่สอดคล้องกัน (เช่น X1 และ X2 สำหรับ Balanset-1A)
• ติดตั้งเซ็นเซอร์บนตัวเรือนตลับลูกปืนให้ใกล้กับโรเตอร์ให้มากที่สุด
• แนวทางปฏิบัติที่สำคัญ: เพื่อให้ได้สัญญาณสูงสุด ควรติดตั้งเซ็นเซอร์ในทิศทางที่มีการสั่นสะเทือนสูงสุด ใช้ฐานแม่เหล็กที่แข็งแรงหรือฐานยึดแบบเกลียวเพื่อให้มั่นใจได้ว่ามีการสัมผัสที่แน่นหนา.

เซ็นเซอร์เฟส (เครื่องวัดความเร็วรอบเลเซอร์):

• เชื่อมต่อเซ็นเซอร์กับอินพุตพิเศษ (X3 สำหรับ Balanset-1A)
• ติดเทปสะท้อนแสงชิ้นเล็กๆ เข้ากับแกนหมุนหรือส่วนอื่นๆ ที่หมุนได้ของใบพัด.
• ติดตั้งเครื่องวัดความเร็วรอบให้ลำแสงเลเซอร์ตกกระทบเป้าหมายอย่างมั่นคงตลอดการหมุนหนึ่งรอบ.

การกำหนดค่าซอฟต์แวร์ (Balanset-1A)

• เปิดซอฟต์แวร์ (ในฐานะผู้ดูแลระบบ) และเชื่อมต่อโมดูลอินเทอร์เฟซ USB
• ไปที่โมดูลการปรับสมดุล สร้างบันทึกใหม่สำหรับหน่วยที่กำลังปรับสมดุล.
• เลือกประเภทการปรับสมดุล: 1 ระนาบ (คงที่) สำหรับโรเตอร์แคบ หรือ 2 ระนาบ (แบบไดนามิก) สำหรับกรณีอื่นๆ ส่วนใหญ่
• กำหนดระนาบการแก้ไข: เลือกตำแหน่งบนใบพัดที่สามารถติดตั้งตุ้มถ่วงแก้ไขได้อย่างปลอดภัย.

ส่วนที่ 2.3: ขั้นตอนการปรับสมดุล: คำแนะนำทีละขั้นตอน

รัน 0: การวัดเริ่มต้น

• สตาร์ทเครื่องและปรับความเร็วให้คงที่ สิ่งสำคัญอย่างยิ่งคือความเร็วในการหมุนจะต้องเท่ากันในทุกรอบการทำงานถัดไป
• ในโปรแกรม ให้เริ่มการวัด เครื่องมือจะบันทึกค่าแอมพลิจูดและเฟสการสั่นสะเทือนเริ่มต้น.

รอบที่ 1: น้ำหนักทดลองในระนาบที่ 1

• หยุดเครื่องจักร
• การเลือกน้ำหนักทดลอง: น้ำหนักที่ใช้ทดสอบควรมีน้ำหนักมากพอที่จะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงที่สังเกตได้ในพารามิเตอร์การสั่นสะเทือน (การเปลี่ยนแปลงแอมพลิจูดอย่างน้อย 20-30 องศา หรือการเปลี่ยนแปลงเฟสอย่างน้อย 20-30 องศา).
• การติดตั้งตุ้มน้ำหนักทดลอง: ยึดตุ้มน้ำหนักทดลองที่ชั่งน้ำหนักแล้วให้แน่นที่รัศมีที่ทราบในระนาบที่ 1 บันทึกตำแหน่งเชิงมุม.
• สตาร์ทเครื่องด้วยความเร็วคงที่เท่าเดิม
• ทำการวัดครั้งที่สอง.
• Stop the machine and นำตุ้มน้ำหนักทดลองออก.

