Розуміння коригувальних ваг
A коригувальний вантаж — також званий балансувальним вантажем або балансувальною гирею — це конкретна маса, яку додають до або видаляють з ротор виправити дисбаланс. Основна мета балансування Процес полягає в тому, щоб обчислити точну величину маси та точне кутове положення, в якому її слід прикласти. Корекція завжди здійснюється в межах заздалегідь визначеної площина корекції, і це працює шляхом створення нового відцентрова сила рівною за величиною та протилежною за напрямком (180°) до сили, що створюється важкою точкою ротора, — фактично компенсуючи її.
1. Визначення: Що таке коригувальний вантаж?
Коригувальний вантаж визначається двома числами та одним місцем розташування: скільки mass, at what angle, in which plane. На його дію впливає не лише маса, а й добуток маси на радіус — його момент, що вимірюється в грам-міліметрах (г·мм) — оскільки невелика маса, розташована далеко від осі, створює таку саму коригувальну силу, як і більша маса, розташована ближче до осі. Саме тому одна й та сама корекція часто може бути реалізована або за допомогою важкого вантажу на невеликому радіусі, або за допомогою легшого вантажу на більшій відстані, залежно від того, що дозволяє геометрія ротора.
2. Методи корекції
Існують дві основні стратегії внесення корекції: додати масу навпроти важкої точки або видалити масу з самої важкої точки.
а) Збільшення ваги
Додавання маси до “легкої точки” — під кутом 180° навпроти виміряної важкої точки — є найпоширенішим підходом у балансування на місці, де видалення матеріалу часто є недоцільним:
- Зварювання: сталеві противаги, приварені безпосередньо до ротора — надзвичайно надійний і довговічний спосіб.
- Кріплення болтами / гвинтами: готові коригувальні вантажі, закріплені болтами або гвинтами в різьбових отворах; такі конструкції часто зустрічаються у великих промислових вентиляторах та на роторах, що мають спеціальні точки кріплення балансувальних вантажів.
- Вантажі, що пристібаються: спеціально розроблені затискачі, що застосовуються на таких деталях, як приводні вали автомобілів та невеликі вентилятори.
- Епоксидна смола: двокомпонентна епоксидна шпаклівка — універсальний варіант у випадках, коли зварювання або свердління неможливі.
б) Зняття ваги
Видалення маси з важкої точки є швидким і не потребує зберігання запасу вантажів, тому цей метод переважає у виробничому балансуванні:
- Буріння: найпоширеніший метод видалення — отвір відомого діаметра та глибини дозволяє видалити точну масу. У таблицях балансування часто необхідну корекцію в грамах перераховують у глибину отвору для свердла певного розміру.
- Шліфування: матеріал знімається з поверхні; менш точний метод, ніж свердління, але ефективний.
- Фрезерування: Фрезерний верстат знімає дуже точну кількість матеріалу, що забезпечує високу точність обробки.
Коли ідеальний кут корекції припадає на ділянку, де немає металу, який можна додати або видалити — наприклад, між двома лопатями вентилятора — необхідний вантаж розкладають на дві часткові ваги у найближчих фіксованих положеннях; ця техніка називається розподілена корекція that relies on додавання векторів.
3. Розрахунок коригувального вантажу
A modern балансувальна машина або портативний аналізатор вібрації автоматизує цей розрахунок. Класична процедура полягає в наступному:
- Виміряйте початкову вібрацію амплітуда і фаза — це дозволяє приладу визначити розмір важкої точки та її розташування.
- Прикріпіть відомий пробний вантаж під відомим кутом.
- Знову запустіть пристрій та виміряйте нову амплітуду та фазу.
- На основі реакції ротора на цю відому масу прилад обчислює коефіцієнт впливу а потім виконує векторні обчислення, щоб визначити точну величину та кут остаточної корекції, необхідної для мінімізації вібрації.
Результат подається у вигляді конкретних інструкцій, наприклад: “Додати 15,3 г на 217°” або “Просвердлити отвір діаметром 1/2 дюйма і глибиною 8 мм під кутом 35°.”
4. Застосування коригувальних вантажів у польових умовах
На зібраній машині, що працює на власних підшипниках, весь цей процес виконується безпосередньо на місці за допомогою портативного двоканального приладу, такого як Balanset-1A. Він вимірює амплітуду та фазу 1× на кожному підшипнику, обчислює коефіцієнти впливу на основі пробного запуску та видає значення маси й кута для кожної площини — обробляючи як одинарні, так і двоплощинний корекції. Оскільки робота виконується на робочій швидкості в реальних умовах експлуатації, встановлений вами вантаж відображає реальний стан ротора під час роботи, включаючи монтажні та теплові ефекти, які окремий балансувальний верстат не може врахувати.
5. Захист та перевірка виправлення
Надійність коригувального вантажу визначається якістю його кріплення. Яким би не був спосіб, вантаж повинен залишатися на місці протягом усього терміну служби ротора: маса, що послаблюється на швидкості, стає новим і потенційно небезпечним джерелом дисбалансу. Після встановлення коригувального вантажу остаточний пробний запуск підтверджує, що вібрація — а отже, і залишковий дисбаланс — знизилися до обраного ISO 21940-11 класу балансування. У повному звіті про балансування зазначаються початковий дисбаланс, використаний пробний вантаж та остаточний коригувальний вантаж, встановлений у кожній площині, що забезпечує простежуваність процесу.
