Что такое findslide.org?

FindSlide.org - это сайт презентаций, докладов, шаблонов в формате PowerPoint.


Для правообладателей

Обратная связь

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Яндекс.Метрика

Презентация на тему Технологии - Динамическая балансировка роторов

Содержание

Оценка технического состояния любого роторного механизма в первую очередь заключается в определении динамической сбалансированности ротора на его рабочих оборотах или в диапазоне рабочих оборотов. Общие положенияВАЖНОСТЬ: Динамические силы от дисбаланса являются одними из самых низкочастотных возмущающих
Балансировка роторовпринципы и порядок проведения работ Оценка технического состояния любого роторного механизма в первую очередь заключается в определении Дисбаланс - мера статической неуравновешенности ротора, векторная величина, равная произведению неуравновешенной массы В зависимости от взаимного расположения оси вращения и главной центральной оси инерции Нормативная база ГОСТНормативная база – обратитесь в «БАЛТЕХ» !ГОСТ Р ИСО 20806-2007 Балансировка представляет собой процесс проверки распределения масс ротора (вращающейся детали) и, при Причины возникновения дисбалансанеоднородность материала роторапогрешности изготовления и сборкиизнос узловоседание на роторе загрязняющих Дополнительные источники дисбаланса определяются: Наличием технологических допусков при сборке ротора; Точностью Причины, ограничивающие эффективность балансировки Дефекты сборки машины, в частности несоосность валов, изгиб Распределение дисбалансовДисбаланс ротора может быть описан совокупностью бесконечного числа векторов дисбалансов, распределенных Динамическое поведение роторовНа практике обычно все роторы относят к одному из двух Ротор, рассматриваемый как ЖЕСТКИЙ Если ротор вращается как абсолютно твердое тело на Ротор, рассматриваемый как ГИБКИЙ При повышении частоты вращения или при уменьшении допустимого Рекомендуемые классы точности балансировки для жестких роторов Методы балансировки для роторов разной конфигурации Методы балансировки для роторов разной конфигурации ПРИМЕЧАНИЕ 1: Рекомендации основаны на типичных Процедуры балансировки по ГОСТ 31320-2006 Рекомендация: Зафиксируйте процедуры A-I в конспектах Процедура А - Одноплоскостная балансировкаЕсли начальный дисбаланс сосредоточен преимущественным образом в одной Процедура D - Последующая балансировка при контроле начального дисбалансаРотор, собранный из уравновешенных элементов (после Процедура Е - Балансировка на этапах сборкиПредварительно уравновешивают вал. После этого ротор подвергают балансировке Процедура F - Балансировка в оптимальных плоскостяхЕсли из-за особенностей конструкции или метода изготовления роторы Обычно гибкие роторы уравновешивают на высоких скоростях вращения, однако  в некоторых ВАРИАНТ РЕАЛИЗАЦИИ – программа BALTECH-Balance Некоторые гибкие роторы, до достижения рабочей скорости проходящие одну или несколько критических Общие положенияРоторы, конструкция которых позволяет ограничиться балансировкой либо на низкой скорости, либо Балансировка на месте(в «собственных опорах») При балансировке на месте корректирующие массы устанавливают на ротор в определенных доступных Хотя отдельный ротор может быть удовлетворительно уравновешен на низкоскоростном или высокоскоростном балансировочном Балансировка на месте может потребоваться для компенсации изменений состояния ротора в процессе Задачей балансировки является снижение вибрации до уровня, позволяющего осуществлять долговременную эксплуатацию машины. Меры безопасностиБалансировка на месте должна быть выполнена только квалифицированным персоналом, понимающих последствия Меры безопасности для машин определенных классов Подготовка отчетной документации Общие сведения о машинеДолжны быть отражены все сведения об истории эксплуатации машины, Принципы балансировки В общем виде задачу балансировки можно сформулировать следующим образом:1. Дан Для упрощения пояснения принципа балансировки положим, что минимизировать нужно вибрации в одной Шаги векторного построения:а) построить на круге вектор A(Ya) - вектор вибрации в Цель балансировки (полная компенсация вектора «A» исходного дисбаланса) будет достигнута, если удастся Величина рекомендуемого пробного груза ориентировочно определяется следующим соотношением:Выбор пробного грузагде: Р - Первый подход заключается в том, что каждой балансировочной плоскостью занимаются отдельно.Сначала добиваются Второй подход заключается в том, что последовательно производятся пуски механизма с пробными Оборудование для балансировки1. Приборы и стенды для балансировки роторов в собственных опорах. Установка грузов и оценка результатов На практике установка расчетной массы обычно производится New! Анализатор балансировщик BALTECH VP-3470 Активные балансировочные кольцаАктивные балансировочные кольца Механические, Масляные (гидравлические) Электромагнитные Активные балансировочные кольца(механические) Активные балансировочные кольца (масляные (гидравлические)) Активные балансировочные кольца(электромагнитные) Активные балансировочные кольца (электромагнитные) Активные балансировочные кольца (электромагнитные) Пример проведения балансировки    Балансировка вентилятора системы аварийного охлаждения реактора Результат замераВиброскорость общий уровень СКЗв диапазоне частот 10 – 1000 Гц Вертикальная Подготовительные работыСнятие короба воздуховодаУстановка оптического таходатчикаУстановка метки из световозвратной пленки на крыльчатке вентилятора Начальное измерение Установка пробного груза   В качестве пробного груза используется кусок медной проволоки весом 2.8 грамма Установка пробного грузаПробный груз (проволока) устанавливается на произвольную лопасть вентилятора и фиксируется Расчет уравновешивающего груза  Расчет показал, что необходимо установить груз весом 7.95 Установка уравновешивающего груза Контрольный пускКонтрольный пуск показал следующие результаты: Vв = 1.7 мм/с Vг = Окончание работРаскернивание  крепежных винтов грузов Покраска грузов Уборка рабочего места и установка воздуховода Ориентировочные относительные затраты времени на проведение основных операций при балансировке 1- подготовка ООО «Балтех»Россия, Санкт-Петербург, 194044, ул. Чугунная, 40Тел/Факс: +7 (812) 335-00-85E-mail: info@baltech.ruE-mail: info@baltech.ru Internet: www.baltech.ru
Слайды презентации

