В ДИАГНОСТИКЕ - www.vdiagnostike.ru

О точности балансировок.

Хотелось бы поговорить о балансировочных программах. Мне в моей практике приходилось иметь дело с американскими (CSI) и отечественными приборами. И когда я впервые делал балансировку отечественным прибором, столкнулся с тем, что пришлось делать 7(!) пусков при одной(!) балансировочной плоскости и четырёх измерительных точках. Анализируя свои действия, я заподозрил, что дело в программе, зашитой в прибор. И тут же придумал простую проверку. Суть её в том, что уравнение балансировки для одной плоскости и одной измерительной точки имеет только одно решение, которое теоретически приводит к снижению вибрации до строгого нуля. То есть, я забил в прибор одну плоскость и одну точку, после чего вручную ввёл первые пришедшие в голову значения вибрации на предварительном и пробном пусках и значение пробного груза. После этого осталось только глянуть на рассчитанную прибором остаточную вибрацию, чтобы утвердиться в своих подозрениях. Прибор показал значение, далёкое от нуля. Всё это я довёл до сведения фирмы-производителя и получил обещание всё исправить в кратчайший срок. Обещание было выполнено и программа на данном приборе стала работать, как на американских.
Через некоторое время мне пришлось делать балансировки двумя разными приборами этой же фирмы (тип один – последняя модель, заводские номера разные). И что вы думаете! Я опять столкнулся с тем, что расчёт на одном из приборов никак не согласовывался с моими прикидками (я давно знал балансируемый агрегат). Уже имея вышеописанный опыт, я сделал «на коленке» проверку и попросил заменить прибор. Мне принесли второй. На нём проверка дала чёткий ноль. Вот с ним я и закончил балансировку. И прикидки мои он полностью подтвердил.
Так что советую всем работающим с балансировочными программами (особенно отечественными) сделать эту проверку. Может, кто-то обнаружит причины своих неудач.
P.S. Умышленно не называю российские фирмы, чтобы не делать рекламу или антирекламу. Может, люди уже исправились.

Как говорится - доверяй, но проверяй! Мы параллельно по лимбу делаем, хоть и дольше, но вернее

Изложу, как я понимаю вопрос о программах, поднятый ДКВ в своем сообщении от 07.04.11 года на Сайте Грехова «О балансировочных программах».
1. Если количество корректирующих плоскостей совпадает с количеством измерительных точек (одна плоскость - одна точка, две плоскости - две точки), то количество уравнений совпадает с количеством неизвестных. В этих случаях прибор выдаст параметры расчетных балгрузов со 100% результатом (расчетная остаточная вибрация равна нулю).
Если количество измерительных точек превышает количество корректирующих плоскостей, то количество уравнений становиться больше, чем количество неизвестных. В этом случае для получения однозначного решения математики «впрягают» дополнительное условие и решают его методом наименьших квадратов (это еще Гаусс придумал).
Для балансировочных программ таким условием может быть следующее: вычислить расчетные балгрузы таким образом, чтобы во всех измерительных точках данного объекта остаточная расчетная вибрация была минимальной. Т.е. она будет разной, но на этом объекте минимально возможной в каждой конкретной точке. По этой причине расчетная эффективность такой балансировки будет меньше 100%.
Правильно ли я понял заданный вопрос?
2.Для повышения точности замеров с некоторых пор пользовался таким приемом. Балансировал ротор по двум корректирующим плоскостям и двум точкам. Но в приборе указывал не две, а, например, четыре измерительных точки. Прибор же не знал, что балансировщик по каждой точке проходит дважды. Правда, до сих пор не понял, кто кого обманывал. rotkiv

