Содержание статьи
- Основные причины возникновения дисбаланса роторов
- Типы дисбаланса и методы их устранения
- Оборудование для балансировки на месте установки
- Нормативные требования к остаточному дисбалансу
- Допустимые уровни вибрации по ГОСТ ИСО 10816
- Технология проведения балансировки роторов
- Периодичность выполнения балансировочных работ
- Часто задаваемые вопросы
Основные причины возникновения дисбаланса роторов
Дисбаланс роторов дробилок и вибраторов грохотов представляет собой серьезную проблему, которая приводит к повышенной вибрации оборудования, ускоренному износу подшипниковых узлов и снижению надежности всей дробильно-сортировочной линии. Понимание причин возникновения дисбаланса позволяет своевременно предпринимать профилактические меры и поддерживать оборудование в работоспособном состоянии.
К основным факторам, вызывающим дисбаланс ротора дробилки, относятся неравномерный износ рабочих элементов. Била роторных дробилок подвергаются интенсивному абразивному воздействию перерабатываемого материала. При этом износ редко происходит равномерно - отдельные била или их участки изнашиваются быстрее других, что приводит к смещению центра масс ротора относительно оси вращения. Особенно быстро этот процесс развивается при дроблении высокоабразивных материалов, таких как кварциты или базальты.
| Причина дисбаланса | Характер проявления | Способ устранения |
|---|---|---|
| Неравномерный износ бил | Постепенное нарастание вибрации в процессе эксплуатации | Замена изношенных бил комплектом одинаковой массы |
| Налипание материала | Резкое увеличение вибрации, нестабильная работа | Очистка ротора, установка защитных покрытий |
| Неправильная сборка после ремонта | Вибрация с момента пуска после ремонта | Переборка ротора с контролем массы элементов |
| Деформация ротора | Вибрация с переменной амплитудой, биение | Правка ротора, балансировка на станке |
| Заводской брак | Вибрация с момента ввода в эксплуатацию | Статическая и динамическая балансировка |
Налипание перерабатываемого материала на поверхности ротора является еще одной распространенной причиной дисбаланса. Влажные или липкие материалы, такие как глинистые породы или материалы с высоким содержанием влаги, могут неравномерно налипать на ротор дробилки или на рабочие поверхности вибраторов грохотов. Это создает дополнительные неуравновешенные массы, которые постоянно меняются в процессе работы, вызывая нестабильность параметров вибрации.
Практический пример
На дробильной установке по переработке щебня был зафиксирован случай резкого увеличения вибрации роторной дробилки с 4 до 12 миллиметров в секунду в течение одной смены. При остановке и осмотре оборудования было обнаружено, что на роторе налипло более 15 килограммов влажной глинистой фракции, которая поступила вместе с основным материалом. После очистки ротора и проведения контрольной балансировки уровень вибрации вернулся к номинальным значениям.
Неправильная сборка ротора после ремонта или замены рабочих элементов также часто приводит к дисбаласу. При установке новых бил или молотков крайне важно обеспечить их равномерное распределение по массе. Даже небольшая разница в массе отдельных элементов при высоких скоростях вращения создает значительные центробежные силы, вызывающие вибрацию. Также необходимо следить за правильным затяжкой крепежных элементов и отсутствием люфтов в соединениях.
Типы дисбаланса и методы их устранения
Существует два основных типа дисбаланса вращающихся роторов - статический и динамический. Понимание различий между этими типами имеет принципиальное значение для выбора правильной методики балансировки и достижения требуемых результатов по снижению вибрации оборудования.
Статический дисбаланс
Статический дисбаланс характеризуется смещением центра масс ротора относительно оси вращения в одной плоскости. Такой дисбаланс можно обнаружить даже в неподвижном состоянии - если ротор установить на призмы или ролики, он развернется так, что более тяжелая сторона окажется внизу. Статический дисбаланс типичен для дискообразных роторов, у которых осевая длина значительно меньше диаметра.
При статической балансировке корректировка масс производится в одной плоскости коррекции. Это может быть выполнено путем добавления балансировочных грузов со стороны, противоположной тяжелой точке, либо путем удаления материала с тяжелой стороны. Для статической балансировки достаточно использовать простые балансировочные стенды с горизонтальными роликами или призмами.
