4. Требования к измерительным приборам и пакетам программ для балансировки машин в условиях эксплуатации

В связи с развитием вычислительной техники происходит стремительное усовершенствование как средств измерения, так и возможностей обработки результатов измерений и расчета. Большинство современных приборов для измерения имеют встроенные обрабатывающие программы. Более того, происходит прямое взаимное проникновение этих ранее автономных элементов. Поэтому в данном разделе мы приведем требования как специфические для приборов и пакетов программ, так и те, которые могут быть реализованы только при управлении процессом измерения и балансировки в целом со стороны "думающей" программы.

Как уже указывалось, балансировка является очень сложным технологическим процессом. Цена каждого пуска машины очень велика. Балансировка производится целой бригадой, т.е. на проводящего ее ложатся и административные, и морально-психологические нагрузки. При проведении балансировки нормальным является острый дефицит времени. Очень часто при проведении балансировки выявляются дефекты сборки машины. Поэтому основным требованием к измерительной аппаратуре и анализирующе-расчетной части является максимальная разгрузка пользователя в процессе проведения балансировки. У него и так хватает головной боли.

Для выполнения этого требования необходимо выполнить ряд условий:

Требования к средствам измерения.

• Максимально возможная точность измерения параметров вибрации. Требуемая точность должна быть не хуже +10% по амплитуде и +5 градусов по фазе. Это позволяет проводить балансировку за минимальное количество пусков машины. Для повышения точности измерений необходим контроль сигнала с датчика оборотов.

• Максимальная автоматизация процесса измерения. Прибор должен автоматически выбирать режимы обработки поступающей информации (коэффициент усиления, рабочий диапазон частот). Желательна автоматическая статистическая обработка результатов измерения с целью определения достоверности этих результатов. При наличии автоматизации существенно уменьшается вероятность ошибки при измерении.

• Простота в обращении и надежность. Пригодность аппаратуры для работы в производственных условиях.

Кроме того, желательно, чтобы используемые при балансировке средства измерения позволяли проводить вспомогательные измерения, которые могут упростить процесс балансировки. К таким измерениям относится, в первую очередь, спектральный анализ вибрации, используемый при обосновании необходимости проведения балансировки и при идентификации дефектов машины. Существенную помощь при обнаружении резонансов машины, которые могут сильно затруднить определение параметров вибрации на частоте вращения, может оказать возможность измерения амплитудно-частотной и фазо-частотной характеристик машины в процессе ее остановки (выбега).

Требования к средствам анализа данных и расчета.

• Возможность балансировки машины любой конфигурации. Расчетная система должна позволять проводить балансировку машины с любым количеством контрольных точек, плоскостей установки масс и режимов работы. Необходимо рассчитывать величины балансировочных масс при условии оставления пробных масс в ряде плоскостей установки. Последний случай встречается достаточно часто при установке масс при помощи сварки, а также при балансировке при помощи выборки материала ротора.

• Анализ поступающей измерительной информации. Этот анализ должен выявлять возможные ошибки пользователя при измерении и установке масс. При анализе возможно определение ряда дефектов машины, как препятствующих проведению балансировки, так и не препятствующих этому. Анализ должен указывать оптимальную последовательность действий при проведении балансировки, например, возможность проведения подбалансировки по имеющимся данным.

• Расчетная оценка величины вибрации. Весьма существенную помощь при проведении балансировки оказывает расчет возможной величины вибрации при установке рассчитанных балансировочных масс. Это позволяет прервать процесс последовательной установки пробных масс при достижении требуемого эффекта. При этом нет необходимости устанавливать последующие пробные массы, проводить пуски машины и измерения параметров вибрации с этими массами.

Экономия времени и средств от каждого "сэкономленного" пуска может достигать 20% и более от времени, необходимого для балансировки с установкой пробных масс во всех плоскостях установки.

Помимо этих основных требований, необходимо, чтобы в расчетной системе имелось максимальное количество вспомогательных блоков, позволяющих быстро и точно провести вспомогательные расчеты необходимых величин, например, величин пробных масс, провести распределение массы по возможным местам установки, оценить величину остаточного дисбаланса и т.д.

Кроме того, желательно, чтобы расчетная система помогала формировать отчетные материалы по проделанной работе.

Следует отметить, что при проведении балансировки машины в условиях эксплуатации весьма существенным фактором является опыт пользователя. Он позволяет достаточно быстро и точно определить большинство причин, мешающих балансировке. Тем не менее, ошибки при проведении измерений, установке масс совершают даже самые опытные балансировщики, а стоимость (в том числе в денежном выражении) таких ошибок достаточно велика. Это необходимо учитывать при выборе комплекта аппаратуры и пакета анализирующих и расчетных программ.