Розуміння балансування на місці (балансування на місці)
Балансування на місцітакож відомий як балансування на місці— це процес виправлення дисбаланс of a ротор коли він працює на власних підшипниках та опорній конструкції на номінальній робочій швидкості або близькій до неї. На відміну від балансування в майстерні, де ротор знімають і встановлюють на спеціальному балансувальна машина, балансування на місці виконується безпосередньо на об’єкті на повністю зібраній машині. Це практична, повсякденна форма балансування ротора для команд з технічного обслуговування та надійності, оскільки воно коригує машину в її реальному робочому стані.
1. Визначення: Що таке балансування на місці?
У цьому процесі зазвичай використовується портативний аналізатор вібрації для вимірювання амплітуда і фаза of the 1× (частота обертання) вібрації, прикріпіть пробний вантаж відомої маси, повторно виміряти нову вібраційну реакцію, а потім обчислити необхідну коригувальний вантаж та його кутове положення. Оскільки ротор залишається у своїх підшипниках, результат відображає реальний стан роботи машини, а не ідеалізований стан на балансувальному стенді.
Орієнтація по фазі є обов’язковою: аналізатор повинен знати де де саме перебуває вал у кожен момент часу, щоб перетворити пік вібрації на кут важкої точки. Цей опорний сигнал надходить від тахометр спрацьовує один раз на оберт, зазвичай від смужки світловідбиваюча стрічка.
2. Чому необхідне балансування на місці?
Хоча балансування в цеху є дуже точним, воно не може врахувати всі фактори, що впливають на баланс машини в її робочому середовищі. Балансування в польових умовах необхідне, коли дисбаланс викликаний або може бути виправлений лише врахуванням усієї збірки машини. Поширені причини включають:
- Дисбаланс у збірці: Кінцевий дисбаланс машини дорівнює сумі дисбалансів усіх її обертових елементів (ротора, вала, зчеплення(шків, шпонки та кріпильні елементи). Балансування на місці дозволяє одночасно усунути дисбаланс усього вузла, включаючи незначні зміщення, що виникли під час повторного складання машини.
- Оперативні наслідки: Дисбаланс може виникати внаслідок умов, які проявляються лише під час нормальної роботи, таких як теплове викривлення ротора, аеродинамічні силиабо гідравлічні сили. Таких результатів неможливо досягти на балансувальному верстаті, що використовується в майстернях.
- Накопичення матеріалу або зношування: для вентиляторів, повітродувок та центрифуг, нерівномірне накопичення продукту або нерівномірне зношування згодом призводить до виникнення дисбалансу. Балансування на місці — це єдиний практичний спосіб виправити цю ситуацію без повного капітального ремонту.
- Неможливість видалення: У випадку дуже великих машин — великих промислових вентиляторів, турбогенераторів — зняття ротора для балансування в цеху є надзвичайно дорогим і трудомістким процесом. Балансування на місці є набагато економічнішим і швидшим рішенням і лежить в основі критеріїв балансування на місці в ISO 21940-13.
3. Процес балансування на місці (метод коефіцієнтів впливу)
Найпоширенішим методом балансування на місці є метод коефіцієнта впливу, що відповідає логічній, повторюваній послідовності:
- Початковий запуск: машина працює на звичайній робочій швидкості, а початкова амплітуда та фаза вібрації становлять 1× — початковий дисбаланс вектор — вимірюються та реєструються.
- Розміщення пробних ваг: машина зупинена, а пробний вантаж відомої маси надійно закріплений на роторі у відомому кутовому положенні.
- Пробний запуск: машину знову запускають на тій самій швидкості. Вимірюють і фіксують нові значення амплітуди та фази вібрації (вектор відгуку).
- Розрахунок: Зміна вектора коливань, спричинена випробувальним вантажем, призводить до коефіцієнт впливу, що характеризує, наскільки змінюється вібрація в точці вимірювання при заданому дисбалансі в місці корекції. Аналізатор поєднує цей коефіцієнт із вихідним вектором — використовуючи додавання векторів — для обчислення точної величини та кута необхідної корекції.
- Розміщення ваг для корекції: машину зупиняють, знімають контрольний вантаж і назавжди закріплюють розрахований коригувальний вантаж під заданим кутом.
- Перевірка виконується: машину запускають востаннє, щоб переконатися, що рівень вібрації знизився до прийнятного рівня відповідно до таких стандартів, як ISO 20816-1, і те, що залишковий дисбаланс знаходиться в межах заданого допуску.
Прості ротори обробляються за допомогою балансування в одній площині; довші ротори, що мають моментну складову, вимагають двоплощинне (динамічне) балансування. A калькулятор пробної ваги допомагає обрати безпечну та ефективну стартову масу для першого пробного запуску.
4. Балансування на місці на практиці з портативним аналізатором
У польових умовах весь описаний вище цикл виконується за допомогою одного портативного приладу, а не на стабілізаційній підставці. Портативний двоканальний аналізатор, такий як Balanset-1A вимірює 1× амплітуду та фазу на кожному підшипнику, автоматично обчислює коефіцієнти впливу та визначає одно- та двоплощинні поправки, а потім перевіряє залишковий дисбаланс щодо ISO 21940-11 класи якості балансування. Працюючи у власних підшипниках машини на робочій швидкості, він фіксує реальний робочий стан — з урахуванням монтажних, теплових та аеродинамічних ефектів — який балансувальний верстат у майстерні просто не може відтворити. Оптичний лазерний тахометр, що входить до комплекту, забезпечує фазову мітку один раз на оберт за допомогою невеликого шматка світловідбивної стрічки, тому для підготовки вала не потрібно нічого, крім смужки стрічки.
5. Основні аспекти та запобіжні заходи
Балансування на місці вимагає майстерності та ретельного планування. Як зазначено в таких стандартах, як ISO 21940-13, безпека понад усе.
- Безпека: випробувальні та калібрувальні гирі повинні бути закріплені достатньо надійно, щоб витримати відцентрова сила на робочій швидкості, а доступ до машини під час її роботи повинен контролюватися.
- Передумови: перед проведенням балансування слід виключити інші причини підвищених коливань 1× — неспіввісність, резонанс, a зігнутий вал, або механічний розхитування — адже балансування не може усунути проблему, яка насправді не є дисбалансом.
- Інструментарій: Для виконання цієї роботи потрібен аналізатор, здатний вимірювати амплітуду та фазу, а також датчик еталонної фази (тахометр). Повторюваність вимірювань залежить від стабільності кріплення датчика та чистоти й надійності імпульсів тахометра.
- Стабільність швидкості: машина повинна підтримувати стабільну швидкість протягом усього циклу роботи; відхилення швидкості спотворює фазові дані, на яких ґрунтується весь розрахунок.
