ДИНАМИЧЕСКАЯ БАЛАНСИРОВКА РОТОРОВ НА СТАНКЕ С КАЧАЮЩЕЙСЯ РАМОЙ

Балансировка роторов – это процедура, необходимая, если вращающаяся часть машины не уравновешена. В этом случае, при вращении появляется сотрясение (вибрация) всей машины. В свою очередь, это может привести к разрушению подшипников, фундамента и, впоследствии, самой машины. Чтобы избежать этого, все вращающиеся части должны быть отбалансированы.

Сам по себе ротор - это вращающаяся деталь, удерживающаяся при вращении с помощью несущих поверхностей в опорах (цапфы и др.). Осью ротора является прямая, соединяющая центры тяжести контуров на поперечных сечениях центра несущих поверхностей. Различают детали нескольких видов:

Двухопорные;

Многоопорные;

Межопорные;

Консольные;

Двухконсольные.

Различают балансировку роторов статическую и динамическую. Первая выполняется на призмах, вторая при вращении балансируемой детали.

Специалисты компании «КарданБаланс» предлагают услуги по качественной балансировке ротора. Наши центры оснащены современным оборудованием, гарантирующем точность балансировки. Этого добиться достаточно сложно, ведь она должна полностью совпадать с точностью изготовления ротора. Все работы осуществляются на стендах собственной разработки, которые дают точность балансировки, впятеро превышающую заводские требования!

В данном разделе вы сможете ознакомиться с основной технической информацией относительно способов динамической балансировки ротора (способ исключений, метод Б.В.Шитикова). Полезный практический материал, который даст основное представление о проблеме. Что такое гидравлическая балансировка, что из себя представляет станок для балансировки колес и другая информация понятно изложена на нашем ресурсе. Также Вы сможете воспользоваться нашими услугами, которые включают ремонт карданов, балансировку грузовых колес, коленчатого вала и пр. Сколько стоит балансировка и другие работы описано в разделе «Услуги и цены».

1. ВВЕДЕНИЕ. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ

При вращении m (массы) вокруг точки (неподвижной) с w (угловая скорость) F (центробежная сила инерции) этой массы:

(1.1)
где а n – нормальное ускорение массы; – расстояние от оси вращения до центра массы. При перемещении массы F будет изменять направление и оказывать воздействие (вибрационное) на опоры и через них на конструкции, прикрепленные к стойке.

D (дисбаланс) - векторная величина, которая равна произведению неуравновешенной массы на эксцентриситет (радиус-вектор центра массы). Величина измеряется в гр/мм.

Причем векторы «D» и «е» коллинеарные величины.

В векторном виде формула имеет следующий вид:

Пропорциональными друг другу оказываются векторы F и D.

2. НЕУРАВНОВЕШЕННОСТЬ РОТОРА И ЕЕ ПРОЯВЛЕНИЕ

По ГОСТ 19534-74, ротор – тело, при вращении удерживаемое в опорах своими несущими поверхностями. В автомобилях это может быть зубчатое колесо, шкив, ротор электродвигателя, барабан, коленчатый вал и т.д.
Если массы распределены в роторе так, что во время вращения они вызывают нагрузки в опорах, то его называют неуравновешенным. Причем различают 3 типа неуравновешенности ротора:

• Статическую. При которой ось вращения и главная ось инерции параллельны. При этом переменные давления равны 0

• Динамическую. При которой главная ось и ось вращения перекрещиваются или пересекаются, но не в центре масс, из-за этого и возникает разбалансированность чаще всего.
• Моментную

Во всех случаях неуравновешенности ротора, силы инерции его масс создают динамические нагрузки. Устраняются они перераспределением масс (установкой противовесов).

Динамическая балансировка осуществляется с помощью специального станка, оснащенного качающейся рамой

3. Балансировка ротора способом исключений

Для того, чтобы определить параметры массы (корректирующей) в плоскости П, ротор устанавливают на станке и назначают эксцентриситет массы. В плоскости намечается окружность, причем ее центр должен совпадать с геометрической осью вращения. Радиус принимают равным выбранному эксцентриситету. Окружность делится на 4 части. Мастику (пластилин) прикрепляем так, чтобы центр кусочка совпал с точкой 1. Приведем ротор во вращение и измерим амплитуда колебаний. Показатель записываем возле точки 1.

Переносим мастику в точку 2, разгоняем ротор и опять фиксируем его амплитуду. Записываем ее. Фиксируем остальные 2 точки.

Сравниваем амплитуды до тех пор, пока они не окажутся наименьшими. Точка К, найденная нами, определяет конечное положение массы корректирующей. Противоположная точка H – неуравновешенная масса.

Теперь начинаем менять массу мастики на точки K и измерять колебания ротора. Так мы найдем величину корректирующей массы.

4. БАЛАНСИРОВКА РОТОРА СПОСОБОМ Б.В. ШИТИКОВА

Установим ротор на раму и разгоним его. После это зафиксируем амплитуду A 1 .

В точку П 1 установим дополнительную массу m g с эксцентриситетом e g . При резонансе фиксируем амплитуду AS.

Переставляем массу в противоположную точку и фиксируем вторую амплитуду. Обозначаем точки на плоскости в соответствии с неравенством, при котором первая амплитуда больше второй.

По 3-м амплитудам строим параллелограмм и находим четвертую амплитуду и угол

1

Используя формулу, определяем коэффициент пропорциональности массы

m = А g /D g =А g /(m g e g) ,

Определяем дисбаланс масс

Теперь задаем величину массы (корректирующей) из равенства дисбалансов и находим нужный эксцентриситет

D к =D 1 е к =D 1 /m к.

Осталось определить точки установки грузов и пробными пусками определить остаточную амплитуду, а также оценить качество уравновешивания в плоскости.

