Cân bằng trục và trống — Tại chỗ, ở tốc độ sản xuất

Các trục máy làm giấy, trục in, trống cán, trục sấy và trống băng tải đều có một đặc điểm chung: ngay cả một độ lệch tâm nhỏ về khối lượng cũng tạo ra lực ly tâm cực lớn ở tốc độ sản xuất. Chúng tôi tiến hành cân bằng chúng đang hoạt động, ở tốc độ vận hành — không cần tháo dỡ, không cần gửi đến xưởng — loại bỏ tận gốc nguyên nhân gây ra lỗi sản phẩm, hỏng vòng bi và đứt dây trong một lần kiểm tra tại chỗ.

Mua Balanset-1A Hãy hỏi kỹ sư của chúng tôi

Cân bằng tại chỗ trục lăn và trống trên dây chuyền sản xuất bằng thiết bị Balanset-1A

Tóm lại: Việc cân bằng trục lăn và trống được thực hiện ngay tại chỗ ở tốc độ sản xuất bình thường bằng phương pháp hệ số ảnh hưởng hai mặt phẳng. Các cảm biến rung trên cả hai vỏ ổ trục và máy đo tốc độ laser trên trục ghi lại trạng thái mất cân bằng; thiết bị Balanset-1A tính toán chính xác khối lượng và góc điều chỉnh cho mỗi đầu của trục lăn. Không cần tháo dỡ, không cần ngừng dây chuyền ngoài việc lắp cảm biến — hầu hết các công việc được hoàn thành trong vòng một giờ và giảm rung động xuống 70 % hoặc hơn, loại bỏ các khuyết tật về chất lượng sản phẩm và tăng tuổi thọ ổ trục lên gấp tám lần hoặc hơn.

Các dấu hiệu cho thấy trục cuộn hoặc trống của bạn bị mất cân bằng

Các trục lăn và trống thường hoạt động trong nhiều giờ liền trước khi người vận hành phát hiện ra có điều gì đó không ổn. Đây là những dấu hiệu cho thấy tình trạng mất cân bằng đang xảy ra:

Các vệt hoặc vết loang trên sản phẩm Các vết khắc định kỳ trên bề mặt, với khoảng cách tương ứng với chu vi trục lăn, cho thấy sự biến đổi áp lực kẹp do rung động gây ra trong quá trình in, tráng phủ hoặc cán — một khuyết tật trực tiếp về chất lượng sản phẩm có thể truy nguyên từ sự mất cân bằng quay.

Dao động ở tốc độ 1× vòng/phút Đỉnh dao động trùng với tần số cơ bản của trục là dấu hiệu phổ rõ ràng nhất cho thấy sự mất cân bằng khối lượng. Đỉnh này tăng theo bình phương của tốc độ và không bao giờ biến mất giữa các đợt sản xuất.

Mòn ổ trục nhanh Các trục quay phải thay thế ổ trục sau vài tháng là do chúng phải chịu tải trọng động quay mà các ổ trục này không được thiết kế để chịu đựng. Việc giảm một nửa tải trọng đó sẽ làm tăng tuổi thọ của ổ trục lên gấp nhiều lần.₁₀ tăng gấp khoảng tám lần.

Lỗi hiển thị trang web hoặc hiển thị sai Con lăn ép rung làm mất ổn định độ căng của cuộn vật liệu, dẫn đến hiện tượng rách, kẹt hoặc sai lệch vị trí giữa các màu trên dây chuyền in và gia công.

Tiếng ồn tăng theo tốc độ Tiếng ù hoặc tiếng ầm ầm phát ra theo tốc độ trục và ngày càng to hơn khi tốc độ sản xuất tăng cao là dấu hiệu của sự mất cân bằng, chứ không phải tiếng ồn từ ổ trục (loại tiếng ồn này xuất hiện ở các tần số đặc trưng của lỗi).

Mỏi bu lông móng Các bu-lông bị nứt hoặc lỏng ra do lực tuần hoàn từ sự lắc lư không cân bằng tác động mạnh vào khung máy ở mỗi vòng quay, cuối cùng dẫn đến hư hỏng cấu trúc của khung phụ.

