Cân bằng tĩnh và cân bằng động

Cân bằng tĩnh và cân bằng động (Static and Dynamic Balancing)
Khái niệm cân bằng động và cân bằng tĩnh
- Cân bằng tĩnh là cân bằng trên 1 mặt phẳng quay, có thể không cần đo pha, chỉ cần máy đo rung cầm tay là được. Khái niệm tĩnh ở đây không phải là đứng yên đâu, hồi trước người ta có làm như thế này: đặt trục lên 2 gối là 2 lưỡi dao để tìm vị trí nặng nhất. Nhưng bây giờ cho quay ở tốc độ cố định rồi đo, tính toán ra thôi.
- Cân bằng động là cân bằng từ 2 mặt phẳng quay trở lên. Về lý thuyết tính toán thì dùng ma trận hệ số ảnh hưởng.
Mất cân bằng của rotor là gì?
- Là hiện tượng rung động của rotor do lực ly tâm khi quay, nguyên nhân là sự không đồng nhất về vật liệu và hình dạng của rotor. Có thể hình dung như rotor dược gắn thêm hai khối lượng dôi dư tại hai mặt phẳng xử lý cân bằng. hoặc trọng tâm của rotor không nằm trên trục quay của nó.
Rotor trục cứng, rotor trục mềm là gì?
-Rotor trục cứng là những rotor không biến dạng khi thay đổi tốc độ quay và không vận hành tại tần số cộng hưởng của chúng.
can bang dong 300x225 Cân bằng tĩnh và cân bằng động
Rotor trục mềm là những rotor có biến dạng khi thay đổi tốc độ quay. Hay những rotor vận hành gần tần số cộng hưởng của chúng. Với những rotor này, khi cân bằng động cần phải quay chúng ở tốc độ cao gần với tốc độ làm việc của chúng

Ví dụ:

Cánh búa sống của trục nghiền khoai mì có thể xem là một loại rotor mềm. Khi vận hành đúng tốc độ thiết kế thì các cánh búa mới có thể bung ra hết để là việc, hoặc những lồng ly tâm dạng mỏng, khi làm việc đúng tốc độ có thể bị biến dạng.
Buly, bánh đà, rotor động cơ điện, quạt công nghiệp… là những rotor cứng.

Mặt phẳng xử lý cân bằng là gì?

-Là những mặt phẳng vuông góc với trục quay của rotor được tùy chọn phù hợp với kết cấu rotor. Trên những mặt phẳng này người ta xử lý cân bằng bằng cách thêm hoặc lấy ra bớt vật liệu.

Tại sao phải xử lý cân bằng động tại hai mặt phẳng?

-Trong cân bằng động phải xử lý cân bằng tại ít nhất hai mặt phẳng (vuông góc với tâm quay) vì như thế mới xử lý được mất cân bằng momen. Trong trường hợp rotor chỉ mất cân bằng tĩnh, hay rotor có chiều dài rất nhỏ so với đường kính, ta chỉ cần xử lý tại một mặt.

Máy cân bằng động hệ mềm, máy cân bằng động hệ cứng là gì ?

-Cách đây vài thập niên, khi máy cân bằng động được đưa vào sử dụng, các trục con lăn được gắn trên bệ có thể dịch chuyển tịnh tiến để đo mức độ chấn động nhằm đánh giá mất cân bằng. Các máy cân bằng động sử dụng nguyên lý trên được gọi là máy cân bằng động hệ mềm.
Với sự xuất hiện của kỹ thuật biến đổi năng lượng bằng thạch anh để đo lực, thì phương pháp trên không được dùng nữa. Những máy cân bằng động có các trục con lăn được gắn trên bệ cố định, sử dụng piezo hay những cảm biến lực khác để đo lực và xác định lượng mất cân bằng được gọi là máy cân bằng động hệ cứng.

Vì sao cần máy cân bằng động nhiều tốc độ ?

