Пояснення динамічного балансування (двоплощинного балансування)

Визначення: Що таке динамічне балансування?

Динамічне балансування це процедура виправлення дисбалансу ротора шляхом внесення корективів маси щонайменше дві окремі площини вздовж своєї довжини. Це найповніша форма балансування, оскільки вона одночасно вирішує обидва типи дисбалансу: статичний (або силовий) дисбаланс і дисбаланс у паріДинамічно збалансований ротор не матиме схильності до вібрації або «коливання» від важкого місця або гойдання під час обертання.

Статичний та динамічний дисбаланс: ключова різниця

Для розуміння динамічного балансування важливо розрізняти дві форми дисбалансу:

• Статичний дисбаланс: Це стан, коли центр мас ротора зміщений відносно його осі обертання. Він діє як єдина важка точка. Це можна виправити за допомогою однієї вантажу в одній площині, і це можна виявити навіть, коли ротор знаходиться в стані спокою (статично).
• Дисбаланс у парі: Це трапляється, коли ротор має дві однакові важкі точки на протилежних кінцях, розташовані під кутом 180° одна від одної. Цей стан є статично збалансованим (він не котиться до важкої точки, коли перебуває у стані спокою), але коли він обертається, дві важкі точки створюють силу обертання, або «пару», яка змушує ротор хитатися один над одним. Дисбаланс пари можна виявити *лише*, коли ротор обертається, і його можна виправити *лише*, розмістивши вантажі у двох різних площинах для створення протилежної пари.

Динамічний дисбаланс, найпоширеніший стан у реальних машинах, являє собою поєднання статичного та парного дисбалансу. Тому його виправлення вимагає коригування щонайменше у двох площинах, що є суттю динамічного балансування.

Коли потрібне динамічне балансування?

Хоча одноплощинне (статичне) балансування є достатнім для вузьких об'єктів дископодібної форми, динамічне балансування є важливим для більшості промислових роторів, особливо коли:

• Довжина ротора є значною порівняно з його діаметром. Загальноприйняте правило полягає в тому, що якщо довжина перевищує половину діаметра, необхідне динамічне балансування.
• Ротор працює на високих швидкостях. Наслідки дисбалансу пари стають набагато серйознішими зі збільшенням швидкості обертання.
• Маса розподілена нерівномірно по довжині ротора. Такі компоненти, як робочі колеса багатоступеневих насосів або довгі якорі двигунів, потребують двоплощинної корекції.
• Потрібна висока точність. Для досягнення суворих класів якості балансування (наприклад, G2.5 або вище) майже завжди потрібне динамічне балансування.

Прикладами роторів, які завжди потребують динамічного балансування, є якорі двигунів, промислові вентилятори, турбіни, компресори, довгі вали та колінчасті вали.

Процедура балансування у двох площинах

Динамічне балансування виконується на балансувальному верстаті або в польових умовах за допомогою портативного вібраційного аналізатора. Процес, зазвичай з використанням методу коефіцієнта впливу, включає:

1. Початковий запуск: Виміряйте початкову вібрацію (амплітуду та фазу) в обох місцях розташування підшипників.
2. Перший пробний запуск: Додайте відомий пробний вантаж до першої площини корекції (площина 1) та виміряйте нову вібраційну реакцію в обох підшипниках.
3. Другий пробний запуск: Зніміть перший пробний вантаж і додайте новий пробний вантаж до другої площини корекції (площина 2). Знову виміряйте вібраційну реакцію в обох підшипниках.
4. Розрахунок: З цих трьох прогонів балансувальний прилад розраховує чотири «коефіцієнти впливу». Ці коефіцієнти характеризують, як вантаж у площині 1 впливає на вібрацію в обох підшипниках, і як вантаж у площині 2 впливає на вібрацію в обох підшипниках. Використовуючи цю інформацію, прилад розв'язує набір одночасних рівнянь, щоб визначити точний розмір і розташування коригувальних вантажів, необхідних для обох площин для усунення початкового дисбалансу.
5. Виправлення та перевірка: Пробні вантажі знімають, розраховані постійні коригувальні вантажі встановлюють в обох площинах, і виконується остаточний пробіг, щоб підтвердити, що вібрація зменшена в межах заданого допуску.

← Назад до головного індексу