รอบที่ 2: น้ำหนักทดลองในระนาบที่ 2 (เพื่อการปรับสมดุล 2 ระนาบ)

• ทำซ้ำขั้นตอนที่ 2 ทุกประการ แต่ติดตั้งตุ้มน้ำหนักทดลองในระนาบที่ 2.
• เริ่ม วัด หยุด และ นำตุ้มน้ำหนักทดลองออก.

การคำนวณและการติดตั้งน้ำหนักแก้ไข

• โปรแกรมจะคำนวณมวลและมุมการติดตั้งของน้ำหนักแก้ไขสำหรับแต่ละระนาบโดยอัตโนมัติตามการเปลี่ยนแปลงเวกเตอร์ที่บันทึกไว้ระหว่างการทดลองใช้งาน
• โดยทั่วไปมุมการติดตั้งจะวัดจากตำแหน่งน้ำหนักทดลองในทิศทางการหมุนของโรเตอร์
• ติดตั้งตุ้มถ่วงน้ำหนักถาวรให้แน่นหนา เมื่อใช้การเชื่อม โปรดจำไว้ว่ารอยเชื่อมเองก็มีมวลเช่นกัน.

การทำงานที่ 3: การตรวจสอบการวัดและการปรับสมดุลอย่างละเอียด

• สตาร์ทเครื่องใหม่อีกครั้ง
• ดำเนินการวัดควบคุมเพื่อประเมินระดับการสั่นสะเทือนที่เหลืออยู่
• เปรียบเทียบค่าที่ได้กับค่าความคลาดเคลื่อนที่คำนวณตามมาตรฐาน ISO 1940-1
• หากการสั่นสะเทือนยังคงเกินค่าความคลาดเคลื่อนที่ยอมรับได้ เครื่องมือจะคำนวณค่าแก้ไข "ละเอียด" (ปรับแต่ง) เล็กน้อย.
• เมื่อเสร็จสิ้นแล้ว ให้บันทึกรายงานและค่าสัมประสิทธิ์อิทธิพลไว้เพื่อใช้ในอนาคต.

ส่วนที่ 3: การแก้ปัญหาขั้นสูงและการแก้ไขปัญหา

หัวข้อนี้จะเน้นไปที่ประเด็นที่ซับซ้อนที่สุดของการปรับสมดุลสนาม ซึ่งเป็นสถานการณ์ที่ขั้นตอนมาตรฐานไม่ได้ให้ผลลัพธ์

หัวข้อ 3.1: การวินิจฉัยและการแก้ไขปัญหาความไม่เสถียรของการวัด

อาการ: ระหว่างการวัดซ้ำภายใต้สภาวะที่เหมือนกัน แอมพลิจูดและ/หรือเฟสที่อ่านได้จะเปลี่ยนแปลงไปอย่างมาก ("float", "jump") ซึ่งทำให้การคำนวณแก้ไขเป็นไปไม่ได้

สาเหตุหลัก: เครื่องมือไม่ได้ทำงานผิดปกติ มันรายงานได้อย่างถูกต้องว่าการตอบสนองการสั่นสะเทือนของระบบนั้นไม่เสถียรและคาดเดาไม่ได้.

อัลกอริทึมการวินิจฉัยเชิงระบบ:

