Hiểu về hiệu chuẩn vĩnh viễn trong cân bằng rotor
Định nghĩa: Hiệu chuẩn vĩnh viễn là gì?
Hiệu chuẩn vĩnh viễn (còn gọi là hiệu chuẩn được lưu trữ hoặc hệ số ảnh hưởng được lưu trữ) là một kỹ thuật trong cân bằng trường nơi mà hệ số ảnh hưởng được xác định trong quá trình cân bằng ban đầu được lưu và sử dụng lại cho các hoạt động cân bằng tiếp theo trên cùng một máy hoặc trên các máy giống hệt nhau. Điều này loại bỏ nhu cầu trọng lượng thử nghiệm chạy trong các phiên cân bằng trong tương lai, giúp giảm đáng kể thời gian và công sức cần thiết.
Kỹ thuật này dựa trên nguyên tắc rằng đối với một hệ thống đỡ-ổ trục-rôto nhất định, các hệ số ảnh hưởng - mô tả cách hệ thống phản ứng với sự mất cân bằng - về cơ bản vẫn không đổi theo thời gian, với giả định rằng các đặc tính cơ học của hệ thống không thay đổi đáng kể.
Hiệu chuẩn vĩnh viễn hoạt động như thế nào
Quy trình hiệu chuẩn vĩnh viễn bao gồm hai giai đoạn riêng biệt:
Giai đoạn 1: Hiệu chuẩn ban đầu (Thiết lập một lần)
Trong quá trình cân bằng đầu tiên của một máy, một phương pháp hệ số ảnh hưởng thủ tục được thực hiện:
- Lần chạy đầu tiên: Đo lường mất cân bằng ban đầu tình trạng.
- Chạy thử trọng lượng: Thực hiện một hoặc nhiều lần chạy thử nghiệm (tùy thuộc vào việc đó là máy bay đơn hay cân bằng hai mặt phẳng).
- Tính toán hệ số ảnh hưởng: Thiết bị cân bằng tính toán hệ số ảnh hưởng từ dữ liệu trọng lượng thử nghiệm.
- Hệ số lưu trữ: Các hệ số ảnh hưởng được tính toán sẽ được lưu trong bộ nhớ của thiết bị, liên kết với một mã định danh máy cụ thể.
- Cân bằng hoàn chỉnh: Trọng số hiệu chỉnh được tính toán, cài đặt và xác minh như bình thường.
Giai đoạn 2: Cân bằng tiếp theo (Sử dụng hiệu chuẩn đã lưu trữ)
Đối với các hoạt động cân bằng trong tương lai trên cùng một máy:
- Thu hồi các hệ số đã lưu trữ: Tải các hệ số ảnh hưởng đã lưu trước đó cho máy này.
- Chạy đo đơn lẻ: Chỉ đo độ rung mất cân bằng hiện tại (biên độ và giai đoạn).
- Tính toán trực tiếp: Sử dụng các hệ số được lưu trữ, thiết bị sẽ ngay lập tức tính toán trọng số hiệu chỉnh cần thiết mà không cần chạy thử.
- Cài đặt và xác minh: Cài đặt các phép tính hiệu chỉnh và xác minh kết quả.
Điều này làm giảm quy trình cân bằng hai mặt phẳng thông thường từ năm lần chạy máy (ban đầu, thử nghiệm #1, thử nghiệm #2, hiệu chỉnh, xác minh) xuống chỉ còn hai lần chạy (đo lường ban đầu, xác minh)—tiết kiệm đáng kể thời gian.
Lợi ích của hiệu chuẩn vĩnh viễn
Hiệu chuẩn vĩnh viễn mang lại những lợi thế hấp dẫn, đặc biệt là trong các bối cảnh hoạt động cụ thể:
1. Tiết kiệm thời gian đáng kể
Việc loại bỏ các lần chạy thử có thể giảm thời gian cân bằng từ 50-70%. Đối với các thiết bị sản xuất quan trọng, thời gian ngừng hoạt động tốn kém, điều này sẽ trực tiếp giúp tiết kiệm chi phí.
2. Giảm chu kỳ máy móc
Việc ít khởi động và dừng lại sẽ kéo dài tuổi thọ của thiết bị, đặc biệt đối với những máy có định mức chu kỳ khởi động hạn chế hoặc ứng suất nhiệt cao trong quá trình khởi động.
3. Thủ tục đơn giản hóa
Kỹ thuật viên không cần phải xử lý, cân và lắp đặt quả cân thử, giúp giảm độ phức tạp và khả năng xảy ra lỗi.