Слайд 2 Оценка технического состояния любого роторного механизма в первую

Оценка технического состояния любого роторного механизма в первую очередь заключается в

очередь заключается в определении динамической сбалансированности ротора на его

рабочих оборотах или в диапазоне рабочих оборотов.

Общие положения

ВАЖНОСТЬ: Динамические силы от дисбаланса являются одними из самых низкочастотных возмущающих сил в механизме и, значит, весьма опасными с точки зрения механической прочности конструктивных элементов механизма и, в первую очередь, прочности подшипников ротора.

Основа динамической балансировки роторного механизма - это снижение вибраций, контролируемых в точках на подшипниках, на частоте вращения с точки зрения достижения известных (расчетных или нормируемых) допустимых уровней вибрации подшипника из соображений обеспечения его механической прочности.


Слайд 3 Дисбаланс - мера статической неуравновешенности ротора, векторная величина,

Дисбаланс - мера статической неуравновешенности ротора, векторная величина, равная произведению неуравновешенной

равная произведению неуравновешенной массы m на ее эксцентриситет e,

где эксцентриситет e - радиус-вектор центра этой массы относительно оси ротора:

где
w=2Пf - угловая скорость вращения тела
f - частота вращения в Гц,
e - расстояние от оси вращения до центра масс тела.

Ротор считается отбалансированным, когда его центральная ось инерции масс совпадает с осью вращения. Во всех остальных случаях его динамическое равновесие нарушено, и ротор имеет дисбаланс.


Слайд 4 В зависимости от взаимного расположения оси вращения и

В зависимости от взаимного расположения оси вращения и главной центральной оси

главной центральной оси инерции x-x , по ГОСТ 19534-74,

различают следующие виды неуравновешенности роторов:
а) Статическую, когда эти оси параллельны;
б) Моментную, когда оси пересекаются в центре масс ротора S;
в) Динамическую (смешанная), когда оси либо пересекаются вне центра масс, либо не пересекаются, а перекрещиваются в пространстве.

Виды неуравновешенности

Процесс определения значений и углов дисбалансов ротора и уменьшение их корректировкой его масс называется балансировкой


Слайд 5 Нормативная база ГОСТ
Нормативная база – обратитесь в «БАЛТЕХ»

Нормативная база ГОСТНормативная база – обратитесь в «БАЛТЕХ» !ГОСТ Р ИСО

!
ГОСТ Р ИСО 20806-2007  Вибрация. Балансировка на месте роторов

больших и средних размеров. Критерии и меры безопасности
ГОСТ ИСО 1940-1-2007  Вибрация. Требования к качеству балансировки жестких роторов. Часть 1. Определение допустимого дисбаланса
ГОСТ ИСО 1940-2-99 Вибрация. Требования к качеству балансировки жестких роторов. Часть 2. Учет погрешностей оценки остаточного дисбаланса
ГОСТ ИСО 7919-1-2002 Вибрация. Контроль состояния машин по результатам измерений вибрации на вращающихся валах. Общие требования
ГОСТ ИСО 7919-3-2002 Вибрация. Контроль состояния машин по результатам измерений вибрации на вращающихся валах. Промышленные машинные комплексы
ГОСТ ИСО 7919-4-2002  Вибрация. Контроль состояния машин по результатам измерений вибрации на вращающихся валах. Газотурбинные агрегаты
ГОСТ ИСО 10816-1-97  Вибрация. Контроль состояния машин по результатам измерений вибрации на невращающихся частях. Часть 1. Общие требования
ГОСТ ИСО 10816-3-2002  Вибрация. Контроль состояния машин по результатам измерений вибрации на невращающихся частях. Часть 3. Промышленные машины номинальной мощностью более 15 кВт и номинальной скоростью от 120 до 15000 мин-1
ГОСТ ИСО 10816-4-2001  Вибрация. Контроль состояния машин по результатам измерений вибрации на невращающихся частях. Часть 4. Газотурбинные установки
ГОСТ 19534-74  Балансировка вращающихся тел. Термины
ГОСТ 20076-2007 (ИСО 2953:1999) Вибрация. Станки балансировочные. Характеристики и методы их проверки
ГОСТ 24346-80 Вибрация. Термины и определения
ГОСТ 25364-97  Агрегаты паротурбинные стационарные. Нормы вибрации опор валопроводов и общие требования к проведению измерений
ГОСТ 27165-97  Агрегаты паротурбинные стационарные. Нормы вибрации валопроводов и общие требования к проведению измерений
ГОСТ 28989-91 (ИСО 3719-82) Станки балансировочные. Символы на панелях управления
ГОСТ 31186-2002  (ИСО 10814:1996) Вибрация. Подверженность и чувствительность машин к дисбалансу
ГОСТ 31320-2006 (ИСО 11342:1998) Вибрация. Методы и критерии балансировки гибких роторов
ГОСТ 31321-2006 (ИСО 7475:2002) Вибрация. Станки балансировочные. Ограждения и другие средства защиты
ГОСТ 31322-2006 (ИСО 8821:1989) Вибрация. Требования к балансировке элементов ротора, собираемых с помощью шпонки

