Chuyển đến nội dung chính

Chìa khóa để thực hiện cân bằng động thành công


Rung động là một trong những tác động nguy hại trong môi trường công nghiệp. Rung động không chỉ giảm tuổi thọ thiết bị mà còn có thể ảnh hưởng lớn đến chất lượng sản phẩm hay độ tin cậy của quá trình sản xuất. Ngoài vấn đề về chất lượng và hiệu suất, rung động còn tiêu tốn tiền. Bạn phải trả cho năng lượng mà gây ra rung lắc thiết bị của bạn.

Các lực được tạo ra bởi sự mất cân bằng là một trong những nguồn phổ biến nhất của rung động mà ta gặp phải ở môi trường làm việc với thiết bị quay. Việc cân bằng là một trong những hoạt động khắc phục phổ biến nhất được yêu cầu để giải quyết vấn đề về rung động. 

7 bước kiểm tra trước khi cân bằng để đảm bảo công việc cân bằng được thuận lợi:

1. Quan sát trước khi tiến hành

Việc kiểm tra quạt bằng mắt thường trước khi thực hiện cân bằng rất quan trọng. Bạn cần tìm kiếm những dấu hiệu như cánh quạt bị cọ sát hay chân cánh bị nứt. Nếu phát hiện các vấn đề này, bạn nên sửa chữa chúng trước khi tiến hành cân bằng. Điều này không chỉ giúp thiết bị hoạt động tốt hơn mà còn tiết kiệm thời gian cho bạn.

Một ví dụ xảy ra cách đây nhiều năm tại khu vực Geysers Geothermal ở miền bắc California, khi nhóm bảo dưỡng kiểm tra một quạt tháp làm mát có 5 cánh, bị rung động mạnh. Quạt vẫn đang chạy, vì vậy họ không kiểm tra bằng mắt (mặc dù có thể sử dụng Đèn stroboscopic (đèn ánh sáng hoạt nghiệm) giúp “đóng băng” chuyển động để phát hiện vấn đề). Sau khi phân tích dữ liệu rung động, họ phát hiện rằng quạt không chỉ rung ở tốc độ hoạt động mà còn rung mạnh ở các tần số gấp 5 và 20 lần tốc độ vận hành. Không rõ nguyên nhân gây ra rung động này, họ quyết định dừng quạt và kiểm tra kỹ hơn.

Khi kiểm tra, họ phát hiện một vết nứt trên chân quạt, bắt nguồn từ cạnh trước của cánh quạt và kéo dài theo chiều dọc. Quạt có 4 bộ phận cấu thành nằm trong dòng khí, được hỗ trợ bởi hộp số. Sự nén khí giữa các thanh đỡ và cánh quạt đã tạo ra rung động mạnh gấp 20 lần tốc độ quay của quạt. Chỉ vài tháng trước đó, một hộp quạt làm mát khác đã bị hư hỏng nghiêm trọng do hỏng hub của cánh quạt.

Đèn stroboscopic giúp “đóng băng” chuyển động để phát hiện vấn đề
-----------------------------------------------------
Nói thêm:

NGUYÊN NHÂN GÂY MẤT CÂN BẰNG
Sai số gia công
·Sai số trong lắp đặt giữa phần cân bằng và trục của quạt thông gió.
·Sự biến dạng của lực ly tâm.
·Độ võng của cánh
·Nứt cánh
·Sơn hay phủ bề mặt không phù hợp.
·Ứng suất từ các mối hàn ở đĩa rotor.
Mất cân bằng do vận hành
·Sự đóng cáu cặn trên đĩa rotor.
·Sự ăn mòn cục bộ.
·Sự mài mòn từng điểm nhỏ.
·Sự biến dạng nhiệt.
·Sự mài mòn bởi các hạt rắn.
·Mất cân bằng từng điểm nhỏ.
·Sự kết hợp của lưu chất và hạt rắn ở vỏ hub.
Các lỗi do lắp đặt
·Lỗi do lắp cánh dọc trục bị sai.
·Lắp hub với trục bị lỏng hay lệch.
·Trục bị cong
·Mất cân bằng trên puly dây đai truyền động.
Mất cân bằng do sửa chữa
·Thiếu khối lượng cân bằng.
·Mất cân bằng coupling
·Sơn hay phủ không phù hợp.
·Lớp phủ bị bóc, tróc ra.
-----------------------------------------------------

2. Thực hiện phân tích rung động trước khi cân bằng

Nghe có vẻ hiển nhiên, nhưng việc phân tích rung động trước khi tiến hành cân bằng là bước cực kỳ quan trọng. Nó giúp bạn xác định chắc chắn rằng nguyên nhân rung động là do mất cân bằng chứ không phải do các lỗi khác. Ví dụ, nếu quạt bị lệch tâm (misalignment) giữa pulley và trục hoặc bị sai lệch trong căn chỉnh, thì dù bạn có cân bằng kỹ đến đâu, rung động vẫn sẽ không hết.

