Розуміння трипрохідного методу балансування ротора
Визначення: Що таке метод трьох проходів?
У "The триразовий метод є найпоширенішою процедурою для двоплощинне (динамічне) балансування. Це визначає коригувальні ваги потрібно у двох площини корекції використовуючи рівно три прогони вимірювань: один початковий прогон для встановлення базової лінії дисбаланс умова, а потім дві послідовні пробна вага пробіжки (по одному для кожної площини корекції).
Цей метод забезпечує оптимальний баланс між точністю та ефективністю, вимагаючи менше запусків та зупинок машини, ніж метод чотирьох проходів водночас надаючи достатньо даних для розрахунку ефективних коригувань для більшості промислових балансування програми.
Процедура трьох проходів: крок за кроком
Процедура дотримується простої, систематичної послідовності:
Виконання 1: Початкове базове вимірювання
Машина працює на своїй збалансованій швидкості в незбалансованому, знайденому стані. Вібрація Вимірювання проводяться в обох місцях розташування підшипника (позначених як Підшипник 1 та Підшипник 2), записуючи обидва амплітуда і фазовий кут. Ці вимірювання представляють вектори вібрації, спричинені початковим розподілом дисбалансу.
- Вимірювання на пелензі 1: Амплітуда A₁, фаза θ₁
- Вимірювання на пелензі 2: Амплітуда A₂, фаза θ₂
- Призначення: Встановлює базовий рівень вібрації (O₁ та O₂), який необхідно виправити
Виконання 2: Пробна вага в площині корекції 1
Машину зупиняють, і відому пробну гирю (T₁) тимчасово прикріплюють у точно позначеному кутовому положенні в першій площині корекції (зазвичай поблизу підшипника 1). Машину перезапускають з тією ж швидкістю, і знову вимірюють вібрацію в обох підшипниках.
- Додати: Пробна гиря T₁ під кутом α₁ у площині 1
- Вимірювання на пелензі 1: Новий вектор вібрації (O₁ + вплив T₁)
- Вимірювання на пелензі 2: Новий вектор вібрації (O₂ + вплив T₁)
- Призначення: Визначає, як вага в площині 1 впливає на вібрацію в обох підшипниках
Балансувальний прилад розраховує коефіцієнти впливу для площини 1 шляхом векторного віднімання початкових вимірювань від цих нових вимірювань.
Виконання 3: Пробна вага в площині корекції 2
Перший пробний вантаж знімається, а другий пробний вантаж (T₂) кріпиться у позначеному місці у другій площині корекції (зазвичай поблизу підшипника 2). Виконується ще один вимірювальний цикл, знову реєструючи вібрацію в обох підшипниках.
- Видалити: Пробна вага T₁ з площини 1
- Додати: Пробна гиря T₂ під кутом α₂ у площині 2
- Вимірювання на пелензі 1: Новий вектор вібрації (O₁ + вплив T₂)
- Вимірювання на пелензі 2: Новий вектор вібрації (O₂ + вплив T₂)
- Призначення: Визначає, як вага в площині 2 впливає на вібрацію в обох підшипниках
Тепер прилад має повний набір із чотирьох коефіцієнтів впливу, що описують, як кожна площина впливає на кожен підшипник.
Розрахунок коригувальних ваг
Після завершення трьох прогонів програмне забезпечення для балансування виконує векторна математика щоб знайти коригувальні ваги:
Матриця коефіцієнтів впливу
З трьох вимірювань визначаються чотири коефіцієнти:
- α₁₁: Як площина 1 впливає на пеленг 1 (первинний ефект)
- α₁₂: Як площина 2 впливає на підшипник 1 (перехресне зчеплення)
- α₂₁: Як площина 1 впливає на підшипник 2 (перехресне зчеплення)
- α₂₂: Як площина 2 впливає на пеленг 2 (основний ефект)
Розв'язання системи
Прилад розв'язує два одночасних рівняння, щоб знайти W₁ (поправка для площини 1) та W₂ (поправка для площини 2):
- α₁₁ · W₁ + α₁₂ · W₂ = -O₁ (для усунення вібрації в підшипнику 1)
- α₂₁ · W₁ + α₂₂ · W₂ = -O₂ (для усунення вібрації в підшипнику 2)
Розв'язок забезпечує як масу, так і кутове положення, необхідні для кожного коригувального вантажу.
Заключні кроки
- Зніміть обидві пробні ваги
- Встановіть розраховані постійні коригувальні вантажі в обох площинах
- Виконайте перевірочний пробіг, щоб підтвердити, що вібрація зменшена до прийнятного рівня
- За потреби виконайте корекцію балансу для точного налаштування результатів
Переваги трипрохідного методу
Трипрохідний метод став галузевим стандартом для двоплощинного балансування завдяки кільком ключовим перевагам:
1. Оптимальна ефективність
Три прогони – це мінімум, необхідний для встановлення чотирьох коефіцієнтів впливу (одна початкова умова плюс один пробний прогон на площину). Це мінімізує час простою машини, забезпечуючи повну характеристику системи.
2. Перевірена надійність
Десятиліття польового досвіду показують, що три прогони забезпечують достатньо даних для надійного балансування у переважній більшості промислових застосувань.