4. Sự nhất quán
Việc sử dụng cùng một dữ liệu hiệu chuẩn đảm bảo phương pháp cân bằng nhất quán giữa nhiều người vận hành và phiên bảo dưỡng.
5. Hiệu quả của dây chuyền sản xuất
Đối với các nhà sản xuất cân bằng các rôto giống hệt nhau trong quá trình sản xuất (ví dụ: rôto động cơ, cánh quạt), hiệu chuẩn vĩnh viễn sẽ tăng tốc đáng kể quá trình, giúp cân bằng trên dây chuyền hoặc cuối dây chuyền trở nên khả thi.
Khi nào nên sử dụng hiệu chuẩn vĩnh viễn
Hiệu chuẩn vĩnh viễn có lợi nhất trong các trường hợp cụ thể:
Ứng dụng lý tưởng
- Cân bằng lại thường xuyên: Thiết bị cần cân bằng lại định kỳ do tích tụ, hao mòn hoặc thay đổi hoạt động.
- Đội máy móc giống hệt nhau: Nhiều đơn vị giống hệt nhau (cùng mẫu mã, cách lắp đặt, điều kiện vận hành) trong đó hiệu chuẩn từ đơn vị này có thể áp dụng cho các đơn vị khác.
- Cân bằng sản xuất: Môi trường sản xuất cân bằng nhiều rôto giống hệt nhau.
- Yêu cầu thời gian ngừng hoạt động tối thiểu: Thiết bị quan trọng mà mỗi phút ngừng hoạt động đều có tác động kinh tế lớn.
- Hệ thống cơ học ổn định: Máy có đặc tính chịu lực đồng nhất, nền tảng vững chắc và điều kiện vận hành không thay đổi.
Khi nào không nên sử dụng
Hiệu chuẩn vĩnh viễn có thể không phù hợp khi:
- Đã xảy ra những thay đổi cơ học đáng kể (thay thế ổ trục, sửa đổi nền móng, thay đổi khớp nối)
- Tốc độ hoạt động đã thay đổi so với tốc độ hiệu chuẩn
- Rotor đã trải qua những sửa đổi về cấu trúc
- Hành vi của hệ thống đã trở nên phi tuyến tính (lỏng lẻo, nứt, mòn ổ trục)
- Đây là một công việc cân bằng độc đáo, chỉ thực hiện một lần
- Yêu cầu chất lượng cân bằng có độ chính xác cao (chạy thử để xác minh)
Tính hợp lệ và hạn chế
Hiệu quả của hiệu chuẩn vĩnh viễn phụ thuộc vào một số giả định và hạn chế:
Những Giả Định Phải Có
- Độ tuyến tính của hệ thống: Hệ thống ổ trục rôto phải phản ứng tuyến tính với sự mất cân bằng (phản ứng rung động tỷ lệ thuận với khối lượng mất cân bằng).
- Độ ổn định cơ học: Độ cứng, độ giảm chấn và đặc tính nền móng của ổ trục phải giữ nguyên về cơ bản.
- Điều kiện hoạt động: Tốc độ, nhiệt độ, tải trọng và các yếu tố khác ảnh hưởng đến phản ứng rung động phải nhất quán.
- Bán kính mặt phẳng hiệu chỉnh: Quả cân phải được đặt ở cùng vị trí bán kính như khi hiệu chuẩn.
