دستگاه بالانس در محل چگونه کار میکند؟

دستگاه بالانس در محل ابزار اندازه گیری است که برای بالانس کردن قطعات چرخان ماشین آلات مانند روتور موتورهای الکتریکی، فن ها، توربین ها، ترمزهای دیسکی، محرک های دیسکی، پروانه ها و پمپ ها استفاده می شود. این دستگاه معمولاً از دو پایه سفت و سخت تشکیل شده است که تعلیق و یاتاقان‌ها در بالا از یک سکوی نصب پشتیبانی می‌کنند.

واحد مورد آزمایش به پلتفرم پیچ می شود و با تسمه، هوا یا درایو انتهایی می چرخد. با چرخش قطعه، ارتعاش در سیستم تعلیق با سنسورها تشخیص داده می شود و از این اطلاعات برای تعیین میزان عدم تعادل و نابالانسی در قطعه استفاده می شود. همراه با اطلاعات فاز، دستگاه می تواند تعیین کند که چقدر و کجا وزنه اضافه یا حذف کند تا قطعه را بالانس کند.

انواع دستگاه بالانس در محل

دو نوع اصلی ماشین های بالانس به نام های یاتاقان های سخت و یاقان نرم وجود دارد و تفاوت این دو در سیستم تعلیق است نه بلبرینگ آنها .

در ماشین آلات یاتاقان سخت ، بالانس در فرکانس کمتر از فرکانس رزونانس تعلیق انجام می شود. در یک ماشین یاتاقان نرم، بالانس در فرکانس بالاتر از فرکانس رزونانس تعلیق انجام می شود. هر دو نوع دستگاه بالانس در محل مزایا و معایب مختلفی دارند.

دستگاه بالانس در محل یاتاقان سخت همه کاره است و می‌تواند قطعات با وزن‌های بسیار متفاوت را حمل کند، زیرا ماشین‌های تحمل‌کننده اثرات گریز از مرکز را اندازه‌گیری می‌کنند و فقط به یک بار کالیبراسیون نیاز دارند. فقط پنج بعد هندسی باید به واحد اندازه گیری وارد شود و دستگاه آماده استفاده گردد. بنابراین برای تولید با حجم کم و متوسط ​​و در کارگاه های تعمیر بسیار خوب عمل می کند.

یک دستگاه بالانس یاتاقان نرم از نظر مقدار وزن روتور که باید متعادل شود، چندان همه کاره نیست. تهیه یک ماشین یاتاقان نرم برای انواع روتورهای جداگانه زمان بر است، زیرا برای انواع قطعات مختلف باید کالیبره شود. این بسیار مناسب برای حجم تولید بالا و وظایف تعادل با دقت بالا است.

ماشین های یاتاقان سخت و نرم را می‌توان خودکار کرد تا وزن را به‌طور خودکار از بین ببرند، مانند حفاری یا فرز، اما ماشین‌های یاتاقان سخت قوی‌تر و قابل اعتمادتر هستند. هر دو اصل ماشین را می توان در یک خط تولید ادغام کرد و توسط یک بازوی روباتی یا دروازه ای بارگیری کرد که به کنترل بسیار کمی از انسان نیاز دارد.

دستگاه بالانس چگونه کار می کند؟

در حالی که قسمت دوار روی بلبرینگ ها قرار دارد، یک سنسور لرزش به سیستم تعلیق متصل می شود. در اکثر ماشین های یاتاقان نرم از سنسور سرعت استفاده می شود. این سنسور با حرکت یک آهنربا در رابطه با سیم پیچ ثابتی کار می کند که ولتاژ متناسب با سرعت ارتعاش ایجاد می کند. شتاب سنج هایی که شتاب ارتعاش را اندازه گیری می کنند نیز می توانند استفاده شوند.

برای تعیین سرعت چرخش و همچنین فاز نسبی قسمت دوار از فتوسل (که گاهی فازر نامیده می شود)، حسگر مجاورت یا رمزگذار استفاده می شود. سپس از این اطلاعات فاز برای فیلتر کردن اطلاعات ارتعاش برای تعیین میزان حرکت یا نیرو در یک چرخش قطعه استفاده می‌شود. همچنین، اختلاف زمانی بین فاز و پیک ارتعاش، زاویه‌ای را نشان می‌دهد که در آن عدم تعادل وجود دارد و مقدار نامتعادل و زاویه عدم تعادل یک بردار را نشان می دهد.

کالیبراسیون با اضافه کردن یک وزن شناخته شده در یک زاویه مشخص انجام می شود. در یک ماشین یاتاقان نرم، وزن آزمایشی باید در صفحات تصحیح برای هر قطعه اضافه شود. این به این دلیل است که مکان صفحات تصحیح در امتداد محور چرخشی ناشناخته است و بنابراین مشخص نیست که مقدار معینی از وزن چقدر بر تعادل تأثیر می گذارد. با استفاده از وزن‌های آزمایشی، یک وزن شناخته شده در یک زاویه مشخص اضافه می‌شود و بردار عدم تعادل ناشی از آن به دست می‌آید.

