Hiểu về sự cân bằng độ nhạy

Devices

Portable balancer & Vibration analyzer Balanset-1A

$2,364.82 Giá gốc là: $2,364.82.$1,915.80Giá hiện tại là: $1,915.80.

Parts

Vibration sensor

$107.76 Giá gốc là: $107.76.$71.84Giá hiện tại là: $71.84.

Parts

Optical Sensor (Laser Tachometer)

$148.47 Giá gốc là: $148.47.$83.82Giá hiện tại là: $83.82.

Devices

Balanset-4

$8,145.74

Parts

Magnetic Stand Insize-60-kgf

$55.08

Parts

Reflective tape

$11.97

Devices

Dynamic balancer “Balanset-1A” OEM

$2,077.45 Giá gốc là: $2,077.45.$1,676.33Giá hiện tại là: $1,676.33.

Định nghĩa: Cân bằng độ nhạy là gì?

Cân bằng độ nhạy (còn gọi là mất cân bằng dư tối thiểu có thể đạt được hoặc MARU) là lượng nhỏ nhất mất cân bằng có thể được phát hiện, đo lường và hiệu chỉnh một cách đáng tin cậy trong quá trình cân bằng quy trình. Nó thể hiện giới hạn thực tế về độ chính xác mà rôto có thể được cân bằng dựa trên khả năng của thiết bị đo lường, đặc điểm của hệ thống ổ trục rôto và các yếu tố môi trường.

Độ nhạy cân bằng là một thông số quan trọng vì nó quyết định xem một cân bằng dung sai thực sự có thể đạt được. Nếu dung sai yêu cầu nhỏ hơn độ nhạy của hệ thống, thông số kỹ thuật cân bằng không thể đạt được, bất kể công việc được thực hiện cẩn thận đến đâu.

Tại sao việc cân bằng độ nhạy lại quan trọng

Việc hiểu và định lượng độ nhạy cân bằng là điều cần thiết vì một số lý do:

• Đánh giá khả thi: Trước khi bắt đầu công việc cân bằng, độ nhạy sẽ quyết định liệu chất lượng cân bằng cần thiết có thể đạt được một cách thực tế hay không.
• Lựa chọn thiết bị: Lựa chọn thiết bị cân bằng và cảm biến có độ nhạy phù hợp với ứng dụng.
• Phân tích chi phí-lợi ích: Để đạt được độ nhạy cực cao đòi hỏi thiết bị đắt tiền và quy trình tốn thời gian. Yêu cầu về độ nhạy phải phù hợp với nhu cầu vận hành.
• Khắc phục sự cố: Khi chất lượng cân bằng không đáp ứng được kỳ vọng, phân tích độ nhạy sẽ giúp xác định xem vấn đề nằm ở quy trình cân bằng, hạn chế của thiết bị hay vấn đề cơ học của hệ thống rôto.
• Đảm bảo chất lượng: Độ nhạy được ghi nhận cung cấp bằng chứng khách quan về khả năng của hệ thống cân bằng.

Các yếu tố ảnh hưởng đến độ nhạy cân bằng

Nhiều yếu tố ảnh hưởng đến độ nhạy cân bằng có thể đạt được:

1. Các yếu tố của hệ thống đo lường

• Độ phân giải cảm biến: Sự thay đổi rung động nhỏ nhất mà máy đo gia tốc hoặc cảm biến có thể phát hiện.
• Tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu: Rung động nền từ các nguồn khác (máy móc lân cận, tiếng ồn điện, rung động sàn) có thể che khuất những thay đổi nhỏ do mất cân bằng.
• Độ chính xác của thiết bị đo: Độ chính xác của máy phân tích rung động trong việc đo lường biên độ and giai đoạn.
• Độ chính xác của máy đo tốc độ: Độ chính xác của phép đo pha phụ thuộc vào độ chính xác của tín hiệu tham chiếu một lần mỗi vòng quay.
• Độ phân giải kỹ thuật số: Độ phân giải của bộ chuyển đổi A/D và độ rộng của ngăn FFT ảnh hưởng đến độ chính xác của phép đo.

