ПРИМЕР БАЛАНСИРОВКИ МАШИНЫ В УСЛОВИЯХ ЭКСПЛУАТАЦИИ

О.М. Поляков, ПТП ЛЕНГАЗЭНЕРГОРЕМОНТ, Россия.
А.Г. Шаблинский, А.О ВАСТ.Санкт-Петербург, Россия.

Ассоциация ВАСТ,
Россия, 198207, C-Петербург, пр. Стачек, д. 140


Copyright (с) 1997-2002 Шаблинский, Поляков, все права защищены.
Копирование, перепечатка и распространение допускается только с разрешения авторов.

Аннотация

В настоящей публикации дается краткий сравнительный анализ балансировки при помощи программ для расчета балансировочных масс: интеллектуальной (с блоком диагностики машины и действий пользователя) АО ВАСТ и типовой, на примере программы SKF (Швеция. США).

1. ОБЪЕКТ БАЛАНСИРОВКИ.

Объектом балансировки являлся электродвигатель СТД-4000 на Смоленской Компрессорной Станции (Агрегат #13) после его капитального ремонта. Этот двигатель состоит из возбудителя (Возбудитель), подшипниковой опоры I, собственно электродвигателя (Электродвигатель), подшипниковой опоры II, муфты и редуктора. Схема балансируемой части машины представлена на рисунке.

Схема электродвигателя СТД-4000

Измерения вибрации проводились на опорах I и II. Эффективность балансировки определялась по уменьшению вибрации на этих опорах. Плоскости установки масс - на возбудителе (плоскость 1) и на роторе двигателя (плоскости 2 и 3). Вес ротора двигателя 2680 кг. Скорость вращения 3000 об/мин.

Балансировка производилась представителем ПТП ЛЕНГАЗЭНЕРГОРЕМОНТ при помощи программы SKF в октябре, а с программой ВАСТ - в декабре 1997г.

2. БАЛАНСИРОВКА С ПРОГРАММОЙ ФИРМЫ SKF (ШВЕЦИЯ,США).

Виброизмерительный прибор фирмы SKF имеет типовую встроенную программу для балансировки, которая позволяет балансировать объекты, имеющие одну или две плоскости установки масс и столько же точек измерения амплитуды и фазы вибрации. Балансировка происходила по стандартной схеме: измерение исходной вибрации во всех точках, установка пробной массы в первую плоскость и измерение вибрации, снятие пробной массы, установка массы во вторую плоскость и измерение вибрации, снятие пробной массы. После этого производится расчет величин и углов установки балансировочных масс. После установки масс, близких к рассчитанным, производится контрольное измерение вибрации. Использование встроенной программы не позволяло устанавливать пробные массы во всех трех возможных плоскостях установки и измерять вибрацию как в вертикальном, так и в горизонтальном направлениях. Поэтому для проведения балансировки пришлось выбрать плоскости установки масс на роторе электродвигателя (плоскости 2 и 3), и измерять вибрацию только в вертикальном направлении.
Обычно при балансировке таких машин использовались пробные массы порядка 60-80 граммов. Ввиду большой вибрации эти массы были увеличены до 184 граммов. Кроме того, встроенная программа требует снятия пробной массы перед установкой следующей пробной массы, что и было сделано.

Приведем результаты этих операций (амплитуды вибрации - в мм/с, фазы и углы установки масс - в градусах, массы - в граммах). Форма представления: амплитуда(фаза) для вибрации и масса(угол) для массы. Измерения: опора I; опора II(в вертикальном направлении). Приведены амплитудные величины вибрации.

Исходная вибрация: в пл.I: 8.1 мм/с (79°); в пл.II: 1.8 мм/c (329°)
Пробные массы: в пл.2-184 г.(220°); в пл.3-184г.(162°)
Вибрация с массой в пл.2: 8.6 мм.с (63°); 1.7 мм.c (252°)
Вибрация с массой в пл.3: 7.6 мм/с (78°); 2.2 мм/с (340°)
Рассчитанные массы: в пл.2 - 531г.(152°); в пл.3 - 1463г.(92°)
Контрольное измерение вибрации: в пл.I: 25.0 мм/с (54°); в пл.II: 5.6 мм/с (208°)

То есть при установке рассчитанных масс вибрация увеличилась примерно в три раза, в то время, как эффективность балансировки определяется по уменьшению вибрации. Балансировка была прервана и установленные балансировочные массы сняты.