D oct =A oct /m

В компании «КарданБаланс» вы можете купить карданный вал Шевроле Нива, карданный вал УАЗ, карданный вал Мерседес Вито, а также комплектующие для других автомобилей. Мы осуществляем не только продажу запчастей, но и их последующую установку.

Условие допустимости одной статической балансировки. Для роторов дискообразной формы, масса которых размещена приблизительно в одной плоскости, достаточной является статическая балансировка, состоящая в приведении центра масс ротора на ось вращеиня с помощью корректирующей массы, устанавливаемой в одной плоскости коррекции. Обычно это допустимо для роторов (табл. 7), у которых отношение длины к диаметру меньше

При статической балансировке на радиусе в плоскости коррекции устанавливают корректирующую массу

7. Роторы, допускающие только статическую балансировку

Если единственная плоскость коррекции проходит через центр масс ротора или корректирующие массы устанавливают в две симметричные относительно центра масс плоскости, то статическая балансировка не вызывает дополнительной моментной неуравновешенности. При одной плоскости коррекции, расположенной на расстоянии от центра масс ротора, после статической балансировки возникает момент и условием допустимости только статической балансировки будет

где расстояние между опорами ротора.

Рис. 6. Устройство для балансировки на призмах

Рис. 7. Схемы балансировки на двухдисковом (а) и однодисковом (б) устройствах

Если при этом и ротор имеет также моментную неуравновешенность то условие допустимости только статической балансировки будет иметь вид

Устройства для статической балансировки. В большинстве устройств для статической балансировки используется свойство центра масс ротора занимать при устойчивом равновесии наинизшее положение.

Простейшим устройством являются параллельные горизонтальные ножи или призмы. Ротор 1 (рис. 6) цапфами 2 устанавливают на две горизонтальные стальные лризмы 3. Отклонение плоских поверхностей призм от плоскостности не должно превышать на метр длины призмы. Ширина рабочей части призмы

где - масса ротора, диаметр цапфы, Момент инерции

поперечного сечения принимают из условия, чтобы прогиб в середине призм не превы величину

где I - расстояние между опорами призм.

Если дать возможность ротору перекатываться по призмам, то из-за наличия трения качения (коэффициент трения качения для стальных вала и призм ротор после нескольких качаний остановится в позиции, не совпадающей с наинизшим положением центра масс На рис. 6 показаны положения центра масс и в которых возможно равновесие ротора при вращении его в двух направлениях реакции). Среднее положение соответствует истинному положению центра масс С.

Наибольший остаточный эксцентриситет при балансировке на призмах Недостатком балансировки на призмах является необходимость точной установки их в горизонтальной плоскости. На них нельзя балансировать детали с разными диаметрами цапф из-за различия длин дорожек перекатывания. Этих недостатков лишен способ статической балансировки ротора 1 на двухдисковом устройстве (рис. 7), выполняемый аналогично балансировке на призмах, но с меньшей точностью из-за дополнительного трения в подшипниках дисков 3:

где радиусы цапфы 2, диска 3 и его подшипника; приведенный коэффициент трения (для шарикоподшипников угол между вертикалью и прямой, соединяющей центры цапфы и диска; В - расстояние между осями дисков.

Рис. 8. Схемы балансировки в центрах ротора с закрытыми (а) и открытыми (б) цапфами

Повысить точность балансировки можно, увеличив радиусы дисков 3, что одновременно уменьшает величины При этом диски 3 устанавливают так, что они перекрывают друг друга (рис. 7, а). Дальнейшее усовершенствование устройства заключается в применении одного опорного диска 3 увеличенного диаметра (рис. 7, б), на который устанавливают цапфу ротора, подпертую для устойчивости диском 4 малого диаметра, не несущим нагрузки; при этом

Известны устройства для статической балансировки в подшипниках качения (рис. 8). Точность балансировки в этом случае определяется моментом трения в подшипниках, для снижения которого применяют вибрацию основания устройства с помощью электромагнита или двигателя с эксцентриком, или принудительное вращательное или качательное движение наружных колец подшипников в противоположные стороны.

Для статической балансировки с повышенной точностью применяют балансировочные весы (рис. 9). Весы (рис. 9, а) имеют две стойки 1 с калеиыми клиновидными опорами, в которых установлена опорная призма коромысла 2. На коромысле укреплены шкала 3 и стрелка 4, а также могут передвигаться гири 5 и 6. Для обеспечения устойчивого равновесия центр масс коромысла с балансируемым ротором расположен ниже центра колебаний. Подъемом груза 7 эти центры можно сближать, повышая чувствительность весов. Коромысло уравновешивают гирей 5 при нулевом положении гири. 6. При установке ротора под влиянием момента от неуравновешенности коромысло наклонится. Поворотом ротора добиваются нулевого положения стрелки 4, при котором центр масс ротора и опора коромысла находятся на одной вертикали. Отметив положение плоскости дисбаланса, ротор поворачивают на 90°, так что неуравновешенность действует на наибольшем плече, уравновешивают весы гирей 6 и по шкале 3 определяют необходимою корректирующею массу,

Конструкция весов для ротора с собственными опорными шейками показана на рис. 9, б. Ротор 1 шейками помещают на подшипники рычага 2, поворачивающегося вокруг опоры 3. Груз 4 позволяет компенсировать массу ротора и ставить рычаг в горизонтальное положение, определяемое ипцикатором 5. Поворотом ротора находят положение, при котором центр масс С находится ближе всего к опоре 3 и создает наименьший момент компенсируемый с помощью груза 6. Отметив плоскость дисбаланса, ротор поворачивают на 180° и момент, равный снова компенсируют грузом 6. По длине перемещения груза 6 непосредственно определяют значение дисбаланса.

Рис. 9. Бачансировочные весы

Для роторов без собственных шеек применяют весы, показанные на рис. 9, в. Ротор 1 посадочным местом центрируют на платформе 2, которая может поворачиваться в вертикальной плоскости вокруг опоры 3. По указателю 5 путем перемещения груза 4 по шкале 6 платформу устанавливают в горизонтальное положение. Дисбаланс определяют при повороте ротора вокруг оси.