سایر انواع دستگاه های بالانس

دستگاه های بالانس استاتیکی

دستگاه های بالانس استاتیکی با دستگاه بالانس یاتاقان سخت و نرم تفاوت دارند، زیرا قطعه برای اندازه گیری چرخانده نمی شود. این قطعه به جای تکیه بر یاتاقان های خود، به صورت عمودی بر روی مرکز هندسی خود قرار می گیرد. هنگامی که در حالت سکون باشد، هر حرکت قسمتی که از مرکز هندسی آن فاصله دارد توسط دو حسگر عمود بر روی میز تشخیص داده می شود و به صورت نامتعادل برگردانده می شود.

بالانس استاتیکی اغلب برای متعادل کردن قطعات با قطر بسیار بزرگتر از طول آنها مانند فن ها استفاده می شود. مزایای استفاده از بالانس استاتیکی سرعت و قیمت است. با این حال یک متعادل کننده استاتیکی فقط می تواند در یک صفحه تصحیح کند، بنابراین دقت آن محدود است.

دستگاه بالانس پروانه ای

 یک دستگاه بالانس پروانه ای سعی می کند یک قطعه را در مونتاژ متعادل کند، بنابراین بعدا حداقل اصلاحات مورد نیاز است. بالانس پروانه در قطعاتی مانند فن، پروانه و توربین استفاده می شود. در یک متعادل کننده تیغه، هر پروانه ای که قرار است مونتاژ شود، وزن شده و وزن آن در یک بسته نرم افزاری متعادل کننده وارد می شود. سپس نرم افزار پره ها را مرتب می کند و سعی می کند آرایش پروانه ها را با کمترین نابالانسی پیدا کند.

دستگاه های بالانس قابل حمل

دستگاه های بالانس در محل و قابل حمل  برای متعادل کردن قطعاتی استفاده می شود که نمی توان آنها را جدا کرد و روی دستگاه تعادل قرار داد، معمولاً قطعاتی که در حال حاضر در حال کار هستند.

بسیاری از اوقات این دستگاه ها دارای یک تحلیلگر طیف هستند بنابراین می توان وضعیت قطعه را بدون استفاده از فتوسل کنترل کرد و لرزش غیر چرخشی را تجزیه و تحلیل کرد.

چرا باید بالانس و تعادل را ایجاد کرد؟

تعادل راهی برای کاهش ارتعاش و بارهای تحمل برای بهبود عملکرد و قابلیت اطمینان است که سه مزیت اساسی از بالانس کردن تا تلورانس های متعادل کننده مناسب وجود دارد. بالانس کردن بارهای وارده بر یاتاقان ها را کاهش می داده و عمر بلبرینگ متناسب با بار و سرعت است. با محدود کردن نیروهای گریز از مرکز به کمتر از 10 درصد عمر تحمل بار ساکن به حداکثر می رسد. همچنین بالانس باعث کاهش ارتعاش شده و لرزش باعث شل شدن قطعات، ایجاد صدا، ایجاد حس کیفیت پایین و در مورد محصولاتی مانند ابزار دستی برقی می شود که حتی ممکن است برای سلامتی مضر باشد.

بالانس اجازه می دهد تا عملکرد و سرعت عملکرد بهبود یابد. سرعت های بالاتر به دلیل کاهش بارهای باربری و حذف تنش های خمشی داخلی روی روتورهای بلندتر امکان پذیر است.
وقتی به محصولاتی مانند درایوهای دیسک کامپیوتر، مته‌های برقی، موتور هواپیما و حتی فن‌های خنک‌کننده موتور خودروهایمان نگاه می‌کنیم، به زودی متوجه می‌شویم که هیچ یک از این محصولات بدون بالانس کردن مناسب، عملکردی بهتری را ندارند یا حتی کاربردی نیستند.

این استدلال اغلب شنیده می شود که “تعادل یک عملیات اضافی است”، “هزینه زیادی برای اجرای متعادل کردن قطعات ما خواهد داشت” اما این تفکر نادرست است. تعادل هنوز هم به عنوان شکلی از جادوی سیاه تلقی می شود، چیزی که باید از آن اجتناب کرد. مطمئن باشید که ما با معجون ها و پودرها سر و کار نداریم، بلکه با نمودارها، صفحات گسترده و مقرون به صرفه سروکار داریم که تعادل و بالانس در قطعات صنعتی شما را ایجاد خواهیم کرد.

پس می توانید این عملیات تخصصی را به تیم متخصص شرکت بادافزار بسپارید و از خدمات بالانس در محل و کارگاهی ما بهره ببرید.

اگر قطعات و دستگاه شما مشکل نابالانسی پیدا کرده است می توانید با مهندسین مجموعه بادافزار تماس گرفته و مشاوره های لازم را بگیرید.