בסביבה תעשייתית, איזון מדויק של ציוד רוטינג כגון טורבינות, אוהדים, משאבות ומנועים חשמליים משפיעים ישירות על אמינות תפעולית, יעילות אנרגיה, וספקית חיים מסורתית איזון שיטות המבוססות על מדידה ידנית ומיקום משקל וטרור הם זמן-consuming ולעתים קרובות לא לזהות שיטות מדידה מפורטות.

טכנולוגיית מדידה לייזר

כלי מדידה לייזר המשמשים לאיזון מסתמכים על מספר עקרונות פיזיים כדי לזהות עקירות, מהירות או רטטים במכונות רוטטציה.הטכנולוגיות הנפוצות ביותר כוללות טריאנגולציה לייזר, לייזר Doppler vibrometry, וזמן לייזר - של מדידות טיסה.

(FLT:0Laser triangulationFLT:1) מארגן נקודת לייזר גלויה על פני השטח רוטטטיבית.מצלמה או מערך photodetector לוכדת את הנקודה המחודשת בזווית מקדמה.כפי שהמשטח רוטט או עובר באופן מקרי, המיקום משתנה, ואת החיישן מחשב עקירה עם החלטות כמו 0.1 מיקרומטר.

(FLT:0)Laser Doppler vibrometry (LDVir)FLT) 1 משתמש בשינוי Doppler של אור לייזר משתקף משטח רוטט כדי למדוד מהירות ותדירות רטט. על ידי פיצול קרן לייזר לתוך קרן הפניה ו a מדידת beam, המפרש מזהה את שלב שינויים פרופורציה להילוך פני השטח.

(FLT:0)Time-of- Flight לייזר SystemsFLT:1 פולט דופקים קצרים ומדיד את זמן ההחזר כדי לקבוע מרחק.אלה משמשים בדרך כלל במכונות איזון דינמיות כדי למדוד את ההברחה וה אקסצנטריות הרדיואקטיבית. בשילוב עם קודים עמדה זוויתית, הם מציעים תמונה מלאה של חוסר איזון בגודל ובזווית שלב.

סוגי כלי לייזר עבור רוטור Balancing

איזון תעשייתי מודרני מעסיק מספר סוגים של מכשירים מבוססי לייזר, כל אחד מתאים יישומים ספציפיים:

  • (FLT:0)Laser Pirlement Systems היערכות:1 - אלה משתמשים בשניים או יותר משדרים לייזר וגלאים רכובים על פירים רוטטים כדי למדוד angular ומקבילה אי-שיוויון באופן ישיר, בעוד שלא ניתן לאזן באופן ישיר, היישור הנכון הוא תנאי מוקדם לאיזון יעיל והוא מבוצע לעתים קרובות באותו הליך.
  • (FLT:0) חיישנים רטטים של רטט (FLT:1) - ראשי לייזר שאינם מגע אשר מתווה מתח או אותות דיגיטליים ביחס לעקירה רטט, מהירות או האצה.הם מחליפים מדממים מסורתיים בערכת איזון, מבטלים את הצורך בדבקים או בהרים מגנטיים.
  • (FLT:0)Laser tachometersFLT:1; השתמש אור לייזר משתקף מכתם רפלקטיבי על הרוטב כדי לספק אות מעורר חד-פעמי.שלב זה חיוני לקביעת המיקום הזוויתי של חוסר איזון.
  • (ב) ⁇ :0) ,Laser Runout Measureout Measures 1 (הפסקה הרדיאלית והאקסיאלית של משטחים רוטורים עם דיוק גבוה, עוזר טכנאים להבחין בין חוסר איזון לבין שגיאות גיאומטריות אחרות כגון ovality או פירים bent.

יתרונות על שיטות בלנקום מסורתיות

טכניקות איזון מסורתיות בדרך כלל כרוכות בנספח של מאיץ חוטים או בדיקות עקירה, רוטט את המכונה, ובאופן ידני להקליט קריאות רטט במגוון רחב של ריצות בדיקה.