3. Економія часу та коштів
Порівняно з методом чотирьох прогонів, відмова від одного пробного запуску скорочує час балансування приблизно на 20%, що призводить до зменшення часу простою та витрат на оплату праці.
4. Простіше виконання
Менша кількість прогонів означає менше обробки пробних ваг, менше можливостей для помилок та простіше керування даними.
5. Підходить для більшості застосувань
Для типового промислового обладнання з помірними ефектами перехресного зв'язку та прийнятними балансування допусків, три пробіги послідовно дають успішні результати.
Коли використовувати метод трьох проходів
Триходовий метод підходить для:
- Рутинне промислове балансування: Двигуни, вентилятори, насоси, повітродувки — більшість обертового обладнання
- Вимоги до помірної точності: Збалансуйте оцінки якості від G 2.5 до G 16
- Застосування балансування польових систем: Балансування на місці де важливо мінімізувати час простою
- Стабільні механічні системи: Обладнання з добрим механічним станом та лінійною характеристикою
- Стандартні геометрії ротора: Жорсткі ротори з типовими співвідношеннями довжини до діаметра
Обмеження та коли не використовувати
Триетапний метод може бути неадекватним у певних ситуаціях:
Коли є кращим чотирипрохідний метод
- Вимоги до високої точності: Дуже жорсткі допуски (від G 0,4 до G 1,0), де додаткова перевірка лінійності є цінною
- Сильне перехресне зчеплення: Коли площини корекції розташовані дуже близько одна до одної або жорсткість дуже асиметрична
- Невідомі характеристики системи: Перше балансування незвичайного або спеціалізованого обладнання
- Проблемне обладнання: Обладнання демонструє ознаки нелінійної поведінки або механічних проблем
Коли може бути достатньо одноплощинного
- Вузькі дискові ротори з мінімальним динамічним дисбалансом
- Коли лише одне місце підшипника демонструє значну вібрацію
Порівняння з іншими методами
Метод трьох пробіжок проти методу чотирьох пробіжок
| Аспект | Триран | Чотириранний |
|---|---|---|
| Кількість пробіжок | 3 (початкові + 2 спроби) | 4 (початковий + 2 спроби + комбінований) |
| Необхідний час | Коротше | ~20% довше |
| Перевірка лінійності | Ні | Так (підтвердження виконання 4) |
| Типові застосування | Рутинна промислова робота | Високоточне, критично важливе обладнання |
| Точність | Добре. | Відмінно |
| Складність | Нижня | Вища |
Трипрохідний метод проти одноплощинного методу
Триходовий метод принципово відрізняється від балансування в одній площині, який використовує лише два прогони (початковий плюс один пробний), але може коригувати лише одну площину та не може враховувати дисбаланс у парі.
Найкращі практики для успішного використання методу трьох проходів
Вибір пробної ваги
- Виберіть пробні вантажі, які змінюють амплітуду коливань на 25-50%
- Занадто малий: погане співвідношення сигнал/шум та помилки обчислень
- Занадто великий: Ризик нелінійної реакції або небезпечних рівнів вібрації
- Використовуйте однакові розміри для обох площин, щоб забезпечити однакову якість вимірювань
Операційна узгодженість
- Підтримуйте однакову швидкість протягом усіх трьох забігів
- За потреби забезпечте термостабілізацію між прогонами
- Забезпечення стабільних умов процесу (потік, тиск, температура)
- Використовуйте однакові місця розташування датчиків та методи кріплення
Якість даних
- Виконайте кілька вимірювань за пробіг та усередніть їх
- Перевірте, чи є фазові вимірювання послідовними та надійними
- Перевірте, чи пробні ваги призводять до чітко вимірюваних змін
- Шукайте аномалії, які можуть свідчити про помилки вимірювання
Точність встановлення
- Ретельно позначте та перевірте кутові положення пробних вантажів
- Переконайтеся, що пробні вантажі надійно закріплені та не зміщуються під час забігів
- Встановлюйте остаточні коригувальні вантажі з такою ж ретельністю та точністю
- Двічі перевірте маси та кути перед остаточним запуском
Виправлення неполадок
Погані результати після корекції
Можливі причини:
- Коригувальні вантажі, встановлені під неправильними кутами або з неправильною масою
- Зміна умов експлуатації між пробними запуском та встановленням корекції
- Механічні проблеми (розхитаність, перекіс), які не були вирішені перед балансуванням
- Нелінійна реакція системи
Пробні ваги дають невелику реакцію
Рішення:
- Використовуйте більші пробні вантажі або розміщуйте їх на більшому радіусі
- Перевірте кріплення датчика та якість сигналу
- Перевірте правильність робочої швидкості
- Врахуйте, чи має система дуже високе демпфування або дуже низьку чутливість відгуку
Невідповідні вимірювання
Рішення:
- Дайте більше часу для термічної та механічної стабілізації
- Покращення кріплення датчика (використання шпильок замість магнітів)
- Ізоляція від зовнішніх джерел вібрації
- Вирішення механічних проблем, що спричиняють змінну поведінку
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
MS 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 