Menu
Dynamiczne wyważanie urządzeń wirujących: dlaczego niewyważenie niszczy łożyska

Dynamiczne wyważanie urządzeń wirujących: dlaczego niewyważenie niszczy łożyska

Wyjaśnienie wyważania dynamicznego: niewyważenie statyczne kontra niewyważenie dynamiczne, jak działa wyważanie w miejscu eksploatacji, klasy wg ISO 21940 oraz przykład obliczeniowy siły spowodowanej niewyważeniem.
Dynamiczne wyważanie urządzeń wirujących: dlaczego niewyważenie niszczy łożyska

Wyważanie dynamiczne to proces mierzenia i korygowania nierównomiernego rozkładu masy obracającej się części, wentylatora, wirnika, wirnika pompy czy wrzeciona, tak, aby środek masy pokrywał się z osią obrotu. Nierównowaga to cichy mnożnik siły: obciąża łożyska przy każdym obrocie, wprawia w drgania konstrukcje, luzuje elementy złączne i skraca żywotność maszyn na długo przed pojawieniem się widocznej awarii.

Nierównowaga statyczna a dynamiczna

Nierównowaga statyczna oznacza, że cięższe miejsce leży w jednej płaszczyźnie: część położona na podporach bez tarcia potoczy się, aż cięższa strona znajdzie się na dole. Nierównowaga dynamiczna obejmuje cięższe miejsca w różnych płaszczyznach wzdłuż wirnika, co powoduje moment kołysania pojawiający się dopiero przy obrocie. Wąskie części, takie jak cienkie wentylatory, często można skorygować w jednej płaszczyźnie; dłuższe wirniki wymagają korekcji w dwóch płaszczyznach, stąd nazwa wyważanie dynamiczne.

Siła, jaką wywołuje kilka gramów

Siła odśrodkowa rośnie proporcjonalnie do kwadratu prędkości, dlatego małe niedoskonałości mają tak duże znaczenie przy wysokich obrotach. Przykład: 50 gramów nierównowagi umieszczone na promieniu 200 mm w wentylatorze pracującym przy 1 800 obr./min generuje siłę obrotową około 355 niutonów, czyli około 36 kg siły, uderzającą łożyska raz na obrót, 30 razy na sekundę.

Podwojenie prędkości powoduje, że te same 50 gramów generuje czterokrotnie większą siłę. Dlatego wentylator, który był akceptowalny przy niskich obrotach, może się zniszczyć po zwiększeniu prędkości.

Jak działa wyważanie w terenie

  1. Zmierz podstawową amplitudę i fazę drgań w miejscach łożysk podczas pracy maszyny.
  2. Zatrzymaj, przymocuj znany ciężarek próbny i uruchom ponownie: zmiana drgań ujawnia, jak reaguje wirnik.
  3. Na podstawie dwóch pomiarów oblicz masę korekcyjną i jej pozycję kątową.
  4. Dodaj lub usuń masę korekcyjną, a następnie zweryfikuj podczas końcowego uruchomienia względem docelowego stopnia wyważenia.

Maszyny wyważające w warsztatach wykonują tę samą pracę dla wirników wyjętych z maszyny, ale wyważanie w terenie unika demontażu i uwzględnia wirnik takim, jakim pracuje: z własnym sprzęgłem i sztywnością podpór.

Klasy jakości wyważenia

ISO 21940 definiuje klasy jakości wyważenia, zapisywane jako liczby G. Niższe wartości oznaczają dokładniejsze wyważenie: G6.3 jest powszechnym celem dla ogólnych wentylatorów i pomp przemysłowych, G2.5 dla napędów obrabiarek, a wrzeciona precyzyjne wymagają jeszcze niższych wartości. Klasa przelicza się na dopuszczalny pozostały błąd wyważenia względem masy wirnika i prędkości pracy, dając zespołom utrzymania ruchu obiektywny kryterium akceptacji zamiast „wygląda na płynniejsze”.

Nierównowaga, niewyosiowanie, czy coś innego?