2. Đặc điểm của hệ thống ổ trục rotor

• Phản ứng động: Hệ thống phản ứng mạnh đến mức nào với sự mất cân bằng (độ lớn của hệ số ảnh hưởng). Các hệ thống có phản ứng thấp cần sự mất cân bằng lớn hơn để tạo ra độ rung có thể đo được.
• Loại và tình trạng vòng bi: Vòng bi mòn có khe hở quá mức hoặc hành vi không tuyến tính làm giảm độ nhạy.
• Cộng hưởng cấu trúc: Hoạt động gần sự cộng hưởng có thể cải thiện độ nhạy (phản ứng rung động cao hơn), nhưng không làm giảm độ cộng hưởng.
• Giảm chấn: Hệ thống giảm chấn cao làm giảm độ rung, giảm độ nhạy.
• Độ cứng của móng: Nền móng linh hoạt hoặc mềm dẻo sẽ hấp thụ năng lượng rung động, giảm độ rung có thể đo được khi mất cân bằng.

3. Các yếu tố hoạt động và môi trường

• Tốc độ hoạt động: Lực mất cân bằng tăng theo bình phương của tốc độ, do đó độ nhạy sẽ cải thiện ở tốc độ cao hơn.
• Biến quy trình: Lưu lượng, áp suất, nhiệt độ và tải trọng có thể tạo ra rung động che giấu tác động mất cân bằng.
• Điều kiện môi trường xung quanh: Sự thay đổi nhiệt độ, gió và độ rung của mặt đất ảnh hưởng đến phép đo.
• Khả năng lặp lại: Sự thay đổi trong điều kiện vận hành giữa các lần đo làm giảm độ nhạy hiệu quả.

4. Độ chính xác của vị trí đặt trọng lượng

• Độ phân giải khối lượng: Mức tăng trọng lượng nhỏ nhất có thể (ví dụ: chỉ có thể thêm trọng lượng theo mức tăng 1 gam).
• Độ chính xác định vị góc: Chính xác như thế nào trọng số hiệu chỉnh có thể được định vị theo góc cạnh.
• Độ nhất quán của vị trí xuyên tâm: Sự thay đổi trong bán kính đặt tạ.

Xác định độ nhạy cân bằng

Độ nhạy có thể được xác định bằng thực nghiệm bằng cách sử dụng quy trình thử nghiệm:

Thủ tục

1. Thiết lập đường cơ sở: Cân bằng rôto ở mức mất cân bằng thấp nhất có thể đạt được bằng các phương pháp thông thường.
2. Thêm trọng lượng nhỏ đã biết: Thêm một cái nhỏ, được biết chính xác trọng lượng thử nghiệm ở một góc đã biết (ví dụ, 5 gam ở 0°).
3. Đo lường phản ứng: Chạy máy và đo sự thay đổi độ rung.
4. Đánh giá khả năng phát hiện: Nếu sự thay đổi có thể đo lường rõ ràng và phân biệt được với tiếng ồn (thường yêu cầu sự thay đổi ít nhất gấp 2-3 lần mức tiếng ồn đo được), thì có thể phát hiện được sự mất cân bằng.
5. Lặp lại: Lặp lại với trọng lượng nhỏ dần cho đến khi sự thay đổi trở nên không thể phân biệt được với nhiễu đo lường.

Quy tắc chung

Độ mất cân bằng tối thiểu có thể phát hiện được thường được coi là lượng tạo ra sự thay đổi độ rung khoảng 10-15% của mức độ tiếng ồn nền hoặc khả năng lặp lại phép đo, tùy theo mức nào lớn hơn.

Giá trị độ nhạy điển hình

Độ nhạy cân bằng thay đổi rất nhiều tùy thuộc vào hệ thống và thiết bị:

Máy cân bằng độ chính xác cao (Môi trường xưởng)

• Độ nhạy: 0,1 đến 1 g·mm trên kg khối lượng rôto
• Ứng dụng: Roto tuabin, trục chính chính xác, thiết bị tốc độ cao
• Có thể đạt được Điểm G: G 0,4 đến G 2,5

Cân bằng hiện trường bằng thiết bị di động

• Độ nhạy: 5 đến 50 g·mm trên kg khối lượng rôto
• Ứng dụng: Hầu hết các máy móc công nghiệp, quạt, động cơ, máy bơm
• Điểm G có thể đạt được: G 2,5 đến G 16