Удельные остаточные дисбалансы, получаемые при статической балансировке на различных устройствах, приведены в табл. 8.

8. Точность Статической балансировки без вращения ротора

(см. скан)

Недостаток рассмотренных приспособлений состоит в необходимости удовлетворения трудносовместимых требований - получения наименьшего момента трения при большой нагрузке. Значительного повышения точности и производительности определения дисбаланса ротора достигают при балансировке вращающегося ротора в динамическом режиме на станках для динамической балансировки.

Методы статической балансировки характеризуются способом определения величины корректирующей массы; положение центра масс во всех случаях определяют одинаково.

Наиболее простым является метод подбора корректирующей массы, устанавливаемой диаметрально противоположно положению центра масс, для получения равновесного состояния ротора в любых положениях.

Рис. 10. Схема и номограмма для определения корректирующей массы с помощью пробной массы

Рис. 11. Номограмма для определения корректирующей массы по периодам колебаний

При применении пробной массы корректирующую массу тк можно определить расчетом. Для этого фиксируют два равновесных положения ротора: без (рис. 10, а) и с установленной под углом 90° к «легкому месту» ротора (рис. 10, б). Из рис. 10, б следует откуда где неуравновешенная масса, угол поворота ротора при установке пробной массы. На рис. 10, в дана номограмма для определения тк.

При методе расчета корректирующей массы по колебаниям измеряют периоды колебаний ротора, отклоненного от положения равновесия на угол а без и с пробной массой, установленной в «тяжелом месте». Корректирующая масса

Величину можно определить по номограмме (рис. 11). Для этого через точки, соответствующие времени 10 двойных качаний на шкалах и Та, проводят прямую I и параллельно ей через точку, соответствующую величине пробной массы на шкале прямую Точка пересечения прямой II со шкалой тк определяет необходимую корректирующую массу,

При статической балансировке серии одинаковых роторов достаточно по измерениям для первого ротора определить коэффициент и последующие Роторы серии балансировать по измерениям только перехода вычисляя корректирующую массу по формуле

Балансировка роторов агрегатов на месте их эксплуатации - одна из основных составляющих технологии виброналадки, использующая специализированные технические средства и программное обеспечение для балансировки на месте и требующая дополнительной подготовки специалистов по виброналадке.

Колебательные силы, действующие в агрегатах на частоте вращения ротора

У каждого вращающегося в подшипниках узла (вала, ротора) можно выделить три оси, от взаимного расположения которых зависят параметры вибрации агрегата, возбуждаемые его ротором. К ним относятся ось вращения, ось инерции и геометрическая ось. Минимальной вибрация оказывается в том случае, если все три оси совпадают, рис. 12.1.

Рис.12.1. Основные оси ротора в составе агрегата: а) оси совпадают - норма, б) ось инерции смещена - необходима балансировка ротора, в) геометрическая ось смещена - необходим ремонт агрегата.

При механической связи двух и более роторов в одном агрегате процесс формирования вибрации агрегата на частоте вращения определяется еще двумя факторами. Это точность совмещения осей вращения этих роторов с расчетными (обычно в линию или параллельно), и точность совмещения осей передачи крутящего момента. Дополнительных колебательных сил на частоте вращения каждого из роторов не возникает, если оси полностью совмещены.

Смещение оси инерции относительно оси вращения приводит к появлению во вращающемся роторе центробежных сил с частотой вращения, действующих на ротор, которые уменьшают путем балансировки ротора с установкой (снятием) балансировочных масс в плоскости коррекции ротора. Результатом балансировки является снижение величины смещения этих осей друг относительно друга, которое в пределе стремится к нулю.

Смещение геометрической оси ротора относительно оси вращения приводит к дополнительному изменению сил взаимодействия ротора с другими подвижными или неподвижными элементами агрегата либо при механическом контакте (элементов механических передач или колес с дорогой), либо через рабочую среду (газ, жидкость, магнитное поле). Это динамическое взаимодействие приводит, как правило, к появлению двух радиальных сил, в том числе и с частотой вращения ротора, приложенных к ротору и другим частям агрегата встречно в радиальном к осям вращения направлении, и/или пульсирующих моментов, приложенных к ним по касательной. Для уменьшения указанных сил необходимо обнаруживать и устранять смещение геометрической оси ротора, преимущественно путем ремонта узлов агрегата. Кроме этого следует производить балансировку элементов механических передач и колес до их установки в агрегат.

Смещение осей вращения двух (и более) механически связанных роторов в агрегате относительно единой линии вала (или относительно их расчетного положения) также приводит к появлению колебательных сил на частоте вращения ротора и ее гармониках. Для снижения этих сил производят центровку и выверку роторов (осей их вращения). Задачи технологии центровки и выверки рассматриваются в следующем разделе настоящего обзора.

Смещение оси передачи крутящего момента (при совпадении оси вращения и геометрической оси полумуфт) часто происходит из-за дефектов упругих элементов или их посадочных мест в муфте и приводит к появлению действующей на ротор радиальной силы с частотой его вращения, зависящей от величины передаваемого крутящего момента. Компенсировать эту силу можно в процессе балансировки ротора, но только на одной выбранной для балансировки нагрузке на агрегат.

Таким образом, в агрегате на частоте вращения ротора могут появляться как центробежные или нецентробежные вращающиеся силы, действующие на ротор, так и пары колебательных сил и пульсирующих моментов разной природы, действующие встречно на ротор и неподвижные узлы агрегата. В этих парах встречных колебательных сил и пульсирующих моментов на частоте вращения ротора при его балансировке на месте путем установки балансировочных масс в плоскости коррекции может быть снижена только одна из составляющих - радиально направленная к ротору и вращающаяся в том же направлении.

