Новий промисловий завод готувався до початку виробництва, і ротор його молоткової дробарки потрібно було збалансувати до того, як лінія перейде в безперервну роботу. Ми виконали роботу на місці, у власних підшипниках дробарки, за допомогою портативного балансира Balanset-1A і ноутбука. Ця сторінка показує машину, кожен крок, який ми виконали з приладом, і що отримав завод.
Машина та завдання
Дробарка — це молотковий млин. Ряди хитних молотків висять на пальцях між сталевими дисками, а весь ротор приводиться безпосередньо через муфту двигуном AC-Motoren. На табличці вказано 55 кВт і 2970 об/хв при 50 Гц, тож ротор обертається майже зі швидкістю 3000 об/хв.
На такій швидкості навіть невелика похибка маси ротора перетворюється на велику обертову силу, що діє на підшипники, раму й фундамент; сила зростає пропорційно квадрату швидкості. Завод хотів плавного старту. Незбалансований ротор працює неефективно, спричиняє механічні проблеми й може порушити виробництво невдовзі після введення в експлуатацію. Тому ротор балансували до запуску заводу, а не після першої поломки.
Як ми використали Balanset-1A, крок за кроком
Balanset-1A вимірює ротор у власних підшипниках на робочій швидкості. Програма веде вас через пуски й сама розраховує корекцію; працівник на місці встановлює датчики та закріплює вантажі.
Датчики й тахометр
Датчики вібрації встановлюють на корпуси підшипників суворо радіально, під прямим кутом до вала, і на масивний метал, а не на огородження чи кришки. Смужка світловідбивної стрічки на валу є опорою фази: лазерний тахометр зчитує її раз за оберт. Відтепер ні датчики, ні стрічка не повинні зміщуватися, бо програма відлічує кожен кут від цієї мітки.
Run 0: початкова вібрація
Дробарку запускають зі встановленими молотками й виводять на робочу швидкість. Одне натискання F7 записує амплітуду, фазу та швидкість вібрації на частоті обертання. Це картина дисбалансу "до" корекції.
Пробний вантаж і Run 1
Із зупиненою та заблокованою від пуску машиною пробний вантаж відомої маси кріплять до ротора на відомому радіусі й позначають його положення. Масу вибирають за силою: на робочій швидкості його відцентрова сила має становити приблизно 7 % ваги ротора (розумний діапазон — 5–10 %).
Число для заданої маси ротора, радіуса й швидкості дає розділ "First trial weight estimate" у програмі або наш безкоштовний калькулятор пробного вантажу.
Потім ротор працює знову. Якщо пробний вантаж змінює вібрацію надто мало, програма не приймає пуск і просить важчий вантаж.
Розрахунок
За різницею між Run 0 і Run 1 програма розраховує коефіцієнти впливу та показує корекцію: масу в грамах і кут, що відлічується від положення пробного вантажу в напрямку обертання. Полярна діаграма показує, куди ставити вантаж.
Коригувальний вантаж
Пробний вантаж знімають, а коригувальний вантаж кріплять на тому самому радіусі під вказаним кутом. Радіус має значення: розрахована маса дійсна лише для радіуса, на якому стояв пробний вантаж.
Підгінний запуск
Ще один пуск на тій самій швидкості показує залишкову вібрацію та залишковий дисбаланс. Якщо задано допуск за ISO 21940-11, програма позначає результат зеленим або червоним. Якщо потрібна ще невелика корекція, вона одразу розраховує доповнення; новий пробний пуск не потрібен.
Перевірки дробарки за посібником Balanset-1A
- Балансуйте лише зі встановленими молотками. Без них дисбаланс повернеться, щойно їх встановлять.
- Хитні молотки можуть зайняти нове положення між пусками. Тест stop/start — два пуски без жодних змін — показує, чи повторюються показання.
- Багато гармонік із малою складовою на частоті обертання зазвичай свідчать про проблему приводу, а не про дисбаланс. Перевірте привідний ланцюг, зокрема муфту, перш ніж додавати вантаж.
Результат
Після корекції ми знову запустили дробарку й перевірили її за експлуатаційними нормами. Вібрація була суттєво нижчою, ротор відповідав нормам, і дробарку допустили до безперервної роботи з першого дня виробництва.
Що програма записує після контрольного пуску
- Вібрація до й після та зменшення у відсотках.
- Початковий і залишковий дисбаланс у g·mm, перевірені за допуском ISO 21940-11: відповідає чи не відповідає.
- Готовий HTML-звіт і архівний запис ротора зі збереженими коефіцієнтами впливу для наступного балансування.
Що це дало заводу
- Дробарка пішла у виробництво вже збалансованою, замість того щоб балансуватися після першої поломки підшипника.
- Роботу виконали на місці, у власних підшипниках машини: ротор не знімали й не відправляли в балансувальну майстерню.
- Запис, до якого можна повернутися: збережений сеанс є відправною точкою для майбутніх перевірок того самого ротора.
Про прилад
Balanset-1A — це двоканальний портативний балансир і аналізатор вібрації. Він балансує ротори в одній або двох площинах у власних підшипниках, а той самий комплект працює як віброметр і спектральний аналізатор. Дробарку, вентилятор, сепаратор чи мульчувач балансують за тією самою процедурою, що й на цій сторінці.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko — інженер з аналізу вібрації, а також засновник і генеральний директор «Vibromera». Понад 15 років він балансує обертове обладнання в польових умовах, а не на випробувальному стенді: мульчувачі, промислові вентилятори, дробарки, центрифуги, вали та шпинделі. Саме з цієї роботи народилися прилади «Balanset» — вони створювалися як інструмент, який фахівець може принести до машини й використовувати самостійно, на місці, а не як лабораторне обладнання. «Vibromera» заснована у 2017 році, з 2023 року базується в Порту, Португалія. Розробка, складання та підтримка лінійки «Balanset» відбуваються саме тут. Флагманський прилад — «Balanset-1A», портативний аналізатор для одно- та двоплощинного балансування і вібраційної діагностики. Nikolai особисто бере участь у підтримці клієнтів, вирішенні складних випадків балансування та розробці програмного забезпечення. Він працює з клієнтами по всьому світу, будь-якою мовою.