1.По поводу предложений Земли и ДКВ о структуре Сайта Грехова.
Поддерживаю предложение о публикации «охотничьих рассказов», можно организовать раздел «полезных советов». Вспомним, какова цель Сайта: узнать что-то новое для себя и поделиться опытом с другими по вопросам вибродиагностики, центровке, балансировке и теплодиагностике оборудования. Т.е. разобраться с четырьмя ведущими темами.
Поэтому предлагаем в каждом новом разделе так и продолжать. Допустим, администрация решила организовать раздел «Полезные советы» и там сразу четыре подраздела: вибродиагностика, балансировка, центровка, теплодиагностика. Тоже по другим разделам, но опять пристегивается четыре ведущих подраздела. На мой взгляд такой вариант более удобен для пользователей. Форум остается для обмена мнениями.
2.Полностью согласен с высказыванием ДКВ: «Как показывает мой опыт, примерно 50% вызовов "на балансировку" никакого отношения к ней не имеют». Балансировщику не обойтись без знания основ диагностики. По-моему мнению, автор может сам решить, в какой раздел поместить свое сообщение. В конце концов, если тема перехлестывается, то можно поместить такое сообщение в двух подразделах. Ну, а если пользователь окажется балансировщиком-кнопконажимателем, зачем ему копаться в диагностике? rotkiv

Уважаемый Rotkiv!
Я вопроса не задавал. Я лишь предложил способ проверки встроенных балансировочных программ. Можно и по двум плоскостям и двум точкам (да хоть сколько, лишь бы число плоскостей и точек совпадало), но по одной побыстрее. А что касается практики балансировки, я, чаще всего, независимо от числа плоскостей беру горизонтальные и вертикальные составляющие на каждой опоре и хотя бы одну осевую. Дело в том, что иногда бывает, что изменения вибрации в разных точках и направлениях непропорциональны, а то и вообще расходятся в разные стороны. Если это сразу не засечёшь, будут лишние пуски. Потом по ходу балансировки лишнее отбрасываю.

Снова обращаюсь к ДКВ. Вы пишете (от 07.04.11 года): «Я вопроса не задавал. Я лишь предложил способ проверки встроенных балансировочных программ». Тем не менее, загадки для меня были и остались до сих пор.
1.Вы пишете: «Анализируя свои действия, я заподозрил, что дело в программе, зашитой в прибор»
Не понятна причина Ваших подозрений.
2. Вы пишите: «…я забил в прибор одну плоскость и одну точку, после чего вручную ввёл первые пришедшие в голову значения вибрации на предварительном и пробном пусках и значение пробного груза. После этого осталось только глянуть на рассчитанную прибором остаточную вибрацию, чтобы утвердиться в своих подозрениях» Прибор показал значение, далёкое от нуля».
А какой результат Вы ожидали? Вы ожидали, что прибор в этом случае должен показать нуль?
3.Вы пишите: «… сделал «на коленке» проверку и попросил заменить прибор»
Откройте секрет методики проверки?
4.Далее Вы пишите: «Обещание было выполнено и программа на данном приборе стала работать, как на… (CSI).
В чем же была разница в программах использованных Вами приборов?
C уважением rotkiv

Хотелось бы узнать мнение и других форумчан на вопрос (08.04.11г):
«Для повышения точности замеров с некоторых пор пользовался таким приемом. Балансировал ротор по двум корректирующим плоскостям и двум точкам. Но в приборе указывал не две, а, например, четыре измерительных точки. Прибор же не знал, что балансировщик по каждой точке проходит дважды. Правда, до сих пор не понял, кто кого обманывал. rotkiv»

Уважаемый Rotkiv!
Отвечаю по порядку:
1.Я знал чувствительность балансируемого агрегата, поэтому после первого же пуска примерно представлял, что и куда нужно вешать. Прибор, которым я воспользовался, был новый (нулевой). Его расчёт занижал значение балансировочной массы. Мне просто не на что было грешить. Сначала-то я ему поверил! И мы с ним медленно пришли к результату, уже сложившемуся у меня в голове.
2.Ожидал я ноль, который и показывают некоторые приборы, в том числе и CSI.
3.Методика проверки изложена в предыдущих сообщениях. Всё сводится к решению системы уравнений с числом неизвестных равным числу уравнений.
В таких случаях решение единственное и дающее теоретический ноль (я имею в виду остаточную вибрацию).
4.Разница была в том, что при одних и тех же условиях (начальная вибрация, пробная масса и т.д.) приборы рассчитали разную массу балансировочного груза и, соответственно, разный остаток вибрации. Один из них дал желанный ноль. Вот с ним я и продолжил трудиться.
5.Что касается точности замера, по-моему, достаточно просто соблюдать простое правило: если на начальном этапе замер на точке достаточно стабилен (т.е. подшипники в порядке, ничего на роторе не болтается и т.д.), переключись в режим усреднения и тяни замер, пока величины амплитуды (или СКЗ) и фазы не установятся в неизменных значениях. Но и Ваш метод некриминален, я сам иногда после обхода агрегата перемеряю первую точку, на всякий случай.
С уважением, ДКВ.

