Балансировочные машины - типы, классификация и методы

Цель балансировки ротора состоит в том, чтобы уменьшить дисбаланс настолько, чтобы он мог правильно работать после установки на месте. Уменьшение дисбаланса уменьшает вибрацию и увеличивает эффективность и срок службы ротора и подшипников. Кроме того, во время производства и ремонта необходимо сбалансировать роторы до полной сборки, поскольку доступ к ротору может быть ограничен.

Балансировочный станок используется для определения местоположения и количества неуравновешенных масс на роторе.Ротор установлен на подшипниках машины, и машина вращает ротор. Мягкие подшипниковые машины измеряют смещение концов ротора и подшипников. Машина измеряет это смещение и фазовый угол, а затем вычисляет дисбаланс. Балансировочные машины IRD® затем предоставляют оператору поправки к ротору путем сложения или вычитания веса.

Ищете что-то конкретное? Прыгнуть прямо в раздел:

Зачем нужен балансировочный станок?

При оценке ротора дисбаланс не может быть визуально идентифицирован.Отверстие или дополнительный вес на роторе могут быть связаны с первоначальной балансировкой ротора, а не причиной дисбаланса. Единственный способ оценить дисбаланс - это вибрация или сила, которую он генерирует.

При техническом обслуживании и капитальном ремонте вращающегося оборудования во многих случаях нецелесообразно пытаться выполнить балансировку на месте, поскольку поправки на вес невозможно. Это верно для многих насосов и полностью закрытых двигателей, а также для турбин и некоторых центрифуг. Кроме того, процесс ремонта ротора вызывает значительный дисбаланс, который требует балансировки перед сборкой, тем самым устраняя возможные повреждения при запуске машины.Балансировочный станок используется для балансировки деталей перед повторной установкой, обеспечивая бесперебойную работу машины. Балансировочный станок может быть чрезвычайно ценным активом для любого отдела технического обслуживания, который ремонтирует насосы, двигатели и другое вращающееся оборудование. Это может сэкономить затраты из-за задержек, устраняя необходимость отправлять детали сторонним специалистам для балансировки. Часто экономия на одной работе может оправдать расходы на балансировочный станок.

Производители вращающегося механического оборудования должны иметь уверенность в том, что их продукт будет работать бесперебойно при установке на конечном участке.Одной из главных проблем является качество балансировки вращающихся компонентов. Опыт показывает, что производитель может установить допустимый предел дисбаланса, который может быть принят в конкретной машине. Производитель знает, что при превышении этого предела жалобы клиентов и простои оборудования отразятся на качестве его продукции. Чтобы удовлетворить эту ситуацию, детали будут уравновешиваться во время изготовления, в большинстве случаев, до сборки, а иногда уравновешиваться как сборка.

Начало страницы

Типы балансировочных станков

Балансировочные станки

обычно классифицируются в соответствии с используемым принципом, указанием дисбаланса, типа машины, метода работы и т. Д.

Классификация центробежных балансировочных машин

Центробежные балансировочные станки могут быть классифицированы по типу дисбаланса, который машина может указывать (статический или динамический), положению оси цапфы заготовки (вертикальной или горизонтальной) и типу используемой системы поддержки подшипника ротора. (мягкий или жесткий).В каждой категории один или несколько классов машин выпускаются на коммерческой основе.

, класс I - машины для индикации смещения

Машины этого класса обычно относятся к типу мягких подшипников. Они обычно не указывают дисбаланс непосредственно в единицах веса (таких как унции или граммы в фактических плоскостях коррекции), но указывают смещение и / или скорость вибрации в подшипниках. Контрольно-измерительные приборы не указывают непосредственно вес, который должен быть добавлен или удален в каждой из плоскостей коррекции.Балансировка с этим типом машин предполагает использование портативных приборов. Количество и угловое расположение весов коррекции определяются путем выполнения простых векторных вычислений или использования калькулятора для выполнения операций балансировки в двух плоскостях.

, класс II - калибруемые балансировочные станки, требующие сбалансированного прототипа

Машины этого класса относятся к типу мягких подшипников, в которых используются контрольно-измерительные приборы, позволяющие разделить плоскость и выполнить калибровку для данного типа ротора, если имеется сбалансированный главный или прототипный ротор.

, класс III - калибруемые балансировочные станки, для которых не требуется сбалансированный прототип

Машины этого класса относятся к типу мягких подшипников. Любой (несбалансированный) ротор может использоваться в плоскости сбалансированного главного ротора. В свою очередь, разделение плоскости и калибровка могут быть выполнены для роторов без проб и ошибок. К этому классу относятся машины с мягким подшипником и электрическими шейкерами, установленными на вибрирующей части их опор ротора. Микропроцессорная техника позволяет калибровать этот тип без вращения ротора и представляет собой новейшую технологию балансировки.

Класс IV - Балансировочные машины с постоянной калибровкой

Машины этого класса относятся к категории жестких подшипников. Они калибруются изготовителем для всех роторов, попадающих в диапазон веса и скорости данного размера машины. Эти машины показывают дисбаланс при первом запуске без индивидуальной калибровки ротора. Это достигается путем включения аналогового компьютера в контрольно-измерительные приборы, связанные с машиной. Этот тип балансировки требует очень прочного основания машины для устранения вибрационных помех от другого оборудования.