Tại sao các trục cuộn và trống mất cân bằng — và hậu quả là gì

Một trục mới được mài rời xưởng với độ dung sai cân bằng rất chặt chẽ, nhưng các điều kiện vận hành liên tục làm ảnh hưởng đến trạng thái đó. Lớp phủ không đều hoặc mòn cao su trên bề mặt trục lăn phân bố lại khối lượng một cách từ từ; sự tích tụ sản phẩm và cặn khô tích tụ không đều bên trong các thùng sấy rỗng; mài lại hoặc đánh bóng lại quá trình gia công loại bỏ vật liệu một cách không đồng đều; và sự biến dạng nhiệt trong quá trình cán nóng có thể làm thay đổi tâm khối lượng hiệu dụng giữa các ca sản xuất. Bởi vì lực ly tâm tỷ lệ thuận với quảng trường Về tốc độ góc, độ lệch tâm dưới 1 milimet – vốn dường như vô hại ở tốc độ thấp – lại trở thành một tải trọng động phá hoại khi máy hoạt động ở tốc độ vòng quay tối đa.

Chi phí phát sinh do bỏ qua tình trạng mất cân bằng trục lăn sẽ nhanh chóng gia tăng: lãng phí các cuộn sản phẩm không đạt tiêu chuẩn, phải ngừng máy đột xuất để thay ổ trục, các chu kỳ mài lại làm giảm tuổi thọ của trục lăn, và hiện tượng mỏi kết cấu ở khung máy. Việc cân bằng tại hiện trường giải quyết tận gốc tất cả các vấn đề này và thường đã thu hồi được chi phí ngay từ lần đầu tiên giúp ngăn chặn được một sự cố ngừng máy đột xuất.

×10Tuổi thọ vòng bi khi độ rung giảm một nửa

−70%Mức giảm rung động thông thường sau một buổi tập

2sửa răng trong một lần khám

<1 giờcông việc tại chỗ thông thường

Tại sao việc giảm một nửa mức độ rung lại giúp kéo dài tuổi thọ của ổ trục

ISO 281 định nghĩa tuổi thọ định mức của ổ lăn là L₁₀ = (C/P)^p, trong đó P là tải trọng động mà ổ trục phải chịu, và hàm mũ p = 3 đối với ổ bi và 10/3 đối với ổ lăn. Sự mất cân bằng dư là Tải trọng quay P đó, và biên độ dao động tỷ lệ thuận với nó — do đó, việc giảm một nửa dao động sẽ làm giảm một nửa P và tăng gấp đôi tuổi thọ của ổ trục^p: về 8 lần đối với ổ bi và khoảng 10 lần đối với ổ lăn (2^10/3 ≈ 10). Hãy tự tính toán trên trang web của chúng tôi Công cụ tính tuổi thọ vòng bi.

Cách cân bằng một cuộn hoặc trống — từng bước một

Balanset-1A áp dụng phương pháp hệ số ảnh hưởng được điều chỉnh cho phù hợp với hình dạng và các hạn chế về tiếp cận của các hệ thống trục lăn và trống. Quy trình có hệ thống này có thể được đội ngũ bảo trì của quý vị thực hiện ngay tại hiện trường:

Lắp đặt các cảm biến. Các cảm biến gia tốc rung được lắp đặt cố định trên cả hai vỏ ổ trục đầu, đồng thời một máy đo tốc độ laser được hướng vào dải phản quang trên trục hoặc tấm đầu. Máy hoạt động liên tục ở tốc độ sản xuất bình thường — không cần tháo dỡ, không cần tháo ống hay khung máy.
Đo đường cơ sở. Một lần chạy thử ở tốc độ sản xuất tối đa sẽ ghi lại biên độ dao động và góc pha tại cả hai mặt ổ trục, từ đó xác định trạng thái mất cân bằng hiện tại về cả độ lớn và hướng tại mỗi đầu trục lăn.
Thêm một quả tạ thử. Một khối lượng thử nghiệm đã biết được kẹp hoặc bắt vít vào một vị trí góc cụ thể trên tấm đầu trục, vòng cổ hoặc trục lăn. Lần chạy thử thứ hai cho thấy cách mỗi mặt phẳng phản ứng với sự xáo trộn đã biết đó — hệ số ảnh hưởng đối với trục lăn và tốc độ đó.
Hãy để thiết bị tính toán. Balanset-1A giải các phương trình hệ số ảnh hưởng hai mặt phẳng và đưa ra giá trị khối lượng hiệu chỉnh cùng góc đồng hồ cho mỗi đầu của thân trục lăn hoặc thân trống.
Điều chỉnh các hệ số hiệu chỉnh. Các khối cân bằng được bắt vít, hàn hoặc kẹp chặt tại các vị trí đã tính toán ở cả hai đầu thân trống hoặc trục lăn. Trọng lượng thử nghiệm sẽ được tháo bỏ trừ khi nó là một phần của giải pháp.
Kiểm tra và lập hồ sơ. Một lần chạy thử cuối cùng ở tốc độ sản xuất đã xác nhận rằng độ lệch cân bằng còn lại nằm trong giới hạn cấp độ theo tiêu chuẩn ISO 21940-11, đáp ứng yêu cầu đối với loại trục lăn và tốc độ vận hành. Thiết bị Balanset-1A tạo ra một báo cáo ghi lại các giá trị độ lệch cân bằng trước và sau khi kiểm tra để lưu vào hồ sơ bảo trì của quý vị.

