Firmy produkcyjne nie mogą pozwolić sobie na zastój spowodowany poważną awarią sprzętu. Taka może się zdarzyć, gdy zaniedba się diagnostykę silników elektrycznych lub nie zauważy powstającego problemu. Jednym z sygnałów, że silnik wymaga konserwacji, jest ciągłe i nieustające drganie, które może świadczyć o tym, iż niektóre części zostały poluzowane. Wibracyjnego odgłosu nie można bagatelizować, bo zazwyczaj oznacza on problem. Brak diagnostyki i naprawy może powodować poważne awarie urządzenia. Jak prawidłowo przeprowadzić wyważanie wirników?
Czym są wirniki silników elektrycznych
Wirnik jest jednym z podzespołów maszyny lub mechanizmu. W czasie pracy wiruje wokół własnej osi. Wirnik posiada żłobienia, w których znajduje się uzwojenia. Końce uzwojenia połączone są z pierścieniem ślizgowym. Ruch obrotowy zasila maszyny takie jak pompy, sprężarki, wentylatory, silniki elektryczne, dmuchawy.
Kiedy wirnik nie jest właściwie wyważony?
Od poprawnej pracy wirnika silników elektrycznych, a zwłaszcza takich, które obracają się z bardzo dużą szybkością, może zależeć poprawna praca wszystkich podzespołów. Właściwe wyważanie wirników jest jednym z ważnych etapów diagnostyki i konserwacji silników elektrycznych.
Wirniki występują w wielu maszynach przemysłowych, takich jak prądnice, generatory, sprężarki, czy wentylatory, a ich uszkodzenie może doprowadzić do awarii całego systemu. Niewłaściwe rozłożenie punktów wirujących względem osi obrotowej, może powodować dużą siłę odśrodkową w łożyskach, a to z kolei przyczynia się do natężonych i niepożądanych wibracji.
Wzrost niekontrolowanych drgań wpływa na żywotność łożysk, które szybciej ulegają wypaczaniu, a to negatywne działanie może wpłynąć na pojawienie się groźnej dla silnika awarii, np. uszkodzenie wału wirnika. Wirnik to jedna z najważniejszych części silnika, dlatego trzeba szczególnie dbać o ten element przez jego regularne czyszczenie. Już przy samym montażu urządzenia, wirnik trzeba odpowiednio wyważyć, aby działał on sprawnie w maszynie.
Wirniki obracają się bardzo dużą szybkością, dlatego nawet niewielkie odchylenia od normy w ich wyważeniu mogą prowadzić do destabilizacji całego systemu. Pierwsze błędy mogą pojawić się już przy montażu części maszyn. Problem drgań może być także konsekwencją niedopatrzeń produkcyjnych. Dlatego ważne jest, aby korzystać z profesjonalnego sprzętu, takiego jak wyważarki.
Rodzaje i sposoby na wyważanie wirników
Nieodpowiednio wyważone wirniki mogą skrócić czas eksploatacji danego urządzenia nawet kilkukrotnie, co następnie ma swoje przełożenie w przerwaniu produkcji. Przestój w produkcji oraz naprawa zepsutych komponentów generuje straty materialne.
Jednym sposobem na to, aby sprawdzić poprawność działania, jest korzystanie z profesjonalnych urządzeń do wyważania. Takim sprzętem dysponują firmy, które zajmują się właściwym wyważeniem maszyn. Pierwszym krokiem jest analiza, która pozwala na dokładne określenie położenia komponentu. Pozwala ona także na dobranie odpowiedniego typu wyważarki: pionowej lub poziomej. Do silnika zazwyczaj używa się tej poziomej.
Można wyróżnić kilka rodzajów niewyważenia:
- • Niewyważenie dynamiczne – o takim rodzaju mówimy wtedy, gdy oś masy nie jest spójna z osią obrotową. Niewyważenie dynamiczne jest wtedy, gdy główna oś jest przesunięta względem osi wału i nie przecina jej.
- • Niewyważenie statyczne – główna oś przemieszcza się tylko równolegle po osi wału.
- • Niewyważenie quasi-statyczne – główna oś bezwładności przecina się z osią poza środkiem ciężkości. Wartości sił reakcji są w fazie przeciwnej.
- • Niewyważenie momentowe – o takim niewyważeniu mówimy wtedy, gdy główna oś przecina oś wału w środku ciężkości.
Do korekcji maszyn stosuje się różne rodzaje wyważania, które mają naprawić zaistniały problem w wirnikach.
- • Wyważanie jednopłaszczyznowe - stosuje się przede wszystkim do wirników w kształcie tarczowym. Takie wyważanie wirników można używać, gdy maszyna jest statyczna lub jest w ruchu.
- • Wyważanie dynamiczne (dwupłaszczyznowe) - przy tym rodzaju wyważania konieczne jest wprowadzenie maszyny w ruch, gdyż tylko tym sposobem można skorygować nieprawidłowy rozkład masy urządzenia. Wykonanie takiego wyważenia wymaga ustalenia dwóch płaszczyzn korekty. Wyważanie dynamiczne jest jednym z najczęściej stosowanych w przedsiębiorstwach.
- • Wyważanie wielopłaszczyznowe - stosowane jest w wałach giętkich, przy których działające siły odśrodkowe mogą powodować jego wygięcie.
Jak zapobiegać uszkodzeniom maszyn?
Wyważanie wirników trzeba stosować zaraz przy instalacji maszyny, w trakcie jej eksploatacji oraz w trakcie konserwacji silnika. Ponadto ważne jest, aby stale dokonywać czynności konserwacyjnych i serwisowych, które usprawnią pracę i w porę pozwolą wykryć ewentualne błędy.
Wyważanie wirników powinno być sposobem na uniknięcie poważnych błędów, a nie ostatnią deską ratunku, gdy już silniki elektryczne będą wykazywały zbyt dużą częstotliwość drgań. Maszyny należy utrzymywać w dobrej kondycji poprzez oczyszczenie ich z zabrudzeń, kontrolowanie jakości uzwojeń oraz przewodów, a także systematyczną wymianę olejów i smarów. Z pozoru nieszkodliwe zabrudzenia także niekorzystnie wpływają na pracę wirników, dlatego poszczególne komponenty maszyn powinny być regularnie czyszczone. Smary i oleje powinno nakładać się na łożyska nawet kilka razy w miesiącu, by nie doszło do tarć. Przy tym nie można zapominać, że systematyczne wyważanie wirników silnika będzie wydłużało pracę maszyny.