Регулировка дисбаланса вибродвигателя: Регулировка вибратора

Начните с внедрения программ, которые отслеживают каждую вибрацию двигателя и помогают выявить любые проблемы на ранней стадии. Вы даже можете обратиться к диаграмме вибрации электродвигателя для получения дополнительной информации. Рассчитанные тенденции вибрации дадут вам предупреждающие признаки отказа двигателя. Знание того, что происходит внутри оборудования, даст достаточно времени для принятия корректирующих мер.

Общая эффективность оборудования — OEE — двигателей является решающим аспектом во всех отраслях промышленности, начиная от насосов, воздушных компрессоров и вентиляторов и заканчивая конвейерными лентами и механическими процессами. Очень важно предотвращать неожиданные сбои оборудования, чтобы сократить время простоя. Несмотря на то, что они являются надежными технологиями, производительность двигателя может снижаться при воздействии агрессивных сред и ежедневном использовании.

По мере снижения производительности двигателя может последовать успех ваших операций. Одна из наиболее типичных причин износа двигателей связана с вибрациями, которые часто возникают из-за дисбаланса в двигателе. Хотя многие люди путают вибрации с шумом, шум является побочным продуктом движения. Хотя вибрации и шумы находятся в причинной последовательности, это две разные вещи. Когда двигатель работает в стандартных рабочих условиях, один кГц является границей между вибрацией и шумом. Вибрация соответствует измерению в один кГц или меньше, а все, что выше, является шумом.

Поскольку вибрация может привести к повреждению электродвигателей, для вашей компании важно немедленно определить источник вибрации и устранить неисправность. Просто, верно?

Это не всегда так просто, как хотелось бы. Иногда общая амплитуда вибрации ниже по сравнению с другим оборудованием. То есть пульсации, образованные внутренними недостатками, либо не обнаруживаются, либо не считаются серьезной модификацией.

Определение того, является ли вибрация незначительной, связано с тем, как часто она со временем создает проблемы, а не представляет непосредственную угрозу. Колебания повлияют на производительность машины на более поздних этапах, поэтому снижение производительности двигателя в настоящее время не считается значительным. Но не будьте небрежны — в интересах вашего бизнеса исправить мелкие проблемы сейчас, чтобы потом не столкнуться с более серьезными проблемами.

Передовые технологии, такие как средства мониторинга и обнаружения, поддерживают отрасли, работающие с электродвигателями. Они могут помочь вашим инженерам изолировать проблему вибрации и внести необходимые исправления, чтобы оставаться в курсе важнейших задач. Технологии также могут обнаруживать внешние условия, которые вызывают вибрации, такие как неправильная установка двигателя, несоосность установки вала и другие помехи от подключенного оборудования и внешних факторов.

Руководители объектов, которые хотят контролировать вибрацию, могут успешно использовать различные виды оборудования, такие как:

• Сенсорные бирки
• Регистраторы вибрации
• Палки вала
• Измерители вибрации
• Бесконтактные датчики
• Регистраторы данных вибрации
• Акселерометры
• Системы измерения вибрации

Ваша компания может положиться на передовые технологии для точных измерений и данных, которые помогут вашим инженерам определить чрезмерные уровни вибрации двигателя. Однако для различных расчетов требуются специальные инструменты для обеспечения точных показаний.

Если вибрации исходят от корпуса двигателя, проанализируйте данные о вибрации корпуса. Если проблема связана с ротором, соберите информацию о вибрации вала. Оба используют разные измерительные инструменты. В первом используется акселерометр, а во втором — бесконтактный датчик или стержень.

Бесконтактный датчик определяет данные о вибрации вала на основе контрольной точки, в то время как щуп вала предполагает размещение ручного акселерометра, прикрепленного к стержню, к вращающейся поверхности вала. Обязательно используйте эталон при расчете уровней вибрации корпуса.

При рассмотрении вибрации корпуса требуются измерения в трех плоскостях — осевой, горизонтальной и вертикальной, тогда как вибрация вала требует двух направлений — 90 градусов друг от друга на одном конце двигателя. Если на двигателе уже есть бесконтактные датчики, разместите их под углом 45 градусов с обеих сторон по отношению к верхнему вертикальному центру.