Nguồn lỗi
Một số yếu tố có thể khiến hiệu chuẩn được lưu trữ trở nên không chính xác theo thời gian:
- Vòng bi mòn làm tăng khe hở và thay đổi độ cứng
- Nền móng bị lún hoặc xuống cấp
- Thay đổi mô-men xoắn bu lông lắp
- Biến đổi nhiệt độ ảnh hưởng đến đặc tính ổ trục
- Thay đổi điều kiện quy trình (lưu lượng, áp suất, tải)
Thực hành tốt nhất cho hiệu chuẩn vĩnh viễn
Để đảm bảo kết quả đáng tin cậy khi sử dụng hiệu chuẩn vĩnh viễn:
1. Thực hiện hiệu chuẩn ban đầu chất lượng cao
- Sử dụng kích thước trọng lượng thử nghiệm phù hợp (tạo ra sự thay đổi rung động 25-50%)
- Đảm bảo tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu tốt trong quá trình đo lường
- Thực hiện nhiều phép đo và tính trung bình
- Xác minh hiệu chuẩn tạo ra kết quả chấp nhận được trong quá trình cân bằng ban đầu
2. Ghi lại mọi thứ
Ghi lại thông tin quan trọng với hiệu chuẩn đã lưu trữ:
- Nhận dạng và vị trí máy
- Ngày hiệu chuẩn
- Điều kiện vận hành (tốc độ, nhiệt độ, tải)
- Vị trí đo lường và loại cảm biến
- Vị trí và bán kính mặt phẳng hiệu chỉnh
- Bất kỳ điều kiện hoặc cân nhắc đặc biệt nào
3. Kiểm tra định kỳ
Định kỳ thực hiện quy trình cân thử đầy đủ để xác minh các hệ số đã lưu trữ vẫn còn hiệu lực. Một thực hành tốt là:
- Thực hiện xác minh trọng lượng thử nghiệm hàng năm
- Kiểm tra lại sau bất kỳ công việc cơ khí quan trọng nào
- So sánh kết quả thực tế với kết quả dự đoán khi sử dụng hiệu chuẩn đã lưu trữ
4. Đặt giới hạn xác thực
Thiết lập tiêu chí về thời điểm cần hiệu chuẩn lại:
- Nếu trọng số hiệu chỉnh được tính toán quá lớn
- Nếu độ rung không giảm như mong đợi sau khi hiệu chỉnh
- Nếu độ rung đã thay đổi đáng kể so với các mẫu thông thường
5. Sử dụng các lần chạy xác minh
Luôn thực hiện hiệu chuẩn lại sau khi cài đặt các phép hiệu chỉnh được tính toán từ kết quả hiệu chuẩn đã lưu trữ. Nếu kết quả không đạt yêu cầu, hãy thực hiện hiệu chuẩn lại với các quả cân thử.
Hiệu chuẩn vĩnh viễn trong môi trường sản xuất
Trong các thiết lập sản xuất, hiệu chuẩn vĩnh viễn đặc biệt có giá trị:
Quy trình thiết lập
- Cân bằng rôto “chính” bằng quy trình thử nghiệm trọng lượng đầy đủ trên trạm cân bằng sản xuất.
- Lưu trữ các hệ số ảnh hưởng làm tiêu chuẩn cho loại rôto này.
- Đối với mỗi rôto tiếp theo, hãy đo độ mất cân bằng ban đầu và áp dụng các hiệu chỉnh được tính toán bằng cách sử dụng các hệ số đã lưu trữ.
- Theo dõi tỷ lệ thành công và định kỳ kiểm tra độ chính xác hiệu chuẩn bằng cách sử dụng quả cân thử trên rôto mẫu.
Kiểm soát chất lượng
Thực hiện kiểm soát quy trình thống kê để giám sát:
- Phân phối các giá trị mất cân bằng ban đầu
- Phân phối kích thước và góc trọng lượng hiệu chỉnh
- Mất cân bằng còn lại sau khi hiệu chỉnh
- Tần suất lỗi sửa chữa cần phải làm lại
Hỗ trợ Công nghệ và Phần mềm
Các thiết bị cân bằng hiện đại cung cấp các tính năng hiệu chuẩn vĩnh viễn mở rộng:
- Lưu trữ cơ sở dữ liệu: Lưu trữ nhiều hiệu chuẩn được sắp xếp theo ID máy, kiểu máy hoặc vị trí
- Quản lý hệ số: Chỉnh sửa, cập nhật và xóa các hiệu chuẩn đã lưu trữ
- Chỉ số hiệu lực: Theo dõi ngày hiệu chuẩn, số lần sử dụng và thống kê thành công
- Xuất/Nhập khẩu: Chia sẻ dữ liệu hiệu chuẩn giữa các thiết bị hoặc sao lưu vào máy tính
- Chọn chế độ tự động: Chọn giữa chế độ cân thử và chế độ hiệu chuẩn vĩnh viễn
Mối quan hệ với các khái niệm cân bằng khác
Hiệu chuẩn vĩnh viễn được xây dựng dựa trên các nguyên tắc cân bằng cơ bản:
- Nó dựa vào độ chính xác của phương pháp hệ số ảnh hưởng
- Thành công phụ thuộc vào điều tốt cân bằng độ nhạy
- Kết quả phải đạt cân bằng dung sai yêu cầu
- Nó tương thích với cả hai một mặt phẳng and cân bằng hai mặt phẳng thủ tục
Việc hiểu các khái niệm cơ bản này là điều cần thiết để triển khai và khắc phục sự cố thành công các kỹ thuật hiệu chuẩn vĩnh viễn.
 
									 
									 
									 
									 
									 
									