Nierównowaga powoduje drgania dominujące dokładnie raz na obrót, rosnące proporcjonalnie do kwadratu prędkości obrotowej. Niewyosiowanie zwykle objawia się na dwukrotności prędkości obrotowej i reaguje na wyrównanie wału , a nie na ciężarki.

Uszkodzenia łożysk mają swoje charakterystyczne sygnatury na częstotliwościach defektów (zobacz tryby uszkodzeń łożysk ), a problemy z przekładnią pojawiają się na częstotliwościach zazębienia (zobacz tryby uszkodzeń przekładni ). Dobra analiza drgań rozdziela te przyczyny, zanim ktokolwiek zacznie przyspawać ciężarki do wentylatora, który w rzeczywistości ma pękniętą podstawę.

Kiedy należy przeprowadzić wyważanie

  • Po każdej naprawie zmieniającej masę wirnika: nowe łopaty, przycinanie wirnika, naprawy spawalnicze, usuwanie ciężkich osadów.
  • Gdy trend drgań rośnie na częstotliwości raz na obrót.
  • Podczas uruchamiania nowych lub remontowanych wentylatorów, dmuchaw i pomp.
  • W ramach harmonogramu dla urządzeń podatnych na narastanie osadów, kurz i nagromadzony produkt stopniowo powodują nierównowagę.

Gdzie znajduje zastosowanie Fabrico

Fabrico nie wyważa wirników; dba jednak, by wyważanie było przeprowadzane i przynosiło efekty. Zlecenia pracy zawierają procedurę wyważania i zapisują pomiary drgań przed i po w historii aktywów, harmonogramy prewencyjne wyzwalają kontrole wentylatorów podatnych na narastanie osadów, a OEE w czasie rzeczywistym pokazuje koszt przestojów urządzeń, które ciągle wracają, dowód, którego potrzebuje inżynier niezawodności, aby uzasadnić usunięcie przyczyn źródłowych. Wyprodukowane w UE, z przechowywaniem danych w UE.

Najczęściej zadawane pytania

Co powoduje, że wyważony wirnik traci wyważenie?

Nagromadzenie materiału lub erozja na łopatach, odkształcenia termiczne, luźne lub przesunięte elementy, uszkodzenia łopat oraz naprawy, które dodały lub usunęły masę. W przypadku wentylatorów obsługujących kurz, narastanie osadów jest zdecydowanie najczęstszą przyczyną i powraca według harmonogramu, który można zaplanować.

Czy wyważanie naprawi wszystkie drgania?

Nie. Wyważanie koryguje tylko nierównowagę. Drgania spowodowane niewyosiowaniem, luzami, rezonansem lub uszkodzeniami łożysk wymagają odrębnych rozwiązań, dlatego diagnoza na podstawie danych drganiowych powinna poprzedzać korektę.

Czy wyważanie w jednej płaszczyźnie bywa wystarczające?

Tak, dla wąskich wirników, których szerokość jest mała w stosunku do średnicy, korekcja w jednej płaszczyźnie jest często wystarczająca. Długie wirniki, zespoły wielostopniowe i wszystko, co ma znaczący stosunek długości do średnicy, zwykle wymaga korekcji dynamicznej w dwóch płaszczyznach.

Chcesz mieć trendy drgań, historię wyważania i wpływ przestojów powiązane z każdym zasobem? Zarezerwuj demo Fabrico, aby zobaczyć, jak OEE w czasie rzeczywistym i CMMS gotowy do pracy w terenie dbają o rzetelność urządzeń wirujących.

Najnowsze wiadomości z naszego bloga

Zdefiniuj swoją mapę drogową niezawodności
Sprawdź swój potencjalny zwrot z inwestycji: zarezerwuj prezentację na żywo
Zdefiniuj swoją mapę drogową niezawodności
Klikając przycisk Akceptuj, wyrażasz zgodę na korzystanie z plików cookie podczas uzyskiwania dostępu do tej witryny i korzystania z naszych usług. Aby dowiedzieć się więcej o tym, jak pliki cookie są używane i zarządzane, zapoznaj się z naszą Polityką prywatności Polityka prywatności i Deklaracja plików cookie