Вы можете измерять вибрации несколькими способами, такими как вычисление единиц смещения, скорости или ускорения. Данные смещения выделяют низкие частоты. Информация о скорости дает одинаковый акцент на всех частотах, а детали ускорения выделяют высокие частоты. Вибрации вала идут рука об руку с рабочими единицами, в то время как вибрации корпуса зависят от скорости.

Когда ваши инженеры получают данные о вибрации, имейте в виду, что другие факторы, такие как шум, амплитудная модуляция и комбинированные сигналы, могут влиять на информацию. После того, как вы подсчитаете свои данные, выясните, какие рабочие условия вызывают увеличение, уменьшение или сохранение вибрации двигателя. Различные настройки могут влиять на количество вибрации. Связанная, нагруженная, стабилизированная и работающая на полном напряжении машина должна быть вашей регулируемой переменной в обычных условиях. Измеряемые рабочие условия, которые могут разделять определенные переменные, включают:

• При соединении, без нагрузки и при полном напряжении: Может устранить большинство вибраций, связанных с нагрузкой.
• Несвязанное, ненагруженное и полное напряжение: Удаляет влияние сцепления и механической нагрузки, изолируя базовую систему от расчетов.
• Несвязанное, ненагруженное и пониженное напряжение: Уменьшает влияние магнитного пуловера, создавая возможное 25-процентное снижение напряжения при обращении в сервисный центр. Если у вас есть двигатель, подключенный по схеме Y-Delta, соединение «Y» имеет 57-процентное напряжение по сравнению с соединением «D». Сравнение вибрации обоих соединений иллюстрирует чувствительность двигателя к напряжению.
• Отцепление, разгрузка и выбег: Показывает проблемы с резонансом или критической скоростью в системе двигателя.

Все сводится к пониманию того, что одно условие или сочетание элементов может привести к вибрации двигателя — и не всегда просто найти виновника. Это особенно верно, поскольку неисправности могут возникать из-за дополнительных устройств, а не только из-за самого оборудования. Основные причины вибрации двигателя включают, помимо прочего, электронный или механический дисбаланс, неисправные шестерни, неисправные подшипники, ослабление фундамента, износ или несоосность.

1. Дисбаланс : Дисбаланс похож на утяжеленное пятно во вращающемся компоненте двигателя. При движении неуравновешенного груза вокруг оси начинаются колебания и появляется центробежная сила. Центробежная сила — это неравномерное распределение веса, направленное радиально наружу. Дисбаланс может быть вызван механическими дефектами, такими как дефекты литья, ошибки обработки или проблемы с техническим обслуживанием, такие как грязные лопасти вентилятора или отсутствие балансировочных грузов. По мере увеличения скорости двигателя увеличивается дисбаланс, который начинает сокращать срок службы двигателя и подшипников.
2. Несоосные шестерни: Мотор-шестерни часто создают вибрацию, потому что они зацепляются друг с другом, но не в отрицательном смысле, пока они не сойдутся. Когда зубья шестерни начинают терять контакт или ломаются и изнашиваются, они могут тереться друг о друга, вызывая опасную вибрацию. Хрупкие подводящие провода также могут вызывать искрение щеток на кольцах токосъемников или коммутаторах.
3. Неисправности подшипников: Ослабленные подшипники являются началом других неисправностей двигателя. Когда подшипники начинают ослабевать, вибрация может распространяться на другие компоненты. Без надлежащей смазки подшипников детали быстро изнашиваются. Колебания могут даже создавать вмятины на дорожках качения подшипника, часто в промежутках между роликами или шариками.
4. Незакрепленное основание: Когда двигатель неплотно прикреплен к своим опорам, это позволяет вибрациям причинять больше вреда подшипникам. Неправильный монтаж может привести к износу и усталости опор и других компонентов двигателя. Если никто не проверяет фундамент болтов, может произойти механическое повреждение изоляции двигателя, что приведет к эрозии, отслаиванию или растрескиванию материала.
5. Износ: Общий износ роликовых или шариковых подшипников, шестерен или приводных ремней вызывает вибрации. Когда обойма роликового подшипника становится неровной, подшипники могут создавать движение каждый раз, когда они перемещаются по области с ямками. Сколотый зуб шестерни или износ приводного ремня также могут создавать вибрации.
6. Несоосность фундамента: Когда валы машины не соосны, могут произойти две вещи. Угловое смещение возникает, когда оси и насос на двигателе не параллельны. Параллельное смещение — это когда оси параллельны, но не выровнены. Либо может развиваться со временем, либо быть результатом неправильной сборки. Если с течением времени происходит смещение, это может быть вызвано смещением компонентов, неправильной повторной сборкой или тепловым расширением, вызывающим радиальные или осевые вибрации.