Динамический дисбаланс
Динамический дисбаланс проявляется только при вращении ротора и характеризуется наличием неуравновешенных масс в нескольких плоскостях вдоль оси ротора. При этом центр масс может находиться на оси вращения, но распределение масс вдоль оси создает неуравновешенный момент. Динамический дисбаланс невозможно обнаружить статическими методами и он типичен для удлиненных роторов.
Расчет допустимого дисбаланса
Согласно ГОСТ ИСО 1940-1-2007, допустимый удельный дисбаланс рассчитывается по формуле:
eдоп = 1000 × G / ω
где:
eдоп - допустимый удельный дисбаланс, микрометры
G - класс точности балансировки, миллиметры в секунду
ω - угловая скорость вращения, радиан в секунду
Угловая скорость определяется: ω = π × n / 30 (или приближенно ω ≈ n / 9.55)
n - частота вращения, обороты в минуту
Пример расчета: Для ротора дробилки класса G16 при частоте вращения 1000 оборотов в минуту:
ω = 3.14 × 1000 / 30 = 104.7 радиан в секунду
eдоп = 1000 × 16 / 104.7 = 152.8 микрометра
Для устранения динамического дисбаланса требуется балансировка минимум в двух плоскостях коррекции. При этом в каждой плоскости устанавливаются корректирующие грузы определенной массы и в определенном угловом положении. Динамическая балансировка всегда выполняется на специальном оборудовании, способном измерять параметры вибрации в нескольких точках одновременно.
Важно: Для роторных дробилок и вибраторов грохотов, как правило, требуется динамическая балансировка в двух плоскостях, поскольку эти роторы относятся к удлиненным типам. Попытка ограничиться только статической балансировкой приведет к недостаточному снижению вибрации и может не обеспечить безопасную работу оборудования.
| Параметр | Статическая балансировка | Динамическая балансировка |
|---|---|---|
| Количество плоскостей коррекции | Одна плоскость | Две и более плоскостей |
| Тип роторов | Дискообразные (диаметр больше длины в 5 и более раз) | Удлиненные роторы всех типов |
| Условия выполнения | В статике на призмах или роликах | При вращении с рабочей частотой |
| Оборудование | Простые балансировочные стенды | Специализированные балансировочные станки или виброметры |
| Точность | Низкая, не устраняет моментный дисбаланс | Высокая, устраняет все виды дисбаланса |
Оборудование для балансировки на месте установки
Балансировка в собственных опорах, также называемая балансировкой на месте или in-situ балансировкой, представляет собой современный подход к устранению дисбаланса роторов без необходимости их демонтажа и транспортировки к специализированному балансировочному станку. Этот метод значительно сокращает время простоя оборудования и снижает затраты на проведение балансировочных работ.
Для выполнения балансировки на месте используются портативные виброметры-балансировщики - специализированные приборы, которые измеряют параметры вибрации работающего оборудования, определяют величину и угловое положение дисбаланса, а затем автоматически рассчитывают параметры корректирующих грузов. Современные приборы обеспечивают высокую точность измерений и позволяют выполнить балансировку в одной, двух или даже четырех плоскостях коррекции.
Балком-1А
Виброметр-балансировщик Балком-1А представляет собой двухканальную измерительную систему российского производства, предназначенную для динамической балансировки роторов в собственных подшипниках. Прибор выполняет весь процесс балансировки в автоматизированном режиме - от измерения начальной вибрации до расчета параметров корректирующих грузов. Балком-1А особенно эффективен для балансировки вентиляторов, дробилок, роторов энтолейторов и другого промышленного оборудования.
Ключевым преимуществом Балком-1А является наличие двух каналов измерения, что позволяет одновременно снимать показания вибрации в двух плоскостях. Это существенно повышает производительность работ по сравнению с одноканальными приборами. Прибор использует совершенный алгоритм обработки вибрационного сигнала, обеспечивающий стабильные показания даже при наличии значительных вибрационных помех от других источников.
ПРОТОН-Баланс-II
Система ПРОТОН-Баланс-II является многофункциональным прибором, который совмещает функции виброметра, тахометра, балансировщика и термометра. Прибор позволяет не только выполнять балансировку роторов в одной - трех плоскостях, но и проводить контроль общего уровня вибрации в соответствии с требованиями ГОСТ ИСО 10816. Это дает возможность комплексной оценки технического состояния оборудования.