Có một trường hợp điển hình ở Seattle: một kỹ thuật viên đã phân tích phổ rung (spectrum) trước khi cân bằng và nhận thấy rằng quạt thực ra không bị mất cân bằng, mà là bị lệch tâm. Tuy nhiên, khách hàng vẫn khẳng định rằng quạt bị mất cân bằng do chính họ mới lắp quạt và motor. Để chứng minh, kỹ thuật viên đã dùng hệ thống cân chỉnh laser để kiểm tra và điều chỉnh lại căn chỉnh. Sau khi điều chỉnh xong, quạt chạy êm và không cần phải cân bằng thêm nữa.

👉 Bài học rút ra là: luôn luôn phân tích rung động trước khi cân bằng, để tránh làm sai hướng và mất thời gian.

3. Khởi động và dừng thiết bị

Trước khi tiến hành cân bằng, bạn cần khởi động và dừng thiết bị để kiểm tra điều kiện hoạt động của nó. Điều này rất quan trọng vì bạn phải hiểu cách rotor vận hành trong thực tế. Nếu có thể, bạn nên dừng máy hoặc cho máy chạy thử và kiểm tra kết quả qua các đồ thị như Bode, Nyquist hoặc Cascade Spectrum. Điều này giúp bạn xác định các khu vực có thể gặp vấn đề, chẳng hạn như khi rotor chạy trong trạng thái cộng hưởng, gây ra rung động mạnh.

Có một trường hợp ở Nevada, một kỹ thuật viên mới trong ngành quạt đã mất khoảng một tuần để cân bằng một cái quạt nhưng không thành công. Điều này dễ hiểu vì anh ấy còn thiếu kinh nghiệm về rung động. Một phần quan trọng trong quá trình cân bằng là phải thực hiện lấy biểu đồ Bode khi quạt khởi động và dừng lại (coast down).

Trong trường hợp này, vấn đề không chỉ là quạt bị mất cân bằng, mà còn là rotor chạy ở tốc độ vận hành bị tác động bởi sự cộng hưởng của cấu trúc mặt đế quạt, làm tăng sự rung động. Điều này khiến việc cân bằng quạt trở nên khó khăn hơn với phương pháp cân bằng thông thường. Cuối cùng, chúng tôi đã điều chỉnh độ cứng của cấu trúc để thay đổi giá trị cộng hưởng, giúp việc cân bằng trở nên khả thi.

4. Làm sạch trước khi cân bằng

Cánh quạt rất nhạy cảm với bụi bẩn, cáu cặn hoặc các vật bám dính khác – những yếu tố này có thể gây mất cân bằng trong quá trình quay.

Ví dụ, ở tháp giải nhiệt, cánh quạt rỗng bên trong thường được làm bằng vật liệu composite và có các lỗ xả trên cánh. Khi các lỗ này bị tắc bởi cặn bẩn, dòng khí không thoát đều sẽ gây ra mất cân bằng động.

👉 Vì vậy, việc làm sạch kỹ cánh quạt trước khi tiến hành cân bằng là rất quan trọng. Nó giúp loại bỏ nguyên nhân gây rung không cần thiết và có thể tiết kiệm đáng kể thời gian trong quá trình cân bằng.

Một công ty từng gặp sự cố lặp đi lặp lại do cáu cặn hình thành trên bề mặt cánh. Họ đã khắc phục bằng cách lắp đặt vòi phun xoáy để làm sạch định kỳ hàng tuần. Nhờ đó, tình trạng mất cân bằng giảm rõ rệt và quạt vận hành ổn định hơn.

👉 Tóm lại: Luôn làm sạch cánh quạt thật kỹ trước khi cân bằng để đảm bảo kết quả chính xác và tiết kiệm thời gian.