При наличии нескольких потенциальных причин вибрации крайне важно, чтобы вы и ваша команда придерживались программы мониторинга. Когда ваши операторы смогут узнавать об изменениях в различных машинах, это облегчит процесс ремонта, помогая поддерживать бизнес.

Имейте в виду, что вибрации также могут исходить от внешних источников, будь то другие двигатели, машины или устройства, подключенные к вашему оборудованию. Хотя вибрация может быть вызвана внешними факторами, тщательно проверяйте внутренние источники вибрации двигателя.

Выявление причины вибрации двигателя и других основных проблем может быть утомительным, но не невозможным. В то время как некоторые процедуры основаны на передовых технологиях и программах для определения решения, ваш бизнес может полагаться на простые методы для обнаружения вибраций и ремонта.

Начните с вопросов, на которые ваши сотрудники смогут ответить в течение нескольких секунд. Если вибрации двигателя сохраняются, перейдите к поиску и устранению неисправностей для определения крепления, фундамента, критической скорости ротора, собственной частоты и рабочих характеристик вала двигателя и полумуфты.

Поскольку вибрация двигателя может быть вызвана различными причинами, вам и вашим операторам следует начать с нескольких простых вопросов, чтобы сузить источник:

1. Затянуты ли болты?
2. Преобладает ли «мягкая стопа»?
3. Удовлетворительно ли горячее выравнивание?
4. Как насчет выравнивания холодного двигателя с помощью проверки термокомпенсации?
5. Чрезмерно вибрирует какая-либо часть двигателя?
6. Резонируют ли какие-либо вибрирующие элементы, прикрепленные к двигателю?
7. Вибрация корпуса двигателя выше, чем у двигателя?
8. Есть ли незакрепленные детали вала двигателя?
9. Любые эродированные или сломанные лопасти вентилятора?
10. Смазка муфты соответствует норме?

Проверьте наличие мягкой опоры, ослабив прижимные болты, которые проходят через монтажные опоры двигателя. Каждое из них должно демонстрировать вертикальное перемещение менее 0,001 дюйма по отношению к монтажной ножке, показанной циферблатным индикатором. Если их больше 0,001 дюйма, установка прокладок должна устранить проблему. Двухполюсные двигатели больше всего страдают из-за их электромагнитных сил.

Прокладки предназначены для фиксации мягкой опоры и облегчения выравнивания машины. Вам нужно, чтобы они покрывали как можно большую поверхность стопы, и чем толще материал, тем лучше. Слишком маленькая регулировочная прокладка не будет поддерживать двигатель, а слишком большая может привести к усилению вибрации, известной как губчатая опора. Губчатая ножка — это место, где ножка крепления становится упругой и менее жесткой.

Если корпус двигателя вибрирует более чем на 25 процентов по сравнению с двигателем, это может быть связано со слабым основанием двигателя. Если вибрация сохраняется после того, как вы задали 10 приведенных выше вопросов, проведите анализ устранения неполадок с вибрацией, чтобы найти точный источник.

Первым шагом является выявление причины вибрации. Используя инструменты анализа вибрации вместе с передовым программным обеспечением, ваша компания может обнаруживать механические и электрические дисбалансы двигателей, неправильную центровку и другие факторы, чтобы устранять проблемы с вибрацией как можно раньше. Но даже когда инженеры повторно балансируют двигатель, остаточный дисбаланс все еще существует. Производители часто уравновешивают машины до нормального класса, но они также могут создавать уменьшенные и специальные категории, когда это необходимо.

Электрические двигатели могут быть динамически или статически сбалансированы, а это означает, что ваша команда должна будет использовать различные методы определения имеющихся вибрационных балансиров. Например, используйте динамические стратегии при работе с ротором. Вот как отрегулировать и точно настроить вибрационный двигатель.

