Балансировка — это процесс компенсации неуравновешенных масс ротора. Наличие неуравновешенных масс на роторе называется, соответственно, дисбалансом.

Дисбаланс вращающихся масс ротора является одним из самых наиболее распространенных дефектов оборудования, обычно приводящим к резкому увеличению вибраций.

Повышенная вибрация приводит к увеличению нагрузки на подшипники оборудования, изменяет режим работы и приводит к их ускоренному разрушению. Кроме того, в ряде случаев, повышенная вибрация негативно сказывается на качестве выпускаемой продукции и может служить причиной разрушения несущих конструкций, анкеров или фундамента агрегатов.

Удвоение нагрузки в восемь раз (!) снижает срок службы подшипника. Это видно из приведенной здесь формулы расчета ресурса подшипника:

L10 — номинальный ресурс подшипника, млн. оборотов;
С — динамическая грузоподъемность, кН (постоянная величина);
Р — эквивалентная динамическая нагрузка на подшипник, кН.

Виды балансировок

В зависимости от взаимного расположения оси вращения и главной центральной оси инерции x-x, по ГОСТ 19534-74, различают следующие виды неуравновешенности роторов:

• статическая, когда эти оси параллельны (рисунок а)
• моментная, когда оси пересекаются в центре масс ротора S (рисунок б)
• динамическая (смешанная), когда оси либо пересекаются вне центра масс, либо не пересекаются, а перекрещиваются в пространстве (рисунок в).

Балансировка ротора может быть выполнена, в зависимости от конкретных условий и возможностей, на балансировочном станке или в собственных опорах.

Балансировка роторов может быть выполнена как с помощью самых современных портативных приборов Leonova™ Infinity, так и с помощью более простых приборов, например, T30 или VIB-10. Описанная здесь процедура балансировки относится к Leonova™ Infinity.

Одноплоскостная балансировка, 4 пуска

Производится один замер исходного уровня вибрации ротора, за которым следуют три замера вибрации с навешиванием пробного грузика поочередно на 0°, 120° и 240° по плоскости ротора. Результатом является расчет веса и положения корректирующего грузика.

Одноплоскостная балансировка, фазовая

Производится один замер исходного уровня вибрации ротора, за которым следует один замер вибрации с навешиванием пробного грузика. Для измерения относительного фазового угла между двумя виброизмерениями используются синхронные усредняемые измерения вибрации, запускаемые импульсом от датчика тахометра. Результатом является расчет веса и положения корректирующего грузика.

Двухплоскостная балансировка, фазовая

Используется тот же фазовый метод, что и для одноплоскостной балансировки, но замеры вибрации и коррекции масс ротора производятся отдельно по двум плоскостям. Можно использовать один датчик вибрации, перенося его с плоскости на плоскость в процессе замеров. Удобнее использовать два датчика вибрации, подключив их к прибору Leonova с помощью 2-х канального кабеля или через балансировочный модуль.

По окончании любой балансировки можно провести контрольный замер вибрации для проверки успешности балансировки и, если необходимо, дополнительно уточнить вес и положение корректирующего грузика.

По окончании любой балансировки можно сохранить файл измерений по балансировке, включающий результаты измерений и результаты балансировки для конкретного оборудования.

Файл измерений по фазовой балансировке включает также балансировочную матрицу конкретного оборудования. Поэтому последующая фазовая балансировка этого оборудования с использованием сохраненного ранее файла измерений может производиться БЕЗ НАВЕШИВАНИЯ ПРОБНОГО ГРУЗИКА по желанию пользователя, что существенно упрощет процедуру балансировки.

Балансировка легко осуществляется шаг за шагом под руководством простых рисунков и указаний на дисплее прибора Leonova. Можно также задать другое направление вращения ротора или выбрать любую величину измерения вибрации: виброскорость, виброускорение или виброперемещение.

В добавление к измеренному среднеквадратичному значению величины вибрации выдается ее спектр, который ясно показывает наличие и долю дисбаланса в общем уровне вибрации. Таким образом, легко выявить сначала необходимость балансировки вообще, а затем подтвердить ее успешность в случае окончания работ.

Leonova рассчитывает и предлагает альтернативные варианты балансировки и устранения дисбаланса:

• Максимально допустимый вес пробного грузика (г) рассчитывается на основании ввода в прибор радиуса, скорости вращения и веса ротора
• Корректирующий грузик разбивается на два отдельных грузика для навешивания на прилегающие секции ротора на основании ввода в прибор количества секций ротора
• Корректирующий грузик может быть заменен высверливанием материала с противоположной стороны ротора, при этом Leonova рассчитывает глубину сверления соответственно выбранному диаметру сверла и материалу ротора
• Leonova рассчитывает новый вес корректирующего грузика при сдвиге его по радиусу от исходного положения
• Место крепления грузика дается в виде угла или в виде расстояния по окружности ротора
• Пробный грузик может быть на выбор удален после замеров или же оставлен на месте
• Несколько корректирующих грузиков могут быть заменены одним.

Материал о приборах для балансировке предоставлен компанией «SPM Instrument».