Особо следует выделить нецентробежные силы, действующие на частоте вращения коленчатого вала поршневой машины. Это, прежде всего, пульсирующие моменты, прикладываемые к коленчатому валу и корпусу, появляющиеся из-за разброса величины сил, действующих на разные поршни машины, и создающие встречные моментные колебания коленчатого вала и корпуса. Балансировать вращающиеся узлы поршневых машин, в том числе коленчатый вал, следует до сборки машины.

Основные положения балансировки роторов

Балансировка ротора на станке - это операции совмещения осей вращения и инерции ротора, определяемых и контролируемых при вращении ротора, установленного на балансировочный станок.

Балансировка ротора на месте эксплуатации агрегата (балансировка на месте) - это операции снижения вибрации агрегата на частоте вращения ротора путем установки балансировочных масс на вращающиеся части в доступные плоскости коррекции. Балансировка на месте может выполняться с целью обеспечения требуемой вибрации либо для одного (типового) режима работы агрегата (по частоте вращения, нагрузке и т.п.), либо для нескольких, предварительно определяемых режимов его работы.

В идеальном случае - при вращении неуравновешенного ротора на балансировочном станке - на него действуют только центробежные силы с частотой его вращения из-за смещения оси инерции относительно оси вращения. Характеризуется неуравновешенность ротора величинами эксцентриситета е или дисбаланса me , где m - масса ротора. Поскольку неуравновешенность ротора может представлять собой сумму статической и моментной составляющей, см. рис. 12.2. количественные характеристики неуравновешенности могут делить на две составляющие с привязкой к каждой плоскости коррекции или опоре вращения ротора.

Рис.12.2. Виды неуравновешенности ротора - статическая, моментная, динамическая. Тяжелые точки ротора затемнены, легкие точки ротора (места установки балансировочных масс) указаны кружками с цифрами.

Жесткость ротора (или его вала, или подшипников) конечна, и при вращении центробежная сила деформирует его, создавая дополнительный дисбаланс, который суммируется с начальным дисбалансом и растет с ростом частоты вращения ротора. Существует, однако, скорость вращения ротора, называемая критической, после которой направление дополнительного дисбаланса ротора меняется на противоположное. В этом случае суммарный дисбаланс ротора резко уменьшается, ротор начинает вращаться вокруг оси инерции, но геометрическая ось сохраняет деформацию, т.е. вал «бьет» в подшипниках на величину начального эксцентриситета. Этот эффект называется автобалансировкой ротора и используется при проектировании высокооборотных машин для снижения вибрации на рабочей частоте вращения. При этом необходимость балансировки гибкого ротора сохраняется, а ее задачей становится снижение боя вала в подшипниках Ротор таких машин называется гибким, причем ротор всегда относится к гибким, если его критическая частота вращения ниже, чем 1,25 от рабочей частоты его вращения.

Эффект автобалансировки ротора используется и в наиболее распространенных зарезонансных балансировочных станках в которых устанавливаются опоры вращения низкой жесткости. В таких станках задачей балансировки на закритических частотах вращения является снижение «боя» вала в каждой из опор. Однако при такой балансировке гибкого ротора, как жесткого, не решается ряд вопросов его балансировки на скоростях вращения, близких к критическим.

Если начальный дисбаланс статический, то и дополнительный из-за прогиба вала - также статический (рис 12.3.), и он начнет компенсироваться после первой критической скорости, при моментном дисбалансе автобалансировка начнется после второй критической скорости, которая выше первой приблизительно в 4 раза. Проектируют же роторы высокооборотных машин обычно так, чтобы первая критическая скорость была ниже частоты вращения ротора, а вторая - находилась посередине между первой и второй гармониками частоты вращения. Таким образом, соотношение между статическим и моментным дисбалансом начинает зависеть от частоты вращения ротора. Соответственно, даже на балансировочных станках при динамической балансировке таких роторов возникают трудности, которые при балансировке на месте достаточно просто преодолеваются только при использовании многоканальных виброизмерительных систем, специальных алгоритмов диагностики и программ балансировки роторов многорежимных механизмов.

Рис.12.3. Форма прогиба ротора на первой и второй критических скоростях вращения

Требования к проведению работ по балансировке роторов

Для балансировки роторов, как на балансировочном станке, так и в составе агрегата на месте его эксплуатации, кроме подготовленного специалиста по балансировке, необходимы:

• устройство, обеспечивающее вращение ротора - либо балансировочный станок, либо собственный или внешний привод балансируемого агрегата.
• доступные в процессе балансировки места крепления компенсирующих и пробных масс на роторе в выделенных плоскостях коррекции,
• средство измерения на частоте вращения ротора амплитуд и фаз либо центробежной силы, в каждой опоре вращения, либо вибрации вала в плоскости опор вращения, либо радиальной вибрации неподвижных частей опор вращения (можно в других контрольных точках) балансируемого агрегата.
• программное обеспечение для расчета величин и координат установки компенсирующих масс по результатам начальных измерений и измерений на пробных пусках (программа балансировки).

Это основные требования, без которых проводить балансировку невозможно. Но эти требования не учитывают того, что у каждого ротора кроме оси вращения и оси инерции есть геометрическая ось, а у связанных между собой роторов еще и общая ось вращения (линия вала), и ось передачи крутящего момента. Любое их смещение относительно оси вращения одного из роторов приводит к появлению дополнительных сил на частоте вращения, которые могут ограничить возможности балансировки. Поэтому необходимы еще и средства диагностики источников оборотной вибрации, и диагностическая подготовка специалиста по балансировке.