ПРОТОН-Баланс-II отличается широким диапазоном рабочих частот вращения балансируемых валов - от 30 до 120000 оборотов в минуту. Это позволяет использовать прибор для балансировки как тихоходного, так и быстроходного оборудования. Встроенная память на 250 измерений дает возможность вести базу данных по техническому состоянию оборудования и отслеживать динамику изменения вибрационных параметров.
BALTECH VP-3470
Универсальный виброанализатор BALTECH VP-3470 представляет собой прибор профессионального класса, который обеспечивает не только балансировку роторов, но и глубокий спектральный анализ вибрации. Прибор позволяет проводить многоплоскостную балансировку до четырех плоскостей и 16 точек измерения, что делает его пригодным для работы с наиболее сложными роторными системами.
| Прибор | Количество каналов | Плоскости коррекции | Дополнительные функции |
|---|---|---|---|
| Балком-1А | 2 канала | 1-2 плоскости | Спектральный анализ, контроль датчика фазы |
| ПРОТОН-Баланс-II | 1-2 канала | 1-3 плоскости | Виброметр, тахометр, термометр, память 250 измерений |
| BALTECH VP-3470 | До 4 каналов | 1-4 плоскости | Спектральный анализ, огибающая, программа BALTECH Expert |
| Fixturlaser SMC | 3 координаты беспроводно | 1-2 плоскости | Автоматическая диагностика, пирометр, камера, стробоскоп |
Все современные виброметры-балансировщики оснащаются программным обеспечением для ведения баз данных технического состояния оборудования. Это позволяет накапливать статистическую информацию о вибрационных характеристиках каждой единицы оборудования, прогнозировать необходимость проведения балансировки и планировать ремонтные работы. Программы формируют отчетные документы с результатами измерений до и после балансировки, что важно для контроля качества выполненных работ.
Нормативные требования к остаточному дисбалансу
Качество балансировки роторов регламентируется системой международных и национальных стандартов, основным из которых является ГОСТ ИСО 1940-1-2007, заменивший ранее действовавший ГОСТ 22061-76. Этот стандарт устанавливает систему классов точности балансировки для жестких роторов и определяет методику расчета допустимого остаточного дисбаланса в зависимости от типа оборудования и частоты его вращения.
Согласно стандарту, для каждого типа оборудования устанавливается класс точности балансировки, обозначаемый буквой G и числом, которое соответствует допустимой виброскорости в миллиметрах в секунду. Чем меньше числовое значение класса, тем выше требования к качеству балансировки. Например, класс G2.5 означает более высокие требования, чем класс G16.
| Класс точности | Тип оборудования | Примеры применения |
|---|---|---|
| G 2.5 | Прецизионные шлифовальные станки, прецизионное оборудование | Шпиндели координатно-шлифовальных станков |
| G 6.3 | Турбогенераторы, компьютерные диски, турбокомпрессоры | Роторы газовых турбин, жесткие диски |
| G 16 | Роторные дробилки, вентиляторы среднего и крупного размера | Дробилки роторные, вентиляторы дымососы |
| G 40 | Детали автомобилей, приводные валы | Карданные валы, колесные диски |
| G 100 | Молотковые дробилки, роторы с прикрепленными ножами | Роторы измельчителей древесины |
Для роторных дробилок согласно ГОСТ ИСО 1940-1-2007 применяется класс точности балансировки G16, что соответствует работе оборудования средней точности с умеренными требованиями к уровню вибрации. Для вибраторов инерционных грохотов класс балансировки устанавливается индивидуально в зависимости от конструкции и режима работы, поскольку эти устройства по своей природе предназначены для создания контролируемой вибрации. Обычно применяются более низкие требования к точности балансировки по сравнению с роторами дробилок.
Расчет допустимого дисбаланса для ротора дробилки
Исходные данные:
Масса ротора: M = 500 килограмм
Частота вращения: n = 1500 оборотов в минуту
Класс точности: G16
Расчет:
1. Определяем угловую скорость: ω = π × n / 30 = 3.14 × 1500 / 30 = 157.1 радиан в секунду
2. Определяем допустимый удельный дисбаланс: eдоп = 1000 × G / ω = 1000 × 16 / 157.1 = 101.8 микрометра
3. Определяем допустимый остаточный дисбаланс: Uдоп = M × eдоп / 1000 = 500 × 101.8 / 1000 = 50.9 грамм-миллиметров
Вывод: Для данного ротора допустимый остаточный дисбаланс составляет 50.9 грамм-миллиметров в каждой плоскости коррекции.
