Rotor dengelemesi nedir?

Hızlı Cevap

Rotor balans ayarı Dönen bir cismin kütle dağılımını, kütle merkezinin geometrik dönme ekseniyle çakışacak şekilde iyileştirme işlemidir. Bu, merkezkaç kuvvetlerini en aza indirerek titreşimi azaltır., yatak Yükler, gürültü ve enerji tüketimi. Düzeltme, titreşim ölçümleri ve faz analizi rehberliğinde, belirli konum ve açılarda ağırlık eklenmesi veya çıkarılmasıyla yapılır. Kabul kriteri şu şekilde tanımlanır: ISO 1940-1 (ISO 21940-11) G notları. İki türü vardır. statik (tek düzlem) disk benzeri rotorlar için ve dinamik (iki düzlem) uzun rotorlar için.

Dengesizlik Dönen makinelerde titreşimin en yaygın kaynağıdır. Kütle dağılımı kusurlu olduğunda – üretim toleransları, malzeme homojen olmaması, korozyon, tortu birikimi veya hasar nedeniyle – hızın karesiyle artan merkezkaç kuvvetleri oluşur. Düşük hızda küçük bir dengesizlik, yüksek hızda yıkıcı hale gelebilir.

Dengeleme işlemi, titreşim tepkisini yinelemeli olarak ölçerek ve kalıntı denge sağlanana kadar kütle dağılımını ayarlayarak bu sorunu çözer. dengesizlik Tolerans dahilindedir. Bu hem bir üretim süreci (atölye dengeleme makinelerinde) hem de bir bakım sürecidir (kurulu ekipmanda saha dengelemesi).

Etki Katsayısı Yöntemi

Hem özel makinelerde hem de sahada yapılan modern dengeleme işlemleri, şu prensiplere dayanmaktadır: etki katsayısı (deneme ağırlığı) yöntemi. Fiziksel prensip şudur: Bilinen bir konumdaki bilinen bir kütlenin titreşimi nasıl değiştirdiğini biliyorsak, orijinal dengesizliği ortadan kaldırmak için gereken kütleyi ve konumu hesaplayabiliriz.

Etki Katsayısı
α = (Vdeneme − Vilk) / T
α = etki katsayısı (birim dengesizlik başına titreşim) | V = titreşim vektörü (genlik∠faz) | T = deneme ağırlığı vektörü (kütle∠açı)
Düzeltme Hesaplaması
C = −Vilk / α
C = düzeltme ağırlık vektörü (kütle∠açı) — V'ye eşit ve zıt yönde titreşim üreten ağırlıkilk

İki düzlemli dengeleme için sistem 2×2'lik bir matris haline gelir (düzlemler arasındaki çapraz bağlantıyı hesaba katan dört etki katsayısı), ancak prensip aynıdır. Balanset-1A Bu sorun otomatik olarak çözülüyor; operatör sadece makineyi çalıştırıyor ve deneme ağırlıklarını takıyor.

Deneme Ağırlığı Seçimi

Deneme ağırlığı, tehlikeli yükler oluşturmadan titreşimde fark edilebilir bir değişiklik (ideal olarak başlangıç seviyesinin 10-30%'si) yaratmalıdır. Faydalı bir başlangıç tahmini:

Deneme Ağırlığı Tahmini
mdeneme ≈ (10 × M) / (R × (n/1000)²)
m (gram cinsinden) | M = rotor kütlesi (kg) | R = deneme yarıçapı (mm) | n = RPM — yaklaşık 10% G 6.3 dengesizliği için genel kural

Ne Zaman Dengeleme Yapılmalı — Titreşim İmzası

Titreşimin dengesizlikten mi yoksa başka bir nedenden mi kaynaklandığını nasıl anlıyorsunuz? yanlış hizalama, gevşeklik veya rulman kusurları?

Dengesizlik Titreşim İmzası

Sıklık: Tam olarak 1× RPM'de (çalışma hızı) baskın tepe noktası FFT spektrum.

Yön: Esas olarak radyal (yatay ve dikey). Eksenel bileşen küçüktür.

Aşama: 1× büyütmede kararlı, tekrarlanabilir faz açısı. Faz zamanla kayma göstermez.

Hız bağımlılığı: Genlik, hızın karesiyle (ω² ile orantılı olarak) artar.

Hizalama bozukluğuyla karşılaştırın: Hizalama hatası önemli 2× ve/veya eksenel 1× bileşenler üretir. Rulman arızaları senkronize olmayan frekanslar üretir.

Dengeleme işleminden önce, her zaman teşhisi doğrulayın. Balanset-1A Spektrum analizörü (F1 modu) tam spektrumu gösterir. FFT Dengelemeye geçmeden önce 1×'in baskın olduğunu doğrulamaya olanak tanıyan spektrum.