-Mỗi rotor có một cơ hệ khác nhau. Do đó cần phải cân bằng ở các tốc độ thích hợp sao cho tín hiệu cân bằng được rõ ràng nhất (ít nhiễu). Ngoài ra tùy theo khối lượng rotor, mức độ mất cân bằng và độ nhạy của máy cân bằng mà ta quyết định tốc độ cân. Đối với các chi tiết nặng, lượng mất cân bằng chưa biết trước nếu cân bằng tại một tốc độ ấn định có thể gây nguy hiểm thì phải cân bằng ở tốc độ thấp trước sau đó mới tốc độ cân bằng để xác định lượng mất bằng còn lại. Vì vậy yêu cầu máy cân bằng động phải có nhiều tốc độ.

Khi cân bằng động, có cần quay chi tiết đang được cân đạt tốc độ làm việc của nó?

-Chất lượng và độ nhạy của máy cân bằng quyết định tốc độ cân. Đối với máy cân bằng hệ cứng hiện đại, người ta có thể xác định lượng mất cân bằng ở tốc độ khá thấp.
Lượng mất cân bằng được tính theo đơn vị g.mm. Dựa vào ISO 1940 standard để xác định lượng mất cân bằng còn lại cho phép cho từng tốc độ làm việc của Rotor cứng.

Khi nào sử dụng máy cân bằng dẫn động bằng đai, các đăng (end-belt driver)?

-Tùy theo tải trọng động, tốc độ làm việc, phân cấp cân bằng của rotor mà quyết định sử dụng máy cân bằng động dẫn động bằng đai hay các đăng.
Đối với các chi có tải trọng động nhỏ, tốc độ làm việc và phân cấp cân bằng cao (Vd: Turbines, turbochargers, dao phay gỗ,…). Phải sử dụng máy cân bằng dẫn động bằng đai.
Đối với các chi tiết có tải trọng động lớn, tốc độ làm việc và phân cấp cân bằng thấp (Vd: Quạt công nghiệp, lồng ly tâm,…). Phải sử dụng máy cân bằng dẫn động bằng các đăng hay cơ cấu dẫn động khác.

Download Dynamic Balancing

Tin liên quan

Bình luận của bạn đọc

  1. Lê trung kiên nói

    Xin cho hỏi về xác định spectrum trong cân bằng động.
    Nếu trong biểu đồ spectrum làm sao có thể bít được đâu là 1X, 2X…nX hoặc 1/nX.
    Rất mong nhận hỗ trợ

    • Vinamain nói

      Để có spectrum bạn phải có máy đo có khả năng biểu diễn spectrum. (được chuyển đổi từ waveform sang bằng FFT)
      Để biết đâu 1X, 2X..bạn phải biết tốc độ quay của máy. 1Hz=60CPM, 1RPM=1CPM, 1X sẽ chính là tốc độ quay của máy. Máy thường cho bạn chuyển đổi tần số từ Hz qua Order (1X, 2X..)
      Bạn đọc thêm giáo trình chẩn đoán rung động của vinamain đã chia sẻ.

  2. nói

    Chào bạn,

    Minh hỏi hút. Minh có cái máy đo đa năng và phần mèm DASYLAB + Đầu đo gia tốc + Tốc độ.

    - Mình đang muốn cân bằng rotor, không biết có làm được khôg và bằng cách nào ?

    - Xin chỉ giáo ??

