динамическая балансировка в собственных подшипниках

Динамическая балансировка ротора в

собственных подшипниках.

Как можно описать вибрацию детали, узла , механизма?

Числом: А/ - где в числителе значение амплитуды

колебаний( мкм, мм), а в знаменателе значение фазы вибрации (градус).

А - основное число значение амплитуды

колебаний (мм, мкм), а степень числа –фаза вибрации (градус)

1


Числом 1

2 Вектором:Вектор – это отрезок прямой , который имеет величину и направление


Числом 1


А


Числом 1


А

Математические операции с векторами

1 Чтобы сложить два вектора А и В , нужно к концу вектора А приложить начало вектора В , а затем соединить начало вектора А с концом вектора В, получившийся в результате вектор – это вектор А+В

А

В



А

В 0

90

180

270



А

В 0

90

180

270



А

В

А+В

0

90

180

270



А

В

А+В=С

0

90

180

270



А

В

А+В=С

0

90

180

270


2 Чтобы вычесть из вектора А вектор В , нужно к конец вектора В соединить с концом вектора А , получившийся в результате вектор – это вектор А - В

А

В 0

90

180

270


2 Чтобы вычесть из вектора А вектор В , нужно конец вектора В соединить с концом вектора А , получившийся в результате вектор – это вектор А - В

А

В

А-В

0

90

180

270



А

В

А-В

0

90

180

270

А-В=С



А

В

А-В

0

90

180

270

А-В=С



А

В

А-В

0

90

180

270

А-В=С


3 Чтобы умножить вектора А и В , нужно перемножить величину векторов, углы векторов нужно сложить.

А

ВА х В = (А х В)

А + В


4 Чтобы разделить вектора А и В , нужно разделить величину вектора А на вектор В, а из угла вектора А нужно вычесть угол вектора В.

А

ВА : В = (А : В)

А - В

Задание 1: А= 60/20 и В= 80/100Определить: А+В; В-А; АхВ; А:В - ? Задание 2: А= 60/120 и В= 60/300Определить: А+В; В-А; АхВ; А:В - ? Задание 3: А= 70/280 и В= 60/280Определить: А+В; В-А; АхВ; А:В - ?

Балансировка ротора электродвигателя на месте установки единичным грузом

Динамическая балансировка ротора электродигателя

Электродвигатель 4АЗМ1250/6000 УХЛ4, n= 2973 об/мин

Подготовка к балансировке ротора


Светоотражающая метка («нулевая» метка) служит для отсчета фазы вибрации, наклеивается перед проведением балансировки. Метку желательно «связать» с конструктивным элементом ротора ( шпонка, токоподвод)По этой же метки ведется отсчет угла установки пробного и уравновешивающих грузов. Отсчет угла производится против вращения ротора.



Светоотражающая метка («нулевая» метка) служит для отсчета фазы вибрации, наклеивается перед проведением балансировки. Метку желательно «связать» с конструктивным элементом ротора ( шпонка, токоподвод)




Лазерный отметчик служит для точного определения частоты вращения, а так же для синхронизации измерения амплитуды/фазы вибрации. Устанавливается отметчик сверху строго по вертикали. Любое отклонение в установке отметчика приведет к изменению фазы вибрации. Поэтому эту поправку нужно учитывать при измерениях.




Лазерный отметчик служит для точного определения частоты вращения, а так же для синхронизации измерения амплитуды/фазы вибрации. Устанавливается отметчик сверху строго по вертикали. Любое отклонение в установке отметчика приведет к изменению фазы вибрации. Поэтому эту поправку нужно учитывать при измерениях.



Подготовка мест установки датчиков вибрации (акселлерометров).Место установки датчика должно быть очищено от грязи, мусора, слоя краски, для обеспечения надежного крепления датчика

Динамическая балансировка ротора электродвигателя

Электродвигатель 4АЗМ1250/6000 УХЛ4, n= 2973 об/мин; n1кр =2600об/мин

Масса ротора - Gp=800 кгРадиус установки грузов-R=80мм

Пуск «0»

Исходный пуск без грузов




Пуск «0»





Пуск «0»


46/110В20/115П29/100О

8/42В10/119П14/60О


Пуск «0»


46/110В20/115П29/100О

8/42В10/119П14/60О




Пуск «0»


46/110В20/115П29/100О

8/42В10/119П14/60О




Пуск «0»


46/110В20/115П29/100О

8/42В10/119П14/60О




Пуск «0»


46/110В20/115П29/100О

8/42В10/119П14/60О



Для снижения уровня вибрации на подшипнике №2 в вертикальном (В) направлении нужно установить единичный груз со стороны подшипника №2.Для этого нужно рассчитать вес и место установки пробного груза.


