Способ балансировки
Принцип действия всех балансировочных станков BALTECH и приборов –балансировщиков ПРОТОН-Баланс-II и BALTECH VP-3470 основан на определении уровня и фазы вибрации в выбранных точках измерения. По амплитуде вибрации определяют величину уравновешивающего груза, а по изменению фазы вибраций – угол установки уравновешиваемого груза в выбранной корректирующей плоскости.
А существует ли способ балансировки , в котором можно было обойтись без измерения фазы, имея в своем арсенале только один из простейших виброизмерительных приборов? Да, такой способ балансировки в собственных опорах существует и реализуется от с помощью виброметра, измеряющего хотя бы два из трех параметров –виброперемещение (S), виброскороcть (V) или виброускорение (a).
Для корректной реализации данного способа балансировки в собственных опорах необходимо, чтобы частотный диапазон виброметра охватывал частоту вращения ротора, и выполнялось главное условие – линейность колебательной системы (агрегата) на воздействие пробных масс, т.е.:
- Изменение величины пробного груза без изменения угла его установки приводит к пропорциональному изменению только величины вектора реакции колебательной системы, а его угловое положение остается неизменным;
- Изменение угла установки пробного груза вызывает только изменение углового положения ( на тот же угол и в том же направлении) вектора реакции колебательной системы, при этом модуль вектора реакции остается неизменным.
С помощью данного способа балансировки проводится уравновешивание ротора в одной плоскости коррекции для одной точки контроля. В случае большего числа плоскостей – каждой плоскостью занимаются поочередно.
Прежде всего, определяют наличие начального дисбаланса ротора. Для этого измеряют начальные параметры вибрации и сравнивают их с расчетными, определяемыми по эмпирическим формулам: S = 450.14 * v / f и V = 159.15 * a / f (где f – частота вращения ротора). Если совпадение измеренных значений с расчетными находится в пределах 10-15%, то это указывает на наличие дисбаланса ротора.
Далее ротор можно уравновесить любым из следующих бесфазных методов: «Обходом пробным грузом», «Методом последовательных приближений», «Методом амплитуд». Рассмотрим пошагово процедуру балансировки каждым методом:
- Бесфазный метод – «Обход пробным грузом»:
- Измеряют величину начальной вибрации, к примеру, виброперемещения So (мкм)
- Плоскость коррекции делят на несколько равных частей, для каждой из которых проводят измерения с пробным грузом на рабочей частоте ротора.
- По полученным значениям строят график зависимости виброперемещения от места установки пробного груза.
- Точка графика с минимальным значением виброперемещения (Smin) соответствует углу установки уравновешивающего груза (в нашем случае точка 4), а масса уравновешивающего груза рассчитывается по формуле: Mу=Mп*So/(So-Smin), где: Mп – масса пробного груза; Mу – уравновешиваемая масса.
- Бесфазный «Метод последовательных приближений»:
- Плоскость коррекции делится на четыре равных части, в каждой из которых проводится измерение любого параметра вибрации с пробным грузом.
- Определяется сектор с минимальным значением измеряемого параметра вибрации, далее этот сектор делится на две части, для каждой из которых проводят измерения с пробным грузом.
- Шаг 2 повторяют до тех пор, пока не будет достигнута необходимая точность установки уравновешиваемого груза, массу которого подбирают опытным путем.
Как можно видеть, метод последовательных приближений очень трудоемок и на практике применяется редко.
- Бесфазный метод – «Метод амплитуд»
- Измеряют величину начального виброперемещения So и переходят к графическим построениям на бумаге: с помощью циркуля описывают окружность радиусом R1, пропорциональным виброперемещению So.
- На полученной окружности выбирают любые две взаимно перпендикулярные точки А и В, в которых проводят измерения виброперемещения с одной и той же пробной массой.
- По полученным значениям Sa и Sb проводят пропорциональные им радиусы R2 и R3, из центров в точках А и В соответственно. Данные радиусы пересекутся в точке С, через которую необходимо провести прямую, соединяющую ее с центром О. Данная прямая пересечется с начальной окружностью в т.D, которая и указывает место установки уравновешиваемой массы Mу.
- Величину уравновешиваемой массы Mу рассчитывают по формуле: Му=Мп*R1/L, где L – длина отрезка ОС.
Данный метод балансировки обеспечивает неплохую точность и, благодар малой трудоемкости, находит частое применение на практике.
В бесфазных методах амплитуд и обхода грузом уравновешиваемая масса Му рассчитывается по соответствующим формулам через величину пробной массы Мп, которую рекомендуется подбирать по формуле: Мп=804*Р*А/R*N (грамм), где: Р - масса ротора, кг; А - уровень вибрации в точке, выбранной для балансировки, мм/с; R – радиус установки грузов в плоскости коррекции, см; N - обороты ротора, об/мин.
Как можно видеть, способы бесфазной балансировки ротора в собственных опорах включают многие пуски, ручные вычисления и графические построения и поэтому не составляют конкуренцию амплитудно-фазовой балансировке с помощью приборов ПРОТОН-Баланс-II и BALTECH VP-3470. Бесфазная балансировка оправдана лишь при отсутствии амплитудно-фазовых приборов-балансировщиков BALTECH и, пусть чуть менее точно, более трудоемко и дольше, но может быть реализована с помощью виброметров BALTECH VP-3405 или BALTECH VP-3410.
Для обучения работе с виброметрами и приборами- балансировщиками BALTECH рекомендуется прохождение курсов:
