Розуміння балансування на місці
Визначення: Що таке балансування на місці?
Балансування на місці (від латинського “in situ”, що означає “на місці”) – це практика балансування ротор, поки він залишається встановленим у своїй машині, у своєму звичайному робочому місці та за фактичних робочих умов. Це також зазвичай називають балансування поля, балансування на місці або балансування на місці.
Замість того, щоб знімати ротор і транспортувати його до спеціалізованого балансувальна машина У цеху техніки приносять портативне обладнання для вимірювання та аналізу вібрації до місця розташування машини та виконують процедуру балансування без розбирання.
Переваги балансування на місці
Балансування на місці стало кращим методом для переважної більшості балансування промислового обладнання завдяки своїм численним практичним та технічним перевагам:
1. Розбирання не потрібне
Найбільш очевидною перевагою є те, що ротор не потрібно знімати з машини. Це усуває:
- Вартість робіт з розбирання та повторного складання обладнання
- Ризик пошкодження під час демонтажу, транспортування та повторного встановлення
- Затримка часу, пов'язана з доставкою ротора до балансувального цеху
- Можливість виникнення нових проблем під час повторного складання (перекіс, неправильний крутний момент тощо)
2. Балансування за фактичних умов експлуатації
Це, мабуть, найважливіша технічна перевага. Балансування на місці забезпечує:
- Фактична жорсткість підшипника: Реальні підшипники та їхні встановлені характеристики жорсткості впливають на те, як ротор реагує на дисбаланс, який може суттєво відрізнятися від ідеалізованих умов у цеху.
- Вплив фундаменту та опорних конструкцій: Гнучкість основи, рами та монтажної конструкції машини впливає на вібрацію. Ці ефекти автоматично враховуються при балансуванні на місці.
- Робоча температура: Теплове розширення та вплив температури на зазори підшипників присутні під час балансування на місці, але відсутні в умовах холодного цеху.
- Процесні навантаження: Для такого обладнання, як насоси та вентилятори, аеродинамічні або гідравлічні сили, що виникають під час фактичної роботи, впливають на стан балансу ротора.
- Посадка та зазори у зібраному вигляді: Точний спосіб з'єднання компонентів разом у їх остаточному складанні впливає на баланс, і це фіксується методами in-situ.
3. Зменшення часу простою
Балансування на місці часто можна виконати за лічені години, тоді як зняття ротора, його балансування в цеху та повторне встановлення може зайняти дні або тижні. Для критично важливого виробничого обладнання таке скорочення часу простою безпосередньо призводить до підвищення продуктивності та зменшення втрати доходу.
4. Нижча вартість
Усунення витрат на транспортування, робочу силу в цеху та демонтаж робить балансування на місці значно економічнішим для більшості застосувань.
5. Негайна перевірка
Після встановлення коригувальні ваги, машину можна негайно запустити, а результати перевірити в реальних умовах експлуатації. Якщо потрібне додаткове налаштування, його можна виконати негайно без чергового розбирання.
Коли балансування на місці є найбільш доцільним
Хоча балансування на місці широко застосовується, воно особливо вигідне в таких ситуаціях:
- Великі машини: Обладнання, яке важко або дорого розбирати та транспортувати, таке як великі вентилятори, повітродувки та дробарки.
- Постійно встановлені ротори: Ротори, зібрані на місці та не призначені для легкого зняття.
- Польове обладнання: Обладнання на віддалених об'єктах, де транспортування до майстерні було б недоцільним.
- Аварійний ремонт: Ситуації, коли швидке відновлення виробництва є критично важливим.
- Планове технічне обслуговування: Періодичне повторне балансування для виправлення дисбалансу, спричиненого зносом, накопиченням або ерозією.
- Спеціальне або нестандартне обладнання: Машини, які не підходять для стандартного обладнання балансувального цеху.
Процес балансування на місці
Процедура відповідає стандарту метод коефіцієнтів впливу, адаптований до польових умов:
Крок 1: Початкова оцінка
Перш ніж почати, переконайтеся, що дисбаланс насправді є причиною проблеми. Перевірте наявність інших механічних проблем, таких як невідповідність, розхитуванняабо дефекти підшипників що може бути помилково діагностовано як дисбаланс.