Статическая, невращающаяся балансировка

Первая основная группа основана на том факте, что тело, свободно вращающееся, будет искать положение, в котором его центр тяжести находится наименьшим. Таким образом, более тяжелая сторона ротора будет искать самое низкое положение, автоматически указывая угловое положение несбалансированного груза. Величина дисбаланса определяется экспериментально путем добавления веса в виде воска или замазки к светлой стороне диска до тех пор, пока он не уравновесится, или когда диск больше не вращается.Роликовая опора, маятник и горизонтальные пути могут использоваться для определения статического дисбаланса через гравитацию.

Роликовая стойка на рисунке A является оптимальной, поскольку она позволяет проводить измерения биения и не требует точного выравнивания, как горизонтальные пути на рисунке C. На рисунке B диск поддерживается на гибком кабеле или поочередно шаровое устройство, которое совпадает с центром диска и немного выше нормальной плоскости через центр тяжести.Тяжелая сторона будет стремиться искать более низкий уровень, чем свет, что указывает на угловое положение дисбаланса. Диск уравновешивается путем прибавления веса к точке, диаметрально противоположной точке, до тех пор, пока диск не выровняется, как показано круговым «пузырем» или уровнем в центре балансировочного станка. Вариации этих методов используются.

Статическая (невращающаяся) балансировка удовлетворительная для:

1. Роторы с низким отношением длины к диаметру, работающие на низких скоростях
2. Узкие роторы, работающие на умеренных скоростях
3. Высокоскоростные роторы, которые должны быть собраны на валу, а затем сбалансированы в сборе

Начало страницы

Динамические балансировочные машины

, с мягким подшипникомHard-Bearing

Двухплоскостные балансировочные станки, или динамические балансировочные станки, используются для коррекции статического и динамического дисбаланса. Двумя основными типами динамических балансировочных машин, которые получили наибольшее признание, являются «мягкие» или гибкие подшипниковые машины и «жесткие» или жесткие подшипниковые машины. Хотя между использованными подшипниками нет никакой разницы, машины имеют разные типы подвесок.

Балансировочные станки с мягким подшипником

Машина с мягким подшипником получила свое название благодаря тому, что поддерживает балансировку ротора на подшипниках, которые могут свободно перемещаться по крайней мере в одном направлении, обычно горизонтально или перпендикулярно оси ротора.Теория, лежащая в основе этого стиля балансировки, заключается в том, что ротор ведет себя так, как будто он подвешен в воздухе, пока измеряются движения ротора. Механическая конструкция машины с мягким подшипником немного сложнее, но используемая электроника относительно проста по сравнению с машинами с жестким подшипником. Конструкция балансировочного станка с мягкими подшипниками позволяет размещать его практически где угодно, поскольку гибкие рабочие опоры обеспечивают естественную изоляцию от близлежащей деятельности. Это также позволяет перемещать машину, не влияя на калибровку устройства, в отличие от машин с жесткой опорой.

Резонанс системы ротора и подшипника возникает на половине или меньше от самой низкой скорости балансировки. Балансировка производится на частоте выше, чем резонансная частота подвески.

Помимо того, что балансировочный станок с мягким подшипником является переносным, он обеспечивает дополнительные преимущества, связанные с более высокой чувствительностью, чем у машин с жестким подшипником, при более низких скоростях балансировки; жесткие машины измеряют силу, которая обычно требует более высокой скорости балансировки.Дополнительным преимуществом является то, что наши машины с мягкими подшипниками измеряют и отображают фактическое движение или смещение ротора во время его вращения, что обеспечивает встроенные средства проверки того, что машина правильно реагирует и ротор сбалансирован правильно.

Основным преимуществом подшипниковых машин является их универсальность. Они могут работать с широким диапазоном веса ротора на одном размере машины. Для изоляции не требуется специального фундамента, и машину можно перемещать без необходимости повторной калибровки у специалиста.

Балансировочные машины с мягкими подшипниками, как и машины с жесткими подшипниками, могут балансировать большинство горизонтально ориентированных роторов. Однако для балансировки несущего винта необходимо использовать крепежную деталь, удерживающую отрицательную нагрузку.

На изображении выше показан станок для балансировки мягких подшипников IRD®. Обратите внимание, что ориентация системы подшипников позволяет маятнику качаться взад и вперед вместе с ротором. Смещение регистрируется датчиком вибрации и впоследствии используется для расчета присутствующего дисбаланса.

Твердосплавные балансировочные станки

Балансировочные машины с жестким подшипником имеют жесткие рабочие опоры и полагаются на сложную электронику для интерпретации вибраций. Для этого требуется массивная жесткая основа, где производитель должен постоянно устанавливать и калибровать его на месте. Теория, лежащая в основе этой балансировочной системы, заключается в том, что ротор полностью ограничен, и силы, которые ротор прикладывает к опорам, измеряются. Фоновая вибрация от соседних машин или деятельность на рабочем месте могут повлиять на результаты балансировки.Обычно твердосплавные станки используются в производственных процессах, где требуется короткое время цикла.