Операции балансировки роторов на месте эксплуатации

Простейшая балансировка жесткого ротора агрегата обычно проводится по вибрации неподвижных частей опор вращения ротора, измеряемой в радиальном к оси вращения направлении на выбранной оператором скорости вращения ротора. Как правило, она проводится на минимальной (но не менее 40-50 об/мин) из возможных скоростей вращения ротора, которую можно стабилизировать на время проведения измерений вибрации. Измеряться могут как параметры нормируемых виброперемещения или виброскорости, так и параметры виброускорения, величина которого обычно не нормируется. Но во всех случаях до начала балансировки ротора на месте эксплуатации и после ее окончания проводятся контрольные измерения величины виброскорости или виброперемещения в стандартных точках контроля вибрации агрегата в номинальном режиме (режимах) работы агрегате и в предписанной для измерений вибрации на этом режиме полосе частот.

Количество точек контроля вибрации при проведении операций балансировки теоретически может быть сведено к одной на каждой опоре вращения, но на практике, с использованием балансировочных программ, не ограничивающих количество точек контроля вибрации, их используется существенно больше. Обычно рекомендуется использовать две точки контроля радиальной к оси вращения вибрации на каждой опоре вращения, с направлениями, отличающимися в плоскости сечения ротора на угол, близкий к 90 угловым градусам. Чаще всего в машинах горизонтального исполнения вибрация измеряется в вертикальном и горизонтальном направлениях. Это позволяет вводить в программы алгоритмы поиска ошибок, совершаемых оператором при последовательном измерении вибрации в точках контроля, не прибегая к повторным пускам агрегата после их обнаружения.

Количество плоскостей коррекции, используемых для балансировки жестких роторов на месте, обычно не превышает количества опор вращения, но часть плоскостей коррекции может оказаться недоступной и их приходится заменять, используя в качестве такой плоскости, например, полумуфту. В этом случае плоскостей коррекции может быть и меньше, и больше количества опор вращения.

Первая операция - измерение начальной вибрации агрегата при выбранной для балансировки скорости вращения. В обязательном порядке измеряются амплитуды и фазы (относительно устанавливаемой на ротор метки) вибрации на частоте вращения ротора. Однако дополнительно рекомендуется измерить и спектр вибрации в каждой точке контроля, чтобы убедиться в том, что выполняемая работа может привести к снижению уровня вибрации до предъявляемых к ней требований. А такой результат возможен, если максимальный (по всем точкам контроля) уровень вибрации на частоте вращения агрегата (по виброскорости) больше уровня других составляющих вибрации в контролируемой полосе частот хотя бы в 2,5-3 раза, а уровни остальных составляющих ниже требований, как минимум в 1,5 раза.

Вторая операция - установка пробной массы в одну из плоскостей коррекции ротора агрегата. Выбирается одна из ближайших к точке контроля с максимальной величиной вибрации на частоте вращения плоскость коррекции. При этом учитывается и доступность этой плоскости коррекции для установки пробной массы, при существенных ограничениях по доступности ее заменяют на другую (ближайшую) плоскость. Пробная масса, если нет априорных данных о ее величине, выбирается такой, чтобы создаваемая ею центробежная сила (на максимальной рабочей частоте вращения) была близка к четверти силы тяжести ротора. Пробную массу желательно устанавливать поближе к легкой точке ротора, для поиска которой оператор должен иметь определенный опыт измерений вибрации или средства измерения диаграммы Боде (фазо-частотной характеристики ротора) на выбеге агрегата после каждого его пуска.

Третья операция - ввод данных начальных измерений вибрации и измерений после первого пуска в программу балансировки для расчета коэффициентов влияния пробной массы на вибрацию в каждой точке контроля. Обычно профессиональные программы балансировки по всем полученным коэффициентам влияния сразу определяют необходимые параметры балансировочных (компенсирующих) масс и ожидаемые уровни вибрации агрегата на частоте вращения ротора. Если ожидаемый результат удовлетворяет оператора, он может установить рассчитанные балансировочные массы в первую плоскость и переходить к контрольному измерению вибрации на следующем пуске. Если нет - выполняется четвертая операция, аналогичная второй - второй пробный пуск с установкой пробной массы во вторую плоскость, а затем и пятая операция, аналогичная третьей - расчет ожидаемой вибрации с установкой двух компенсирующих масс в двух плоскостях коррекции.

После четвертой и пятой операции, могут выполняться шестая и седьмая, также аналогичные второй и третьей операции - до тех пор, пока ожидаемый результат балансировки не удовлетворит оператора, или пока не закончатся все используемые для установки пробных масс плоскости коррекции.

В любой практической ситуации после выполнения контрольных измерений по результатам балансировки с использованием неполного комплекта плоскостей коррекции в случае неудовлетворительного результата балансировка с использованием современных программ может быть продолжена. Балансировочные массы будут рассчитываться по имеющимся коэффициентам влияния, т.е. без повторных пусков с установкой новых пробных масс в те плоскости коррекции, для которых пробные пуски уже были произведены.

Операции повышенной сложности могут использоваться для балансировки роторов на месте в следующих случаях:

• на первом пуске агрегата после ремонта вращающихся узлов, когда появляется опасность недопустимого роста вибрации в процессе увеличения скорости вращения ротора,
• при балансировке гибкого ротора.
• при действии на частоте вращения ротора нецентробежных сил либо из-за дефектов ротора, либо из-за смещения геометрической оси ротора (роторов) или оси передачи крутящего момента относительно оси вращения,

В первом случае типовыми решениями являются предварительная балансировка ротора на балансировочном станке или предварительная низкоскоростная балансировка ротора, которая часто имеет и технические, и экономические преимущества при использовании методов балансировки на нестабильных частотах вращения (на выбеге после частичного разгона ротора).

Для балансировки гибких роторов рекомендуется использовать многоканальные системы балансировки с онлайн анализом вибрации, а в агрегатах с установленными датчиками относительных перемещений вала (проксиметрами) - использование этих датчиков в операциях балансировки.

Для балансировки агрегатов со значительным вкладом в вибрацию на частоте вращения нецентробежных сил рекомендуется использовать методы и средства диагностики источников этих сил, см. следующий раздел. Такого рода диагностику рекомендуется проводить до решения о проведении балансировки эксплуатируемого агрегата, а для агрегатов после ремонта - в процессе виброналадки, начиная с первого пуска.

