Cân Bằng Động

Cân bằng động

Mất cân bằng là một nguyên nhân gây rung thông dụng nhất trong các máy quay. Một rô to bị mất cân bằng do sự phân bố khối lượng không đều quanh tâm quay gây ra rung động, rung động sinh ra do thành phần khối lượng mất cân bằng và gia tốc quay hướng kính tạo ra lực ly tâm. Do khối lượng lệch tâm quay nên lực ly tâm cũng quay và luôn đẩy rô to theo hướng của lực. Rung động sinh ra từ lực ly tâm sẽ được truyền tới ổ đỡ rô to, và mọi điểm trên ổ đỡ đều phải chịu lực ly tâm này tác dụng lên qua mỗi vòng quay của trục. Đó là một yếu tố rất quan trọng được cân nhắc trong việc thiết kế máy, đặc biệt với những máy làm việc ở tốc độ cao và có độ tin cậy trong dây chuyền. Cân bằng các rô to sẽ giảm thiểu lực tác dụng lên ổ đỡ và tránh các hư hỏng do mỏi, từ đó tăng tuổi thọ làm việc của máy.

Cân bằng là quá trình loại bỏ trạng thái phân bố khối lượng không đều quanh tâm quay của rô to (làm cho khối lượng phân bố đều quay tâm quay), do đó giảm thiểu tối đa lực ly tâm tác dụng lên ổ đỡ rô to. Quy trình cân bằng được thực hiện bằng việc đo đạc, gắn thử, tính toán, và bù/bỏ khối lượng trên rô to để làm cho rô to cân bằng. Việc bù/bỏ khối lượng được thực hiện bằng các nguyên công hàn/cắt, mài.

Cân bằng tại hiện trường là việc cân bằng được thực hiện với một rô to được lắp nguyên trạng thái làm việc (không cần tháo rời) và tại tốc độ làm việc. Nguyên lý cơ bản là phương pháp hệ số ảnh hưởng. Ưu điểm của cân bằng tại hiện trường là: (1) tiết kiệm chi phí và thời gian do không phải tháo rời rô to và vận chuyển tới nơi khác (2) vồn đầu tư thấp (thiết bị cân bằng cầm tay) (3) có thể xác định và bù được những thay đổi trong quá trình vận hành (như ảnh hưởng nhiệt, lực ly tâm, sai số lắp ráp, …) (4) cân bằng mọi loại rô to với khối lượng và kích cỡ khác nhau.

Cân bằng trên máy chuyên dụng (hay cân bằng tại xưởng) là giải pháp kinh tế và thực tế đối với các rô to được chế tạo mới (đặc biệt với số lượng lớn) hoặc được tháo rời trong quá trình sửa chữa/phục hồi. Chúng tôi có những mãy cân bằng động có thể mang tới tận nhà máy của khách hàng để thực hiện cân bằng riêng các rô to, đặc biệt là những rô to lớn như tua bin, máy phát, …

Quy trình cân bằng

(1) Thực hiện phân tích rung động để xác định xem rung động sinh ra do mất cân bằng hay các nguyên nhân khác (như lỗi khớp nối, rơ lỏng, lỗi ổ bi, …).

Phân tích rung động được thực hiện trước và sau khi cân bằng nên có thể thấy rõ mức rung giảm do việc cân bằng.

(2) Chọn đại lượng đo

Vận tốc là đại lượng thường được chọn nhất. Gia tốc được chọn khi vùng tần số thấp nổi trội hoặc nhiễu. Chuyển vị được chọn để tránh vùng nhiễu ở tần số cao hoặc khi sử dụng các đầu đo không tiếp xúc.

(3) Xác định chất lượng cân bằng

Dựa vào ISO 1940 (với cân bằng tại xưởng) và các tiêu chuẩn rung động (như ISO 10816, ISO 1979) với cân bằng tại hiện trường.

(4) Chọn các khối lượng thử

(5) Cân bằng một mặt phẳng

(6) Cân bằng hai mặt phẳng

(7) Đo đánh giá để xác định khối lượng thử có cho kết quả thích hợp cho việc tính toán cân bằng hay không.

(8) Báo cáo

Sau mỗi lần cân bằng, báo cáo sẽ giúp cho việc thực hiện cân bằng cho máy đó các lần tiếp theo nhanh hơn và tiết kiệm thời gian hơn.