При проведении балансировки необходимо учитывать, что допустимый остаточный дисбаланс указывается для каждой плоскости коррекции отдельно. При двухплоскостной балансировке необходимо обеспечить соблюдение норм в обеих плоскостях. Также важно помнить, что точность балансировочного оборудования должна быть достаточной для достижения требуемых значений остаточного дисбаланса.
Допустимые уровни вибрации по ГОСТ ИСО 10816
Контроль вибрационного состояния машин осуществляется на основе требований ГОСТ ИСО 10816, который устанавливает критерии оценки состояния оборудования по результатам измерений вибрации на невращающихся частях. Стандарт классифицирует все промышленное оборудование на четыре класса и определяет четыре зоны оценки вибрационного состояния для каждого класса.
Зона А соответствует вибрации вновь введенного в эксплуатацию оборудования - вибрация в этой зоне считается хорошей. Зона Б характеризует вибрацию оборудования, находящегося в удовлетворительном состоянии и пригодного для длительной эксплуатации без ограничений. Зона В указывает на неудовлетворительное состояние оборудования - эксплуатация возможна лишь ограниченное время до проведения ремонта. Зона Г соответствует недопустимому уровню вибрации, при котором дальнейшая эксплуатация может привести к повреждению оборудования.
| Класс оборудования | Граница зон A/B, миллиметров в секунду | Граница зон B/C, миллиметров в секунду | Граница зон C/D, миллиметров в секунду |
|---|---|---|---|
| Класс I (малые машины до 15 киловатт) | 0.71 | 1.8 / 2.8* | 4.5 / 7.1* |
| Класс II (средние машины 15-75 киловатт) | 1.12 | 2.8 / 4.5* | 7.1 / 11.2* |
| Класс III (крупные машины более 75 киловатт) | 1.8 | 4.5 / 7.1* | 11.2 / 18* |
| Класс IV (мощные машины более 10 мегаватт) | 2.8 | 7.1 / 11.2* | 18 / 28* |
| * Первое значение - для жесткого основания, второе - для гибкого. Дробилки на упругих опорах обычно относят к гибкому основанию. | |||
Роторные дробилки и грохоты обычно относятся ко второму или третьему классу оборудования в зависимости от установленной мощности привода. Для дробилок на упругих опорах, относящихся ко второму классу с гибким основанием, критическое значение вибрации на границе между зоной Б и зоной В составляет 4.5 миллиметров в секунду, а для более крупных установок третьего класса этот порог составляет 7.1 миллиметров в секунду. При превышении этих значений необходимо проведение балансировки ротора для предотвращения дальнейшего развития дефекта.
Пример оценки вибрационного состояния
На роторной дробилке с приводом мощностью 45 киловатт, установленной на упругих опорах, проведены измерения вибрации на корпусах подшипников. Получены следующие значения среднеквадратической виброскорости: в вертикальном направлении 5.2 миллиметров в секунду, в горизонтальном направлении 4.8 миллиметров в секунду.
Дробилка относится ко второму классу оборудования на гибком основании. Измеренные значения превышают границу зоны А/Б, составляющую 1.12 миллиметров в секунду, и находятся в зоне Б (от 1.12 до 4.5 миллиметров в секунду). Следовательно, вибрационное состояние оценивается как удовлетворительное - оборудование пригодно для длительной эксплуатации без ограничений.
Рекомендация: продолжить мониторинг вибрации в рамках планового технического обслуживания. Балансировка потребуется при приближении значений к границе зоны В/С (4.5 миллиметров в секунду) или при резком увеличении вибрации.
Важно понимать, что значение 7 миллиметров в секунду не является единственным универсальным критерием для всех типов оборудования. Для крупных дробилок на жестком фундаменте граница между удовлетворительным и неудовлетворительным состоянием может составлять 9 миллиметров в секунду. Для малых дробилок этот критерий снижается до 5.6 миллиметров в секунду. Поэтому всегда необходимо правильно классифицировать оборудование перед оценкой его вибрационного состояния.