3. БАЛАНСИРОВКА С ПРОГРАММОЙ VAST_BAL, АО ВАСТ (РОССИЯ).

Повторная попытка отбалансировать этот объект была произведена при помощи пакета прикладных программ для балансировки АО ВАСТ. Пакет программ VAST_BAL фирмы ВАСТ в данной работе использовался для обработки результатов измерений, проводимых при помощи прибора фирмы SKF (Швеция, США) (такой пакет обычно устанавливается в измерительный прибор СД-11 (АО ВАСТ)). Процесс балансировки при помощи этого пакета программ отличается от типового тем, что допускается балансировка машин, имеющих до 8 различных режимов работы, до 16 плоскостей установки масс и до 64 точек измерения. Количества точек измерения и плоскостей установки масс никак не связаны между собой. Это позволило решать задачу для всех трех плоскостей установки масс и 4 точек измерения (по две на первой и второй опорах ротора в вертикальном (верт.) и в горизонтальном (гор.) направлении). Этот пакет программ не требует обязательного снятия пробной массы перед установкой последующей, однако балансировка проводилась со снятием пробных масс.

Пакет относится к разряду интеллектуальных. В частности, он производит поиск неправильных действий пользователя, а также дает рекомендации по оптимальной последовательности действий. Так, при попытке рассчитать параметры балансировочных масс по выше приведенным данным, пакет запретил расчет и сообщил, что необходимо увеличить пробные массы. Поэтому пробные массы во второй и третьей плоскостях увеличили до 550 граммов.

Приведем результаты балансировки при помощи этого пакета программ.

Исходная вибрация: верт. 6.8 мм.с (64°); 10.1 мм/c (336°)
гор. 11.7 мм/c (167°); 9.4 мм/c (32°)
Пробные массы: пл.1-110 г. (231°); пл.2-550г.(180°); пл.3-550г.(357°)
Пробные массы: пл.1-110 г. (231°); пл.2-550г.(180°); пл.3-550г.(357°)
Вибрация:
с массой в пл.1: верт. 10.3 мм/c (51°); 11.1 мм/c (320°)
гор. 17.9 мм/c (159°); 12.1 мм/c (16°)
с массой в пл.2: верт. 9.2 мм/c (38°); 4.5 мм/c (300°)
гор. 18.7 мм/c (147°); 6.8 мм/c (344°)
с массой в пл.3: верт. 10.2 мм/c (21°); 8.10 мм/c (318°)
гор. 18.3 мм/c (130°); 9.0 мм/c (358°)

Программа предложила исключить из расчета одну из двух плоскостей установки масс: 1 или 3, порекомендовав при этом оставить первую.

Рассчитанные массы: в пл.1 - 335 г.(73°); в пл.2 - 633г.(222°)
Контрольное измерение: верт. 2.9 мм/c (108°); 7.1 мм/c (282°)
гор. 7.7 мм/c (202°); 4.8 мм/c (340°)

Результаты измерения общего уровня виброскорости (приведены максимальные значения среднеквадратичной величины амплитуды вибрации в трех направлениях в точках измерения на корпусе возбудителя и на 1-ой и 2-ой опорах):

на корпусе возбудителя: до балансировки 25.7 мм/c
после балансировки 6.6 мм/с
на первой опоре: до балансировки 18.0 мм/c
после балансировки 6.8 мм/с
на второй опоре: до балансировки 17.9 мм/c
после балансировки 7.4 мм/с

Заключение

Проведенная работа показала, что типовые программы балансировки роторов в составе машины далеко не всегда обеспечивают необходимую пользователю эффективность.

Для достижения высоких результатов при балансировке и уменьшения ее стоимости в пакеты программ должны включаться экспертные блоки, как это сделано в продукции, выпускаемой АО ВАСТ. Именно это позволило в рассмотренном случае избежать как прямых ошибок (расчет по недостоверным данным), так и необоснованных пусков машины, сэкономить и время, и средства.


Copyright (с) 1997-2002 Шаблинский, Поляков, все права защищены.
Копирование, перепечатка и распространение допускается только с разрешения авторов.

Вернуться на статьи, публикации, описания.