  • (FLT:0) ללא מגע פעולה פעולה FLT:1 - לייזרים לא לגעת פיזית הרוטור, חיסול הסיכון של שריטות עדינות, איזון תרמי מטריד, או להיות מוגבל על ידי טמפרטורות פני השטח גבוהות.זה חשוב במיוחד עבור ספינים מהירים במהירות גבוהה, טורבינות, ו רוטטורים מורכבים.
  • (FLT:0)Ultra-High דיוקFLT:1 - מערכות לייזר יכולות לזהות שינויים עקירה קטנים כמו 0.05 מיקרומטר, הרבה מעבר ליכולות של בדיקות קרביות טיפוסיות או מאיץ'ים.
  • (FLT:0) דינמיקה של זמן אמת נתונים FLT:1 - כי מדידות לייזר הם מיידיים וניתן לרכוש במחירים דגימה גבוהה, תהליך האיזון ניתן לבצע בריצה אחת עם משוב חי.תוכנה מציגה באופן מיידי גודל וזווית, המאפשר תיקון ממוקד ללא משפט פועל.
  • (FLT:0) ,Reduced downtimeFLT 1 - זמן ההתקנה עבור מערכות לייזר הוא מינימלי: אין כבלים למסלול, אין חיישנים דבק, ואין צורך לסגור את המכונה עבור התקנת חיישן לעתים קרובות ראש לייזר ניתן למקם על בסיס נסיעה או מגנטי בזמן שהמכונה פועלת.
  • (FLT:0)Versatility על פני גודל מכונה FLT:1 - כלי לייזר לעבוד על רוטורים מ תרגילי שיניים קטנים לטור טורבינות קיטור מסיבי במשקל מאות טון.המכשיר יכול למדוד עקירה על פיר פחות מ -10 מ"מ בקוטר או להב מעריצים כמה מטרים.
  • (FLT:0) Data logging וניתוח מרחוק של מטהFLT:1 - מערכות איזון לייזר מודרניות מאחסנות נתונים באופן דיגיטלי, ומאפשרות ניתוח מגמה, השוואה עם קווי בסיס היסטוריים, ושילוב עם מערכות ניהול נכסים צמחיים.

להשוואה טכנית מפורטת של לייזר ושיטות מדידה מסורתיות של רטט, מתייחס משאבים מ-FLT:0Brüel & KjærcioFLT:1 ו-FLT:2 Vibration Institute of EvolutionFLT 3.

שלב-בי-Step Balancing נוהל שימוש בכלי לייזר

הניסיון מראה כי הליך שיטתי מניב את התוצאות הטובות ביותר עם ציוד איזון לייזר.תהליך ששת השלבים הבאים חל על רוב המכונות המסתובבות, ממטוס אחד ועד תיקונים מרובים במטוס.

הכנת ציוד

לפני נטילת כל מדידות, ודא כי המכונה פועלת בתנאים רגילים: מהירות מלאה, עומס טיפוסי וטמפרטורה יציבה. לנקות את פני השטח רוטטור שבו קרן לייזר חתומה; אבק, שמן, או פתיתי צבע יכול לפזר את הדבורה ולהציג רעש.אם הרקטור יש מסלול מפתח, למלא אותו באופן זמני כדי למנוע השפעות משקל ממיקום מרכזי.

חיישנים ו-Celbration

מיקום חיישן הרטט לייזר על בסיס קשיח או מגנטי, מכוון אותו perpendicular משטח רוטטור. לשמור על מרחק עמידה שצוין (בדרך כלל 50-500 מ"מ בהתאם למודל) יישום קלטת רפלקטיבית על הרקטור עבור לוח הלייזר; קצה הקלטת מספק דופק חד פעמי של פעם-פעמי.