Слайд 6 Балансировка представляет собой процесс проверки распределения масс ротора

Балансировка представляет собой процесс проверки распределения масс ротора (вращающейся детали) и,

(вращающейся детали) и, при необходимости, изменения этого распределения таким

образом, чтобы удовлетворить требованиям к допустимому дисбалансу.

При балансировке на месте корректирующие массы устанавливают на ротор в определенных доступных местах. В результате этой процедуры добиваются снижения колебаний вала или опоры до заданных пределов, чтобы обеспечить безаварийную работу машины в течение всего жизненного цикла.


Слайд 7 Причины возникновения дисбаланса
неоднородность материала ротора
погрешности изготовления и сборки
износ

Причины возникновения дисбалансанеоднородность материала роторапогрешности изготовления и сборкиизнос узловоседание на роторе

узлов
оседание на роторе загрязняющих частиц
изменение состояния ротора во время

работы машины

Важно понимать, что любому, даже серийно-производимому ротору присуще собственное распределение масс, т.е. собственный дисбаланс.
Новые роторы перед установкой в машину обычно подвергают балансировке на балансировочном станке изготовителя машины. Ротор после ремонта также может быть предварительно уравновешен на балансировочном станке, а в случае отсутствия необходимого оборудования - на месте установки.

Характерные повреждения лопаток
компрессионного колеса при большом
дисбалансе


Слайд 8 Дополнительные источники дисбаланса определяются:
Наличием технологических допусков при сборке

Дополнительные источники дисбаланса определяются: Наличием технологических допусков при сборке ротора;

ротора;
Точностью посадки ротора в его подшипниковые опоры;
Точностью

центровки сопряженных валов;
Влиянием на величину дисбаланса условий эксплуатации (влияние перекачиваемой жидкости для насосов, температурные условия при эксплуатации), которые невозможно воспроизвести при балансировке на станке.

Кроме того, в процессе эксплуатации машины происходит увеличение дисбаланса. Это связано с появлением сколов или налипанием среды на вращающиеся части машины, их коррозионным износом, ослаблением связей в составных роторах, ослаблением опор и фундаментных конструкций.


Слайд 9 Причины, ограничивающие эффективность балансировки
Дефекты сборки машины, в частности

Причины, ограничивающие эффективность балансировки Дефекты сборки машины, в частности несоосность валов,

несоосность валов, изгиб линии вала, перекос подшипников;
Существенное различие

в жесткостях опор машины в разных направлениях измерения;
Сильно развитые дефекты подшипников, опор и фундаментных конструкций.



Слайд 10 Распределение дисбалансов
Дисбаланс ротора может быть описан совокупностью бесконечного

Распределение дисбалансовДисбаланс ротора может быть описан совокупностью бесконечного числа векторов дисбалансов,

числа векторов дисбалансов, распределенных вдоль оси ротора. Если ротор

представить в виде модели со сосредоточенными параметрами, то дисбаланс можно представить в виде конечного числа векторов дисбалансов с разными значениями и фазовыми углами (углами дисбаланса), как показано на рисунке:











Идеально уравновешенный ротор может быть получен компенсацией всех векторов дисбалансов в плоскостях, где они расположены. На практике измерить дисбалансы, соответствующие отдельным частям ротора, невозможно. Кроме того, в этом, как правило, нет необходимости. Информация о распределении дисбалансов, требуемая для балансировки ротора, определяет метод балансировки.



На рисунке показано распределение локальных дисбалансов ротора, моделируемого десятью расположенными вдоль оси ротора массами, плоскости вращения которых перпендикулярны к оси ротора


Слайд 11
Динамическое поведение роторов
На практике обычно все роторы относят

Динамическое поведение роторовНа практике обычно все роторы относят к одному из

к одному из двух типов: жесткий или гибкий.
Методы

балансировки роторов этих типов приведены в
ГОСТ ИСО 1940-1 и ГОСТ 31320

Хотя дисбаланс является свойством ротора, динамическое поведение ротора в нормальных условиях работы зависит также от динамических свойств подшипникового узла (подшипника и корпуса подшипника), а также от частоты вращения ротора. Более того, на выбор метода балансировки могут повлиять также установленные требования к качеству балансировки и начальное распределение дисбалансов ротора.

Схема «Ротора Лаваля»
где
y – прогиб вала в месте крепления диска,
e – эксцентриситет,
Kв – жесткость вала, приведенная к точке крепления диска,
ω – угловая скорость вращения
ωкр - критическая скорость определяется равенством нулю знаменателя, причем при ее превышении вал обретает устойчивость при (y) стремящемся к (-e).


Слайд 12
Ротор, рассматриваемый как ЖЕСТКИЙ
Если ротор вращается как

Ротор, рассматриваемый как ЖЕСТКИЙ Если ротор вращается как абсолютно твердое тело

абсолютно твердое тело на упругих опорах, то его перемещения

представляют собой сочетание двух движений, как на приведенном рисунке. У такого ротора отсутствуют изгибные колебания, а его перемещения обусловлены только колебаниями подшипникового узла.