Подготовка специалистов по балансировке роторов на месте эксплуатации

Минимальный срок подготовки после освоения основ виброконтроля - 18 часов, 3 уровня подготовки с практическим освоением средств и программ балансировки роторов на месте эксплуатации, методов и средств диагностики источников вибрации, возбуждаемой ротором.

• начальный, с изучением особенностей измерения и анализа вибрации при проведении балансировки и освоением простейших технических средств и программ двухплоскостной однорежимной балансировки роторов,
• расширенный с освоением средств и программ балансировки многорежимных роторов, методов поиска источников вибрации на частоте вращения и кратных частотах, ограничивающих эффективность работ по балансировке,
• полный, с изучением особенностей балансировки на нестабильных частотах вращения ротора, экспертной диагностики и устранения причин ограничений на балансировку жестких и гибких роторов.

Индивидуальные консультации по методам, приборам и программам балансировки роторов, экспертной диагностики причин возникающих ограничений на достигаемую эффективность балансировки, подбор средств балансировки с возможностью виброконтроля и экспертной диагностики.

Диагностика ограничений на эффективность балансировки роторов

Причины возможных ограничений на эффективность балансировки ротора делятся на три основные группы:

• недостатки привода, который обеспечивает вращение ротора при выполнении операций балансировки, включая несоосность передаваемого на ротор крутящего момента,
• ошибки и погрешности измерения неуравновешенности ротора при балансировке на станке или амплитуд и фаз оборотной вибрации при балансировке на месте, в том числе из-за вибрационных помех от других работающих агрегатов,
• появление значительных нецентробежных сил на частоте вращения балансируемого агрегата при балансировке на месте, в том числе от несовпадения оси вращения и геометрической оси ротора, а также от локальных дефектов вращающихся и движущихся узлов (механических передач, рабочих колес, поршней и т.п.).

Недостатки привода, в основном, определяют качество балансировочных станков. Оценить его можно в том случае, если в станке есть возможность на ходу разомкнуть узел передачи крутящего момента и провести расчет коэффициентов влияния и балансировочных масс для двух режимов - принудительного вращения и выбега, но на близких (в пределах 5-10%) частотах вращения. Для этого необходима многоканальная система балансировки, обеспечивающая балансировку роторов в режиме выбега.

Ошибки измерений чаще всего возникают при балансировке роторов на месте в ходе перестановки и крепления датчиков вибрации в точках контроля при последовательном измерении амплитуд и фаз оборотной вибрации. Как правило, это одиночные ошибки, и их можно выявить в автоматическом режиме обработке данных в программе балансировки, если количество точек контроля превышает одну на каждую опру вращения. Типовые погрешности измерения амплитуд и фаз оборотной вибрации для используемых средств балансировки - около 5% для амплитуды и около 10 угловых градусов - для фазы. Абсолютные погрешности влияют на результат балансировки в меньшей степени, так как в расчетах балансировочных масс используются относительные измерения. Важна идентичность измерительных каналов в многоканальных системах балансировки а, при повторных балансировках по коэффициентам влияния, использование того же средства измерения, с которым выполнялась первая.

При балансировке агрегатов на месте эксплуатации влияние на результат измерения амплитуд и фаз оборотной вибрации может оказывать несинхронная вибрация других работающих рядом агрегатов, приводящая к нестабильности получаемых значений. В таком случае следует уменьшать ширину полосы синхронных фильтров в средствах измерения, а, при отсутствии такой возможности (или дополнительно), увеличивать время усреднения получаемых результатов.

Основные ограничения на эффективность балансировки на месте чаще всего определяются дефектами ротора и его связи с другими узлами агрегата.

На первом месте по степени влияния на нецентробежные силы и вибрацию с частотой вращения узла находится несоосность геометрической оси и оси вращения элементов механической передачи («бой» ротора, шестерни, колеса и т.д.). Если передача изменяет частоту вращения ведомого ротора (вала) относительно ведущего (зубчатая, ременная и другие передачи), основным признаком несоосности является амплитудная модуляция оборотной вибрации бездефектного вала частотой вращения дефектного вала, см. рис.12.4. Перед попыткой балансировать ротор на месте дефект следует обнаружить и устранить, так как даже балансировка такого ротора на станке ожидаемого снижения вибрации агрегата на частоте вращения не даст.

Рис. 12.4. В спектре вибрации зубчатой передачи есть признак модуляции оборотной вибрации высокооборотного вала частотой вращения низкооборотного вала. Это указывает на действие двух встречных сил кинематической природы, т.е. возможности балансировки высокооборотного вала составе данной передачи ограничены.

На втором месте по степени влияния на оборотную вибрацию агрегатов находится дефект элемента механической передачи, например, зуба шестерни. В этом случае на агрегат действует ударная сила с частотой вращения ротора (вала) с дефектным элементом передачи, и вибрация агрегата содержит большое число кратных гармоник, см. рис.12.5. Аналогичный результат будет и при дефекте муфты, связывающей два синхронно вращающихся ротора. Перед балансировкой агрегата на месте дефект необходимо обнаружить и устранить.

Рис.12.5. В спектрах вибрации (виброскорости и виброускорения) зубчатой передачи есть признак ударного взаимодействия - большое количество кратных гармоник. Вал (ротор), на который действует удар с частотой вращения, балансировке до устранения дефекта не подлежит

В агрегатах без механической передачи, изменяющей частоту или направления вращения ведомого вала, на первое место по источникам нецентробежных сил на частоте вращения балансируемого ротора выходит несоосность соединяемых муфтой роторов (валов) агрегата. Причиной может быть как несоосность опор вращения (статическая расцентровка валов), см. следующий раздел по центровке валов, так и дефект соединительной муфты со смещением осей вращения валов под нагрузкой (динамическая расцентровка). Перед балансировкой необходимо обнаруживать и устранять причины расцентровки валов. Основным признаком расцентровки роторов является появление импульсной нагрузки один раз за оборот, приводящей к росту вибрации на частотах, кратных частоте вращения ротора.