• ความคลายตัวทางกล: นี่เป็นสาเหตุที่พบบ่อยที่สุด ตรวจสอบความแน่นของสลักยึดเรือนแบริ่งและสลักยึดโครง ตรวจสอบรอยแตกร้าวในฐานรากหรือโครงสร้าง.
• ข้อบกพร่องของตลับลูกปืน: ช่องว่างภายในที่มากเกินไปในตลับลูกปืนหรือการสึกหรอของเปลือกตลับลูกปืนทำให้เพลาเคลื่อนที่อย่างไม่เป็นระเบียบภายในตัวรองรับ.
• ความไม่เสถียรที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการ:
  • อากาศพลศาสตร์ (พัดลม): กระแสลมปั่นป่วนและการแยกตัวของกระแสลมจากใบพัดอาจทำให้เกิดแรงกระทำแบบสุ่มได้.
  • ไฮดรอลิก (ปั๊ม): ปรากฏการณ์คาวิตาชันสร้างแรงกระแทกทางไฮดรอลิกที่รุนแรงและไม่แน่นอน ซึ่งบดบังสัญญาณเป็นคาบจากความไม่สมดุล.
  • การเคลื่อนตัวของมวลภายใน (เครื่องบด โรงสี) วัสดุสามารถกระจายตัวใหม่ภายในโรเตอร์ ทำให้เกิด "ความไม่สมดุลแบบเคลื่อนที่".
• เสียงก้อง: หากความเร็วในการทำงานใกล้เคียงกับความถี่ธรรมชาติของโครงสร้าง การเปลี่ยนแปลงความเร็วเพียงเล็กน้อยก็อาจทำให้แอมพลิจูดและเฟสของการสั่นสะเทือนเปลี่ยนแปลงอย่างมากได้.
• ผลกระทบทางความร้อน: เมื่อเครื่องจักรมีอุณหภูมิสูงขึ้น การขยายตัวเนื่องจากความร้อนอาจทำให้เพลาบิดงอหรือการจัดแนวเปลี่ยนไปได้.

ส่วนที่ 3.2: เมื่อการปรับสมดุลไม่ได้ช่วย: การระบุข้อบกพร่องของราก

อาการ: ขั้นตอนการปรับสมดุลเสร็จสิ้นแล้ว ค่าที่วัดได้คงที่ แต่ค่าการสั่นสะเทือนสุดท้ายยังคงสูงอยู่.

การใช้เครื่องวิเคราะห์สเปกตรัมเพื่อการวินิจฉัยแยกโรค:

• การวางแนวเพลา: สัญญาณหลัก - จุดสูงสุดของการสั่นสะเทือนสูงที่ความถี่ 2 เท่าของรอบต่อนาที การสั่นสะเทือนตามแนวแกนสูงเป็นลักษณะเฉพาะ.
• ข้อบกพร่องของตลับลูกปืนกลิ้ง: แสดงออกมาในรูปของการสั่นสะเทือนความถี่สูงที่ความถี่ "แบริ่ง" เฉพาะ (BPFO, BPFI, BSF, FTF).
• ด้ามคันธนู : ปรากฏให้เห็นเป็นค่าสูงสุดที่ความเร็วรอบ 1x RPM แต่บ่อยครั้งที่พบส่วนประกอบที่สังเกตได้ชัดเจนที่ความเร็วรอบ 2x RPM ร่วมด้วย.
• ปัญหาไฟฟ้า (มอเตอร์ไฟฟ้า): ความไม่สมมาตรของสนามแม่เหล็กสามารถทำให้เกิดการสั่นสะเทือนที่ความถี่เป็นสองเท่าของความถี่จ่ายไฟ (100 เฮิรตซ์ สำหรับเครือข่าย 50 เฮิรตซ์).

ข้อผิดพลาดทั่วไปในการปรับสมดุลและเคล็ดลับการป้องกัน

• การปรับสมดุลโรเตอร์ที่ผิดปกติหรือสกปรก: ตรวจสอบสภาพของกลไกก่อนทำการปรับสมดุลทุกครั้ง.
• น้ำหนักทดลองน้อยเกินไป: ตั้งเป้าหมายให้เป็นไปตามกฎการเปลี่ยนแปลงการสั่นสะเทือน 20-30%.
• การไม่ปฏิบัติตามหลักความคงที่ของระบอบการปกครอง: ควรคงความเร็วในการหมุนให้คงที่และสม่ำเสมอในระหว่างการวัดทุกครั้ง.
• ข้อผิดพลาดเฟสและเครื่องหมาย: ตรวจสอบการกำหนดมุมอย่างระมัดระวัง โดยปกติแล้วมุมของน้ำหนักที่ใช้ในการแก้ไขจะวัดจากตำแหน่งของน้ำหนักทดลองในทิศทางการหมุน.
• การติดหรือสูญเสียน้ำหนักที่ไม่ถูกต้อง: ปฏิบัติตามวิธีการอย่างเคร่งครัด - หากจำเป็นต้องนำน้ำหนักทดลองออก ก็ให้นำออก.