Формы движения жесткого ротора, представляющего собой симметричное твердое тело на симметричных упругих опорах.

В реальности ни один ротор нельзя считать абсолютно твердым телом, и любой из них имеет малые (по сравнению с указанными формами движения жесткого ротора) изгибные деформации. Однако ротор можно рассматривать как жесткий при условии, что его деформации, связанные с распределением дисбалансов вдоль ротора, не превышают заданных допустимых значений на любой частоте вращения ротора вплоть до максимальной рабочей частоты. Большинство таких роторов могут быть уравновешены методами по ГОСТ ИСО 1940-1.
Их целью является устранение главного вектора дисбалансов установкой масс в одной плоскости коррекции или динамической неуравновешенности распределением масс по двум плоскостям коррекции.

Ротор, который в процессе работы должен вести себя как жесткий, может быть уравновешен на любой скорости балансировочного станка, при условии, что она достаточно низка для сохранения ротором свойств твердого тела.


Слайд 13
Ротор, рассматриваемый как ГИБКИЙ
При повышении частоты вращения

Ротор, рассматриваемый как ГИБКИЙ При повышении частоты вращения или при уменьшении

или при уменьшении допустимого дисбаланса ротор, рассматриваемый ранее как

жесткий, может начать проявлять характерные признаки гибкого ротора.
Деформации ротора становятся значительными, а методы, применяемые при балансировке жесткого ротора, - недостаточными для достижения требуемой уравновешенности. Типичные формы изгибных колебаний симметричного ротора показаны на приведенном рисунке. Для ротора, проявляющего признаки гибкого ротора, используют методы балансировки по ГОСТ 31320. 

Схематичное представление первых трех мод изгибных колебаний гибкого ротора на упругих опорах


Слайд 15 Рекомендуемые классы точности балансировки для жестких роторов

Рекомендуемые классы точности балансировки для жестких роторов

Слайд 16
Методы балансировки для роторов разной конфигурации

Методы балансировки для роторов разной конфигурации

Слайд 17
Методы балансировки для роторов разной конфигурации
ПРИМЕЧАНИЕ 1:

Методы балансировки для роторов разной конфигурации ПРИМЕЧАНИЕ 1: Рекомендации основаны на

Рекомендации основаны на типичных значениях допустимого и начального дисбалансов.


ПРИМЕЧАНИЕ 2: Рекомендации даны в предположении, что элементы ротора не были предварительно уравновешены.
ПРИМЕЧАНИЕ 3:
Под частотой первого резонанса понимается резонанс изгибных колебаний ротора.
ПРИМЕЧАНИЕ 4:
Низший резонанс может быть связан с одной из форм колебаний ротора как твердого тела на упругих опорах. Его не следует путать с резонансной частотой изгибных колебаний.

Слайд 18
Процедуры балансировки по ГОСТ 31320-2006
Рекомендация: Зафиксируйте процедуры

Процедуры балансировки по ГОСТ 31320-2006 Рекомендация: Зафиксируйте процедуры A-I в конспектах

A-I в конспектах


Слайд 19
Процедура А - Одноплоскостная балансировка
Если начальный дисбаланс сосредоточен

Процедура А - Одноплоскостная балансировкаЕсли начальный дисбаланс сосредоточен преимущественным образом в

преимущественным образом в одной поперечной плоскости и в этой

же плоскости осуществляют установку корректирующих масс, ротор будет уравновешен на всех скоростях вращения.


Процедура В - Двухплоскостная балансировка
Если начальный дисбаланс сосредоточен главным образом в двух поперечных плоскостях и в тех же самых плоскостях устанавливают корректирующие массы, ротор будет уравновешен на всех скоростях вращения.
Если дисбаланс ротора распределен по жесткой секции ротора и коррекцию дисбаланса осуществляют в этой секции, ротор также будет уравновешен на всех скоростях вращения.


Процедура С - Балансировка отдельных узлов перед сборкой
Перед сборкой каждая часть ротора (например, крыльчатка и вал), должна быть уравновешена на низкой скорости вращения в соответствии c ГОСТ 22061. При установке ротора необходимо сохранять в пределах допуска симметричность относительно оси вращения как для самого вала, так и для устройств крепления элементов ротора.

Слайд 20
Процедура D - Последующая балансировка при контроле начального дисбаланса

Ротор, собранный

Процедура D - Последующая балансировка при контроле начального дисбалансаРотор, собранный из уравновешенных элементов

из уравновешенных элементов (после выполнения процедуры С), может, тем

не менее, иметь повышенный дисбаланс. Последующая балансировка ротора на низкой частоте вращения допустима только в случае, когда начальный дисбаланс ротора в собранном состоянии не превышает установленных пределов.
При наличии информации о жесткости вала или опоры и других динамических характеристик полезным будет анализ с использованием математических моделей.










Опыт показывает, что симметричный ротор, удовлетворяющий вышеперечисленным требованиям, но имеющий дополнительную центральную плоскость коррекции, может быть уравновешен и при более высоких значениях начального дисбаланса после сборки.
Для несимметричного ротора или ротора с консольными частями можно использовать аналогичную процедуру, но доля дисбаланса, устраняемая в разных плоскостях коррекции, может быть другой, и ее следует определить опытным путем.
В ряде случаев начальный дисбаланс ротора может оказаться столь велик, что это потребует применения других методов балансировки, например процедуры Е.

Слайд 21
Процедура Е - Балансировка на этапах сборки

Предварительно уравновешивают вал. После

Процедура Е - Балансировка на этапах сборкиПредварительно уравновешивают вал. После этого ротор подвергают

этого ротор подвергают балансировке каждый раз, когда на него

устанавливают дополнительную деталь, причем корректирующие массы размещают именно на этой детали. Такой метод позволяет избежать необходимости проверять симметрию вала и устройств крепления элементов ротора.

При использовании данной процедуры важно убедиться, что состояние уравновешенности уже установленных деталей не изменяется при добавлении последующих элементов.

Иногда можно устанавливать две плоские детали одновременно и затем проводить двухплоскостную балансировку ротора, используя в качестве плоскостей коррекции поверхности этих деталей. В случаях, когда жесткая секция состоит из нескольких элементов, которые обычно уравновешивают в процессе двухплоскостной балансировки, эту жесткую секцию можно устанавливать на ротор сразу как единое целое, после чего провести двухплоскостную балансировку.

Слайд 22
Процедура F - Балансировка в оптимальных плоскостях

Если из-за особенностей конструкции

Процедура F - Балансировка в оптимальных плоскостяхЕсли из-за особенностей конструкции или метода изготовления

или метода изготовления роторы одной серии имеют дисбаланс, равномерно

распределенный по всей длине (например, трубы), то уравновешенность ротора во всем диапазоне рабочих скоростей может быть достигнута благодаря подходящему выбору положений двух плоскостей коррекции вдоль оси ротора с последующей балансировкой на низкой скорости вращения. Оптимальное расположение плоскостей коррекции, позволяющее добиться наилучших условий эксплуатации ротора, можно определить только в результате экспериментов над группой роторов одного типа.

Слайд 23
Обычно гибкие роторы уравновешивают на высоких скоростях вращения,

Обычно гибкие роторы уравновешивают на высоких скоростях вращения, однако в некоторых

однако в некоторых случаях возможно проведение низкоскоростной балансировки с

применением
соответствующих процедур.

Процедура G - Балансировка на нескольких скоростях вращения

Уравновешивания ротора достигают на основе анализа мод колебаний и последовательной балансировки на разных скоростях, выбираемых достаточно близкими к критическим скоростям ротора в пределах рабочего диапазона скоростей вращения. Кроме того, рекомендуется проводить балансировку также на максимально допустимой испытательной скорости. Суть метода состоит в последовательном устранении дисбаланса для каждой моды в пределах рабочего диапазона скоростей и в окончательной балансировке для устранения дисбалансов оставшихся (более высоких) мод на максимальной балансировочной скорости.

ВАРИАНТ РЕАЛИЗАЦИИ –
Программное обеспечение BALTECH-Balance

Общие положения «ГИБКИЕ РОТОРЫ»

Обычно данный метод предполагает использование компьютерных программ, реализующих автоматизированные процедуры расчета, например на основе коэффициентов влияния. В наиболее простом варианте использование компьютера в системе балансировки позволяет облегчить оператору выполнение таких операций, как вычитание векторов.


Слайд 24 ВАРИАНТ РЕАЛИЗАЦИИ – программа BALTECH-Balance

ВАРИАНТ РЕАЛИЗАЦИИ – программа BALTECH-Balance

Слайд 25
Некоторые гибкие роторы, до достижения рабочей скорости проходящие

Некоторые гибкие роторы, до достижения рабочей скорости проходящие одну или несколько

одну или несколько критических скоростей вращения, могут, в определенных

условиях, быть уравновешены с использованием только одной балансировочной скорости (обычно это рабочая скорость машины). К таким роторам не относятся роторы, критическая скорость которых близка к рабочей, а также роторы, входящие в состав валопроводов.

В общем случае роторы, уравновешиваемые только на рабочей скорости, должны удовлетворять, как минимум, одному из следующих условий:
a) разгон вплоть до эксплуатационной скорости и выбег происходят настолько быстро, что амплитуда вибрации на критических скоростях не успевает выйти за допустимые пределы;
b) система обладает достаточно высоким демпфированием, позволяющим удерживать вибрацию на критических скоростях в допустимых пределах;
c) опора ротора сконструирована так, чтобы избежать нежелательной вибрации;
d) высокий уровень вибрации на критических скоростях является приемлемым;
e) ротор основную часть времени вращается на рабочей скорости, так что иными нежелательными условиями его работы при разгоне/выбеге можно пренебречь.

Процедура Н - Балансировка на рабочей скорости


Слайд 26
Общие положения
Роторы, конструкция которых позволяет ограничиться балансировкой либо

Общие положенияРоторы, конструкция которых позволяет ограничиться балансировкой либо на низкой скорости,

на низкой скорости, либо на высокой скорости вращения –

содержат один или несколько элементов, которые следует рассматривать либо как гибкие, либо как гибко закрепленные, так что дисбаланс системы может изменяться с изменением скорости.

Описание процедуры
Иногда роторы данного типа могут быть уравновешены с помощью противовесов, обладающих аналогичными характеристиками. Если такое невозможно, необходимо воспользоваться следующими процедурами.
Роторы категории а) должны быть уравновешены на балансировочных станках на той скорости, для которой установлено требование к уравновешенности ротора.
Роторы категории b) должны быть уравновешены на скорости, превышающей ту, после которой прекращается изменение дисбаланса.

Процедура I - Балансировка на фиксированной скорости


Слайд 27
Балансировка на месте
(в «собственных опорах»)

Балансировка на месте(в «собственных опорах»)

Слайд 28
При балансировке на месте корректирующие массы устанавливают на

При балансировке на месте корректирующие массы устанавливают на ротор в определенных

ротор в определенных доступных местах. В результате этой процедуры

добиваются снижения колебаний вала или опоры до заданных пределов, чтобы обеспечить безаварийную работу машины в течение всего жизненного цикла.

Общие положения


Слайд 29 Хотя отдельный ротор может быть удовлетворительно уравновешен на

Хотя отдельный ротор может быть удовлетворительно уравновешен на низкоскоростном или высокоскоростном

низкоскоростном или высокоскоростном балансировочном станке, после его установки на

машину в составе валопровода может потребоваться проведение дополнительной балансировки. Это обусловливается разными условиями вращения ротора в реальной машине и на балансировочном станке, в том числе:

разными динамическими характеристиками опор ротора на машине и балансировочном станке;
неточностью сборки при установке ротора на машину;
наличием элементов, которые не могут быть уравновешены до их сборки;
изменением дисбаланса ротора в реальных условиях работы машины.

Основания для проведения балансировки на месте


Слайд 30 Балансировка на месте может потребоваться для компенсации изменений

Балансировка на месте может потребоваться для компенсации изменений состояния ротора в

состояния ротора в процессе его эксплуатации, таких как:
износ;

утрата некоторых частей конструкции
изменение взаимного расположения или замена частей ротора в процессе ремонта;
смещение элементов валопровода (муфт, дисков газовых турбин, короткозамыкающих колец
асинхронных двигателей).










Дополнительная балансировка на месте может быть обусловлена также рядом технических или экономических причин, таких как:
отсутствие балансировочного станка;
экономическая невыгодность предварительной балансировки на балансировочном станке;
экономическая невыгодность демонтажа машины и транспортировки ротора до балансировочного
оборудования.

Слайд 31 Задачей балансировки является снижение вибрации до уровня, позволяющего

Задачей балансировки является снижение вибрации до уровня, позволяющего осуществлять долговременную эксплуатацию

осуществлять долговременную эксплуатацию машины. Для большинства машин предельные значения

вибрации устанавливают либо на основе практики их эксплуатации, либо используя рекомендации стандартов ГОСТ ИСО 10816 и ГОСТ ИСО 7919 в отношении вибрации, соответственно, на невращающихся частях и на валах.
Если первоочередного внимания требует дисбаланс ротора, то его посредством балансировки необходимо уменьшить до допустимых пределов.

Цели балансировки на месте


Слайд 32 Меры безопасности
Балансировка на месте должна быть выполнена только

Меры безопасностиБалансировка на месте должна быть выполнена только квалифицированным персоналом, понимающих

квалифицированным персоналом, понимающих последствия установки на ротор пробных и

корректирующих масс и имеющих опыт обслуживания машины, в состав которой входит уравновешиваемый ротор. Несоблюдение этого требования может привести к повышенному риску повреждения машины и получения травм обслуживающим персоналом.

В процессе балансировки на месте машина подвергается многократным пускам и остановам, что может быть связано с нагрузками, нехарактерными для работы машины в нормальных условиях. Необходимо убедиться, что многократные пуски и остановы не приведут к ухудшению надежности и сокращению срока эксплуатации машины.



Установка корректирующих масс
При добавлении пробных и корректирующих масс необходимо убедиться в их надежном закреплении, позволяющем противостоять развиваемой центробежной силе. Корректирующие массы, будучи размещенными на роторе, не должны мешать нормальной работе машины (например, не задевать во время вращения статорные элементы машины при тепловом расширении ротора). Если порядок установки корректирующих масс указан в инструкции изготовителя, то данную установку следует осуществлять в соответствии с этой инструкцией.


Слайд 33 Меры безопасности для машин определенных классов

Меры безопасности для машин определенных классов

Слайд 34 Подготовка отчетной документации

Подготовка отчетной документации

Слайд 35 Общие сведения о машине
Должны быть отражены все сведения

Общие сведения о машинеДолжны быть отражены все сведения об истории эксплуатации

об истории эксплуатации машины, которые в той или иной

степени позволяют помочь при проведении балансировки.
Цель балансировки
Стандартно основанием для балансировки служит желание уменьшить вибрацию до допустимых значений
Дополнительная информация о машине
В ряде случаев следует приводить схему машины с указанием всех роторов и положений опорных и упорных подшипников. На схеме должны быть показаны места установки датчиков вибрации, расположение и ориентация датчика фазы. На виде с торца вала должно быть указано направление его вращения.
Если конструкция машины имеет особенности, влияющие на ее уравновешенность, информация о них также должна быть приведена.
Средства измерений вибрации
Приводят сведения об оборудовании, используемом для измерений вибрации. При описании датчиков вибрации указывают их вид, модель, заводской номер, коэффициент преобразования, дату поверки, место установки и ориентацию оси чувствительности.
Единицы измерений
Все значения величин должны быть представлены с указанием единиц измерений, например:
размах перемещений:                                       мкм;
среднеквадратичное значение скорости:        мм/с;
корректирующая масса:                                    г (кг);
радиус установки корректирующей массы:   мм (м).

