Влияние дисбаланса вентагрегата с виброизоляторами на потребляемую мощность
Решили с коллегами провести эксперимент и определить влияние дисбаланса на потребляемую мощность. В качестве подопытного был выбран вентилятор двухстороннего всаса на ременной передаче с виброизоляторами.
Мощность электродвигателя 5,5 кВт, частота вращения двигателя 3000 об/мин, частота вращения вентилятора 2800 об/мин. Измерения вибрации проводились на следующих опорах: опора 1 - электродвигатель со стороны крыльчатки обдува, опора 2 - электродвигатель со стороны шкива, опора 3 - подшипник вентилятора со стороны шкива, опора 4 - подшипник вентилятора со свободной стороны ротора. Направления измерений: В - вертикальное, П - поперечное, О - осевое.
С точки зрения сравнения полученных данных нас в большей степени интересуют данные измерения вибрации и активной мощности трех пусков - начальное состояние, промежуточный пуск с пробным грузом, окончательный пуск после балансировки.
Измерение 1. Начальная вибрация (СКЗ виброскорости, мм/с):
Измерение 2. Вибрация после (ошибочной) установки пробного груза (СКЗ виброскорости, мм/с):
Измерение 3. Вибрация после балансировки и устранения резонанса в осевом направлении (СКЗ виброскорости, мм/с):
В соответствии с ГОСТ 31350-2007 допуск 6,3 мм/с.
При всех пусках производилось измерение активной мощности электродвигателя прибором "СПЕКТР-01А" (ООО "КВАЛИТЕХ") с подключением в борно (см. фото выше). Результаты мягко говоря не порадовали.
Из графика видно, что даже при измерении 2 с сильным дисбалансом в десятки мм/с (сопровождающимся сильным посторонним шумом от вентилятора) потребление активной мощности не изменилось. При доскональном изучении графиков активной мощности не удалось отследить каких-либо изменений ее значения. Единственное изменение - улучшение плавности хода вала электродвигателя на 2-2,5% после балансировки.
Так в чем же причина отсутствия видимого уменьшения потребляемой мощности? Ведь на раскачивание агрегата и трение в подшипниках должна тратиться энергия. Вероятно, все дело в наличии виброизоляторов. Низкая жесткость опорной системы спсобствует высоким амплитудам вибрации даже при небольших дисбалансах, а повышенная податливость опор снижает трение в подшипниковых узлах.
В связи с этим, целесообразно повторить эксперимент на агрегатах с жесткой опорной системой, чем мы при возможности займемся.
По данной теме хочу поделиться своими впечатлениями о балансировке диска циркулярки.
Как то я был у одного скажем фермера, который купил станок для деревообработки, но столкнулся с тем, что при его работе была огромная вибрация. Пытаясь распустить бревно на доски, его рвало в ошметки, установка прыгала по двору, и в таком же духе прочее непотребство. В итоге он догадался про дисбаланс и каким то чудом нашел меня.
Перед балансировкой виброскорость на моторе была порядка 55 мм/с. При этом на пульте управления ток составлял примерно 9,5 Ампер. И так как установка реально прыгала по двору, то я сначала скинул ремни и чуть уравновесил диск в статике. Стало 21 мм/с и можно было продолжить в динамике. Заказчик оказался дотошным и с 7-го примерно пуска я загнал установку в 1,1-1,2 мм/с, он просил еще снизить, но дальше надо было уже 0,3 грамма ловить, а у меня в то время весы на такие мелкие грузики не были расчитаны. Так вот, отбалансировал я ему станок и он давай торговаться, мол грузы его, время потратил много и прочие аргументы. А я ему в ответ контраргумент - мол смотри, у тебя после балансировки вместо 9,5 Ампер стало 8,5 и стало быть пойдет экономия электричества и денежка которую он пытается недодать отобьется за счет экономии электроэнергии. Увидев, что на него это не очень произвело впечатление, говорю пойдем, проведем эксперимент. Включили установку, на амперметре 8,5 Ампер. Потом я снял самый большой груз, которым балансировал в статике, стало 9,1 Ампер. В итоге изумленный фермер отдал все о чем договаривались.