    - Liên hệ: Mr. Triều-0978 44 22 38
    email: trieu.vu@instec.vn

  3. Lê Trung Kiên nói

    Dear Anh Triều.
    Rất vui vì có thêm người nghiên cứu Vibration and Balancing.
    Thực ra, tôi chưa nhìn thất máy của anh, nên tôi chưa biết kiểu máy và cách sử dụng.
    Tuy nhiên, về cơ bản tôi xin hướng dẫn một ví dụ minh họa cho anh để anh làm thử:
    Cân bằng động luôn gồm 3 lần chạy.
    1. Lần chạy lấy thông số đầu tiên (lúc chưa đánh bất cứ gia trọng nào vào thiết bị quay).
    2. Sau khi anh xác định được giá trị rung động và góc (máy sẽ xuất ra cho anh sau khi chạy lần 1). Anh dựa vào các yếu tố vị trí đặt optical sensor (dầu dò quang-đầu dò tốc độ), loại đầu dò… anh xác định sơ bộ được vùng bị điểm nặng (heavy spot).
    Muốn giảm rung động ta đánh ngược 180 độ so với điểm nặng đó.
    Chạy lại để lấy thông số.
    3. SAu khi chạy lần 2. Dùng phương pháp vẽ vecto. Anh xác định được vecto ảnh hưởng giữa 02 lần chạy. Anh phải đưa vecto anhhui7o73ng đó về tâm (mong muốn giá trị rung là 0). Như vậy sẽ xác định đươc góc đánh và vị trí đánh gia trọng thật.
    Nhớ phải bỏ gia trọng thử ra nhé.

    Để nghiên cúu sâu anh cần phải tham khảo rất nhiều các tài liệu liên quan. Nếu anh muốn thêm các thông tin. Em sẽ reply bằng e-mail. Chúc anh thành công

  4. nói

    Dear anh Kiên!
    Tôi có 1 máy đo của SKF model CMAX44 có chức năng cân bằng động nhưng chưa biết sử dụng, hiện nay chỉ phục vụ công việc chẩn đoán thôi. Mong anh hướng dẫn chi tiết cho cách sử dụng để cân bằng động được tại hiện trường.
    Cám ơn anh nhiều.
    Mr.Sơn – 0913534930
    email: nsdnt@yahoo.com

    • Le Trung Kien nói

      Dear Anh Sơn.
      Hiện tại, tôi chưa thấy máy của anh ngoài thực tế. Nên tôi không rõ chức năng máy của anh có thể áp dụng được những gì.
      Anh có thể liên hệ trực tiếp SKF để lấy O&M (cái này nhà sản xuất có trách nhiệm với khách hàng sử dụng thiết bị đó).
      Anh có thể tham khảo catalog: http://www.skf.com/files/265131.pdf.
      Tôi có thể trả lời sơ bộ cho anh một số vấn đề sau:
      1. Theo tôi máy của anh chỉ đo được tối đa 02 kênh (độ rung). Nếu cân bằng động thì chỉ dùng cho 01 mặt phẳng (do chỉ có 01 ngõ lấy thông số rung, 01 ngõ lấy keyphasor).
      2. Máy của anh có một số chức năng data logger.
      3. Chức năng thu thập thông số rung động theo biểu đồ Bode.
      4. Chức năng cân bằng động.
      5. Kết nối cùng PC (phải mua thêm soft ware).
      Khi anh mua máy chỉ có cái máy không thôi, muốn sử dụng chức năng nào anh phải mua firmware cho từng chức năng đó.
      Nếu anh mong muốn nắm bắt rõ kiến thức cân bằng động. Anh có thể liên hệ trực tiếp theo địa chỉ sau:
      Công ty Nhiệt điện Phú Mỹ – TT. Tân Thành – Bà Rịa – Vũng Tàu.
      Email: phumy@evn.com.vn.
      Website: http://www.pmtp.com.vn.

  5. bachkhoa nói

    Chào các bạn! Về lĩnh vực cân bằng động, nếu tại TP. HCM thì CÂN BẰNG ĐỘNG BÁCH KHOA là trung tâm cân bằng động đầu tiên và uy tín nhất trong lĩnh vực này. Tính đến nay, trung tâm đã có thâm niên gần 20 năm nghiên cứu và hoạt động, xuất phát từ phòng thí nghiệm Cơ Học Ứng Dụng Đại Học Bách Khoa TP.HCM, các chuyên viên được trang bị kiến thức chuyên sâu về CBĐ, được đào tạo từ SChenck – CHLB Đức. luôn có giải pháp chống rung tốt nhất cho khách hàng.
    các bạn có thể ghé thăm Web của trung tâm để biết thêm chi tiết:
    bk-balancing.com

Phản hồi của bạn

Thư điện tử của bạn sẽ không được hiện thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

Bạn có thể sử dụng các thẻ HTML và các thuộc tính <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong> khi đăng bình luận.