Следующее место по влиянию нецентробежных сил на оборотную вибрацию агрегата занимает несовпадение геометрической оси ротора с осью вращения в асинхронных электродвигателях. Такое несовпадение принято называть динамическим эксцентриситетом воздушного зазора, а его причиной чаще всего бывают износ подшипника и ошибки восстановления на роторе посадочных мест под подшипники во время ремонта ротора двигателя. В многополюсных синхронных электрических машинах причина повышенной вибрации на частоте вращения - другая, это проблемы с обмоткой возбуждения на роторе, а иногда, в явнополюсных синхронных машинах - перекос полюсных наконечников на роторе.

Основным признаком дефекта является амплитудная модуляция магнитной составляющей вибрации (на двойной частоте питания) частотой вращения ротора. Пример спектра вибрации электродвигателя с таким дефектом приведен на рис.12.6. . Обнаружить данный дефект можно и по появлению признаков модуляции зубовой вибрации электрической машины (см. раздел 15). При обнаружении дефекта перед балансировкой предпочтительным действием является ремонт двигателя с устранением дефекта.

Рис.12.6. В спектре вибрации асинхронного электродвигателя есть признак модуляции магнитной вибрации (на двойной частое питающего напряжения 100Гц) из-за динамического эксцентриситета воздушного зазора. Возможности балансировки ротора на месте ограничены.

В насосах появление сравнимых по величине с центробежными нецентробежных сил, имеющих ту же частоту, определяется взаимодействием потока с рабочим колесом. Основные причины - несовпадение геометрической оси рабочего колеса с его осью вращения (бой рабочего колеса) или локальный дефект одной из лопастей. Это взаимодействие приводит к появлению зависимости производительности насоса от угла поворота рабочего колеса. Большинство центробежных насосов меняет направление потока и потому имеет значительную осевую нагрузку. В таких насосах появление переменной нагрузки приводит к росту осевой вибрации насоса на частоте вращения, которая не может быть снижена путем балансировки рабочего колеса. Повышенная осевая вибрация насоса на частоте вращения, а также на ее гармониках являются признаком дефектов рабочего колеса центробежных насосов, которые устраняются при замене рабочего колеса на бездефектное.

В осевых насосах таких признаков боя рабочего колеса или дефекта одной из лопастей нет, но, как и в центробежных насосах, можно воспользоваться дополнительным признаком - модуляцией лопастной составляющей вибрации насоса частотой его вращения, как это показано на рис. 12.7.

Рис 12.7. В спектре вибрации центробежного насоса с рабочим колесом, одна из шести лопастей которого имеет дефект, есть признаки дефекта лопасти - повышенная вибрация на кратных гармониках частоты вращения kF вр и модуляция лопастной вибрации F л частотой вращения рабочего колеса kF вр . Возможности балансировки насоса на месте ограничены.

Рабочие колеса при вращении в потоке воздуха (газа) также создают нецентробежные силы на частоте его вращения при бое рабочего колеса или при нарушении условий обтекания одной (или группы соседних) лопаток. Эти силы также ограничивают эффективность балансировки рабочего колеса, особенно многорежимных по производительности и/или скорости вращения агрегатов. Для обнаружения такого рода сил используется несколько способов, основным из которых является поиск зависимости величины оборотной вибрации от производительности агрегата, изменяемой скачком. Еще один эффективный способ, работающий в агрегатах преимущественно с одним рабочим колесом - анализ соотношения фаз колебаний на разных опорах вращения агрегата, так как дефектное рабочее колесо, в отличие от бездефектного, возбуждает значительные моментные колебания ротора. Наконец, в центробежных нагнетателях для оценки вклада нецентробежных сил, как и в насосах, можно контролировать осевую вибрацию опоры вращения, к которой приложена основная осевая нагрузка нагнетателя.

Простейшие средства и программы балансировки

Существующие средства и программы балансировки можно разделить на три основные группы:

• простейшие приборы для балансировки однорежимных агрегатов с жесткими роторами, до двух роторов в собственных опорах вращения,
• системы балансировки для многорежимной балансировки жестких роторов, в том числе многоканальные, с экспертной диагностикой дефектов, ограничивающих ее эффективность,
• многоканальные системы виброналадки с многорежимной балансировкой жестких и гибких роторов и экспертной диагностикой дефектов.

Простейший прибор для балансировки жестких роторов представлен на рис. 12.8.

Рис. 12.8. Прибор для балансировки роторов на базе сборщика данных - виброанализатора СД -12.

В состав такого прибора должны входить:

• датчик вибрации,
• датчик угла поворота ротора (датчик оборотов с одним импульсом на оборот),
• синхронный фильтр для измерения амплитуды вибрации на частоте вращения,
• фазометр для измерения разности фаз между выделенной фильтром гармоникой вибрации и меткой на роторе,

Кроме этого необходима программа расчета балансировочных масс по измеренным амплитудам и фазам оборотной вибрации, которая либо встраивается в прибор, либо устанавливается на компьютере.

Прибор в указанной комплектации рассчитан на балансировку «идеального» ротора, на который действуют только центробежные силы, не зависящие от внешних условий, таких как температура, нагрузка на агрегат и другие. Его невозможно использовать для анализа ограничений из-за действия нецентробежных сил на частоте вращения, в частности по приведенным ранее признакам, а, во многих случаях, при замене недоступной плоскости коррекции на доступную или для диагностики дефектов, которые могут появиться при частичной разборке агрегата в процессе установки пробных и корректирующих масс.

Указанные недостатки устраняются, если балансировочный прибор дополнительно может измерять узкополосные спектры вибрации в точках ее контроля, запоминать спектры вибрации одинаковых агрегатов и коэффициенты влияния пробных масс на выбранные точки контроля, а также сравнивать спектры вибрации и коэффициенты влияния нескольких однотипных агрегатов.