Измерения вибрации должны проводиться в трех взаимно перпендикулярных направлениях на каждом подшипниковом узле - в вертикальном, горизонтальном поперечном и осевом направлениях. Для оценки состояния используется максимальное из измеренных значений. Измерительная аппаратура должна обеспечивать измерение виброскорости в полосе частот от 10 до 1000 герц с линейной характеристикой.
Технология проведения балансировки роторов
Процесс балансировки роторов дробилок и вибраторов грохотов в собственных опорах включает несколько последовательных этапов, каждый из которых имеет важное значение для достижения требуемого качества работ. Правильное выполнение всех этапов позволяет снизить вибрацию до нормативных значений и обеспечить длительную безаварийную работу оборудования.
Подготовительный этап
Перед началом балансировки необходимо провести тщательный осмотр оборудования и убедиться в отсутствии других дефектов, которые могут вызывать повышенную вибрацию. Проверяется состояние подшипников - отсутствие люфтов, следов перегрева, правильность смазки. Осматриваются крепления ротора, затяжка фундаментных болтов, состояние муфт и соединительных элементов. Ротор очищается от налипшего материала и загрязнений.
Особое внимание уделяется проверке крепления рабочих элементов ротора. У дробилок проверяется надежность крепления бил или молотков, отсутствие трещин в корпусе ротора, состояние посадочных мест. У вибраторов грохотов контролируется затяжка дебалансов, отсутствие деформаций вала. Любые обнаруженные дефекты должны быть устранены до начала балансировки, иначе ее результат будет неудовлетворительным.
Измерение начальной вибрации
После подготовки оборудования устанавливаются датчики вибрации на подшипниковые узлы в выбранных плоскостях коррекции. Датчики крепятся с помощью магнитных держателей или винтового соединения в точках с максимальной жесткостью конструкции. На вал ротора устанавливается датчик фазы - обычно это оптический или индуктивный датчик, который фиксирует угловое положение ротора относительно неподвижной метки.
Оборудование запускается на рабочей частоте вращения и выводится на установившийся режим работы. Виброметр-балансировщик измеряет амплитуду и фазу вибрации в каждой точке измерения. Эти данные характеризуют начальное состояние оборудования и служат базой для последующих расчетов. Измерения повторяются несколько раз для обеспечения стабильности показаний.
Установка пробных грузов
На основании начальных измерений прибор рассчитывает параметры пробных грузов - их массу и угловое положение на роторе. Пробный груз устанавливается в первой плоскости коррекции, после чего производится повторный пуск оборудования и измерение вибрации. Изменение параметров вибрации при установке пробного груза позволяет определить чувствительность системы и рассчитать окончательные параметры корректирующих грузов.
Для двухплоскостной балансировки после измерений с пробным грузом в первой плоскости аналогичная процедура повторяется для второй плоскости. Современные балансировщики используют алгоритмы, которые учитывают взаимное влияние грузов в разных плоскостях и обеспечивают точное определение корректирующих масс за минимальное число пусков оборудования.
Установка корректирующих грузов
После обработки результатов измерений прибор выдает информацию о параметрах корректирующих грузов для каждой плоскости - массу груза и угол его установки относительно метки на роторе. Корректировка может осуществляться путем добавления балансировочных грузов или путем удаления материала с ротора сверлением, фрезерованием или другими способами.
Расчет массы снимаемого материала при балансировке сверлением
Если балансировка производится удалением материала сверлением отверстия:
Масса снимаемого материала = π × R² × H × ρ / 1000
где R - радиус отверстия, миллиметры; H - глубина сверления, миллиметры; ρ - плотность материала ротора, грамм на кубический сантиметр
Пример: Необходимо удалить эквивалент 50 грамм на радиусе 300 миллиметров
Корректирующая масса в расчетной точке: 50 / 300 × 1000 = 166.7 грамм
Для стального ротора (ρ = 7.85 грамм на кубический сантиметр) при сверлении отверстия диаметром 20 миллиметров:
Требуемая глубина: H = 166.7 × 1000 / (3.14 × 10² × 7.85) = 67.5 миллиметров
После установки корректирующих грузов или удаления материала производится контрольный пуск оборудования и измерение остаточной вибрации. Если достигнуты требуемые показатели, балансировка считается завершенной. При необходимости может быть выполнена дополнительная коррекция для достижения наилучших результатов.
