Dengeleme Makinesini Anlamak
A dengeleme makinesi (atölye balans makinesi olarak da bilinir) şunu ölçen özel bir alettir: balanssızlık bir rotor rotor ana makinesinden çıkarıldıktan sonra. Rotoru kalibre edilmiş bir süspansiyon içinde döndürür ve ortaya çıkan titreşim ya da kuvvetten yararlanır ve bu ölçümlerden her birindeki dengesizliğin büyüklüğünü ve açısal konumunu hesaplar düzeltme düzlemi — böylece operatör, tam olarak ihtiyaç duyulan yerde delme, taşlama veya ağırlık ekleme işlemlerini gerçekleştirebilir. Dengeleme makineleri, rotor imalatının ve yüksek hassasiyetli onarım çalışmalarının bel kemiğidir; bu tür onarımlarda, bir bileşen yeniden hizmete girmeden önce dengelendiğine dair sertifika alması gerekir.
1. Tanım: Dengeleme Makinesi Nedir?
Temelde, bir dengeleme makinesi, merkezkaç kuvveti. Dengesiz bir rotor döndüğünde, ağırlık merkezi, kalan kütle eksantrikliği ve hızın karesiyle orantılı bir dönme kuvveti oluşturur. Makine, rotoru sabit ve bilinen bir hızda döndürür, bu ağır noktanın ürettiği her devirde bir kez oluşan kuvveti veya hareketi algılar ve bunu düzeltme kütlesinin miktarı ile uygulanacağı açıya dönüştürür. Rotor, çalışma yatakları yerine makinenin kendi hassas desteklerine monte edildiğinden, ölçüm rotoru bir bileşen olarak izole eder — kaplin, temel ve montaj etkilerinden arındırılmış olarak.
Bu bileşen düzeyindeki odaklanma, atölye dengelemesinin bu kadar hassas sonuçlar elde etmesinin tam da sebebidir. Yeni bir türbin çarkı, pompa Çark, elektrik motoru armatürü veya takım tezgahı iş mili genellikle bir makinede titizlikle dengelenir balans kalite sınıfı montaj öncesinde, saha düzeltmesinin tek başına sağlayamayacağı temiz ve tekrarlanabilir bir başlangıç noktası sunar.
2. Dengeleme Makinesinin Temel Bileşenleri
Tipik bir yatay dengeleme makinesi, her biri ölçüm doğruluğuna katkıda bulunan az sayıda, iyi tanımlanmış alt sistemden oluşur:
- Gövde / taban: Stabilite sağlayan ve zeminden gelen dış titreşimlerin ölçüm sonuçlarını etkilemesini önleyen sağlam ve ağır bir temel. Buradaki kütle ve sertlik, makinenin tespit edebileceği en küçük dengesizliği doğrudan sınırlar.
- Süspansiyon sistemi (ayaklar): iki destek — bazen rulman kaideleri — rotorun muylularını taşıyan parçalar. Bu parçalar bir yönde kasıtlı olarak sert, ölçüm yönünde ise esnek tutulmuştur; böylece rotor, yalnızca sensörlerin okuma yapabildiği bölgede serbestçe hareket edebilir.
- Sensörler: süspansiyona monte edilmiş dönüştürücüler — genellikle ivmeölçerler, hız dönüştürücülerya da kuvvet hücreleri — dengesizlik tepkisini elektrik sinyaline dönüştüren.
- Tahrik sistemi: rotoru sabit ve kontrollü bir dengeleme hızına getiren, kayışlı, uç tahrikli veya havalı tahrikli bir elektrik motoru.
- Dönme referans sensörü: genellikle bir şerit üzerinde okuma yapan bir fotoelektrik sensör yansıtıcı bantveya bir anahtar yuvasındaki yakınlık sensörü. Devir başına bir kez verdiği darbe — tıpkı bir takometre saha çalışmasında üstlendiği rol — şunu belirler faz açı, makineye nerede ağırlık noktası burada bulunuyor.
- Enstrümantasyon: çalışma hızında sensör sinyallerini filtreleyen ve etki katsayılarıve her bir düzlem için dengesizlik miktarını ve açısını gösterir.