Máy móc lớn, tốc độ thấp (tại chỗ)

• Độ nhạy: 100 đến 1000 g·mm trên kg khối lượng rôto
• Ứng dụng: Máy nghiền lớn, máy nghiền tốc độ chậm, rôto lớn
• Điểm G có thể đạt được: G 16 đến G 40+

Cải thiện độ nhạy cân bằng

Khi cần độ nhạy cao hơn, có thể áp dụng một số chiến lược sau:

Nâng cấp thiết bị

• Sử dụng cảm biến chất lượng cao hơn với độ phân giải tốt hơn và độ nhiễu thấp hơn
• Nâng cấp lên máy phân tích độ rung chính xác hơn
• Cải thiện độ chính xác của máy đo tốc độ hoặc tham chiếu pha

Tối ưu hóa kỹ thuật đo lường

• Trung bình nhiều phép đo để giảm nhiễu ngẫu nhiên
• Thực hiện cân bằng ở tốc độ cao hơn khi lực mất cân bằng lớn hơn
• Tối ưu hóa vị trí lắp cảm biến (gần ổ trục hơn, lắp đặt chắc chắn hơn)
• Bảo vệ cảm biến khỏi nhiễu điện từ
• Kiểm soát các điều kiện môi trường (nhiệt độ, cách ly rung động)

Sửa đổi hệ thống

• Gia cố nền móng để giảm thiểu rung động
• Thay thế vòng bi bị mòn để cải thiện độ tuyến tính phản ứng
• Cách ly máy khỏi các nguồn rung động bên ngoài

Cải tiến thủ tục

• Use hiệu chuẩn vĩnh viễn để giảm số lần chạy thử cần thiết
• Thuê influence coefficient kỹ thuật tinh chế
• Thực hiện kiểm soát quy trình thống kê để theo dõi khả năng lặp lại của phép đo

Độ nhạy so với độ dung nạp: Mối quan hệ quan trọng

Để cân bằng thành công, mối quan hệ giữa độ nhạy cảm và khả năng chịu đựng phải phù hợp:

Điều kiện bắt buộc

Độ nhạy cân bằng ≤ (Dung sai được chỉ định / 4)

“Quy tắc 4:1” này đảm bảo rằng hệ thống cân bằng có đủ khả năng để đạt được dung sai cần thiết một cách đáng tin cậy với biên độ an toàn phù hợp.

Example

Nếu dung sai được chỉ định là 100 g·mm:

• Độ nhạy yêu cầu: ≤ 25 g·mm
• Nếu độ nhạy thực tế là 30 g·mm, dung sai có thể khó đạt được một cách nhất quán
• Nếu độ nhạy thực tế là 10 g·mm, dung sai có thể dễ dàng đạt được với biên độ dự phòng

Ý nghĩa thực tế

Hiểu được cách cân bằng độ nhạy có những hậu quả thực tế trực tiếp:

• Báo giá công việc: Độ nhạy quyết định liệu công việc cân bằng có thể được thực hiện bằng thiết bị sẵn có hay cần đến cơ sở chuyên dụng.
• Viết thông số kỹ thuật: Thông số dung sai phải thực tế dựa trên độ nhạy cân bằng có sẵn.
• Kiểm soát chất lượng: Độ nhạy được ghi lại cung cấp các tiêu chí khách quan để đánh giá xem kết quả cân bằng kém là do hạn chế của thiết bị hay lỗi quy trình.
• Lý do thiết bị: Yêu cầu về độ nhạy định lượng chứng minh việc đầu tư vào các hệ thống cân bằng có độ chính xác cao hơn khi cần thiết.

Ghi lại độ nhạy

Công việc cân bằng chuyên nghiệp phải bao gồm tài liệu về độ nhạy:

• Phương pháp được sử dụng để xác định độ nhạy
• Độ mất cân bằng tối thiểu có thể phát hiện được (MARU)
• Độ lặp lại của phép đo (độ lệch chuẩn của các phép đo lặp lại)
• So sánh độ nhạy với dung sai đã chỉ định (tỷ lệ khả năng)
• Tuyên bố về sự phù hợp: “Độ nhạy của hệ thống X g·mm đủ để đạt được dung sai đã chỉ định của Y g·mm”

---

← Quay lại Mục lục chính