Извините конечно я понимаю что разговор немножко не о том . Но моё личное мнение что большинство существующих балансировочных программ годятся только для самых простых случаев балансировки (оставшееся часть воообще никуда не годятся, да не обидятся на меня производители) . Т. е. на новых агрегатах с очень маленькой скоростью вращения и очень жестких фундаментах. По моему опыту данному условию удовлетворяют не более 50% агрегатов. Да ещё как помощь при многоплоскостной балансировке (в основном при наличии визуального блока). Таких программ я видел около десятка, более того две из них создались в нашей лаборатории с учётом наших замечаний и пожеланий. В лучшем случае их использовали при составлении отчётов и как дополнительную опцию при сложной балансировке турбоагрегатов.

Полностью согласен с polshevski. «…большинство существующих балансировочных программ годятся только для самых простых случаев балансировки». По моим оценкам не менее 30% объектов оказывались мудреными. К ним можно отнести и нелинейные объекты, т.е. те, у которых коэффициент влияния не есть постоянная величина. Т.е. у них Квл на все точки не зависят от массы и положения реального дисбаланса. Консультировался с Таракановым В.М. (Диамех).
Пришел к неприятному выводу, что все балансировочные программы разработаны для линейных объектов. Для балансировки нелинейных объектов приборами, предназначенными для линейных, требуется другая методика балансировки. А именно, выполняется не одна, а две-три балансировки: грубо-оценочная и уточненные. При подборе пробных грузов последующих балансировок должны учитываться результаты предыдущих. По шаговое приближение к истине. Однако это отдельная тема.
На наш взгляд, пример из практики polshevski (от 12.11.10 года «Вибродиагностика для новичка») с мельничным вентилятором редкий случай нелинейного объекта с релейной характеристикой.
Polshevski, что такое визуальный блок? rotkiv

Я соглашусь, но только с тем, что всё-таки не о всех программах речь. Всё зависит от пользователя. То, что все балансировочные калькуляторы построены на предположении абсолютной линейности балансируемого агрегата, не секрет, но это вовсе не говорит о их негодности для сложных случаев. Нужно лишь, чтобы линейные уравнения решались тоже линейно. То есть, о чём я и начал эту тему. Немного позже (сейчас текучка заела) я напишу про то, как балансируется нелинейный (очень нелинейный!) агрегат (а причина нелинейности - нежёсткий фундамент) и именно с помощью балансировочного калькулятора. Кроме того, я бы мечтал всё время работать "на новых агрегатах с очень маленькой скоростью вращения и очень жестких фундаментах". Увы, чаще всего в металлургии приходится иметь дело со старыми изношенными разбитыми агрегатами, из которых хотят выжать "ну, ещё чуть-чуть".

Балансировка на нежёстком фундаменте.

Как-то раз меня вызвали на балансировку дымососа Д-20. Он стоял в системе «мокрой» газоочистки, и его до этой поры по необходимости балансировали эксплуатационники «по риске». В данном случае они от такого способа отказались из-за очень высокого уровня вибрации. Действительно, первый обмер агрегата дал следующие результаты по первой гармонике:

3Н – 345мкм/158°;
3V – 234мкм/222°;
4Н – 1091мкм/120°;
4V – 1767мкм/86°;
где 3 и 4 – опоры ротора со стороны муфты и рабочего колеса соответственно;
Н и V – горизонтальное и вертикальное направления измерения.

