بالانس در محل به چه فرآیندی گفته می‌شود؟
بالانس در محل یکی از رایج ترین اقدامات اصلاحی برای کاهش ارتعاشات سیستم های دارای قطعات دوار است. بهتر است ابتدا به تعریف نابالانسی بپردازیم.
به بیان ساده عدم توازن جرمی در قطعه دوار و همچنین عدم تطابق مرکز هندسی و مرکز جرم را نابالانسی می‌نامند.انواع نابالانسی و نحوه شناسایی و اطمینان از نابالانس بودن قطعه در مقاله انواع بالانس و ضروریات آن مفصلا مورد بحث قرار گرفته است.
فرآیند بالانس در محل عمدتا برای قطعاتی نظیر پروانه و ایمپلر صورت می‌پذیرد و به عبارت بهتر دسترسی به قطعه برای فرآیند تنظیم جرم وجود دارد.
برای قطعاتی به مانند گیربکس، کوپلینگ، شفت، رول، درام و حتی روتور که به طبع کارکرد می بایست بار برداری جرمی صورت پذیرد فرآیند بالانس کارگاهی و بررسی دور بحرانی نیز باید در دستور کار قرار گیرد.
کیفیت بالانس چگونه سنجیده می شود ؟
کیفیت بالانس در محل یکی از چالش های هر کارفرما در صنعت می باشد. در این مقاله هدف بررسی کیفیت و جرم باقی مانده نابالانسی است. عمدتا اطمینان از فرآیند بالانس با دیدن همزمان چند گزاره شروع می شود.
در گام اول پایدار فاز و مشاهده پیک غالب دور تجهیز به عنوان مشاهدات اولیه مظرح می گردد و همچنین تناظر مقادیر ارتعاشات افقی و عمودی و اختلاف فاز نسبی 90 درجه بین جهت افقی و عمودی بیرینگ نزدیک به عنوان مشاهدات تکمیلی هستند.
یکی از پارامترهایی که برای کیفیت بالانس در محل مورد استفاده قرار می گیرد میزان تغییر دامنه فرکانس دور تجهیز است. مطابق مطالعات موسسه تعمیرات و نگهداری شارلوت رنج دامنه مجاز و غیر مجاز به شرح زیر است.
لذا می توان با مقایسه دامنه در این رنج به صورت اولیه کیفیت را مورد بررسی قرار داد اما بسیاری از تجهیزات دامنه‌ای متفاوت از این رنج را بازتاب می‌دهند.
کیفیت بالانس با چه استانداری بررسی می‌شود ؟
برای بررسی دقیقتر می بایست بررسی جامعی از میزان جرم نابالانسی مجاز در هر سیستم داشته باشیم. به این منظور از استاندارد ISO 1940 استفاده می گردد. در این استاندارد باید گرید و دقت اجرای بالانس مشخص شود. در مقاله بالانس کارگاهی به گریدهای مختلف و دقت هر کدام به تفضیل اشاره شده است.
طبیعتا برای بررسی جامع به اطلاعات طراحی و دور قطعه دوار نیاز است. این اطلاعات شامل موارد زیر است
- میزان جرم قطعه ای که باید بالانس شود.
- شعاع قطعه ای که باید بالانس شود.
- سرعت دورانی قطعه ای که باید بالانس شود.
با دارا بودن سرعت قطعه و گرید بالانس عدد ep به عنوان عدد مشخصه کیفیت بالانس استخراج می شود و سپس با جایگذاری مقادیر بالا در رابطه زیر جرم باقی مانده مشخص می شود.
جرم باقی مانده نابالانسی به چه معناست؟
جرم به دست آمده بیانگر آن است که می بایست فرآیند نابالانسی را به قدری ادامه داد تا پیشنهاد جرم اعمالی دستگاه به مقداری کمتر از این جرم برسد.
اگر جرم باقی مانده نابالانسی توسط standard ISO 1940 به مقدار 9 گرم باشد یعنی می بایست جرم پیشنهادی دستگاه برای اعمال کمتر از 9 گرم باشد تا فرآیند بالانس را متوقف کنیم.
آیا اقدام اصلاحی همیشه منجر به بهبود ارتعاشات می گردد؟
پاسخ به این پرسش کمی دشوار است. اگر تمامی شرایط نابالانسی اعم از پایداری فاز و اختلاف فاز گفته شده برای جهت افقی و عمودی و همچنین تناظر داده های افقی و عمودی موجود باشد عمدتا این فرآیند مفید خواهدبود.
اما باید در نظر گرفت که علاوه بر نابالانسی عیوب دیگری نظیر لقی های ساختاری و سازه، لقی تجهیز نسبت به سازه و عیوبی نظیر عدم همراستایی و زاویه بین پولی بسیار برکیفیت بالانس موثر است.
گاها پس از بالانس ارتعاش در یک نقطه کاهش یافته و در نقطه دیگر این ارتعاش بروز می یابد که این امر موید رفتار الاکلنگی است و در این حالت حتما می بایست آنالیز فاز و تغییر شکل سازه حین حرکت مطالعه شود. در این حالت فرآیند بالانس شاید بتواند تا حدی باعث بهبود ارتعاشات شود اما عامل اصلی و ریشه خرابی را باید در جای دیگری جستجو کرد.
بررسی کیفیت نهایی بالانس چگونه است؟
حال با دارا بودن دو بررسی متفاوت می توان راجع به کیفیت بالانس در محل پی برد. ابتدا می بایست رنج ارتعاشات و خاصا دامنه یک برابر دور به حد استاندارد گفته شود برسد.
سپس مقادیر جرمی نیز بسته به گرید بالانس باید در محدوده مجاز قرار گیرند.همچنین اشاره به برخی نکات ضروری است. اگر از فرآیند جوشکاری برای اتصال جرم استفاده می گردد حتما تخمینی از جرم جوش استفاده شده حین نصب قطعه وجود داشته باشد.
توجه شود که یک الکترود بدون احتساب گِل جوش وزن شود و برای اتصال جرم 25 گرم جرم اصلاحی به دو بخش تقسیم گردد. ابتدا یک وزنه 20 گرمی و 5 گرم از الکترودی که وزن شده است.
برای احراز یک بالانس با کیفیت توجه به این جزئیات می تواند بسیار مفید باشد. ولو اینکه قطعات در مراحل بالانس نهایی شاید تنها به جرم اندک در حد 5 گرم نیاز داشته باشند و عم توجه به جرم جوش خود می تواند منجر به نابالانسی مجدد گردد.
در این مقاله کیفیت بالانس در محل در قالب مختلف مورد بحث قرار گرفت. امیداوریم که این مطلب برایتان مفید واقع شود.
نویسنده:
مهیار زمانیان