Những gì chúng tôi cân bằng

Trục ép, trục sấy và trục cán của máy làm giấy
Trục in và trục in flexo
Trục tráng và trục ép
Trống đầu và trống cuối của băng tải
Các trục lăn bọc cao su và phủ polyurethane
Trục gia công da và trục dập nổi
Thùng chứa dùng trong quy trình công nghiệp bằng thép và gang
Trục lăn cho quy trình xử lý và hoàn thiện vải
Bồn sấy quay và lò sấy
Ống rỗng và trục định hình theo yêu cầu

Dung sai và tiêu chuẩn

Tiêu chuẩn ISO 21940-11 (trước đây là ISO 1940-1) quy định các giới hạn sai lệch cân bằng riêng còn lại đối với các rô-to cứng dựa trên tốc độ làm việc và cấp độ chất lượng cân bằng G. Các trục ép và trục sấy của máy làm giấy thường được cân bằng theo G 1.0 hoặc G 2.5 bởi vì ngay cả những rung động nhỏ ở tốc độ sản xuất cũng có thể gây ra các khuyết tật có thể đo lường được trên sản phẩm; các băng tải và thùng quay nặng có thể được chấp nhận tại G 6.3.

Đối với các trục cuộn của máy làm giấy nói riêng, ISO 5343 / TAPPI TIP loạt tài liệu này cung cấp thêm hướng dẫn về các giới hạn chấp nhận độ rung của trục lăn ở tốc độ vận hành, bao gồm biên độ an toàn so với tốc độ giới hạn và các yêu cầu về độ đồng đều của áp lực kẹp. Chúng tôi xác nhận mức độ cân bằng đạt được trong báo cáo sai lệch cân bằng dư được lập thành văn bản và gửi kèm khi kết thúc mỗi công việc. Hãy sử dụng Công cụ tính cân bằng trục máy làm giấy để tính trước mức sai lệch dư cho phép dựa trên kích thước trục lăn và tốc độ của bạn trước khi bắt đầu công việc.

Balanset-1A — bộ dụng cụ cân bằng tại hiện trường đầy đủ

Tất cả nội dung trên trang này đều được thực hiện bằng một thiết bị di động duy nhất: Balanset-1A. Đây là một thiết bị cân bằng động và phân tích rung động hai kênh, dùng để cân bằng các trục và trống theo hướng của riêng chúng, ở tốc độ sản xuất, bằng cách sử dụng phương pháp hệ số ảnh hưởng 3 chu kỳ — phần mềm sẽ tính toán chính xác khối lượng và góc hiệu chỉnh cho từng đầu của trục lăn và lưu lại một báo cáo có ghi chép chi tiết.

Bộ cân bằng Balanset-1A đầy đủ bao gồm cảm biến, máy đo tốc độ laser, cân và hộp đựng

Bộ sản phẩm đầy đủ bao gồm những gì

1.975 euro · Bộ sản phẩm đầy đủ, có sẵn hàng, hóa đơn có thuế GTGT

Bộ đo giao diện (USB, 2 kênh)
Hai cảm biến gia tốc rung (dây cáp 4 m, có thể chọn dây cáp 10 m)
Máy đo tốc độ bằng laser / cảm biến pha quang học (50–500 mm)
Giá đỡ từ tính cho cảm biến
Cân điện tử dùng cho trọng lượng thử nghiệm và hiệu chuẩn
Phần mềm cân bằng và phân tích hệ thống Windows
Hộp đựng bằng nhựa

Xem Balanset-1A Hãy hỏi kỹ sư của chúng tôi

khuyến khích

Bộ đầy đủ

Bộ sản phẩm · 2 cảm biến · máy đo tốc độ bằng laser · giá đỡ từ tính · cân điện tử · phần mềm · hộp đựng. Tất cả những gì cần thiết để bắt đầu cân bằng trục cuộn và thùng ngay khi mở hộp.

Nhà sản xuất thiết bị gốc (OEM)

Bộ sản phẩm OEM

Thiết bị · 2 cảm biến · máy đo tốc độ bằng laser · phần mềm. Dành cho các nhà tích hợp hệ thống đã có sẵn giá đỡ, cân và hộp đựng, hoặc những người lắp đặt thiết bị này vào máy cân bằng.