Слайд 36 Принципы балансировки
В общем виде задачу балансировки можно

Принципы балансировки В общем виде задачу балансировки можно сформулировать следующим образом:1.

сформулировать следующим образом:

1. Дан вращающийся ротор, имеющий динамически неуравновешенные

массы.

2. Расположение этих масс и их величины неизвестны, доступно только измерение вектора вибрации (величины и фазы) от суммарного дисбаланса всех неуравновешенных масс.

3. Имеется возможность устанавливать на ротор известные массы в любом угловом положении по окружности ротора.

В результате балансировки необходимо: определить величину и угловое положение массы, которая минимизирует суммарный динамический дисбаланс ротора. Критерием достижения цели является минимизация, т.е. снижение до определенной, заранее заданной величины, уровней вибрации на частоте вращения в контролируемых точках механизма.


Слайд 37
Для упрощения пояснения принципа балансировки положим, что минимизировать

Для упрощения пояснения принципа балансировки положим, что минимизировать нужно вибрации в

нужно вибрации в одной точке контроля и на роторе

есть только одна балансировочная плоскость.

При этом необходимо обратить внимание на следующее:
угловая разметка ротора выполнена против направления вращения ротора;
все построения делаются в абсолютных единицах измерения вибрации, тип измеренной величины значения не имеет.

ПРАВИЛО! Установленный один раз таходатчик нельзя больше трогать (перемещать) до полного окончания балансировки.


Слайд 38 Шаги векторного построения:

а) построить на круге вектор A(Ya)

Шаги векторного построения:а) построить на круге вектор A(Ya) - вектор вибрации

- вектор вибрации в исходном состоянии ротора, т.е. с

неизвестными нам неуравновешенными массами;
б) установить в любом угловом положении пробную массу Mпр., измерить и построить на круге получившийся при этом вектор вибрации B(Yb) - он уже характеризует суммарное влияние на вибрацию неизвестного нам исходного дисбаланса плюс известного нам внесенного небаланса от Mпр.;
в) из конца вектора «A» к концу вектора «B» построим вектор «С».

Из векторного построения следует, что вектор «С» есть разность между векторами «B» и «A»: С = B - A. Таким образом, вектор «С» в чистом виде характеризует ту вибрацию, которая возникает только от установки пробной массы Mпр. В результате векторного построения становится известным влияние пробной массы Мпр. на вибрацию ротора - это влияние характеризуется вектором «С»


Слайд 39 Цель балансировки (полная компенсация вектора «A» исходного дисбаланса)

Цель балансировки (полная компенсация вектора «A» исходного дисбаланса) будет достигнута, если

будет достигнута, если удастся определить величину и положение уравновешивающей

массы, при которой вектор «С» будет равен вектору «А» по величине и противоположен по направлению. Из векторного построения следует, что цель будет достигнута, если:
- пробную массу сместить по направлению разметки ротора на угол «Yс» (т.е. в ту же сторону и на тот же угол, на который надо повернуть вектор «С» для его совмещения с вектором «А»);
- изменить пробную массу в соотношении:

Таким образом, для динамического уравновешивания ротора необходимо два раза измерить векторы вибрации:
при исходном, неизвестном нам дисбалансе - вектор «A»;
при добавлении к исходному дисбалансу известного нам дисбаланса от Мпр. - вектор «В»


Слайд 40 Величина рекомендуемого пробного груза ориентировочно определяется следующим соотношением:
Выбор

Величина рекомендуемого пробного груза ориентировочно определяется следующим соотношением:Выбор пробного грузагде: Р

пробного груза
где:
Р - вес ротора, кг;
А -

уровень вибрации в точке, выбранной для балансировки, мм/с;
R - радиус, на котором будут устанавливаться груза в балансировочной плоскости, см;
N - обороты ротора, об/мин.

Соотношение является эмпирическим и в первую очередь гарантирует от установки недопустимого дисбаланса с точки зрения прочности подшипников.


Слайд 41 Первый подход заключается в том, что каждой балансировочной

Первый подход заключается в том, что каждой балансировочной плоскостью занимаются отдельно.Сначала

плоскостью занимаются отдельно.
Сначала добиваются минимальных уровней грузами первой балансировочной

плоскости, фиксируют эти груза и больше их не трогают. Если требуемые уровни вибрации еще не достигнуты, то полученное вибрационное состояние принимается за исходное и минимизируются уровни вибрации грузами во второй плоскости. И так далее последовательно для всех плоскостей, или пока не будет достигнут требуемый результат.

Два подхода к балансировке механизмов

Структурная схема алгоритма проведения измерений и расчетов при одноплоскостной балансировке


Слайд 42 Второй подход заключается в том, что последовательно производятся

Второй подход заключается в том, что последовательно производятся пуски механизма с

пуски механизма с пробными грузами в каждой плоскости, а

затем за один раз рассчитывается система уравновешивающих масс сразу для всех плоскостей. Как первый, так и второй путь теоретически приводят к одним и тем же остаточным уровням вибрации. Различие в том, что первый путь проще в исполнении, но приводит к установке на ротор лишних масс. Второй путь сложнее, но позволяет установить оптимальную систему уравновешивающих масс, т.е. минимально компенсирующих влияние друг друга на уровни вибрации в одной и той же точке контроля.