Оформление результатов
По окончании балансировки составляется протокол, в котором фиксируются параметры вибрации до и после балансировки, параметры установленных корректирующих грузов, класс точности балансировки и оценка соответствия нормативным требованиям. Протокол подписывается специалистом, выполнявшим балансировку, и представителем заказчика. Информация о проведенной балансировке заносится в журнал технического обслуживания оборудования.
Периодичность выполнения балансировочных работ
Регулярное проведение балансировки роторов является важным элементом системы технического обслуживания дробильно-сортировочного оборудования. Правильно установленная периодичность балансировочных работ позволяет предотвратить развитие серьезных дефектов, снизить энергопотребление оборудования и продлить срок службы подшипниковых узлов.
Обязательная балансировка
Балансировка в обязательном порядке должна проводиться после каждого капитального ремонта ротора, при котором выполнялась разборка, замена рабочих элементов или другие работы, влияющие на распределение масс. Даже если визуально новые детали кажутся идентичными снятым, небольшие различия в массе при высоких скоростях вращения создают значительный дисбаланс.
Также обязательна балансировка после замены подшипников или других опорных элементов. Изменение жесткости опор может изменить динамические характеристики системы и потребовать корректировки балансировочных грузов. При установке нового ротора взамен изношенного балансировка является завершающим этапом монтажных работ, даже если производитель заявляет о предварительной балансировке на заводе.
Балансировка по состоянию
Между плановыми ремонтами балансировка проводится по результатам вибрационного мониторинга оборудования. Критерии для проведения балансировки зависят от класса оборудования и типа его установки. Для дробилок класса II на гибких опорах балансировка необходима при превышении вибрации 4.5 миллиметров в секунду (граница зоны Б/В), для дробилок класса III - при превышении 7.1 миллиметров в секунду. Превышение этих порогов указывает на переход оборудования в зону неудовлетворительного состояния.
| Событие | Необходимость балансировки | Примечание |
|---|---|---|
| Капитальный ремонт ротора | Обязательна | Выполняется перед пуском после ремонта |
| Замена рабочих элементов (бил, молотков) | Обязательна | Даже при замене комплектом одинаковой массы |
| Замена подшипников | Рекомендуется | Особенно при изменении типа подшипников |
| Вибрация превышает допустимые значения по ГОСТ | Обязательна | После проверки других возможных причин |
| Плановое ТО при нормальной вибрации | Не требуется | Балансировка проводится только при необходимости |
| Налипание материала на ротор | После очистки | Очистка может изменить баланс |
Также балансировка может потребоваться при изменении условий эксплуатации оборудования - переходе на переработку материалов с другими характеристиками, изменении режима работы или других факторов, которые могут повлиять на износ рабочих элементов. Регулярный мониторинг трендов вибрации позволяет заблаговременно выявить начало развития дисбаланса и провести балансировку до наступления критического состояния.
Рекомендации по организации работ
Для эффективной организации балансировочных работ рекомендуется вести журнал вибрационного состояния оборудования, в котором фиксируются результаты периодических измерений вибрации на всех единицах дробильно-сортировочного оборудования. Это позволяет отслеживать динамику изменения вибрации и своевременно планировать проведение балансировки.
Целесообразно иметь в штате предприятия специалиста, обученного работе с виброметром-балансировщиком, или заключить договор со специализированной организацией на регулярное проведение вибродиагностики и балансировки. Наличие собственного оборудования для балансировки значительно сокращает время реагирования на проблемы и позволяет оперативно восстанавливать работоспособность оборудования.
Важно: Недопустимо эксплуатировать оборудование с вибрацией, превышающей границу зоны В/Г по ГОСТ ИСО 10816. Для оборудования класса II это значение составляет 11.2 миллиметров в секунду. При достижении этого уровня оборудование должно быть немедленно остановлено до проведения ремонта и балансировки, так как дальнейшая работа может привести к серьезной аварии.
Часто задаваемые вопросы
Балансировка роторов дробилок является обязательной процедурой после каждого капитального ремонта, замены рабочих элементов или при повышении вибрации более 7 миллиметров в секунду. Обойтись без балансировки невозможно, так как дисбаланс приводит к ускоренному износу подшипников, повышенным нагрузкам на фундамент, увеличению энергопотребления и риску аварийных ситуаций.