Пуск «0»

Расчет массы пробного груза

46/110В20/115П29/100О

8/42В10/119П14/60О



гммR

кгGpмкмAгРпр 92

80

800462,02,0


Пуск «0»


46/110В20/115П29/100О

8/42В10/119П14/60О



гммR


80

800462,02,0


Пуск «0»


46/110В20/115П29/100О

8/42В10/119П14/60О



гммR


80

800462,02,0


Пуск «0»

Расчет места (угол) установки пробного груза.

46/110В20/115П29/100О

8/42В10/119П14/60О



)(

180

0...

0..

мехприбораизмдис

диспроб


Пуск «0»


46/110В20/115П29/100О

8/42В10/119П14/60О



)(

180

0...

0..

мехприбораизмдис

диспроб


Пуск «0»


46/110В20/115П29/100О

8/42В10/119П14/60О



)(110

180

0.0

.

0..

мехприборадис

диспроб


Пуск «0»


46/110В20/115П29/100О

8/42В10/119П14/60О



)(110

180

0.0

.

0..


диспроб

?


Пуск «0»




)(110

180

0.0

.

0..


диспроб

Cприбора-для современных приборов поправка равна нулю;


Пуск «0»




)(110

180

0.0

.

0..


диспроб


Cмех- угловая поправка, учитывающая сдвиг фаз между возмущающей силой, вызванной дисбалансом и вибросмещением в механической системе «ротор-опора»;

Cмех=360- , где определяется по графику


Пуск «0»




)(110

180

0.0

.

0..


диспроб


Cмех- угловая поправка, учитывающая сдвиг фаз между возмущающей силой, вызванной дисбалансом и вибросмещением в м ической системе «ротор-опора»;

Cмех=360- , где определяется по графику

180

90

0

градусы

nраб/n1кр1 1,14

165


Пуск «0»

Расчет места (угола) установки пробного груза.



)1950(110

)(110

180

0000

0.0

.

0..


диспроб

Cприбора-для современных приборов поправка равна нулю; Cмех- угловая поправка, учитывающая сдвиг фаз между возмущающей силой, вызванной дисбалансом и вибросмещением в

механической системе «ротор-опора»; Cмех=360- , где определяется по графикуC0-угол между направлением измеряемой вибрации, углом установки фазового отметчика. Для вертикального направления равен нулю , а для поперечного - 90 градусов, если отметчик сверху.


Пуск «0»




00000

0.0

.

000000..

305)01950(110

)(110

125360485180305180


диспроб

Cприбора-для современных приборов поправка равна нулю; Cмех- угловая поправка, учитывающая сдвиг фаз между возмущающей силой, вызванной дисбалансом и вибросмещением в механической

системе «ротор-опора»; Cмех=360- , где определяется по графику; C0-угол между направлением измеряемой вибрации, углом установки фазового отметчика. Для вертикального направления равен нулю , а для поперечного - 90 градусов, если отметчик сверху.


Пуск «0»


46/110В20/115П29/100О

8/42В10/119П14/60О



В ходе нехитрых вычислений получили, что нам нужно установить единичный пробный груз со стороны подшипника №2 : Весом -92г в угол 125 градусов


Пуск «0»

Установка пробного груза

Установка пробного груза производится на вентилятор ротора .Для этого нужно открыть щит


Пуск «0»


Паз куда устанавливаются пробные и уравновешивающие

груза


Пуск «0»


Паз куда устанавливаются пробные и уравновешивающие

груза


Пуск «0»


С помощью весов подбираем по массе рассчитанный нами

пробный груз.


