ООО"Кинематика"
198095, Санкт-Петербург, ул.Шкапина, д.32-34
Тел +7 (812) 252-1919  E-mail: oookin2016@yandex.ru

     Продукция              Контакты           Публикации         Проблемы и решения         Полезные программы

БАЛАНСИРОВКА РОТОРОВ В ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ УСЛОВИЯХ

(справочные рекомендации по применению балансировочного прибора Балком-1А )


Балком-1А (двухканальный виброметр-балансировщик - 69000 руб.)
Оставить заявку на прибор

П.1.1 Балансировка роторов в одной и двух плоскостях коррекции.

Количество  плоскостей  балансировки  определяется с учетом конструктивных особенностей ротора балансируемой машины.
Балансировка в одной плоскости
("статическая") обычно  выполняется для  узких дискообразных роторов, не имеющих существенных осевых биений. Типичными примерами роторов этого класса являются:
  • -узкие шлифовальные круги;
  • -шкивы ременных передач;
  • -дисковые маховики;
  • -зубчатые колеса;
  • -муфты;
  • -зажимные патроны токарных станков;
  • -узкие вентиляторы и т.п.

    Балансировка в  двух плоскостях
    ("динамическая") выполняется для длинных (валообразных) двухопорных роторов.

  • Типичными примерами роторов этого класса являются:
  • -роторы электродвигателей и генераторов;
  • -роторы компрессоров и насосов;
  • -рабочие колеса турбин и вентиляторов;
  • -широкие шлифовальные круги;
  • -шпиндели;
  • -валы мукомольных машин с бичами и т.п.

    П.1.2. Особенности установки балансируемой машины.

    Как правило, балансировка машины выполняется непосредственно на месте ее установки.

    Исключением являются случаи, когда скорость ротора попадает в один из диапазонов резонанса машины. Признаком этого является отличие (более чем  на 10-20%) результатов измерений по амплитуде и/или фазе от пуска к пуску. В случае выявления резонанса необходимо изменить скорость вращения ротора, а если такая возможность отсутствует - изменить условия установки машины на фундаменте (например, временно установив ее на упругие опоры).

    П.1.3.Выбор скорости вращения ротора.

    Балансировку обычно проводят на рабочей скорости вращения ротора. При этом в случае, когда применяется привод с возможностью изменения скорости, целесообразно выбирать  наивысшую рабочую скорость вращения.

    ВНИМАНИЕ! При выборе скорости вращения ротора при балансировке необходимо избегать попадания в диапазоны резонансов машины (см.п.П.1.2.).

    П.1.4. Выбор точек измерения и плоскостей коррекции.

    В качестве точек измерения вибрации выбирают преимущественно подшипниковые опоры или плоскости опор.

    При балансировке в одной плоскости достаточна одна точка измерения (см.рис.П1.1.).

    балансировка ротора в одной плоскости (статическая балансировка)

    Рис.П1.1. Выбор точки измерения и плоскости коррекции при балансировке в одной плоскости.




    балансировка ротора в двух плоскостях (динамическая балансировка)

    Рис. П.1.2. Выбор точек измерения и плоскостей коррекции при балансировке в двух плоскостях в случае симметричного ротора


    балансировка ротора в двух плоскостях (динамическая балансировка) при консольной установке

    Рис. П.1.3.Выбор точек измерения и плоскостей коррекции при балансировке в двух плоскостях в случае  консольного ротора.

    При балансировке в двух плоскостях необходимо иметь две точки измерения (см. рис. П.1.2 и  П.1.3).

    Плоскости коррекции, в которых осуществляется съем (установка) корректирующих масс на роторе, должны выбираться как можно ближе к точкам измерения. В случае балансировки в двух плоскостях коррекции  расстояние между плоскостями должно выбираться как можно более большим.

    П.1.5 Выбор массы пробного груза.

    Масса пробного груза может быть ориентировочно определена по эмпирической формуле:

    Расчет массы пробного груза при балансировке              (П.1.1)                         

    где:   
    Мп - масса пробного груза, г
    Мр - масса балансируемого ротора, г
    Rп - радиус установки пробного груза, см
    N  - скорость ротора, об/мин

    При правильном подборе массы пробного груза его установка на роторе должна привести к заметным изменениям уровня вибрации. В противном случае масса пробного груза должна быть увеличена.

