Hiểu về cân bằng tại hiện trường (cân bằng tại chỗ)

Định nghĩa: Cân bằng trường là gì?

Field balancing, còn được biết là cân bằng tại chỗ, là quá trình hiệu chỉnh sự mất cân bằng của rotor khi nó đang chạy trong ổ trục và cấu trúc đỡ riêng, ở hoặc gần tốc độ vận hành bình thường. Không giống như cân bằng tại xưởng, nơi rotor được tháo ra và đặt trên máy cân bằng chuyên dụng, cân bằng tại hiện trường được thực hiện tại chỗ với máy đã được lắp ráp hoàn chỉnh.

Quá trình này thường bao gồm việc sử dụng máy phân tích rung động di động để đo biên độ và pha của rung động 1X (tốc độ chạy), gắn một quả cân thử có khối lượng đã biết, đo lại phản ứng rung động mới, sau đó sử dụng thông tin đó để tính toán trọng lượng hiệu chỉnh cần thiết và vị trí góc của nó.

Tại sao cần phải cân bằng trường?

Mặc dù cân bằng tại xưởng có độ chính xác cao, nhưng nó không thể tính đến tất cả các yếu tố ảnh hưởng đến độ cân bằng của máy trong môi trường vận hành. Cân bằng tại hiện trường là cần thiết khi sự mất cân bằng xảy ra do, hoặc chỉ có thể được khắc phục bằng cách xem xét toàn bộ cụm máy. Các lý do phổ biến bao gồm:

• Sự mất cân bằng của lắp ráp: Độ mất cân bằng cuối cùng của máy là tổng độ mất cân bằng của tất cả các bộ phận quay của máy (ví dụ: cánh quạt, trục, khớp nối, puli). Cân bằng tại chỗ sẽ hiệu chỉnh độ mất cân bằng của toàn bộ cụm máy cùng một lúc.
• Hiệu ứng hoạt động: Sự mất cân bằng có thể do các yếu tố chỉ xuất hiện trong điều kiện vận hành bình thường, chẳng hạn như biến dạng nhiệt của rotor, lực khí động học hoặc lực thủy lực. Những yếu tố này không thể được tái tạo trên máy cân bằng tại xưởng.
• Sự tích tụ hoặc hao mòn vật liệu: Đối với các máy móc như quạt, máy thổi và máy ly tâm, sự tích tụ sản phẩm không đều hoặc hao mòn không đều có thể gây mất cân bằng theo thời gian. Cân bằng tại hiện trường là cách duy nhất khả thi để khắc phục vấn đề này mà không cần đại tu toàn bộ.
• Tính không thực tế của việc loại bỏ: Đối với các máy móc rất lớn, chẳng hạn như quạt công nghiệp lớn hoặc máy phát điện tua-bin, việc tháo rô-to để cân bằng tại xưởng rất tốn kém và mất thời gian. Cân bằng tại hiện trường là giải pháp tiết kiệm và nhanh hơn nhiều.

Quá trình cân bằng trường (Phương pháp hệ số ảnh hưởng)

Phương pháp phổ biến nhất để cân bằng trường là phương pháp hệ số ảnh hưởng, tuân theo một quy trình hợp lý, từng bước một:

1. Lần chạy đầu tiên: Máy được chạy ở tốc độ hoạt động bình thường và biên độ và pha rung động ban đầu 1X (vectơ mất cân bằng) được đo và ghi lại.
2. Vị trí đặt tạ thử nghiệm: Máy dừng lại và một quả nặng thử có khối lượng đã biết được gắn chặt vào rôto ở vị trí góc đã biết.
3. Chạy thử: Máy lại được chạy ở cùng tốc độ. Biên độ và pha rung động mới (vectơ phản ứng) được đo và ghi lại.
4. Tính toán: Sự thay đổi vectơ rung động do quả cân thử gây ra được sử dụng để tính toán "hệ số ảnh hưởng". Hệ số này mô tả mức độ thay đổi của rung động tại điểm đo đối với một lượng mất cân bằng nhất định tại vị trí hiệu chỉnh. Sau đó, máy phân tích sử dụng hệ số này và vectơ mất cân bằng ban đầu để tính toán khối lượng và góc chính xác của quả cân hiệu chỉnh cần thiết.
5. Vị trí đặt trọng lượng hiệu chỉnh: Máy dừng lại, quả cân thử được tháo ra và quả cân hiệu chỉnh cuối cùng được tính toán sẽ được gắn cố định ở góc đã chỉ định.
6. Chạy xác minh: Máy được chạy lần cuối cùng để xác minh rằng độ rung đã được giảm xuống mức chấp nhận được, theo các tiêu chuẩn như Tiêu chuẩn ISO 20816-1.

Những cân nhắc chính và biện pháp bảo vệ

Việc cân bằng sân đòi hỏi kỹ năng và kế hoạch cẩn thận. Như đã nêu trong các tiêu chuẩn như Tiêu chuẩn ISO 21940-13, an toàn là trên hết.

• Safety: Quả cân thử và hiệu chỉnh phải được gắn chặt để chịu được lực ly tâm ở tốc độ vận hành. Phải kiểm soát được việc tiếp cận máy trong quá trình vận hành.
• Điều kiện tiên quyết: Trước khi cố gắng cân bằng, các nguyên nhân tiềm ẩn khác gây ra rung động 1X cao, chẳng hạn như sự không thẳng hàng, cộng hưởng hoặc lỏng lẻo, nên được loại trừ.
• Thiết bị đo lường: Quá trình này đòi hỏi một máy phân tích rung động có khả năng đo biên độ và pha, cũng như một cảm biến tham chiếu pha (máy đo tốc độ).

← Quay lại Mục lục chính