3. Sert Yataklı ve Yumuşak Yataklı Makineler
Dengeleme makineleri, süspansiyonlarının dengeleme hızına göre nasıl tepki verdiğine göre sınıflandırılır; bu ayrım, makinelerin nasıl kalibre edileceğini ve neyi ölçtüklerini belirler.
a) Sert Yataklı Dengeleme Makinesi
Süspansiyon oldukça sert ve makine şu ölçülere sahip: kuvvet dengesizlikten kaynaklanan. Rotor-süspansiyon sisteminin doğal salınım frekansı uygun bir seviyededir yukarıda dengeleme hızı, dolayısıyla rotor bu hızın çok altında dönüyor rezonans ve okuma değeri sabit. En önemli avantajı ise kalıcı kalibrasyon: Operatör rotorun boyutlarını ve yatak konumlarını girdiğinde, makine her yeni parça için deneme çalıştırmasına gerek kalmadan dengesizliği doğrudan doğru bir şekilde tespit eder. Bu hız ve çok yönlülük, sert yataklı makineleri modern endüstriyel balans atölyelerinde standart tercih haline getirir.
b) Yumuşak Yataklı Dengeleme Makinesi
Süspansiyon oldukça esnektir ve makinenin boyutları yer değiştirme (titreşim). Burada sistemin doğal frekansı uygun bir seviyededir aşağıda dengeleme hızı, böylece rotor rezonansın üzerinde çalışır. Bu makineler son derece hassastır — çok küçük veya hafif rotorlar için son derece uygundur — ancak bilinen bir deneme ağırlığı her rotor tipi için, çünkü deplasman ile dengesizlik arasındaki ilişki, söz konusu rotora ve kurulum koşullarına bağlıdır. Bunun bedeli ise kurulum süresine harcanan zamandır.
4. Dengeleme Makinesi ve Yerinde Dengeleme
Denge ayarı ve yerinde balanslama iki farklı soruyu yanıtlar ve iyi yönetilen bir güvenilirlik programı her ikisini de kullanır.
- Dengeleme makinesi (atölye dengeleme): Rotor, ayrı bir parça olarak sökülür ve dengelenir. Bu işlem son derece yüksek bir hassasiyet sağlar ve yeni veya yenilenmiş rotorlar için idealdir; böylece parça hizmete girmeden önce sıkı toleranslara uygunluğu garanti altına alınır.
- Saha dengeleme: Rotor, kendi çalışma koşulları altında kendi yataklarına takılı halde dengelenir. Bu işlem, rotorun tamamını dengeler montaj — anahtarlar, kaplinler, fan göbekleri ve çalışma etkileri dahil — ve halihazırda kullanımda olan makinelerde büyük bir sökme işlemi gerektirmeden dengesizliği giderir.
Bu ikisi birbirini tamamlar. Bir rotor genellikle üretim veya onarım sırasında atölyede dengelenir, ardından son bir trim balansı montaj ve çalışma koşullarının etkilerini ölçmek için sahada. Montajı tamamlanmış bir makinede, bu saha ölçümü için özel bir makineye hiç gerek yoktur: örneğin Balanset-1A makinenin kendi yataklarında genlik ve fazı ölçer, etki katsayılarını hesaplar ve nihai sonucu doğrular artık balanssızlık seçilen ISO sınıfına göre — aslında bir atölye dengeleme makinesinin yaptığı ölçümü gerçekleştirir, ancak bu işlem rotorun gerçek çalışma koşullarında yapılır.
5. Standartlar ve Kabul
Bir makinenin bildirdiği dengesizlik, aşağıdakilerden belirlenen kabul sınırına göre değerlendirilir ISO 21940-11 (uzun zamandır bilinen ISO 1940-1 standardının modern halefi), bu standardın kalite sınıflarını dengelemek — G6.3, G2.5, G1.0 vb. — bunlar, belirli bir rotor kütlesi ve çalışma hızı için izin verilen kalıntı dengesizliği değerlerini belirler. Makinelerin kendileri ise şu başlık altında açıklanmış ve değerlendirilmiştir: ISO 21940-21, dengeleme makinesinin doğruluğunun ve elde edilebilecek minimum kalıntı dengesizliğin nasıl doğrulanacağını ele almaktadır. Bir derecelendirmeyi izin verilen gram-milimetre değerine dönüştürmek ve bunu iki düzlem arasında bölüştürmek, Kalan Dengesizlik Hesaplayıcı (ISO 21940-11), ve Dengeleme Makinesi Hassasiyet Hesaplayıcısı bir makinenin zorlu bir eğimin gerektirdiği dengesizliği gerçekten giderebileceğini doğrulamaya yardımcı olur.