Ориентируясь на данные по аналогичным агрегатам в других цехах, я сделал вывод о неуравновешенности рабочего колеса и вероятном ослаблении опорной части (соотношение горизонтальной и вертикальной составляющих со стороны колеса). Для балансировки таких агрегатов я обычно использую замер по горизонтали со стороны колеса с контролем остальных точек. И здесь я не стал отходить от своей привычки. Далее я приведу данные только по двум точкам – 4Н и 4V, как наиболее интересные.
По предварительному замеру на точке 4Н по аналогии с другими агрегатами следовало вешать груз массой примерно 1,2кг. Но на такое я не решился из-за сомнений по жёсткости агрегата и повесил для начала груз массой 110г на угол 144°. Получилось вот что:

4Н – 993мкм/129°;
4V – 1302мкм/96°;
и расчёт показал, что необходимо повесить дополнительно 262г на 187°. Я повесил на этот же угол 275г (из имеющихся под рукой грузов). Результат:

4Н – 424мкм/111°;
4V – 733мкм/79°;
расчёт – дополнительно 255г на 152°. Вешаю 235г на 153°. Результат:

4Н – 362мкм/42°;
4V – 620мкм/18°;
расчёт – дополнительно 197г на 39°. Вешаю 224г на 39°. Результат (внимание – фазы!):

4Н – 434мкм/235°;
4V – 672мкм/217°;
расчёт – дополнительно 119г на 227°. Вешаю 120г на 226°. И, наконец, получаю:

4Н – 9,63мкм/300°;
4V – 39,3мкм/302°;

Паспортный допуск на данный агрегат – 70мкм, так что результат вполне удовлетворительный.
По результатам данной балансировки была дана рекомендация на скорейший ремонт фундамента, а для себя я построил график жёсткости данного агрегата. Для простоты я представил его в виде ломаной с точкой перелома в районе 400мкм. В дальнейшем мне ещё несколько раз пришлось балансировать этот агрегат, пока его не вывели из эксплуатации в ремонт, в процессе которого перезалили фундамент. Сразу скажу, что после этого ремонта всё пришло в норму, и в дальнейшем у меня проблем на этом дымососе не было.
А вот пример использования полученных данных.
На начальном запуске получено (привожу для простоты только данные по точке 4Н):

1121мкм/256° и расчёт по характеристике жёсткости (до 400мкм один коэффициент влияния, ниже 400мкм – другой) дал груз 421г на 296°; установлен груз 420г на тот же угол. Результат:

253мкм/273° и расчётный по программе дополнительный груз 130г на 318°. Но по характеристике получился 70г на 263°, что и было установлено. Результат – 7,26мкм/212°. Остальные точки дали не более 25мкм. Вполне прилично.
Также до ремонта проходили и другие балансировки на этом агрегате. Я всегда укладывался в три пуска.
Как видно, балансировочная программа на нежёстком агрегате вовсе не лишняя. Если, конечно, не нажимать бездумно кнопки.

Как раз показательный случай При векторной балансировке вы бы сразу, после пробного груза, увидели что понадобится около 0,5кг примерно в 150-170 градусов, а вы поставили почти килограмм по всему диску (притом что суммарный груз получился 480гр в 159градусов). Кстати любые груза снижают надёжность работы механизма. Поэтому их количество нужно по возможности минимизировать. Мой совет осваиваете ручной способ, это будет экономить ваше время, и вы будете лучше понимать процессы происходящие во время балансировки.
Визуальный блок, это обычный балансировочный круг на котором показываются вектора, и можно просто мышью менять массу и угол установленных грузов, при многоплоскостной балансировке достаточно удобно.

Уважаемый polshevski!
Спасибо за совет. Ручной способ мне как-то за три десятка лет работы поднадоел. Ручным способом у меня почему-то получилось где-то ближе к 190 градусам (программа-то тоже считает векторы!). Так что я бы всё равно не попал. Это во-первых. Во-вторых, я дал описание, как получить характеристику агрегата, а затем её использовать. В третьих, если всё так замечательно у вас получается "на коленке", какие же проблемы на нелинейных агрегатах? В-четвёртых, я же не говорю, что из колеса надо делать "ёжика". Периодически грузы срезаются. А именно те, что оказываются ближе к предполагаемому месту установки пробных и расчётных. Иногда даже специально проводится операция "раздевания" ротора. Все грузы срезаются, вешается эквивалентный и при необходимости ротор добалансируется.

Совершенно согласен с Вами, что рисование векторов способствует лучшему пониманию процесса. А вот насчёт экономии времени - извините, не соглашусь. Или один раз бездумно ткнуть кнопку и получить результат (мысленно представляя себе векторные треугольники), или сидеть и вычерчивать эти треугольники на миллиметровке. Да ещё, не дай Бог, ошибёшься... Конечно, программа должна работать без ошибок (возвращаясь к теме).