    П.1.6. Особенности установки датчиков.

    а) Датчик вибрации может устанавливаться в точке измерения при помощи:

  • - резьбовой шпильки (жесткое крепление);
  • - магнитной присоски;
  • - переходного штыря (прижим рукой);
  • - непосредственного контакта датчика с опорой (прижим рукой).



    Установка датчиков вибрации прибора Балком-4 на опорах балансировочного станка

    Рис. П.1.4. Установка датчиков вибрации прибора Балком на опорах механизма.

    б) Датчик фазового угла (на базе лазерного тахометра) может устанавливаться на корпусе машины при помощи специального приспособления (например, магнитной стойки или струбцины) и должен быть ориентирован под небольшим углом (5-10 градусов) к нормали к цилиндрической или торцевой поверхности ротора. На поверхности ротора при помощи наносится светоотражающая метка для отсчета фазового угла.
    Для изготовления отражающей метки в комплект поставки прибора включены клейкая катафотная отражающая лента. Дистанция между лазерным тахометром и вращающейся поверхностью ротора должена находиться в пределах 100 - 500 мм.

    Необходимо убедиться, что имеющиеся шпоночные пазы, отверстия, выступающие головки болтов, царапины и т.п. не создают дополнительных помех и срабатываний фазового датчика.
    За один оборот ротора фазовый датчик должен сработать только один раз!

    Правильность установки отметчика оборотов контролируется по показаниям на его дисплее.

    Следует иметь в виду, что выбор ширины метки "L" зависит от частоты вращения ротора и радиуса установки метки. Ориентировочно она может быть рассчитана по формуле:

    Расчет ширины метки при балансировке в зависимости от скорости вращения ротора

    где:   L - ширина метки (не менее), см
    N - скорость ротора, об/мин
    R - радиус установки метки, см

                  С учетом опыта практического применения   рекомендуемая   ширина   метки  не  должна быть не меньше 1 - 1.5  см.м.

                  Для миниатюрных роторов с радиусом установки метки менее 10 мм рекомендуется  использование более узкой метки. При этом желательно проведение  экспериментальной проверки правильности выбора ширины метки.     

                ВНИМАНИЕ! При использовании датчика фазового угла во избежание помех желательно избегать попадания прямых солнечных лучей или яркого искусственного освещения на отражающую метку и/или чувствительный элемент (фотодиод) датчика


    Рис. П.1.5. Установка датчика фазы

    П.1.7. Критерии сбалансированности по стандарту ГОСТ ИСО 10816-1-97 ( ИСО 2372).

    Предельные  значения  уровней  вибрации, установленные для четырех классов машин, приведены в таблице П.1.

           Таблица П.1          

              

  •    *)

          Класс машины 

  • Допустимые уровни вибрации, мм/сек СКЗ

    Хорошо

    Допустимо

    Еще допустимо

    Недопустимо

    1

    < 0.7

    0.7-1.8          

    1.8-4.5    

    > 4.5

    2

    <1.1

    1.1-2.8          

    2.8-7.1

    >7.1

    3

    <1.8

    1.8-4.5   

    4.5-11

    >11

    4

    <2.8

    2.8-7.1

    7.1-18

    >18

     

    *)Примечание:       - классу 1  соответствуют небольшие машины, установленные на                                      жестких фундаментах (аналог - электродвигатели мощностью   до 15квт);

    - классу 2  соответствуют  средние  машины, установленные  без отдельных фундаментов (аналог-электродвигатели мощностью  15-75квт ),  а   также   приводные   механизмы   на отдельных  фундаментах мощностью до 300квт;

    - классу 3  соответствуют    крупные   машины, установленные  на жестких фундаментах (аналог - электрооборудование  мощностью  свыше 300квт);

    - классу 4  соответствуют   крупные  машины,  установленные на фундаментах облегченного типа (аналог-электрооборудование мощностью свыше 300квт).

    П.1.8. Последовательность действий при проведении балансировки

    Балансировка производится для технически исправных механизмов, качественно закрепленных на своих штатных местах. В противном случае перед проведением балансировки механизм должен быть отремонтирован, установлен в исправные подшипники и закреплен. Ротор механизма должен быть очищен от загрязнений, мешающих проведению балансировки.

