Hiểu về mặt phẳng hiệu chỉnh
A mặt phẳng hiệu chỉnh — còn được gọi là mặt phẳng cân bằng — là bất kỳ mặt phẳng nào vuông góc với rôto trục pôm nơi cân bằng có thể thực hiện điều chỉnh. Nói một cách đơn giản, đó là một vị trí dọc theo rotor nơi có thể thêm khối lượng (bằng hàn, bu lông hoặc epoxy) hoặc loại bỏ (bằng khoan, mài hoặc phay) để hủy bỏ một mất cân bằng điều kiện. Chọn các mặt phẳng điều chỉnh phù hợp là một trong những quyết định đầu tiên và quan trọng nhất trong bất kỳ công việc cân bằng nào, vì mọi trọng lượng hiệu chỉnh thiết bị phân tích được quy định sau đó chỉ có thể được cài đặt nơi tồn tại một mặt phẳng có thể sử dụng được.
1. Định nghĩa: Mặt phẳng hiệu chỉnh là gì?
Mặt phẳng hiệu chỉnh là bề mặt làm việc của quá trình cân bằng. Chính sự mất cân bằng được phân bố ở đâu đó trong khối lượng của rotor’s, nhưng các hiệu chỉnh không thể áp dụng “trong không khí” dọc theo trục — chúng phải tiếp xúc với một mặt thực tế, có thể tiếp cận được của bộ phận. Mặt phẳng xác định vị trí trục của mặt đó; vị trí góc xung quanh nó là nơi pha phép đo cho bạn biết điểm nặng (hoặc nhẹ) nằm ở đâu.
Hai yêu cầu là không thể thương lượng. Mặt phẳng phải là dễ tiếp cận về mặt vật lý để máy khoan, máy mài, hoặc máy hàn có thể tiếp cận nó, và nó phải là đủ mạnh để giữ một khối lượng hiệu chỉnh một cách an toàn trong toàn bộ vòng đời sử dụng của rotor. Một khối lượng bị lỏng lẻo ở tốc độ cao trở thành một nguồn mất cân bằng mới — và nguy hiểm.
2. Cần Bao Nhiêu Mặt Phẳng Hiệu Chỉnh?
Số lượng mặt phẳng cần thiết được xác định bởi loại mất cân bằng hiện tại và liệu rotor hoạt động như một vật thể cứng hay linh hoạt ở tốc độ làm việc.
a) Cân bằng một mặt phẳng
Một mặt phẳng hiệu chỉnh là đủ chỉ khi có mất cân bằng thuần mất cân bằng tĩnh, nơi điểm nặng có thể được coi là tập trung ở tâm của một rotor hình đĩa hẹp. Hiệu chỉnh là một khối lượng duy nhất được đặt cách 180° so với điểm nặng được đo. Cân bằng mặt phẳng đơn điều này là điển hình của các bánh mài, ròng rọc một rãnh, và các quạt hẹp.
b) Cân bằng hai mặt phẳng
Hai mặt phẳng hiệu chỉnh là cần thiết để hiệu chỉnh mất cân bằng động — tình trạng phổ biến nhất trong các rotor công nghiệp, và bản thân nó là sự kết hợp giữa mất cân bằng tĩnh và cặp đôi mất cân bằng. Quy trình tính toán một khối lượng và góc riêng biệt cho mỗi mặt phẳng, và hai hiệu chỉnh hoạt động cùng nhau để loại bỏ cả “rung chuyển” tĩnh và “dao động.” Cân bằng hai mặt phẳng áp dụng cho hầu hết các rotor động cơ, cánh quạt bơm, ròng rọc đa rãnh, và trục truyền động.
c) Cân bằng đa mặt phẳng
Hơn hai mặt phẳng là cần thiết cho rôto linh hoạt, những cái uốn cong ở tốc độ cao sao cho một hiệu chỉnh được thực hiện tại một vị trí có thể làm hỏng cân bằng ở vị trí khác. Các mặt phẳng bổ sung chống lại các chế độ uốn cong của rotor gần tốc độ làm việc của nó. Cân bằng đa mặt phẳng — được sử dụng trên các tua bin khí tự nhiên tốc độ cao, các cuộn máy giấy dài, và các máy nén đa tầng — là một nhiệm vụ chuyên môn thường liên quan đến mô hình hóa phương thức và nhiều lần chạy tốc độ cao.
3. Lựa chọn thực tế các mặt phẳng hiệu chỉnh
Khi thiết lập một công việc, người vận hành cân nhắc nhiều yếu tố thực tế trước khi cam kết một cặp mặt phẳng:
- Khả năng tiếp cận: Liệu máy khoan, máy hàn, hoặc bulong có thể thực sự tiếp cận được vị trí khi máy ở trạng thái như được tìm thấy?
- Độ bền vật liệu: Có phải kim loại đủ dày và chắc chắn để khoan hay để chứa một trọng lượng hàn? Bạn không bao giờ sử dụng cánh quạt mỏng — bạn sẽ sử dụng hub dày hơn hoặc bản đáy.
- Khoảng cách mặt phẳng hiệu chỉnh: Đối với công việc hai mặt phẳng, tối đa hóa khoảng cách trục giữa các mặt phẳng tạo ra hiệu lực lớn hơn chống lại cặp đôi mất cân bằng, thường cho phép các trọng số hiệu chỉnh nhỏ hơn và chính xác hơn.
- Tính toàn vẹn của thành phần: Phương pháp sửa chữa không bao giờ được làm suy yếu độ bền kết cấu hoặc tuổi thọ mỏi của rotor.
4. Mặt phẳng sửa chữa trong Cân bằng Trường
Trên máy được lắp ráp chạy trong các vòng bi của nó, các mặt phẳng sửa chữa là hai mặt có thể tiếp cận mà kỹ sư có thể tiếp cận mà không cần tháo dỡ — thường là các đầu của hub quạt hoặc các mặt nhìn thấy được của shroud impeller. Một dụng cụ hai kênh di động như Balanset-1A đo biên độ 1× và pha tại mỗi vòm, tính toán hệ số ảnh hưởng từ một trọng lượng thử chạy, sau đó giải quyết khối lượng yêu cầu và góc cho mỗi mặt phẳng được chọn. Vì các mặt phẳng được xác định bởi những gì máy vật lý cho phép, việc xác định chúng rõ ràng trước lần chạy đầu tiên — và ghi lại tài liệu tham khảo góc của chúng — là điều làm cho sửa chữa kết quả có thể lặp lại và được xác minh mất cân bằng còn lại có ý nghĩa.
5. Chia một lượng hiệu chỉnh giữa các vị trí góc cố định
Đôi khi góc hiệu chỉnh lý tưởng rơi vào nơi không có kim loại — ví dụ như giữa hai cánh quạt. Trong trường hợp đó, một quả cân cần thiết duy nhất được phân giải thành hai thành phần tại các vị trí góc cố định khả dụng gần nhất trong cùng một mặt phẳng hiệu chỉnh, một kỹ thuật được gọi là điều chỉnh tách. Hai phần khối lượng này cộng vectơ để tạo ra cùng hiệu quả như một quả cân tại góc không khả dụng. Điều này không giống cân bằng hai mặt phẳng: cân bằng hai mặt phẳng phân bố các hiệu chỉnh giữa hai trục mặt phẳng để loại bỏ mất cân bằng tĩnh và mất cân bằng ngẫu lực, trong khi hiệu chỉnh chia đôi là phép phân rã vectơ của một hiệu chỉnh trong một mặt phẳng khi góc yêu cầu không khả dụng. Dù theo cách nào, hình học mặt phẳng cũng quan trọng như các con số: một cặp mặt phẳng dễ tiếp cận, được chọn hợp lý và cách nhau tốt sẽ giữ cho các hiệu chỉnh nhỏ, chắc chắn và dễ xác minh theo một Tiêu chuẩn ISO 21940-11 cấp chất lượng cân bằng.