Các thông số kỹ thuật chính
Tham số	Giá trị
Kênh đo lường	2 (cân bằng một mặt phẳng và hai mặt phẳng)
Phạm vi vận tốc rung	0,05–100 mm/s
Dải tần số	5–300 Hz
Độ chính xác của phép đo	±5% so với dải đo toàn phần
Phương pháp	Hệ số ảnh hưởng 3 chu kỳ (1 hoặc 2 mặt phẳng)
Phân tích	Biên độ và pha ở tần số 1×, phổ FFT và dạng sóng, báo cáo đã lưu
Máy tính xách tay	Không bao gồm (máy tính Windows, có sẵn theo yêu cầu)

✓ Có sẵn✓ DHL Bồ Đào Nha 35 €✓ DHL toàn cầu 110 €✓ Bảo hành 2 năm✓ Hóa đơn VAT✓ Hỗ trợ kỹ thuật

Cân bằng tại chỗ hay máy cân bằng — phương pháp nào phù hợp với cuộn của bạn?

So sánh: cân bằng tại chỗ so với máy cân bằng trục chuyên dụng
Nhân tố	Cân bằng trường (Balanset-1A)	Máy cân bằng (xưởng)
Cuộn đã được lấy ra khỏi dây chuyền chưa?	Không — chạy tại chỗ	Đúng — cần tháo rời hoàn toàn
Dừng hoạt động dây chuyền sản xuất?	Chỉ lắp đặt cảm biến (<15 phút)	Từ vài giờ đến vài ngày (tháo dỡ, vận chuyển, cân chỉnh, lắp đặt lại)
Cân bằng tốc độ	Tốc độ và nhiệt độ sản xuất thực tế	Trục quay riêng biệt tốc độ thấp, nhiệt độ phòng
Các yếu tố gây biến dạng do nhiệt	Đúng — đã được cân bằng trục ở nhiệt độ hoạt động	Không — chỉ ở trạng thái lạnh
Điều chỉnh độ uốn của trục/khớp nối	Đúng vậy — cụm lắp ráp hoàn chỉnh được cân bằng trên các ổ trục riêng	Chỉ thân cuộn
Các tiêu chuẩn đã đáp ứng	ISO 21940-11, ISO 5343 / TAPPI TIP	Tiêu chuẩn ISO 21940-11
Chi phí thiết bị	1.975 € (Bộ sản phẩm đầy đủ)	15.000 € – 80.000 € trở lên
Thời gian làm việc thông thường	<1 giờ tại hiện trường	Tổng cộng 1–3 ngày

Cân bằng tại hiện trường là phương án được ưu tiên lựa chọn trong mọi trường hợp mà trục lăn có thể vận hành và đáp ứng tiêu chí về độ cứng của rôto. Máy cân bằng trong xưởng vẫn là lựa chọn phù hợp đối với các trục lăn mới chế tạo chưa từng được vận hành, hoặc đối với các trục lăn có tình trạng mất ổn định nhiệt nghiêm trọng đến mức không thể đạt được trạng thái cân bằng ổn định ở nhiệt độ vận hành nếu không tiến hành sửa chữa kết cấu trước đó.

Các trường hợp cân bằng cuộn thực tế

Cân bằng trường hai mặt phẳng cho trục lăn gia công da nhằm loại bỏ các khuyết tật trên bề mặt sản phẩm

Trục gia công da

Cân bằng trường hai mặt phẳng cho trục lăn trong quá trình gia công da, giúp loại bỏ các khuyết tật trên bề mặt sản phẩm và chấm dứt tình trạng hỏng hóc liên tục của ổ trục.

Các công cụ tính toán miễn phí cho trục lăn và trống

Cân bằng trục máy làm giấy Sự mất cân bằng dư (ISO 1940) Công cụ tính trọng lượng thử nghiệm Lực ly tâm do mất cân bằng Công cụ tính tuổi thọ vòng bi

Học lý thuyết

cân bằng trường Cân bằng hai mặt phẳng Cân bằng động Cân bằng các cấp chất lượng Sự mất cân bằng còn lại

Câu hỏi thường gặp về cân bằng trục và trống

Có thể cân bằng một cuộn mà không cần tháo nó ra khỏi máy không?

Đúng vậy. Việc cân bằng tại chỗ được thực hiện khi trục quay đang vận hành trong các ổ trục và vỏ ổ trục của chính nó ở tốc độ sản xuất bình thường. Không cần tháo dỡ, cũng không cần gửi trục quay đến xưởng sửa chữa. Cần phải tiếp cận được cả hai vỏ ổ trục đầu để lắp đặt các cảm biến, và phải có cách để gắn các khối cân bằng vào mỗi đầu của trục quay — thường là bằng cách bắt vít hoặc kẹp vào tấm đầu, vòng cổ hoặc trục.