Крок 2: Встановлення датчиків
Прикріпіть датчики вібрації (зазвичай акселерометри) до корпусів підшипників машини за допомогою магнітів, шпильок або клею. Встановіть тахометр або ключовий фазор для забезпечення сигналу опорної фази один раз за оберт.
Крок 3: Початкове вимірювання
Запустіть машину на її нормальній робочій швидкості та запишіть початкові вектори вібрації.
Крок 4: Пробні заняття з вагою
Виконайте один або декілька пробна вага працює відповідно до вимог методу балансування (одноплощинний, двоплощинний тощо).
Крок 5: Розрахунок та встановлення виправлень
Портативний балансувальний прилад розраховує необхідні коригувальні вантажі. Потім їх встановлюють на постійній основі шляхом додавання вантажів (таких як наплавки для зварювання, вантажі для кріплення болтами або вантажі для установочних гвинтів) або шляхом видалення матеріалу (свердління або шліфування).
Крок 6: Перевірка
Проведіть фінал перевірка щоб підтвердити, що вібрація зменшена до прийнятного рівня.
Обладнання для балансування на місці
Сучасні портативні прилади зробили балансування на місці практичним та доступним:
- Портативні балансувальні прилади: Легкі пристрої з живленням від батарейок, що поєднують вимірювання вібрації, фазове визначення та розрахунки балансування в портативному або портативному корпусі.
- Акселерометри: П'єзоелектричні або MEMS-акселерометри з магнітними основами для легкого кріплення та зняття.
- Тахометри: Оптичні або магнітні датчики, що забезпечують фазовий опорний сигнал.
- Комплекти обважнювачів: Асортимент затискних, болтових або клейких вантажів для тимчасового пробного встановлення та постійного коригувального встановлення.
Проблеми та міркування
Хоча балансування на місці є дуже вигідним, воно створює деякі труднощі:
1. Доступ до корекційних площин
Площини корекції ротора повинні бути доступні під час складання машини. На деякому обладнанні для доступу до балансувальних поверхонь необхідно зняти захисні кожухи або кришки.
2. Фактори навколишнього середовища
Польові умови (екстремальні температури, бруд, шум, вібрація від обладнання поблизу) можуть ускладнювати вимірювання порівняно з контрольованим середовищем цеху.
3. Проблеми безпеки
Робота з працюючими механізмами вимагає суворих протоколів безпеки. Техніки повинні забезпечити надійне кріплення пробних вантажів та дотримання всіма працівниками безпечної відстані від обертових компонентів.
4. Механічні проблеми
Якщо машина має фундаментальні механічні проблеми (м'яка опора, перекіс, нещільне кріплення), їх необхідно виправити перед балансуванням. Умови на місці ускладнюють виявлення та виправлення деяких із цих проблем.
5. Обмеження надзвичайної точності
Для застосувань, що вимагають надзвичайно жорстких допусків балансування (таких як прецизійні шліфувальні верстати або високошвидкісні шпинделі), балансування в цеху на спеціалізованих верстатах може бути кращим або може використовуватися в поєднанні з балансуванням на місці.
Порівняння: балансування на місці та балансування в цеху
| Аспект | Балансування на місці | Балансування магазину |
|---|---|---|
| Потрібне розбирання | Ні | Так |
| Умови експлуатації | Фактичні умови | Ідеалізовані умови |
| Час виконання | Години | Дні до тижнів |
| Вартість | Нижня | Вища |
| Точність | Добре. | Відмінно |
| Застосовність | Більшість машин | Ротори малого та середнього розміру |
Галузеві стандарти та найкращі практики
Балансування на місці визнано та охоплено міжнародними стандартами, такими як ISO 21940-13, який містить критерії та запобіжні заходи для балансування на місці середніх та великих роторів. Дотримання цих стандартів забезпечує безпеку, ефективність та стабільні результати.