Пуск «0»


Направление вращения ротора указано стрелкой

на бирке, если нет нарисуйте мелом на

статоре, чтобы не забыть


Пуск «0»





«Нулевую» метку нужно установить справа по разъему, так чтобы угол установки пробного груза был в верхней половине окружности.Для отсчета угла установки груза нужно привязаться к конструктивным элементам вентилятора (болты крепления, лопатки). На вентиляторе 12 лопаток. Тогда между лопатками угол будет 30 градусов. Откладываем от «нулевой» метки 125 градусов ( отложить 4,2 лопатки) против вращения.


Пуск «0»


Устанавливаем пробный груз в отмеченное нами мелом место, так чтобы метка была центром сектора

занимаемого этими грузиками.Так как, пробный груз после пуска

придется снимать, то установленные груза надежно

закрепляем в пазу, но не контрим.


Пуск «1»

Пуск с установленным пробным грузом

30/60В33/108П29/100О

19/353В21/121П14/60О


Пуск «1»

Пуск с установленным пробным грузом

30/60В33/108П29/100О

19/353В21/121П14/60О

Останавливаем двигатель. Снимаем пробный груз.По результатам измерений вибрации производим расчет

Уравновешивающего груза.

Далее


Пуск «1»

Расчет уравновешивающего груза

«Графический»«Расчетный»

Расчет уравновешивающего груза – векторный.Рассчитаем уравновешивающий груз двумя способами


Расчет: «Графический»

0

90

180

270

Н.В.

0

90

180

270

Н.В.

А01 А02

Подшипник №1 Подшипник №2(сторона муфты)



0

90

180

270

Н.В.

0

90

180

270

Н.В.

А01 А02

100г/1250




0

90

180

270

Н.В.

0

90

180

270

Н.В.

А01

А11

А02

А12

100г/1250




0

90

180

270

Н.В.

0

90

180

270

Н.В.

CА1А01

А11

А02

А12

CА2

100г/1250




0

90

180

270

Н.В.

0

90

180

270

Н.В.

CА1А01

А11

А02

А12

CА2

100г/1250

CА1

- вектор влияния от пробного груза. Это вибрация, которая появилась в результате установки пробного груза

А11 = А01 + CА1 Вибрация после установки пробного груза



0

90

180

270

Н.В.

0

90

180

270

Н.В.

CА1А01

А11

А02

А12

CА2

100г/1250

Чтобы исходная вибрация (зеленый вектор)имела минимальный размер нужно, чтобы вектор вибрации после установки пробного груза (синий вектор) совместился с исходной вибрацией.



0

90

180

270

Н.В.

0

90

180

270

Н.В.

CА1А01

А11

А02

А12

CА2

100г/1250




0

90

180

270

Н.В.

0

90

180

270

Н.В.

CА1А01

А11

А02

А12

CА2

100г/1250




0

90

180

270

Н.В.

0

90

180

270

Н.В.

CА1А01

А11

А02

А12

CА2100г/1250




0

90

180

270

Н.В.

0

90

180

270

Н.В.

CА1А01

А11

А02

А12

CА2100г/1250




0

90

180

270

Н.В.

0

90

180

270

Н.В.

CА1А01

А11

А02

А12

CА2

100г/1250




0

90

180

270

Н.В.

0

90

180

270

Н.В.

CА1А01

А11

А02

А12

CА2100г/1250




0

90

180

270

Н.В.

0

90

180

270

Н.В.

CА1А01

А11

А02

А12

CА2

100г/1250




0

90

180

270

Н.В.

0

90

180

270

Н.В.

CА1А01

А11

А02

А12

CА2

100г/1250


1140



0

90

180

270

Н.В.

0

90

180

270

Н.В.

CА1А01

А11

А02

А12

CА2

100г/1250


1140

430

Чтобы повернуть вектор влияния по вращению на 43 градуса, нужно переместить пробный груз по вращению на 43 градуса, т.е. установить его в угол 125-43=82 градуса



0

90

180

270

Н.В.

0

90

180

270

Н.В.

CА1А01

А11

А02

А12

CА2100г/1250


430

430

430

Определяем какая вибрация при этом ожидается. Для этого измеряем линейкой вектора после перемещения груза.



0

90

180

270

Н.В.