Quạt tháp giải nhiệt (cooling tower fan)

5. Loại bỏ khối lượng thừa

Khi một quạt được cân bằng nhiều lần trong nhiều năm, có thể sẽ xảy ra tình trạng tích tụ khối lượng. Bất kỳ khối lượng nào dính vào hoặc tích tụ tạm thời trên quạt đều cần phải được loại bỏ trước khi tiến hành cân bằng. Bạn cũng nên chú ý đến các khối lượng cân bằng đã được lắp vào trước đó, xem chúng có dễ dàng loại bỏ hay không. Những khối lượng cũ có thể bị lỏng và rơi ra vào thời điểm không mong muốn, điều này có thể gây ra sự mất cân bằng lại. Vì vậy, việc thêm khối lượng cân bằng mới vào sẽ không hiệu quả nếu không xử lý đúng các khối lượng cũ.

6. Kiểm tra các bộ phận bị lỏng

Trong quá trình vận hành, quạt phải chịu nhiều chu kỳ tải và rung động lặp đi lặp lại. Điều này dễ dẫn đến việc một số bộ phận bị lỏng theo thời gian – và thực tế, đây là hiện tượng khá phổ biến. Những vị trí dễ bị lỏng nhất thường là vòng kẹp (collar), pulley, hub quạt, và cả bulông nền.

Việc kiểm tra bằng mắt thường đôi khi không đủ để phát hiện ra các bộ phận bị lỏng nhẹ. Vì thế, để kiểm tra chính xác, nên sử dụng các công cụ chuyên dụng như:

  • Phân tích phổ rung (spectrum)

  • Quan sát chuyển động quay chậm (slow roll)

  • Đèn stroboscopic (đèn ánh sáng hoạt nghiệm)  – giúp “đóng băng” chuyển động để thấy rõ các bất thường dù rất nhỏ.

👉 Nếu bỏ qua các bộ phận bị lỏng, việc cân bằng có thể không hiệu quả hoặc chỉ mang tính tạm thời, thậm chí gây thêm rung động sau một thời gian vận hành. Vì vậy, đây là bước kiểm tra không nên bỏ qua trước khi tiến hành cân bằng.

Cân bằng động cho quạt công xôn (overhung)

7. Kiểm tra xác định phương pháp cân bằng

Khi cân bằng rotor dạng overhung (rotor có phần trọng lượng nhô ra ngoài), việc cân bằng hai mặt phẳng có thể rất phức tạp nếu bạn không hiểu rõ cách các ổ bi (bearing) của rotor liên kết với các mặt phẳng cân bằng. Nếu gặp khó khăn trong quá trình cân bằng, bạn sẽ tốn thời gian và công sức. Vì vậy, việc nghiên cứu kỹ hướng dẫn cân bằng trước khi làm là rất quan trọng để đạt kết quả chính xác.

Nếu rotor overhung có kích thước hẹp, bạn nên thực hiện cân bằng ở một mặt phẳng đầu tiên. Thông thường, việc cân bằng một mặt phẳng có thể giúp giảm sự sai lệch của rotor overhung.

Cân bằng thường được coi là cách đầu tiên để giải quyết rung động, nhưng thực tế, rung động có thể xuất phát từ nhiều nguyên nhân khác nhau. Vì vậy, trước khi cân bằng, việc kiểm tra tình trạng thiết bị là rất cần thiết để xác định liệu rung động có phải do mất cân bằng hay không. Quá trình kiểm tra này tốn ít thời gian nhưng mang lại lợi ích rất lớn trong việc phát hiện các vấn đề tiềm ẩn.


Kỹ sư Ngô Văn Định, Nguyễn Thanh Sơn.

Related Posts by Categories



Nhận xét

  1. Anh admin có tài liệu nào về cấu tạo máy dầu tưới tiêu d15 ko

    Trả lờiXóa

Đăng nhận xét

Các bạn có câu hỏi gì, cứ mạnh dạn trao đổi nhé, baoduongcokhi sẵn sàng giải đáp trong khả năng của mình.

