Balanset-1A
便携式现场平衡器 "Balanset-1A"
技术文档和操作手册
1.导言
Balanset-1A 是一种便携式动平衡机，设计用于平衡刚性转子自身轴承（原位），或用作平衡机的测量系统。它可为各种旋转机械（包括风机、砂轮、主轴、破碎机和泵）提供单平面和双平面动平衡服务。配套的动平衡软件可自动为单面和双面动平衡提供正确的动平衡解决方案。
方便用户
Balanset-1A 设计简单，即使不是振动专家也能轻松使用。
平衡程序
平衡程序采用 3 次运行法，在每个平衡点添加一个测试砝码，也称为影响系数法。软件会自动计算平衡砝码及其位置（角度），将结果显示在表格中并保存在档案文件中。
技术背景
该方法的原理是基于安装试重并计算不平衡影响系数。仪器测量旋转转子的振动（幅度和相位），然后用户在特定平面上依次添加小试重，以“校准”附加质量对振动的影响。根据振动幅度和相位的变化，仪器自动计算消除不平衡所需的校正重量和安装角度。
报告和数据可视化
该系统可打印平衡报告。此外，还提供振动波形图和频谱图，以便进行更深入的分析。
Balanset-1A 是一款全面的动平衡解决方案，提供一系列功能，确保旋转机械的精确高效平衡。其用户友好的界面和先进的软件使其成为振动分析领域专家和非专家的理想选择。
包含所有组件的完整 Balanset-1A 套件
包括组件：
- 接口单元
- 两个振动传感器
- 光学传感器（激光转速计），带磁性支架
- 量程
- 软件（注意：不包括笔记本电脑，需额外订购）
- 运输用塑料箱
规格
基本规格：
- 振动传感器： 两个振动加速度计，电缆长度为 4m（可选 10m）。
- 光学传感器（激光转速计）： 距离范围从 50 到 500 毫米，电缆长度为 4 米（可选 10 米）。
- USB接口模块： 附带用于 PC 连接的软件。
- 软件功能： 测量振动、相位角，并计算校正质量的值和角度。
详细规格
| 参数 | 价值 |
|---|---|
| 振幅振动范围 | 0.2-80 mm/sec RMS |
| 振动频率范围 | 5 - 1000 Hz (amplitude error ≤10% from 5 to 550 Hz; up to 20% from 550 to 1000 Hz) |
| 准确性 | 满量程的5% |
| 校正平面 | 1 或 2 |
| Rotation Speed Measurement (laser tachometer) | 250-90000 rpm |
| 相位角测量精度 | ±1度 |
| 功率 | USB 5 V DC (no mains adapter) |
| 重量 | 4公斤 |
Note: rotation speed is measured by the laser tachometer; the usable one-per-revolution (1×) balancing range is limited by the vibration frequency range of 5-1000 Hz, i.e. approximately 300-60,000 rpm.
Balanset-1A 是一种全面的动平衡解决方案，具有一系列功能，可确保准确、高效地平衡旋转机械。
2.准备使用 Balanset-1A 实现双平面平衡
2.1.安装驱动程序和软件
- 从安装闪存盘上安装驱动程序和 Balanset-1A 软件。
- 将 USB 电缆插入计算机的 USB 端口。接口模块将由 USB 端口供电。
- 使用
运行程序的快捷方式。
2.2.传感器安装
- 按图 1、图 2 和图 3 所示安装传感器。
连接电缆
- 将振动传感器连接到连接器 X1 和 X2。
- 将相位激光传感器连接到连接器 X3。
图 1 双平面平衡方案
- 在转子上安装反射标记。
- 当转子旋转时，检查相位传感器上的 RPM 值。
图2 相位传感器设置
重要的预平衡检查
连接仪器前，必须进行全面的机械诊断和准备工作。平衡的成功取决于准备工作的周全性。大多数故障并非源于仪器故障，而是因为忽略了影响测量重复性的因素。
- 转子： 彻底清洁转子表面的污垢、锈迹和粘附物。检查是否存在损坏或缺失的元件。
- 轴承： 检查轴承组件是否存在间隙过大、噪音过大和过热的情况。
- 基础： 确保设备安装在坚固的基础上。检查地脚螺栓是否拧紧。
- 安全： 确保所有防护装置均已配备并可使用。
3.使用 Balanset-1A 的平衡程序
图 3 双平面平衡主窗口
设置平衡参数
- 安装传感器后，点击 "F7 - 平衡 "按钮。
- 根据需要设置平衡参数。
- 点击 "F9-下一步 "继续。
图 4 平衡设置
表 1：平衡的分步操作
初始运行（运行 0）--启动时无测试重量
- 以运行速度运行机器（确保速度远离结构的共振频率）。
- 单击 F9-开始，测量振动级别和相位角，无需测试砝码。
- 测量过程可能持续 2-10 秒。
图 7 双平面平衡窗口原始振动
第一次运行（运行 1）--平面 1 中的测试重量
- 停止机器，在平面 1 上任意安装一个大小合适的测试砝码。
- 启动机器，点击 F9-运行，然后测量新的振动级别和相位角。
- 测量过程可能持续 2-10 秒。
- 停止机器并 取出测试砝码。
第二次运行（运行 2）--平面 2 中的测试重量
- 在平面 2 上安装一个大小合适的试重。
- 再次启动机器，点击 F9-运行，再次测量振动级别和相位角。
- 停止机器并 取出测试砝码。
计算步骤（步骤 4）
- 校正权重和角度将自动计算，并以弹出形式显示。
双平面平衡修正权重计算
双平面平衡校正砝码安装
校正运行 (RunC)
- 将校正砝码安装在弹出表格中指定的位置，半径与测试砝码相同。
- 再次启动机器，测量转子中残留的不平衡量，以评估平衡工作是否成功。
平衡后的行动
- 平衡后，可以保存影响系数平衡 (F8-coefficients) 和其他信息 (F9-Add to archive) 以备将来使用。
按照这些步骤操作，就能实现精确平衡，并显著降低旋转机械的振动水平。
平衡质量标准
Using the standard ISO 21940-11 (formerly ISO 1940-1) transforms the subjective assessment "vibration is still too high" into an objective, measurable criterion. If the final balancing report generated by the instrument software shows that the residual unbalance is within the ISO tolerance, the work is considered performed with quality.