Установка двигателя может иметь большее влияние на вибрацию, чем можно подумать. Вот краткий процесс устранения различных возможностей поиска источника вибрации:

1. Проверьте крепление вала двигателя: Убедитесь, что двигатель выровнен, выровнен и закреплен на фундаменте. Неправильный монтаж может привести к опасным вибрациям. Неправильная центровка также может создавать ненужную и дополнительную механическую нагрузку на двигатели, что приводит к повышенному потреблению энергии и сокращению срока службы. Если существует неровность крепления, используйте прокладки, чтобы выровнять ее, и используйте тугие и прочные болты правильного размера и с соответствующим моментом затяжки. Есть ли несоосные валы? Исправьте это с помощью лазерного инструмента выравнивания для наилучшей точности.
2. Отсоедините двигатель: Если проблема не связана ни с неровным креплением, ни с неровным валом, отсоедините двигатель. Если он работает нормально, рабочие могут сделать вывод, что неисправный источник находится в приводимом в действие оборудовании. Изолируйте двигатель от приводного источника, используя гасители вибрации, такие как эластомерные муфты.
3. Отключите питание: Если вибрация продолжается после отсоединения двигателя от приводимой нагрузки, отключите питание. Отключение питания может привести к прекращению вибрации. Если да, то проблема кроется в дисбалансе электродвигателя. Если пульсации продолжаются, когда машина останавливается, возможно, имеется механический дисбаланс.

Электрический дисбаланс часто связан с неисправными компонентами двигателя, такими как кольца, обмотки ротора и статоры, или даже с неравномерным магнитным притяжением между статором и ротором. При неравномерном притяжении вал двигателя начинает прогибаться при вращении, образуя механический дисбаланс.

Крепление двигателя и фундамент зависят от степени присутствующей вибрации. Основание оборудования может играть решающую роль в уровне его вибрации и идет рука об руку с монтажными работами. Попробуйте реализовать большую и жесткую основу, потому что она менее активна — это означает, что она может уменьшить любую фоновую вибрацию и свести к минимуму общее движение системы по сравнению со слабым вариантом.

Однако в некоторых случаях строительство больших фондов невозможно из-за ограниченного пространства или бюджета. Многие компании по умолчанию используют неустойчивые основания, но это может привести к увеличению проблем с вибрацией. Обязательно начните правильный путь, чтобы ограничить ремонт с надлежащего основания. Ваши рабочие подозревают, что причиной вибрации является фундамент? Проверьте уровни движения стопы и фонового движения с помощью испытаний на удар.

Гибкое и активное основание обеспечивает большее движение и передачу вибрации на двигатель. Напротив, жесткие основания ограничивают количество вибрации, с которой сталкивается машина, останавливая трансмиссию.

Если возможна проблема с критической скоростью ротора двигателя, это часто проблема только при работе с двух- или четырехполюсным двигателем. Чтобы определить критическую скорость ротора, ваша команда должна рассчитать данные бесконтактного зонда вала, когда присутствуют высокие уровни разовых амплитуд амплитуд скорости вала.

Запись данных, таких как амплитуда вибрации 1 x RMP, а также фазовый угол, когда двигатель работает на холостом ходу, до тех пор, пока вал не перестанет вращаться. Запись данных с шагом 10 RMP наносит их на полярную сетку. В соответствии с отраслевым стандартом критическая скорость ротора не должна быть в пределах 15 процентов от рабочей скорости двигателя с одной настройкой.

Ваши сотрудники также могут использовать испытание на выбег, чтобы определить, не является ли чрезмерная вибрация следствием механических или электрических неисправностей. Запишите текущие уровни вибрации, затем выключите питание оборудования. Если он снижается или останавливается, вы можете сделать вывод, что это электрическая проблема.

Собственные частоты могут стать проблемой, если они совпадают с вынужденными частотами двигателя. Когда вибрация в машине выше по одной оси по сравнению с другой, это может вызвать проблемы. Лучший способ для вашей компании рассчитать собственную частоту — использовать двухканальное испытание на удар.

Работая с модальным молотком и датчиком вибрации, вы можете определить частотную характеристику и фазовые данные двигателя. Данные о фазе помогают инженерам увидеть, присутствует ли собственная частота, сравнивая амплитуду и фазовый сдвиг.

Механический дисбаланс в двигателе может возникнуть из-за неправильной зачистки шпонок в ступицах муфты. При правильной установке шпонки используется полная шпонка в том месте, где находится ступица муфты, а затем переходите к половинной шпонке. Использование полного ключа без шага вниз может привести к механическому дисбалансу.

Может показаться, что источники вибрации бесконечны, но выполнение нескольких жизненно важных проверок может свести к минимуму риски и повысить надежность двигателя.