Bài đăng xem nhiều

Dung sai và các chế độ lắp ghép bề mặt trụ trơn [pdf]

Viết bài: Thanh Sơn, bản quyền thuộc về www.baoduongcokhi.com Ví dụ bạn cần gia công 1 trục bơm ly tâm 1 cấp, khi lên bản vẽ gia công thì cần dung sai gia công, việc chọn dung sai gia công thì căn cứ vào kiểu lắp ghép như vị trí lắp vòng bi: đối với vòng trong vòng bi với trục bơm thì sẽ lắp theo hệ thống lỗ (vì kích thước vòng bi không thay đổi được), nên việc lắp chặt hay trung gian là do bạn lựa chọn dựa trên các tiêu chí ở dưới. Còn thân bơm với vòng ngoài vòng bi thì lắp theo hệ trục (xem vòng ngoài vòng bi là trục). Bạn cũng cần lưu ý việc lắp chặt hay trung gian có thể ảnh hưởng đến khe hở vòng bi khi làm việc nên cần cân nhắc cho phù hợp với điều kiện vận hành, loại vòng bi (cùng loại vòng bi, vòng bi C2, C3 có khe hở nhỏ hơn C4, C4 nhỏ hơn C5). Nếu bạn đang dùng C3, lắp trung gian mà chuyển sang lắp chặt có thể làm giảm tuổi thọ vòng bi vì khe hở giảm hoặc không đáp ứng yêu cầu làm việc. Sơ đồ miền dung sai Miền dung sai Miền dung sai được tạo ra bằng cách phối hợp giữa  1...

Khớp nối ( coupling ) - Những dạng khớp nối ( ebook )

Đây là tuyển tập nói về những chủng loại khớp nối khác nhau, những kết cấu, ứng dụng của từng loại khớp nối, ưu và nhược điểm của từng loại. Hình chụp, có lẫn cả hình vẽ 3D, rất đẹp, dễ quan sát. Bản tiếng Anh. Nó đây, 7 file ( pdf ) Phần 1 Phần 2 Phần 3 Phần 4 Phần 5 Phần 6 Phần 7 SCCK.TK (theo blog Phuc Linh )

Tải miễn phí phần mềm triển khai hình gò

Phần mềm này sẽ giúp các bạn đưa ra bản vẽ triển khai gia công đầy đủ và chính xác, cho phép các bạn xuất ra bản vẽ Autocad để tiện hơn cho việc tính toán, in ấn , quản lý. [MF] —–  nhấn chọn để download Lưu ý: sau khi giải nén và cài đặt thì chép pns4.exe (có sẵn sau khi giải nén) đè lên file pns4.exe mới. Phiên bản này có đầy đủ kích thước với các kiểu ống và help. Nên chạy run as administrator trong win 7. Xin chào bạn!  Nếu bạn đang thích trang web của chúng tôi và thấy các bài viết của chúng tôi hữu ích, chúng tôi rất mong nhận được sự ủng hộ của bạn. Với sự giúp đỡ của bạn, chúng tôi có thể tiếp tục phát triển tài nguyên và cung cấp cho bạn nội dung có giá trị hơn nữa.  Cảm ơn bạn đã ủng hộ chúng tôi. Nguyễn Thanh Sơn

Tặng ebook: Root Cause Failure Analysis (Phân tích tìm nguyên nhân hư hỏng)

Để chào đón phiên bản web mới, baoduongcokhi.com gửi tặng các bạn ebook hay: Root Cause Failure Analysis. Ebook contents: Part I: Introduction to Root Cause Failure Analysis Chapter 1 Introduction Chapter 2 General Analysis Techniques Chapter 3 Root Cause Failure Analysis Methodology Chapter 4 Safety-Related Issues Chapter 5 Regulatory Compliance Issues Chapter 6 Process Performance   Part II: Equipment Design Evaluation Guide Chapter 7 Pumps Chapter 8 Fans. Blowers, and Fluidizers Chapter 9 Conveyors Chapter 10 Compressors Chapter I I Mixers and Agitators Chapter 12 Dust Collectors Chapter 13 Process Rolls Chapter 14 Gearboxes/Reducers Chapter 15 Steam Traps Chapter 16 Inverters Chapter 17 Control Valves Chapter 18 Seals and Packing