Вопрос для ДКВ.
Вы пишите: повесил для начала груз массой 110г на угол 144°. Получилось вот что:
4Н – 993мкм/129°;
4V – 1302мкм/96°;
и расчёт показал, что необходимо повесить дополнительно 262г на 187°.
Какая конфигурация была заложена в прибор перед балансировкой?
1. Одна плоскость - одна точка (4Н) или
2. Одна плоскость - две точки (4Н, 4V) или
3. Одна плоскость – четыре точки (4Н, 4V, 3Н, 3V) ?
При какой конфигурации получены приведенные в Вашем сообщении результаты?
Polshevski, Вы пишите: Визуальный блок, это обычный балансировочный круг на котором показываются вектора, и можно просто мышью менять массу и угол установленных грузов, при многоплоскостной балансировке достаточно удобно.
Этот блок встроен в программу прибора? Что за прибор?
rotkiv

Я не совсем понял по какому принципу был построен график жесткости. Я сам давно занимаюсь проблемой нежестких конструкций. И как правило работаю в разъезде, где заранее знать чуствительность сложно и как правило второй раз не приезжаешь на тот же агрегат. И у меня немного другой способ балансировки подобных агрегатов. Суть том что вначале устанавливается на механизм необходимая масса , потом выставляется угол. Более подробно я напишу попоже с конкретными примерами
Визуальный блок есть в "Диаманте" , но он не очень удобный. Тот которым я пользовался это разработка наших програмистов, к сожелению с уходом людей программы перестают работать

Необходимо сделать небольшое, но существенное дополнение. Как я уже писал, на первых пусках я делаю замер не менее, чем в 4-х точках независимо от числа балансировочных плоскостей. Так же я поступил и на этот раз. И получил следующее для вертикального направления на опоре ротора со стороны муфты:

1.Предварительный пуск – 234мкм/222°.
2.С первым пробным грузом – 274мкм/272°.

Очевидно, никакими 0,5кг/160° тут и не пахнет. Извиняюсь, что сразу не указал. Давно дело было, семь лет прошло. Вот записи ещё раз поднял и увидел, что меня тогда смутило. Конкретный агрегат, повторяю, я видел впервые.

Расчёты делались, естественно, по всем четырём точкам.

А график строился просто. От пуска к пуску расчитывался коэффициент влияния, и по нему в координатах "возмущающая сила - виброперемещение" построены прямые для каждой пары пусков. Полученная ломаная апроксимирована двумя прямыми с изломом в районе 400мкм.

Размещаю следующее сообщение по просьбе rotkiv:

В своих сообщениях от 13.04.11 и от 15.04.11 года ДКВ привел данные по балансировке дымососа Д20, как нелинейного объекта. По этим данным можно вычислить коэффициенты влияния (Квл). В таблице №1 собраны значения Квл для точки 4H при разных пробных грузах, приведенных в сообщении.

Таблица №1



Из таблицы №1 видно, что коэффициенты влияния не является постоянной величиной. Среднее значение первых двух равно 1.93(124) микрон на грамм пробного груза, а последних двух уже в полтора раза выше 3.55(188). Т.е. имеем дело с нелинейным объектом. Очевидно, что на «графике жёсткости данного агрегата» есть и точка перелома.

Далее, сложив все пробные грузы, получаем:

110(144) + 275(187) + 235(153) + 224(39) + 120(226) = 517.72(158.17) ампл (фаза)

Поскольку остаточная вибрация получилась незначительной, можно принять, что исходный дисбаланс был равен 517(158+180)= 517(338), т.е. 517 грамм на угол 338 градусов.
Жаль, что не все параметры указанной балансировки сохранились. Можно было бы на базе этого практического примера создать наглядное пособие для освоения одного из методов балансировки нелинейных объектов «линейными» приборами.
Rotkiv

Есть простая online балансировочная программа

Программа, действительно, простая. Но, во-первых, не всегда есть возможность, находясь на объекте, выйти в интернет (бывает, что и мобильной связи нет), во-вторых, программа слишком проста. Мало измерительных точек (бывало, что при одной плоскости их надо было до пяти!).