การสร้างสมดุลมาตรฐานคุณภาพ

ส่วนที่ 4: คำถามที่พบบ่อยและหมายเหตุการสมัคร

ส่วนที่ 4.1: คำถามที่พบบ่อย (FAQ)

เมื่อใดควรใช้ 1 ระนาบ และเมื่อใดควรใช้ 2 ระนาบ?
ใช้การปรับสมดุลแบบระนาบเดียว (แบบคงที่) สำหรับโรเตอร์รูปดิสก์แคบ (อัตราส่วน L/D < 0.25) ใช้การปรับสมดุลแบบ 2 ระนาบ (ไดนามิก) สำหรับโรเตอร์อื่นๆ เกือบทั้งหมด โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อ L/D > 0.25.

หากน้ำหนักทดลองทำให้แรงสั่นสะเทือนเพิ่มขึ้นจนเป็นอันตรายต้องทำอย่างไร?
หยุดเครื่องทันที นี่หมายความว่าตุ้มน้ำหนักทดสอบถูกติดตั้งใกล้กับจุดหนักที่มีอยู่ วิธีแก้ไข: หมุนตุ้มน้ำหนักทดสอบ 180 องศาจากตำแหน่งเดิม.

ค่าสัมประสิทธิ์อิทธิพลที่บันทึกไว้สามารถนำไปใช้กับเครื่องอื่นได้หรือไม่
ใช่ แต่เฉพาะในกรณีที่เครื่องจักรอีกเครื่องหนึ่งเหมือนกันทุกประการ - รุ่นเดียวกัน ใบพัดเดียวกัน ฐานรองเดียวกัน ตลับลูกปืนเดียวกัน การเปลี่ยนแปลงใดๆ ในความแข็งแรงของโครงสร้างจะทำให้การรับรองนั้นใช้ไม่ได้.

วิธีการคำนึงถึงคีย์เวย์ (ISO 8821)
ตามหลักปฏิบัติมาตรฐาน จะใช้ "ลิ่มครึ่งตัว" ในร่องลิ่มของเพลาเมื่อทำการปรับสมดุลโดยไม่มีชิ้นส่วนที่ประกบกัน วิธีนี้จะช่วยชดเชยน้ำหนักของส่วนของลิ่มที่เติมเต็มร่องบนเพลา.

ส่วนที่ 4.2: คำแนะนำการปรับสมดุลสำหรับประเภทอุปกรณ์เฉพาะ

พัดลมอุตสาหกรรมและเครื่องดูดควัน:

• ปัญหา: มีโอกาสเสียสมดุลมากที่สุดเนื่องจากคราบผลิตภัณฑ์สะสมบนใบมีดหรือการสึกหรอจากการเสียดสี.
• ขั้นตอน: ควรทำความสะอาดใบพัดให้สะอาดหมดจดก่อนเริ่มใช้งานทุกครั้ง ให้ความสำคัญกับแรงทางอากาศพลศาสตร์ที่อาจทำให้เกิดความไม่เสถียร.

ปั๊ม:

• ปัญหา: ศัตรูหลัก - โพรงอากาศ
• ขั้นตอน: ก่อนทำการปรับสมดุล ตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีระยะเผื่อการเกิดโพรงอากาศที่ทางเข้าเพียงพอ (NPSHa) และตรวจสอบว่าท่อดูดไม่ตัน.