Реализовать многие из рассмотренных задач балансировки жестких роторов на месте эксплуатации агрегатов можно, используя виброанализатор серии СД со встроенной программой балансировки (см. рис 12.8), дополненный внешней программой Vibro-12.

Многоканальные системы многорежимной балансировки являются неотъемлемой частью систем виброналадки агрегатов с узлами вращения и рассматриваются в разделе «средства и программы виброналадки» .

Для Вашего удобства все статьи нашего сайта по теме «Балансировка роторов на месте эксплуатации» мы собрали в одном месте.
Вы можете прочитать их в разделе

Cтраница 1

Динамическая балансировка необходима для длинных деталей.  

Динамическая балансировка производится на специальных машинах, особо тяжелых деталей - в собственных опорах.  

Динамическая балансировка обычно производится на балансировочных станках, а в отдельных случаях - с помощью специальных приспособлений в собственных подшипниках.  

Динамическая балансировка производится при помощи специальных станков с механической или электрической схемой различных конструкций. Для динамической балансировки крупных деталей применяются станки отечественного производства, позволяющие балансировать детали весом до 16 т-и диаметром до 3200 мм.  

Динамическая балансировка состоит из двух основных операций: измерения неуравновешенности и ее исправления.  

Динамическая балансировка и статическая центровка не позволяют обеспечить высокое динамическое качество работы системы (линейность развертки), так как возникающие колебания ротора от несоосности электродвигателя 3 и приводимого устройства 2 вносят искажения в работу системы.  

Динамическая балансировка может производиться на есобых стендах с вращением балансируемого тела.  

Динамическая балансировка в машинах существенно отличается от этой же операции на специальных устройствах. При балансировке в реальной машине с опорами неопределенной жесткости плоскость и ось колебания маховика также неопределенны. Методы динамической балансировки в машине основаны на подборе уравновешивающих грузов в каждой полости раздельно - так, как это делается на балансировочных машинах.  

Динамическая балансировка, предельно уменьшающая вибрации, производится при быстром вращении детали на специальных станках.  

Динамическая балансировка, предельно уменьшающая вибрации, производится при быстром вращении детали на специальных станках, использование которых оправдано только при изготовлении нового оборудования на машиностроительных и станкостроительных заводах. В условиях ремонта балансировочные машины из-за высокой стоимости не могут применяться, поэтому здесь прибегают к приближенной динамической балансировке, притом лишь ответственных деталей. Их балансируют в собственных подшипниках.  

Динамическая балансировка, как правило, более точна и устраняет неуравновешенность любого вида.  

Динамическая балансировка производится всегда при вращении детали, установленной на гибких опорах. Центробежные силы и моменты инерции, вызванные вращением неуравновешенной детали, создают колебательные движения гибких опор. При помощи специальных устройств колебания уравновешиваются и определяется величина и направление дисбаланса.  

Динамическая балансировка выполняется на специальных станках. Подвижная часть А станка имеет ось вращения К и пружину В. В подшипниках С устанавливают уравновешиваемое звено D, называемое ротором, которое внешними средствами, не показанными на рисунке, например, при помощи электродвигателя, снабженного фрикционным колесом, заставляют быстро вращаться. После этого фрикционное колесо отодвигают от ротора, вследствие чего ротор замедляет свое вращение. Так как ротор D не уравновешен, подшипники С испытывают действие динамических давлений, векторы которых вращаются, и поэтому станок колеблется. Амплитуда наибольших колебаний отмечается стрелкой Е на закопченной бумаге F. Перед установкой на станок на роторе намечают две плоскости уравновешивания, на каждой из которых устанавливают по одному противовесу. Центробежные силы противовесов образуют силу и пару сил.  

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.
-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.).

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



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



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:
(П.1.1)

где:
Мп - масса пробного груза, г
Мр - масса балансируемого ротора, г
Rп - радиус установки пробного груза, с
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).
б) Датчик фазового угла может устанавливаться на корпусе машины при помощи специального приспособления (например, магнитной стойки или струбцины)и должен быть ориентирован по нормали к цилиндрической или торцевой поверхности ротора. На поверхности ротора при помощи мела, клейкой ленты и т.п., наносится метка для отсчета фазового угла.
Для изготовления отражающей метки в комплект поставки прибора включены клейкая зеркальная отражающая лента или клейкая катафотная отражающая лента. Катафотную ленту рекомендуется использовать для более жестких условий работы датчика (повышенный зазор, засветка внешними источниками светового излучения).
Зазор между чувствительным элементом датчика и вращающейся поверхностью ротора для оптического тахометра-отметчика должен устанавливаться в пределах 40 - 100 мм.
Для датчиков фазового угла других моделей, которыми при необходимости может комплектоваться прибор, допустимый диапазон изменения рабочего зазора устанавливается в технической документации на датчик.
Правильность выбора зазора проверяется с помощью светодиодного индикатора датчика, который горит красным светом в случае прохождения отражающей метки и гаснет при прохождении поверхности ротора с более низкой отражающей способностью. В случае "черной" (поглощающей) метки и высокой отражающей способностью поверхности ротора в момент прохождения метки светодиод должен гаснуть, а все остальное время гореть красным цветом.
Необходимо убедиться, что имеющиеся на отдельных роторах шпоночные пазы, отверстия, выступающие головки болтов и т.п. не создают дополнительных помех и срабатываний фазового датчика.
За один оборот ротора фазовый датчик должен сработать только один раз!
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:



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
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).

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.

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".

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. Пробные пуски делаются для определения влияния пробных грузов на изменение вибрации, расчета масс и места (угол) установки корректирующих грузов. 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.
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 устанав-ливается на рассчитанный угол от места установки пробного груза по направлению вращения ротора!

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.