Основным преимуществом жестких подшипниковых машин является то, что они имеют тенденцию обеспечивать быстрое считывание дисбаланса, что полезно при высокоскоростной балансировке производства.

Ограничивающим фактором для жестких подшипников является необходимая скорость балансировки ротора во время испытаний. Поскольку машина измеряет силу дисбаланса вращающегося ротора, ротор должен вращаться с высокой скоростью, чтобы генерировать достаточное усилие, которое можно обнаружить жесткими подвесками.

Кнут

Независимо от того, какой горизонтальный балансировочный станок используется, может потребоваться анализ кнута при балансировке длинных, тонких валков или других гибких роторов. Кнут - это измерение деформации или изгиба гибкого ротора. Если вы подозреваете, что вам может потребоваться измерить кнут, обратитесь в нашу службу технической поддержки, и мы определим, необходим ли индикатор кнута для вашего приложения.

Начало страницы

Методы балансировки

Давным-давно для специалиста по балансировке было важно иметь возможность выполнять все расчеты по балансировке, и человеческая ошибка была потенциальным фактором, способствующим во всех ситуациях балансировки.Теперь все автоматизировано. При использовании балансировочных станков IRD® Balancing просто следуйте инструкциям на экране, шаг за шагом. Это следующие шаги:

1. Выберите настройку ротора.

Наши балансировочные инструменты предназначены для работы с 9 различными конфигурациями ротора. Как только вы выберете конфигурацию ротора, вам будет предложено вращать ротор и снять показания измерения, а затем остановить ротор.

2.Калибровка станка с ротором

Балансировочный инструмент затем проинструктирует пользователя добавить известный вес к первому корректирующему местоположению с левой стороны, ввести показанные требуемые размеры, раскрутить ротор и выполнить измерение, остановить ротор, затем убрать вес левой руки. и поместите его в правую плоскость коррекции и повторите. Остановите ротор и снимите известный вес. Затем прибор использует эти измерения для калибровки.

3.Балансировка Ротора

Балансировочный инструмент теперь отображает как правую и левую поправочные величины, так и угловое положение корректирующих весов для сложения или вычитания (определяемого пользователем) материала.

Вот и все! Достижения в области технологий превратили балансировку в довольно простую задачу, сделав ее применимой и необходимой в каждом механическом цехе!

На видео ниже показана демонстрация балансировочного инструмента Model 295.Обратите внимание, что это то же видео, что и на главной странице.

Начало страницы

Альтернатива машинной балансировке - полевая балансировка

Многие роторы часто могут быть сбалансированы на месте, работать на своей собственной рабочей скорости с минимальной разборкой. Конечно, для обеспечения баланса на месте основным требованием является то, что ротор должен быть доступен для внесения исправлений. Такие машины, как вентиляторы и воздуходувки, являются хорошими кандидатами. Полностью закрытой арматуры двигателя и рабочих колес насоса нет.

Техника балансировки на месте называется Балансировка на месте, и она предлагает некоторые явные преимущества, в том числе:

• Балансировка выполняется на полностью собранном станке и компенсирует допуски на сборку.
• Устранена дорогостоящая и трудоемкая разборка для транспортировки ротора к балансировочному станку.
• Эффекты температуры, давления, искажения и других воздействий окружающей среды могут быть включены.
• Результирующая вибрация может представлять собой допуск, приложенный к ротору, а не опубликованные допуски баланса, обычно используемые в балансировочном станке. Это особенно выгодно, если опорная конструкция близка к резонансу. Возможно, придется отрегулировать дисбаланс в роторе до ненормально высокого уровня, чтобы минимизировать результирующую резонансную вибрацию конструкции.
• Поскольку роторы сбалансированы на месте, балансировочный станок приобретать не нужно.

Современные приборы, такие как анализаторы вибрации, сборщики данных и портативные балансировочные устройства, предоставляют точную информацию для помощи в процессе балансировки. Уровень вибрации, измеренный на частоте вращения, используется в качестве показателя величины дисбаланса. Местоположение определяется путем измерения фазы. Фаза (относительное движение одной части машины к другой) измеряется с помощью стробоскопического источника света или индикатора в приборе, запускаемого фотоэлементом.

Крайне важно, чтобы измеренная вибрация была результатом дисбаланса, а не какой-либо другой действующей силы. Только подробный, тщательный анализ может определить, откуда исходит измеренная вибрация. Многие источники вибрации могут возникать при частоте вращения.

При балансировке в полевых условиях к ротору обычно добавляются пробные веса для расчета баланса и постоянные веса для окончательной коррекции. Будьте осторожны при установке веса. Они должны быть надежно закреплены, чтобы они не могли «слететь» во время работы машины.Они не только создают угрозу безопасности персонала, но и могут причинить ущерб. Например, потеря веса в турбине может привести к поломке машины.

Наши полевые балансировочные инструменты - Модель 246 и Модель 258.

Готовы делать покупки? Проверьте наши продукты! (Нажмите здесь)

,