רכישת נתונים

עם המכונה פועל במהירות התפעולית הרגילה שלה, להתחיל להקליט נתונים רטט.מערכת לייזר ללכוד עקירה, מהירות או האצה בגודל ובשלב ביחס הדופק tachometer.מערכות מתקדמות רבות לרכוש נתונים על מספר מהפכות ומדיש בממוצע כדי לסנן רעש אקראי.התוכנה מציגה משטחה של קיטוב או דיאגרמה המציגה את גודל חוסר האיזון ואת המיקום הזווית הזווית שלו.

איזון Identification and Analysis

המנתח משתמש בנתונים שנרכשו כדי לחשב את משקל התיקון הנדרש ואת זווית המיקום שלה. רוב המערכות ליישם את שיטת האפקטיביות השפעה: הם להשוות את הרטט הראשוני (vector A) עם מדידה שנייה לאחר הוספת משקל ניסוי (בקטור B) מן ההבדל, המערכת קובעת את המסה המדויקת ואת זווית הדרושה כדי לבטל את חוסר האיזון. עבור רוטורים עם התנהגות מודולרית ידועה, התוכנה יכולה להמליץ על חלוקה במשקל כי מצמצם כמו גם כוחות רטט.

תיקון יישום

בהתבסס על הניתוח, לעצור את המכונה ולהוסיף או להסיר מסה במיקום שצוין.באיזון באתר, התיקון לעתים קרובות כרוך הצמדת קלפי איזון, הוספת חרוזים, או קידוח חומר ממטוס תיקון ייעודי. עבור יישומים מדויקים, משחתים ייעודיים או משקולות מתפצלות משמשים.זה קריטי לסמן את הזווית עם נקודת ההתייחסות של tach ולאמת המסה זו הוסיפה לא מעבר לגבולות מבניים.

היערכות ותיקון סופי

מנוחה המכונה וחזרה על המדידה.הרט השגרה צריך להיות בתוך גבולות מקובלים, בדרך כלל פחות מ 0.01 ב /s (0.25 מ"מ /s) עבור מכונות למטרות כלליות או מחמיר עבור ספין-דלס מדויק.אם השוני עולה על המטרה, הרהרציה שנייה עשויה להיות הכרחית, באמצעות נתונים חדשים כדי לחדד את ההתאמה במשקל.

יישומים בתעשיות

כלי איזון לייזר הוכיחו יעילות במגוון רחב של מגזרים שבהם ציוד רוטט חייב לפעול עם רטט מינימלי:

  • (FLT:0) Power GenerationveFLT:1) - גנרטורים Turbine, משאבות מזון מבושל, ומעריצי המגדל הקירור.לדוגמה, טורבינת אדים 500MW ניתן לאוזן בתוך ישיבה באמצעות לייזר רוטומטרים ללא הסרת הרקטור, חיסכון שבועות של זמן יציאה.
  • (FLT:0)Manufacturinging: 1 - כלי מכונה Precision ספינדלס, רפלקסים דחוסים, ו-Assembliess אוהד תעשייתי. a לייזר מאוזן ספיןל במרכז CNC מאצ'ינג יכול להפחית את המשקעים על פני השטח מ-1.6 מיקרומטר ל 0.4 מיקרומטר.
  • (FLT:0) מנוע מנועים (AutomotiveFLT:1) - מנוע crankshafts, קווי ייצור טורבוטר טורבוטר טורברס (Trumonoטענות) משתמשים במכונות איזון דינמיות מבוססות לייזר שמעגלות מתחת ל-15 שניות לחלק.
  • (FLT:0)AerospaceveFLT:1 - מנוע ג'ט דחוס ו-Torony Disks, מסוק רוטטורים רוטטור, ו יחידת כוח עזר רוטורס.לא מגע הוא חיוני כי רכיבים אלה פועלים בטמפרטורות קיצוניות ודורשים משטחים נקיים.
  • (FLT:0)HAC & בניית שירותי בניין FIRLT:1) - צמרנים גדולים, מעריצים ממצה ומגדל קירור מניעים. ערכות איזון לייזר נייד מאפשר לצוותים מתקן לתקן חוסר איזון באתר ללא השקיה כבדה.