Tại sao cuộn băng vừa được bọc lại lại rung mạnh hơn cuộn cũ?

Quá trình bọc lại hoặc mài lại sẽ loại bỏ và bổ sung cao su hoặc lớp phủ với tốc độ khác nhau dọc theo chu vi, khiến tâm khối lượng dễ dàng dịch chuyển vài phần mười milimet. Việc cân bằng sau bất kỳ thao tác bọc lại hoặc mài lại nào là quy trình tiêu chuẩn và được khuyến nghị rõ ràng trong tiêu chuẩn ISO 21940-11. Thiết bị Balanset-1A giúp biến quy trình này thành một thao tác nhanh chóng ngay trên máy, thay vì phải đưa máy ra xưởng và mang về.

Độ cân bằng cần thiết cho một trục in là bao nhiêu?

Các trục in tốc độ cao thường yêu cầu tiêu chuẩn ISO 21940-11 cấp G 1.0, bởi vì ngay cả một sai lệch cân bằng nhỏ cũng gây ra sự dao động áp lực kẹp, dẫn đến sự xuất hiện của các vệt sọc lặp lại trên sản phẩm in. Hãy sử dụng Công cụ tính toán sai lệch dư Hãy tính toán mức bù chính xác dựa trên đường kính, chiều dài và tốc độ quay của xi lanh trước khi bắt đầu công việc.

Trống băng tải của chúng tôi bị rung nhưng đai truyền động trông vẫn bình thường — liệu có phải do trống không?

Không hẳn vậy. Trước tiên, hãy xác nhận rằng đỉnh dao động nằm chính xác ở mức 1× RPM — một tần số tỷ lệ thuận với tốc độ trục. Dao động do tần số dây đai, sai lệch trục (2× RPM) và các khuyết tật của ổ trục sẽ tạo ra các mẫu phổ khác nhau. Thiết bị Balanset-1A đo cả biên độ và pha, giúp bạn xác định chính xác nguồn gốc trước khi lắp thêm bất kỳ khối cân chỉnh nào, từ đó tránh được các can thiệp không cần thiết.

Một công việc cân bằng bánh xe thông thường mất bao lâu?

Hầu hết các công việc bảo dưỡng trục đơn đều được hoàn thành trong vòng chưa đầy một giờ: một lần chạy thử ban đầu, một lần chạy thử với tải trọng, điều chỉnh các sai lệch và một lần chạy kiểm tra. Đối với các trục rộng có tình trạng mất cân bằng nghiêm trọng ban đầu, có thể cần thực hiện thêm một lần bảo dưỡng nữa, nhưng thông thường hai lần bảo dưỡng này vẫn có thể hoàn tất trong khung thời gian bảo dưỡng thông thường mà không làm gián đoạn lịch trình sản xuất.

Chúng ta có thể tự làm được không với Balanset-1A?

Đúng vậy. Balanset-1A được thiết kế để các đội bảo trì có thể vận hành mà không cần qua khóa đào tạo chuyên sâu về rung động. Thiết bị này sẽ hướng dẫn bạn thực hiện từng lần đo, tự động giải các phương trình hệ số ảnh hưởng hai mặt phẳng, đồng thời đưa ra giá trị khối lượng và góc hiệu chỉnh cho từng đầu trục lăn. Tài liệu hướng dẫn phần mềm đầy đủ và diễn đàn cộng đồng sẽ sẵn sàng hỗ trợ nếu bạn gặp phải trường hợp hình học cuộn bất thường hoặc muốn trao đổi phương án của mình với kỹ sư.

Điều chỉnh cân bằng các trục lăn và trống — ngay tại vị trí, ở tốc độ sản xuất

Máy Balanset-1A thực hiện cân bằng hai mặt phẳng cho bất kỳ trục lăn hoặc trống nào ở tốc độ sản xuất, tính toán chính xác khối lượng và góc hiệu chỉnh cho từng đầu, đồng thời cung cấp kết quả sai lệch cân bằng còn lại được ghi chép đầy đủ theo tiêu chuẩn ISO 21940-11. Không cần tháo dỡ, không cần vận chuyển đến xưởng sửa chữa, không gây gián đoạn sản xuất — chỉ mang lại chất lượng sản phẩm ổn định, máy móc vận hành êm ái hơn và tuổi thọ vòng bi được kéo dài.

Xem Balanset-1A Hỏi câu hỏi trên diễn đàn