Два подхода к балансировке механизмов

Структурная схема алгоритма проведения многоплоскостной балансировки


Слайд 43 Оборудование для балансировки
1. Приборы и стенды для балансировки

Оборудование для балансировки1. Приборы и стенды для балансировки роторов в собственных

роторов в собственных опорах.
2. Дорезонансный балансировочный станок:
станок

для динамической балансировки, частота вращения ротора в котором ниже наименьшей собственной частоты колебаний системы «ротор - паразитная масса». 3. Резонансный балансировочный станок:
станок для динамической балансировки, частота вращения ротора в котором равна собственной частоте колебаний системы «ротор - паразитная масса». 4. Зарезонансный балансировочный станок:
станок для динамической балансировки, частота вращения ротора в котором выше наибольшей собственной частоты колебаний системы «ротор - паразитная масса»


Слайд 44 Установка грузов и оценка результатов
На практике установка

Установка грузов и оценка результатов На практике установка расчетной массы обычно

расчетной массы обычно производится не за счет изготовления необходимого

груза, а за счет установки системы одинаковых корректирующих грузов, симметрично или асимметрично расположенных относительно расчетного направления уравновешивающего груза.

Разводка грузов


Слайд 45 New! Анализатор балансировщик BALTECH VP-3470

New! Анализатор балансировщик BALTECH VP-3470

Слайд 46 Активные балансировочные кольца
Активные балансировочные кольца
Механические,
Масляные

Активные балансировочные кольцаАктивные балансировочные кольца Механические, Масляные (гидравлические) Электромагнитные

(гидравлические)
Электромагнитные



Слайд 47 Активные балансировочные кольца
(механические)

Активные балансировочные кольца(механические)

Слайд 48 Активные балансировочные кольца
(масляные (гидравлические))

Активные балансировочные кольца (масляные (гидравлические))

Слайд 49 Активные балансировочные кольца
(электромагнитные)

Активные балансировочные кольца(электромагнитные)

Слайд 50 Активные балансировочные кольца (электромагнитные)

Активные балансировочные кольца (электромагнитные)

Слайд 51 Активные балансировочные кольца (электромагнитные)

Активные балансировочные кольца (электромагнитные)

Слайд 52 Пример проведения балансировки

Балансировка вентилятора

Пример проведения балансировки  Балансировка вентилятора системы аварийного охлаждения реактора первого энергоблока Ленинградской АЭС

системы аварийного охлаждения реактора первого энергоблока Ленинградской АЭС


Слайд 53 Результат замера
Виброскорость общий уровень СКЗ
в диапазоне частот 10

Результат замераВиброскорость общий уровень СКЗв диапазоне частот 10 – 1000 Гц

– 1000 Гц

Вертикальная V = 8.2 мм/сек (превышение

макс. допустимого)
Горизонтальная V = 7.3 мм/сек (превышение макс. допустимого)
Осевая V = 3.7 мм/сек (норма)

Уровень вибрации на частоте вращения cоставляет 90% от общего уровня вибрации. Принято решение балансировать в одной плоскости по двум точкам измерения

Слайд 54 Подготовительные работы
Снятие короба воздуховода
Установка оптического таходатчика
Установка метки из

Подготовительные работыСнятие короба воздуховодаУстановка оптического таходатчикаУстановка метки из световозвратной пленки на крыльчатке вентилятора

световозвратной пленки на крыльчатке вентилятора


Слайд 55 Начальное измерение

Начальное измерение

Слайд 56 Установка пробного груза
В качестве пробного

Установка пробного груза  В качестве пробного груза используется кусок медной проволоки весом 2.8 грамма

груза используется кусок медной проволоки весом 2.8 грамма


Слайд 57 Установка пробного груза
Пробный груз (проволока) устанавливается на произвольную

Установка пробного грузаПробный груз (проволока) устанавливается на произвольную лопасть вентилятора и

лопасть вентилятора и фиксируется с помощью пассатижей.

Угловой отсчет

начинается от середины лопасти против направления вращения

Слайд 58 Расчет уравновешивающего груза
Расчет показал, что необходимо

Расчет уравновешивающего груза Расчет показал, что необходимо установить груз весом 7.95

установить груз весом 7.95 гр. на угол 354 градуса

от места установки пробного груза против направления вращения.

Слайд 59 Установка уравновешивающего груза

Установка уравновешивающего груза

Слайд 60 Контрольный пуск
Контрольный пуск показал
следующие результаты:
Vв =

Контрольный пускКонтрольный пуск показал следующие результаты: Vв = 1.7 мм/с Vг

1.7 мм/с
Vг = 1.7 мм/с
Vо = 1.1

мм/с

Уровни вибрации во всех точках после балансировки значительно ниже предельно допустимых.


Слайд 61 Окончание работ
Раскернивание крепежных винтов грузов
Покраска грузов
Уборка рабочего места

Окончание работРаскернивание крепежных винтов грузов Покраска грузов Уборка рабочего места и установка воздуховода

и установка воздуховода


Слайд 62 Ориентировочные относительные затраты времени на проведение основных операций

Ориентировочные относительные затраты времени на проведение основных операций при балансировке 1-

при балансировке
1- подготовка мест установки датчиков вибрации, установка датчика

оборотов; 2 - пуск/останов машины; 3 - установка масс; 4 - измерение параметров вибрации; 5 - анализ результатов измерений и расчет балансировочных масс; 6 - дополнительный пуск.

  • Имя файла: tehnologii-dinamicheskaya-balansirovka-rotorov.pptx
  • Количество просмотров: 246
  • Количество скачиваний: 0