Розуміння пробних вантажів при балансуванні ротора
Визначення: Що таке пробна вага?
A пробна вага (також називається випробувальною гирею або калібрувальною гирею) – це відома маса, яка тимчасово прикріплена до ротора в точно визначеному кутовому положенні під час балансування процес. Мета додавання цієї пробної ваги полягає в тому, щоб навмисно ввести відому кількість дисбаланс у систему та вимірюють реакцію ротора. Ця виміряна реакція потім використовується для розрахунку точного корекційна вага необхідно для усунення початкового дисбалансу.
Пробна вага є наріжним каменем метод коефіцієнтів впливу, що є найпоширенішою технікою для балансування поля обертових машин.
Мета: Навіщо використовувати пробну вагу?
Під час балансування в польових умовах ми не можемо легко виміряти фізичні властивості ротора, такі як маса, жорсткість або демпфування. Натомість ми розглядаємо машину як “чорну скриньку” та використовуємо пробну вагу для безпосереднього вимірювання її динамічної поведінки. Ключові переваги цього підходу включають:
- Точна характеристика системи: Випробування пробної ваги враховує всі реальні фактори, що впливають на вібрацію, включаючи жорсткість підшипника, гнучкість фундаменту, вплив зчеплення та аеродинамічні сили.
- Точний розрахунок: Вимірюючи зміну в амплітуда і фаза спричинена відомою пробною гиркою, балансувальний прилад може розрахувати точну необхідну корекцію з високою точністю.
- Попередні знання не потрібні: Метод працює без потреби в кресленнях, специфікаціях чи теоретичних моделях роторної системи.
- Рахунки за умови експлуатації: Пробний запуск виконується за реальних умов експлуатації (швидкість, температура, навантаження), що гарантує ефективність корекції балансу в реальних умовах експлуатації.
Вибір: Як вибрати правильну пробну вагу
Вибір відповідного пробного вантажу має вирішальне значення для отримання надійних результатів. Вага має бути достатньо великою, щоб викликати вимірювану зміну вібрації, але не настільки великою, щоб створити небезпечні умови або пошкодити машину.
Калькулятор пробної ваги
Для точного розрахунку пробної ваги на основі параметрів ротора скористайтеся нашим Калькулятор пробної ваги. Калькулятор визначає оптимальну масу пробного вантажу з урахуванням маси ротора, радіуса встановлення, швидкості обертання, жорсткості опори та рівня вібрації.
Загальні рекомендації:
- Емпіричне правило: Загальною рекомендацією є вибір пробної ваги, яка забезпечить зміну вібрації приблизно на 25-50% від початкового рівня вібрації. Це забезпечує чітку, вимірювану реакцію без надмірної вібрації.
- Початкова оцінка: Для невідомого ротора пробну вагу можна оцінити як 1-5% маси ротора, розподіленої по радіусу балансування. Сучасні балансувальні прилади часто надають калькулятор пробної ваги на основі початкового рівня вібрації.
- Розрахунковий підхід: Використовуйте формулу Mt = Mr × Ksupp × Kvib / (Rt × (N/100)²), де Mt – маса випробувального вантажу, Mr – маса ротора, Ksupp – коефіцієнт жорсткості опори (1-5), Kvib – коефіцієнт рівня вібрації, Rt – радіус встановлення, а N – швидкість ротора в об/хв. Наша онлайн-калькулятор автоматизує цей розрахунок.
- Безпека понад усе: Ніколи не додавайте пробний вантаж настільки великий, щоб він перевищував безпечні межі або не задіяв системи захисту від спотикання.
- Безпечне прикріплення: Пробну гирю потрібно міцно закріпити болтами, затискачами або магнітами, щоб запобігти її відльоту під час обертання. Для зручності зазвичай використовуються вантажі з шпаклівки або глини, але їх потрібно надійно закріплювати.
Процедура: Як використовується пробна гиря
Метод пробного зважування дотримується систематичної процедури, яка лежить в основі сучасного польового балансування:
- Початковий запуск: Машина працює на своїй нормальній швидкості, і реєструється початковий вектор вібрації (амплітуда та фаза). Це відображає вібрацію, спричинену початковим дисбалансом.
- Додайте пробну вагу: Машину зупиняють, а пробну гирю надійно закріплюють у відомому кутовому положенні (зазвичай позначеному як 0° або з посиланням на ключовий фазор позначка) на площині корекції.
- Пробний запуск: Машину перезапускають і вона працює з тією ж швидкістю. Вимірюють і записують новий вектор вібрації. Ця вібрація є векторною сумою початкового дисбалансу плюс вплив пробної ваги.
- Розрахуйте коефіцієнт впливу: Балансувальний прилад виконує віднімання векторів, щоб виділити вплив, спричинений виключно пробною гиркою. Коефіцієнт впливу потім розраховується як відношення зміни вібрації до пробної гирі.
- Розрахуйте коригувальну вагу: Використовуючи коефіцієнт впливу, прилад розраховує точну масу та кут для постійної коригувальної ваги, яка компенсує початковий дисбаланс.
- Виправлення встановлення: Пробну вагу знімають, розраховану коригувальну встановлюють остаточно, а остаточний перевірочний прогін підтверджує, що вібрацію зменшено до прийнятного рівня.
Практичні міркування та найкращі практики
Успішне використання пробних гир вимагає уваги до кількох практичних деталей:
- Кутове позиціонування: Кутове положення пробної гирі має бути точно зафіксовано. Навіть невелика похибка в куті може призвести до неправильного розрахунку поправки.
- Радіальне розміщення: Якщо можливо, розмістіть пробну гирю на тому ж радіусі, де буде встановлено коригувальну гирю. Це спрощує розрахунки та підвищує точність.
- Повторювані умови: Усі пробні запуски та перший запуск слід виконувати за однакових робочих умов (однакова швидкість, температура, навантаження) для отримання стабільних результатів.
- Кілька пробних ваг: Для складного багатоплощинного балансування може знадобитися кілька пробних вантажів, розміщених у різних площинах корекції під час окремих пробних запусків.
Метод пробного зважування, хоча й вимагає додаткового запуску машини, забезпечує точність і надійність, необхідні для професійного балансування, і є галузевим стандартом для балансування роторів на місці.