0

90

180

270

Н.В.

CА1А01

А11

А02

А12

CА2


430

430

А12 = ?

А11 = 14



0

90

180

270

Н.В.

0

90

180

270

Н.В.

CА1А01

А11

А02

А12

CА2


430

430

А12 = 10/?

А11 = 14/?



0

90

180

270

Н.В.

0

90

180

270

Н.В.

CА1А01

А11

А02

А12

CА2


430

430

А12 = 10/?

А11 = 14/318



0

90

180

270

Н.В.

0

90

180

270

Н.В.

CА1А01

А11

А02

А12

CА2100г/1250


430

3180

А12 = 10/?

А11 = 14/3180



0

90

180

270

Н.В.

0

90

180

270

Н.В.

CА1А01

А11

А02

А12

CА2

100г/1250


1100

3180

А12 = 10/110

А11 = 14/318ост.

ост.

0

0



0

90

180

270

Н.В.

0

90

180

270

Н.В.

CА1А01

А11

А02

А12

CА2

100г/1250




0

90

180

270

Н.В.

0

90

180

270

Н.В.

CА1А01

А11

А02

А12

CА2

143г/125 0


Чтобы вибрация на подшипнике №2 уменьшилась до нуля нужно чтобы вектор исходной вибрации был равен вектору влияния от груза.При увеличении груза вектор влияния увеличивается и наоборот



0

90

180

270

Н.В.

0

90

180

270

Н.В.

CА1А01

А11

А02

А12

CА2

143г/82 0


Т.е масса груза определяется как соотношение исходной вибрации к вектору влияния и умножить на массу пробного груза

про

ур РА

АР



0

90

180

270

Н.В.

0

90

180

270

Н.В.

CА1А01

А11

А02

А12

CА2

143г/82 0


Т.е масса груза определяется как соотношение исходной вибрации к вектору влияния и умножить на массу пробного груза

про

ур РА

АР



0

90

180

270

Н.В.

0

90

180

270

Н.В.

CА1А01

А11

А02

А12

CА2

100г/82 0


Этот вариант самый оптимальный, так как остаточная (ожидаемая) вибрация на обоих подшипниках соизмерима.

Поэтому устанавливаем Рур=100г/82



ШАГ 1 :Определяем вектор

влияния путем графического

построения векторов исходной вибрации и

вибрации от установки пробного

груза

ШАГ 2:Определяем угол поворота вектора

влияния до совмещения с

исходной вибрацией ,

который равен углу смещения груза

ШАГ 3:Определяем

величину груза по соотношению

исходной вибрации к вектору влияния от пробного груза

ШАГ 4:Определяем угол

величину ожидаемой

вибрации от установки

уравновешивающего груза


Расчет: «Расчетный» метод (2 способ)

0

90

180

270

Н.В.

0

90

180

270

Н.В.

CА1А01

А11

А02

А12

CА2

100г/125 0


Для расчета уравновешивающего груза нам необходимо определить вектор влияния. С помощью линейки и транспортира определяем величену и направление этого вектора.


Расчет: «Расчетный» метод

0

90

180

270

Н.В.

0

90

180

270

Н.В.

CА1А01

А11

А02

А12

CА2

100г/125 0


CА1 =15/?

CА2 =35/?



0

90

180

270

Н.В.

0

90

180

270

Н.В.

CА1А01

А11

А02

А12

CА2

100г/125 0


CА1 =15/?

CА2 =35/?



0

90

180

270

Н.В.

0

90

180

270

Н.В.

CА1А01

А11

А02

А12

CА2

100г/125 0


CА1 =15/330

CА2 =35/330



0

90

180

270

Н.В.

0

90

180

270

Н.В.

CА1А01

А11

А02

А12

CА2

100г/125 0


про

ур РА

АР

1

11



0

90

180

270

Н.В.

0

90

180

270

Н.В.

CА1А01

А11

А02

А12

CА2

100г/125 0


пр

оур

Р

А

АР

;

Динамический коэффициент влияния

(ДКВ)

Знак минус говорит о том, что к полученному значению фазы нужно

прибавить 180 градусов



0

90

180

270

Н.В.

0

90

180

270

Н.В.