מחקרים שפורסמו על ידי ההרחבה:0SKFFFLT:1 (ראה כי איזון מונח לייזר מופחת רמות רטט על ידי 70-90% בניסיון יחיד, בהשוואה לשלושה או יותר רץ עם שיטות מסורתיות.

Best Practices for Accurate לייזר Balancing

כדי להשיג תוצאות עקביות ואמינה עם כלי מדידה לייזר, בצע את ההנחיות הבאות:

  • (FLT:0) השפעות סביבתיות של זיהום אוויר 1 (FLT:1) - אור Ambient, ⁇ טמפרטורה, ואוויר סוער יכול להשפיע על יציבות קרן לייזר. השתמש במכסה או מגן במידת הצורך, ומאפשר את הכלי להתחמם במשך כמה דקות לאחר צריכת חשמל.
  • (FLT:0) סודיות של ההרחבה: חיישן לייזר וטיול חייב להיות מבודד מתדרדרות הרצפה.מקם אותם על בסיס מוצק, לא על בסיס זהה לרקטור שנמדד.
  • (ב) ,0) ,Verify פני השטח תנאי (FLT:1) - משטחים שיניים או לא סדירים יכולים לגרום לדלקת לייזר ולנטיבות.
  • (FLT:0)Calibrate באופן קבוע FLT:1 - שימור מפעל של חיישני לייזר צריך להיבדק מדי שנה או לאחר כל השפעה.
  • (FLT:0) אמצעי זהירות בטיחות נאותים (FLT:1), לייזרים מסוג 2 או 2M בטוחים לחשיפה מקרית, אך יש להימנע ממגע עין ישיר עם סינון לייזר מתאים בעת הגדרתו.
  • (FLT:0)Combine עם בדיקות היישור של 1R) - תמיד לאמת את ההיערכות של הפיר לפני איזון סופי. Misalignment וחוסר איזון לייצר דפוסים רטט דומים, ותיקון אחד ללא השני מוביל לתסכול.

מגמות עתידיות ב-Fireal Balancing

טכנולוגיית מדידה לייזר ממשיכה להתפתח.Miniaturization מאפשר חסימת לייזר vibrometers שניתן להשתמש על ידי טכנאי יחיד.אינטגרציה עם פלטפורמות אינטרנט אלחוטיות IoT יאפשר ניטור רציף של מצב איזון, גורם התראות אוטומטיות כאשר הרטט עולה על סף. אלגוריתמים בינה מלאכותית מפותחים כדי להבחין בין חוסר איזון, חוסר איזון, רסן, ונושא פגמים של לייזר ספקטרום לבד, שניים-שלושה כלי אבטחה מרובים, כמו גם יותר יעיל יותר, כמו גם חיישנים סטנדרטיים, הופך להיות יותר, כמו גם יותר, כמו גם יותר, כמו גם יותר סטנדרטיים סטנדרטיים, הופך יותר, כמו גם יותר, כמו גם יותר, 000 סטנדרטיים סטנדרטיים של אבטחה, הופך יותר, הופך יותר, הופך יותר, כמו גם יותר, 000.

מסקנה

כלי מדידה לייזר שיפרו באופן יסודי את האיזון של ציוד רוטינג.על ידי מתן מידע לא-מגע, בזמן אמת, ונתונים מדויקים מאוד, הם מבטלים את ניחושים ואת הניסוי הרציני - וטרור שאפיינו שיטות איזון מסורתיות למשתמשים על פני דור חשמל, ייצור, אווירוקל, ותעשיות אחרות מדווחים על הפחתה משמעותית בזמני הפחתת זמן, צריכת אנרגיה, ותיקון עלויות.

לקריאה נוספת על עקרונות מדידה מבוססת לייזר, להתייעץ עם המדריכים הטכניים הזמינים מ-FLT:0PolyteccioFLT:1 ו-FLT:2Iris PowerveFLT 3