Düzeltme Yöntemleri

Kütle Ekleme

  • Klipsli ağırlıklar: Yaylı klipsli çinko veya çelik ağırlıklar. Genellikle vantilatörlerde, tekerleklerde kullanılır. Hızlı ve geçici çözümdür.
  • Ek ağırlıklar: Dişli deliklere veya T yuvalarına cıvatalarla sabitlenmiş hassas ağırlıklar. Büyük rotorlar ve türbinler için standarttır.
  • Kaynakla monte edilen ağırlıklar: Rotor üzerine punta kaynağıyla tutturulmuş çelik levhalar veya çubuklar. Kalıcıdır. Ağır sanayi fanları ve kırıcı rotorları için yaygındır.
  • Epoksi/macun: Metal dolgulu iki bileşenli yapıştırıcı. Düzensiz yüzeyler için uygundur. Orta sıcaklıklarla sınırlıdır.
  • Ayar vidaları: Radyal deliklere vidalanır. Genellikle kaplin göbeklerinde ve millerinde kullanılır. Ayarlanabilir.

Kütlenin Kaldırılması

  • Delme: Ağır bölgeden malzeme uzaklaştırılır. Uzaklaştırılan kütlenin hassas kontrolü sağlanır (kütle = yoğunluk × hacim). Geri dönüşümsüzdür.
  • Öğütme/taşlama: Jantın veya yüzeyin üzerinden malzeme çıkarmak. Türbin tekerleklerinde ve fren disklerinde yaygındır.

Ağırlık Dağılımı

Hesaplanan kesin açı, erişilebilir konumlar arasında (örneğin, bir kaplinin cıvata delikleri arasında) kaldığında, düzeltme vektör ayrıştırması kullanılarak iki bitişik konum arasında paylaştırılır. Balanset-1A Otomatik ağırlık dağılımı hesaplayıcısı içerir.

Saha Dengeleme (Yerinde)

Alan dengelemesi, bir rotorun dengelenmesi anlamına gelir. makineden çıkarmadan. Bu, sökme kaynaklı arıza sürelerini ortadan kaldırır ve atölyede dengelemenin taklit edemediği gerçek çalışma koşullarını (hizalama, yatak ön yüklemesi, temel etkileri) hesaba katar.

Balanset-1A Saha Dengeleme Kiti

Bu Balanset-1A Bu, eksiksiz bir taşınabilir saha dengeleme sistemidir: 2 kanallı titreşim analizörü, lazer takometre, dahili... ISO 1940 Tolerans hesaplayıcı, tek düzlem (F2) ve iki düzlem (F3) dengeleme modları, otomatik ağırlık bölme ve resmi denge raporu oluşturma (F6). Ölçüm doğruluğu: ±5% hız, ±1° faz. G 16'dan G 2.5'e kadar uygundur.

Bu Balanset-4 Karmaşık çok yataklı rotorlar veya birden fazla makinenin eş zamanlı izlenmesi için 4 kanala kadar genişletilebilir.

Alan Dengelemenin Avantajları

  • Sökme işlemi gerekmez: Büyük makineler için saatlerce veya günlerce süren arıza sürelerinden tasarruf sağlar.
  • Gerçek çalışma koşulları: Hizalama, yatak ön yüklemesi, termal durum ve temel etkilerini içerir.
  • Trim dengeleme: Atölye balans ayarıyla giderilemeyen, montajdan kaynaklanan dengesizlikleri düzeltir.
  • Bakım sonrası doğrulama: Pervane değişimi, kaplin değişimi veya rulman revizyonu sonrasında hızlı kontrol.

Standartlar ve Toleranslar

Dengeleme "mümkün olan en iyi" değil, "tolerans dahilinde" olmalıdır. Tolerans, uluslararası standartlarla tanımlanır:

📏 Temel Dengeleme Standartları
StandartKonuAna İçerik
ISO 1940-1 / ISO 21940-11Denge kalite dereceleri (G sınıfı)G 0.4–G 4000 ölçeği. Formül: Ubaşına = (9 549×G×M)/n. G 6.3 = fanlar, pompalar, motorlar için standart.
ISO 1940-2 / ISO 21940-2Kelime bilgisiTanımlar: dengesizlik tipleri, rotor sınıflandırmaları, makine tipleri, kalite terimleri.
ISO 14694Endüstriyel fanlarFan pervanelerine özgü BV kategorileri (denge) ve FV kategorileri (titreşim).
ISO 10816 / ISO 20816Makine titreşim değerlendirmesiOperasyonel ölçümler sonuç Denge kalitesi. A/B/C/D bölgesi sınıflandırması.
ISO 21940-12Esnek rotorlarBirinci bükülme kritik hızının üzerindeki rotorlar için çok hızlı, çok düzlemli prosedürler.
ISO 21940-14Dengeleme prosedürleriÇeşitli düzlemlerde denge kurmaya yönelik genel prosedürler.
API 610 / API 617Petrol pompaları / kompresörlerRotor dengeleme gereksinimleri için ISO 1940 G sınıfı standartlarına bakınız.
ISO 1940-1 Tolerans Formülü
Senbaşına = (9 549 × G × M) / n
Senbaşına = izin verilen artık dengesizlik (g·mm) | G = eğim (mm/s) | M = kütle (kg) | n = maksimum devir

Çalışılmış Örnekler

Örnek 1: Santrifüj Fan — Tek Düzlem Alan Dengelemesi

Makine: 22 kW santrifüj besleme fanı, 1460 RPM, pervane kütlesi 38 kg. Aşırı titreşim: Tahrik ucu yatağında 8,2 mm/s RMS. FFT, kararlı faza sahip baskın 1× tepeyi doğrulamaktadır.

Kurulum: Balanset-1A DE yatağında sensör, şaft üzerinde lazer takometre. Mod F2 (tek düzlem — L/D < 0,4).

Adım 1: İlk çalıştırma: 47° açıda 8,2 mm/s.

Adım 2: Deneme ağırlığı: Fan göbeğinde 0° açıda 15 g, R = 200 mm.

Adım 3: Deneme sürüşü: 112° açıda 5,9 mm/s.

Adım 4: Yazılım şu hesaplamayı yapar: düzeltme = 198°C'de 22 g, R = 200 mm.

Adım 5: 198° açıyla 22 g kaynak ağırlığını takın. Deneme ağırlığını çıkarın.

Adım 6: Doğrulama: 0,9 mm/s. ISO toleransı G 6.3 → Ubaşına = 1 570 g·mm. Elde edilen: ~180 g·mm. ✅ Başarılı.

Durum 2: Motor-Pompa Tertibatı — İki Düzlemli

Makine: 45 kW motor + santrifüj pompa, 2950 RPM, rotor kütlesi 55 kg. Titreşim: DE yatağı 6,1 mm/s, NDE yatağı 4,8 mm/s. Faz farkı ~140° → dinamik dengesizlik.

Kurulum: Balanset-1A iki sensörlü (DE + NDE), F3 modu. Düzeltme düzlemleri: bağlantı göbeği (düzlem 1) ve motor fan ucu (düzlem 2).

Koşular: Başlangıç → deneme düzlemi 1 (0°'de 10 g) → deneme düzlemi 2 (0°'de 8 g).

Sonuç: Yazılım 2×2 matrisi çözüyor. Düzeltme: düzlem 1 = 245°C'de 18 g, düzlem 2 = 68°C'de 12 g.

Doğrulama: DE: 0,7 mm/s, NDE: 0,5 mm/s. G 6.3 limiti: 1 122 g·mm. ✅ Her iki düzlem de tolerans dahilinde.

Durum 3: Kırıcı Rotoru — Kaba G 16

Makine: Çekiçli kırıcı, 980 RPM, rotor kütlesi 420 kg. Çekiç değiştirildikten sonra titreşim 14,5 mm/s'ye yükseldi.

Özellikler: G 16 (ağır hizmet, zorlu koşullar). Ubaşına = 9 549 × 16 × 420 / 980 = 65 500 g·mm.

Prosedür: Tek düzlem (disk benzeri rotor). Jant üzerinde 0° açıyla 150 g deneme. Düzeltme: 315°C'de 280 g. Kaynakla monte edilen çelik levha.

Sonuç: 2,8 mm/s. Kalıntı ~5 600 g·mm. ✅ G 16 limitinin oldukça altında.

  • ISO 1940-1: G sınıfı tolerans sistemi — sonuçların dengelenmesi için kabul kriteri.
  • ISO 1940-2: Sözlük — tüm dengeleme terimlerinin tanımları.
  • Denge Kalite Notu: Etkileşimli G notu hesaplayıcısı.
  • Dengesizlik: Dengelemenin düzelttiği fiziksel durum.
  • ISO 14694: Hayranlara özel BV/FV kategorileri.
  • Harmonikler: 1× (dengesizlik) ile 2× (hizalama hatası) ve diğer sıralamaları birbirinden ayırt etmek.
  • Doğal Frekans: Sert/esnek rotor sınırı, dengeleme yaklaşımı için kritik öneme sahiptir.

← Sözlük Dizinine Geri Dön