เครื่องบด เครื่องบดละเอียด และเครื่องย่อยเศษวัสดุ:

• ปัญหา: การสึกหรออย่างรุนแรง ความเป็นไปได้ที่จะเกิดการเปลี่ยนแปลงที่ไม่สมดุลอย่างมากเนื่องจากการแตกหักหรือการสึกหรอของค้อน.
• ขั้นตอน: ตรวจสอบความสมบูรณ์และการยึดติดของชิ้นส่วนต่างๆ อาจจำเป็นต้องเสริมความแข็งแรงให้กับโครงเครื่องจักรเพิ่มเติม.

อาร์เมเจอร์มอเตอร์ไฟฟ้า:

• ปัญหา: อาจมีแหล่งกำเนิดการสั่นสะเทือนทั้งทางกลและทางไฟฟ้า
• ขั้นตอน: ใช้เครื่องวิเคราะห์สเปกตรัมตรวจสอบการสั่นสะเทือนที่ความถี่สองเท่าของความถี่จ่าย หากพบการสั่นสะเทือน แสดงว่าเกิดความผิดปกติทางไฟฟ้า ไม่ใช่ความไม่สมดุล.

Conclusion

การปรับสมดุลใบพัดขณะติดตั้งโดยใช้เครื่องมือพกพา เช่น Balanset-1A เป็นเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพในการเพิ่มความน่าเชื่อถือและประสิทธิภาพการทำงานของอุปกรณ์อุตสาหกรรม อย่างไรก็ตาม ความสำเร็จของกระบวนการนี้ไม่ได้ขึ้นอยู่กับตัวเครื่องมือเองมากนัก แต่ยังขึ้นอยู่กับคุณสมบัติและความสามารถของผู้เชี่ยวชาญในการประยุกต์ใช้แนวทางที่เป็นระบบด้วย.

หลักการสำคัญ:

• การเตรียมตัวกำหนดผลลัพธ์: การทำความสะอาดโรเตอร์อย่างละเอียด การตรวจสอบสภาพแบริ่งและฐานรอง และการวินิจฉัยการสั่นสะเทือนเบื้องต้น เป็นเงื่อนไขที่จำเป็นสำหรับการปรับสมดุลที่ประสบความสำเร็จ.
• การปฏิบัติตามมาตรฐานเป็นพื้นฐานของคุณภาพ: การนำมาตรฐาน ISO 1940-1 มาใช้จะเปลี่ยนการประเมินแบบอัตนัยให้เป็นผลลัพธ์ที่เป็นรูปธรรม วัดผลได้ และมีความสำคัญทางกฎหมาย.
• เครื่องมือนี้ไม่เพียงแต่เป็นเครื่องปรับสมดุลเท่านั้น แต่ยังเป็นเครื่องมือวินิจฉัยอีกด้วย: การทรงตัวไม่ดีหรือความไม่มั่นคงในการอ่าน เป็นสัญญาณบ่งชี้ที่สำคัญที่แสดงถึงปัญหาที่ร้ายแรงกว่า.
• การทำความเข้าใจฟิสิกส์ของกระบวนการถือเป็นกุญแจสำคัญในการแก้ปัญหาที่ไม่ได้มาตรฐาน: ความรู้เกี่ยวกับความแตกต่างระหว่างโรเตอร์แบบแข็งและแบบยืดหยุ่น รวมถึงความเข้าใจถึงอิทธิพลของการสั่นสะเทือน ช่วยให้ผู้เชี่ยวชาญสามารถตัดสินใจได้อย่างถูกต้อง.

การปฏิบัติตามคำแนะนำที่ระบุไว้ในคู่มือนี้จะช่วยให้ผู้เชี่ยวชาญด้านเทคนิคสามารถรับมือกับงานทั่วไปได้อย่างประสบความสำเร็จ รวมถึงสามารถวินิจฉัยและแก้ไขปัญหาการสั่นสะเทือนของอุปกรณ์หมุนที่ซับซ้อนและไม่ใช่เรื่องง่ายได้อย่างมีประสิทธิภาพ.