CА1А01

А11

А02

А12

CА2

100г/125 0


0)180125330204(

1

11

179/5310015

8

про

ур РА

АР

0)180125330110(

2

22

85/13110035

46

про

ур РА

АР



0

90

180

270

Н.В.

0

90

180

270

Н.В.

CА1А01

А11

А02

А12

CА2


гРР

Р урурур 92

221

Так как разность фаз составляет 95 градусов, то угол установки будем брать по максимальной вибрации -85 градусов

92г/85 0



0

90

180

270

Н.В.

0

90

180

270

Н.В.

CА1А01

А11

А02

А12

CА2


Определяем какая ожидается вибрация после установки уравновешивающего груза :92г/85. Для этого рассчитываем вектор влияния для подшипника №1,2 от уравновешивающего единичного груза.

92г/85 0



0

90

180

270

Н.В.

0

90

180

270

Н.В.

CА1А01

А11

А02

А12

CА2


CА1 = Рур х 1=92/85х0,15/204= 14/289

CА2 = Рур х 2=92/85х0,35/206= 32/291

92г/85 0



0

90

180

270

Н.В.

0

90

180

270

Н.В.

CА1

А01 А02

CА2

92г/85 0


CА1 = Рур х 1=92/85х0,15/204= 14/289

CА2 = Рур х 2=92/85х0,35/206= 32/291



0

90

180

270

Н.В.

0

90

180

270

Н.В.

CА1

А01

А02

CА2

92г/85 0


А01ост

А02ост

С помощью линейки транспортира определяем ожидаемую вибрацию на подшипниковых опорах электродвигателя:

А01 =13/324ост 0

А02 =13/108ост 0



№ подш. Напр.виб

А0 А1 CА(век.диаг)

=CА/Рпр Рн=А0/ Рур=-Рн CА=Рур* Аост (век.диаг)

1В 8/42 19/353 15/204 0,15/204 53/198 Рур=(127+53)/2= 92г

=264+180=83

14/287 13/324

1П 10/114 21/120 11/356 0,11/356 91/118 10/79 19/100

2В 46/110 30/60 35/206 0,356/206 127/264 33/289 13/108

2П 20/115 33/108 13/332 0,134/332 149/143 12/55 28/25

0

90

180

270

Н.В.

0

90

180

270

Н.В.

0

90

180

270

Н.В.

0

90

180

270

Н.В.

Подшипник 1В Подшипник 1П Подшипник 2В Подшипник 2П


Пуск «1»


С помощью весов подбираем по массе рассчитанный нами

пробный груз.


Пуск «1»





«Нулевую» метку нужно установить справа по разъему, так чтобы угол установки пробного груза был в верхней половине окружности.Для отсчета угла установки груза нужно привязаться к конструктивным элементам вентилятора (болты крепления, лопатки). На вентиляторе 12 лопаток. Тогда между лопатками угол будет 30 градусов. Откладываем от «нулевой» метки 125 градусов ( отложить 4,2 лопатки) против вращения.


Пуск «1»


Устанавливаем пробный груз в отмеченное нами мелом место, так чтобы метка была центром сектора

занимаемого этими грузиками.Так как, пробный груз после пуска

придется снимать, то установленные груза надежно

закрепляем в пазу, но не контрим.


Пуск «3»

Пуск с уравновешивающим грузом

18/109В20/110П19/120О

12/331В17/100П12/83О


Пуск «3»

Пуск с уравновешивающим грузом

18/109В20/110П19/120О

12/331В17/100П12/83О

28/25П13/324В19/100П

Расчет: Ожидаемая вибрация на подшипниках

13/108В

На этом балансировка ротора электродвигателя на месте установки считается законченной, так как уровень вибрации подшипниковых опор не превышает нормируемые значения.

Если у Вас в процессе изучения материала и применения его на практике возникли какие-либо вопросы обращайтесь ко мне, Сергею Бойкину:E-mail: [email protected] , [email protected]Тел./Факс: (383) 210-95-94, Моб.тел. 8 913 910 1512http://blog.vibroexpert.ru

mailto:[email protected]

mailto:[email protected]

Education

динамическая балансировка в собственных подшипниках