平衡程序 - 视频
实地平衡
4.Balanset-1A 的其他功能
4.1.测振仪模式
激活测振仪模式
- 要激活振动计模式，请单击主窗口中的“F5-振动计”按钮，以进行双平面（或单平面）平衡。
- 要启动测量过程，请单击“F9-运行”。
了解振动计读数
V1s（V2s）：表示以均方计算的平面 1（或平面 2）中的汇总振动。
V1o（V2o）：表示平面 1（或平面 2）中的 1x 振动。
光谱窗
在界面的右侧，您可以查看频谱窗口，它以图形方式表示振动频率。
数据存档
所有测量数据文件都可以保存在档案中以供将来参考或分析。
用于 Balanset-1A 便携式平衡机和振动分析仪的软件。振动计模式。
4.2 影响系数
利用保存的系数进行平衡
如果您保存了以前平衡运行的结果，则可以绕过测试重量运行并直接使用这些保存的系数来平衡机器。
为此，请在“平衡类型”窗口中选择“次要”，然后单击“F2 选择”按钮从列表中选择上一种机器类型。
平衡后保存系数
完成平衡过程后，在平衡结果弹出窗口中点击“F8-系数”（参见表1）。
然后点击“F9-保存”按钮。
系统将提示您在表中输入机器类型（“名称”）和其他相关信息。
利用影响系数，您可以简化平衡程序，使其更高效、更省时。这一功能对于需要频繁平衡的机器尤为有用，可以加快设置速度，减少停机时间。
4.3.档案和报告
将平衡信息保存到档案中
要保存平衡信息，请在平衡结果弹出窗口中单击“F9-添加到存档”（参见表1）。
然后系统将提示您在表中输入机器类型（“名称”）和其他相关信息。
访问保存的档案
要访问以前保存的档案，请单击主窗口中的“F6-报告”。
打印报告
要打印平衡报告，只需单击“F9-报告”。
通过有效使用存档和报告功能，您可以全面记录所有平衡活动。这对于长期跟踪机器性能、促进未来的平衡程序以及为质量控制和维护计划提供文档都是非常宝贵的。
平衡报告示例
双平面平衡档案
4.4.图表
查看振动图
要查看振动图表，请单击“F8-图表”。
可用图表类型
有三种图表可供您分析：
- 常见振动： 该图表概述了一般振动水平。
- 转子旋转频率下的振动（1x振动）： 该图表重点关注转子旋转频率下发生的振动。
- 光谱： 该图表提供了基于频率的振动分析。例如，转子转速为3000转/分，其频率为50Hz。
利用这些图表，您可以更深入地了解机器的振动特性。这对于诊断问题、制定维护计划和确保最佳性能至关重要。
常见振动图
1x 振动图表
振动频谱图
理论背景
不平衡类型
旋转设备振动的核心在于不平衡。不平衡是指转子质量相对于其旋转轴分布不均匀的情况。这种不均匀分布会导致离心力的产生，进而引起支架和整个机器结构的振动。
静不平衡（单平面）
其特征是转子质心与旋转轴平行的位移。薄盘状转子中，长径比 < 0.25。可通过在一个校正平面上安装一个校正重量来消除。
动态不平衡
最常见的类型，代表静态不平衡和力偶不平衡的组合。需要至少在两个平面进行质量校正。Balanset-1A 专为此类型设计。
刚性转子与柔性转子
刚性转子
如果转子的工作旋转频率明显低于其第一临界频率，且在离心力作用下不会发生明显的弹性变形，则转子被认为是刚性的。Balanset-1A 仪器主要设计用于刚性转子。
柔性转子
如果转子的运转频率接近其临界频率之一，则该转子被视为柔性转子。尝试使用刚性转子的方法来平衡柔性转子通常会导致失败。在开始工作之前，通过将转子的运转速度与已知的临界频率关联起来，对转子进行分类至关重要。
ISO 21940-11 Standard (formerly ISO 1940-1)
The ISO 21940-11 standard (formerly ISO 1940-1) is the fundamental document for determining permissible residual unbalance. It introduces the concept of balancing quality grade (G), which depends on the type of machine and its operating rotation frequency.
| 品质等级 G | 允许特定不平衡量 (mm/s) | 应用示例 |
|---|---|---|
| G6.3 | 6.3 | Pump rotors, fan impellers, electric motor armatures, turbochargers |
| G2.5 | 2.5 | 燃气和蒸汽涡轮转子、涡轮压缩机、特殊用途电机 |
| G1 | 1 | Grinding machine drives, audio and video drives |
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