    Перед проведением измерений, выбирают места установки и устанавливают датчики вибрации и фазы согласно приведенным выше рекомендациям.

    Перед проведением балансировки рекомендуется провести измерения в режиме виброметра (кнопка F5 )

    измерения в режиме виброметра

    рис.П.1.6 Измерения в режиме виброметра

    Если величина суммарной вибрации V1s(V2s) примерно совпадает с величиной оборотной составляющей V1o(V2o), то можно предположить, что основной вклад в вибрацию механизма вносит дисбаланс ротора. Если величина суммарной вибрации V1s(V2s) значительно превышает оборотную составляющую V1o(V2o), рекомендуется провести обследование механизма – проверить состояние подшипников, надежность крепления на фундаменте, отсутствие задевания ротора за неподвижные части при вращении, влияние вибрации других механизмов и т.д.
    Здесь может оказаться полезным изучение графиков временной функции и спектра вибрации, полученных при измерении в режиме "Графики-Спектральный анализ".

      Графики временной функции и спектра вибрации 

    рис.П.1.7 Графики временной функции и спектра вибрации

    На графике можно видеть на каких частотах уровни вибрации максимальны. Если эти частоты отличаются от частоты вращения ротора балансируемого механизма, то следует попытаться определить источники этих составляющих вибрации и принять меры к их устранению перед проведением балансировки..
    Также следует обратить внимание на стабильность показаний в режиме виброметра – величина амплитуды и фазы вибрации не должны меняться более чем на 10-15% в процессе измерения. В противном случае, может оказаться, что механизм работает близко к области резонанса. В этом случае необходимо изменить скорость вращения ротора, а если такая возможность отсутствует - изменить условия установки машины на фундаменте (например, временно установив ее на упругие опоры).

    Для балансировки ротора в двух плоскостях необходимо провести три пуска механизма. Сначала определяется исходная вибрация механизма (первый пуск без грузов), затем устанавливается пробный груз в первую плоскость и производится второй пуск. Затем пробный груз с первой плоскости снимается , устанавливается во вторую плоскость и делается третий пуск.
    Пробные пуски делаются для определения влияния пробных грузов на изменение вибрации, расчета масс и места (угол) установки корректирующих грузов.
    После этого программа рассчитывает и указывает на экране массы и места (угол) установки корректирующих грузов. При балансировке в одной плоскости (статической) третий пуск не производится. Пробный груз устанавливается в произвольном месте на роторе, где это удобно и затем фактический радиус установки вносится в программу.

    (Радиус установки используется только для расчета величины дисбаланса в грамм* мм и для самой балансировки не требуется.)

    Важно!
    Измерения должны проводиться на установившейся скорости вращения механизма!

    Важно!
    Корректирующие грузы должны устанавливаться на тот же радиус, что и пробные!

    Масса пробного груза подбирается из тех соображений, чтобы после его установки заметно (>20-30 градусов ) изменялась фаза и ( на 20-30 %) амплитуда вибрации. Если изменения будут слишком маленькие, то сильно возрастает погрешность при последующих расчетах. Удобно устанавливать пробные грузы в то же место (на тот же угол), что и метка.

    Важно!
    После каждого пробного пуска пробные грузы снимаются! Корректирующий груз устанавливается на рассчитанный угол от места установки пробного груза по направлению вращения ротора!

    Рекомендуется!
    Перед проведением балансировки с использованием прибора, рекомендуется убедиться в отсутствии значительной величины статического дисбаланса. Для этого, для роторов с горизонтальным расположением оси, можно вручную повернуть ротор на угол 90 градусов от текущего положения. Если ротор статически разбалансирован, то он будет поворачиваться в положение равновесия. После того как ротор займет положение равновесия, необходимо установить уравновешивающий груз в верхней точке примерно в средней части ротора по длине. Массу груза следует подобрать таким образом, чтобы ротор оставался неподвижным в любом положении. Подобная предварительная балансировка позволит уменьшить величину вибрации при первых пусках сильно несбалансированного ротора.

     
    Вернуться на страницу описания прибора Балком-1А


  • © ООО «Кинематика», 2011-2014 г.
    198095, Санкт-Петербург, ул.Шкапина, д.32-34
    Тел +7 (812) 252-1919 E-mail: oookin2016@yandex.ru


    Яндекс.Метрика