Между ремонтами балансировка проводится по состоянию на основании результатов вибромониторинга. При нормальной эксплуатации и регулярном техническом обслуживании дробилка может работать несколько месяцев без необходимости балансировки, но требуется постоянный контроль уровня вибрации.
Статическая балансировка устраняет дисбаланс только в одной плоскости и применяется для дискообразных роторов. Динамическая балансировка выполняется минимум в двух плоскостях и устраняет как статический, так и моментный дисбаланс.
Для роторов дробилок и вибраторов грохотов необходима динамическая балансировка в двух плоскостях, так как эти роторы имеют значительную длину. Статическая балансировка не обеспечит требуемого снижения вибрации и может оставить существенный моментный дисбаланс, который продолжит разрушать подшипники.
Качественная балансировка ротора без специализированного виброметра-балансировщика практически невозможна. Для точного определения величины и углового положения дисбаланса необходимо измерение амплитуды и фазы вибрации, что требует соответствующих приборов.
Попытки балансировки методом подбора грузов без измерений занимают много времени и редко дают удовлетворительный результат. Современные портативные балансировщики позволяют выполнить качественную балансировку за несколько часов непосредственно на месте установки оборудования. Стоимость прибора окупается за несколько применений за счет снижения простоев оборудования.
Даже при замене бил комплектом, где каждое било имеет одинаковую паспортную массу, небольшие различия в распределении материала, точности изготовления посадочных мест и способе крепления приводят к появлению дисбаланса. При высоких скоростях вращения различие в массе отдельных элементов всего в несколько граммов создает значительные центробежные силы.
Кроме того, при сборке ротора важно обеспечить равномерную затяжку крепежных элементов и отсутствие люфтов. Неравномерная затяжка также может привести к смещению центра масс. Именно поэтому после любой замены рабочих элементов необходима балансировка ротора.
Согласно ГОСТ ИСО 10816, критическое значение вибрации зависит от класса и типа установки оборудования. Для дробилок среднего размера с приводом 15-75 киловатт на гибком основании критической является граница зоны В/Г, составляющая 11.2 миллиметров в секунду среднеквадратического значения виброскорости. Для оборудования на жестком основании этот порог ниже - 7.1 миллиметров в секунду.
При достижении этого уровня вибрации дальнейшая эксплуатация недопустима и оборудование должно быть немедленно остановлено. Работа с превышением этого порога может привести к разрушению подшипников, повреждению ротора и другим серьезным авариям. Для крупных дробилок класса III на жестком фундаменте критическое значение может составлять до 11.2 миллиметров в секунду, а для гибкого - до 18 миллиметров в секунду.
При использовании современного портативного виброметра-балансировщика двухплоскостная балансировка ротора дробилки занимает от 2 до 4 часов. Это время включает подготовку оборудования, установку датчиков, выполнение измерений с пробными грузами, установку корректирующих грузов и контрольные измерения.
Время может увеличиться, если перед балансировкой требуется очистка ротора от налипшего материала, замена изношенных элементов или устранение других дефектов. В случае балансировки на специализированном станке с демонтажем ротора общее время работ может составить несколько дней с учетом транспортировки.
Качественно выполненная балансировка положительно влияет на работу дробилки. Снижение вибрации приводит к уменьшению динамических нагрузок на все узлы оборудования, что стабилизирует режим дробления. Ротор вращается более равномерно, обеспечивая стабильные условия контакта бил с материалом.
Это может привести к некоторому улучшению гранулометрического состава продукции за счет более равномерного дробления. Кроме того, снижается энергопотребление, так как меньше энергии расходуется на возбуждение вибрации. Продлевается срок службы подшипников и других узлов, сокращается количество внеплановых остановок.
Вибраторы инерционных грохотов действительно предназначены для создания вибрации, но они должны создавать контролируемую вибрацию определенных параметров. Дисбаланс вибратора приводит к появлению паразитных составляющих вибрации, которые не способствуют процессу грохочения, но создают дополнительные нагрузки на конструкцию.
Балансировка вибраторов проводится для обеспечения правильного направления и амплитуды колебаний короба грохота. При этом к вибраторам применяются менее жесткие требования по точности балансировки по сравнению с роторами дробилок, учитывая специфику их работы. Правильно сбалансированный вибратор обеспечивает эффективное грохочение при минимальных нагрузках на раму и фундамент.