Thử nghiệm thủy tĩnh - hydrostatic test

Viết bài: Thanh Sơn (cập nhật 2/2023), bản quyền thuộc về wwwbaoduongcokhi.com   Hư hỏng khi thử thủy tĩnh bình áp lực Thử nghiệm thủy tĩnh (hay còn gọi là hydrostatic test) là một phương pháp kiểm tra tính an toàn và độ bền của các thiết bị dưới tác động của áp suất nước. Thử nghiệm này thường được sử dụng để kiểm tra các đường ống, bồn chứa, hệ thống ống dẫn, van và các thiết bị khác trong các ngành công nghiệp dầu khí, hóa chất, thực phẩm, năng lượng điện và nhiều ngành công nghiệp khác. Khi thực hiện thử nghiệm thủy tĩnh, nước được bơm vào thiết bị đang được kiểm tra cho đến khi áp suất nước đạt đến một mức độ xác định. Thiết bị sẽ được giữ ở áp suất nước này trong một khoảng thời gian nhất định, thường là từ một vài giờ đến một vài ngày. Trong quá trình này, các kỹ sư kiểm tra và giám sát áp suất và xem xét sự xuất hiện của các vết rò rỉ hoặc sự biến dạng của thiết bị. Sau khi thử nghiệm thủy tĩnh hoàn thành, nước sẽ được xả ra khỏi thiết bị và thiết bị sẽ được kiểm tra k...

BẢNG TRA SIZE FLANGE, BOLT & NUT

Tra size bolt- nut 1- BẢNG TRA SIZE FLANGE, BOLT & NUT For class 150 Flanges STT size of flanges (inches) number of bolt Đường kính Bolt (Inches) Đường kính Bolt  ( MM) Leng of blots  L =mm 1 1/2 4 1/2 M14 60-60 2 3/4 4 1/2 M14 65-65 3 1 4 1/2 M14 65-80 4 1 1/4 4 1/2 M14 70-85 5 1 1/2 4 1/2 M14 70 85 6 2 4 5/8 M16 85 95 7 2/ 1/2 4 5/8 M16 90 100 8 ...

Đo thông số răng nào, khi chế bánh răng mới thay bánh răng bị hỏng

Về những thông số của bánh răng, có rất nhiều thông số để phục vụ cho quá trình gia công, thiết kế và lắp đặt máy. Tuy nhiên có một số thông số cơ bản bắt buộc người chế tạo cần phải nắm rõ, gồm: Đường kính Vòng đỉnh (Tip diameter): là đường tròn đi qua đỉnh răng,  da = m (z+2) . Đường kính Vòng đáy (Root diameter): là vòng tròn đi qua đáy răng,  df = m (z-2.5) . Đường kính Vòng chia (Reference diameter): là đường tròn tiếp xúc với một đường tròn tương ứng của bánh răng khác khi 2 bánh ăn khớp với nhau,  d = m.Z   Số răng:  Z=d/m Bước răng (Circular Pitch): là độ dài cung giữa 2 profin của 2 răng kề nhau đo trên vòng chia,  P=m. π Modun: là thông số quan trọng nhất của bánh răng,  m = P/π ; ha=m. Chiều cao răng (whole depth): là khoảng cách hướng tâm giữa vòng đỉnh và vòng chia;  h=ha + hf=2.25m, trong đó ha=1 m, hf=1,25 Chiều dày răng (width): là độ dài cung tròn giữa 2 profin của một răng đo trên vòng tròn chia;  St = P/2 = m/2 Chiều rộng r...

Cách kiểm tra và đánh giá vết ăn khớp (tooth contact) của cặp bánh răng

Viết bài: Thanh Sơn, bản quyền thuộc về  www.baoduongcokhi.com Hộp số với cặp bánh răng nghiêng Tooth contact là một trong những yếu tố quan trọng trong việc đảm bảo hoạt động hiệu quả và độ bền của bánh răng Mục đích Các bánh răng phải có tải trọng phân bố đều trên bề mặt răng khi làm việc ở điều kiện danh định.  Nếu tải trọng phân bố không đều, áp lực tiếp xúc và ứng suất uốn tăng cục bộ , làm tăng nguy cơ hư hỏng.  Gear Run Out của bánh răng là gì? cách kiểm tra Bánh răng và hộp số, phần 3: Phân tích dầu tìm nguyên nhân hư hỏng bánh răng. Bánh răng và Hộp số, phần 2: Các loại hộp số, bôi trơn, hư hỏng thường gặp Bánh răng và hộp số, phần 1: Các loại bánh răng (types of gears) Để đạt được sự phân bố tải đều, bánh răng cần có độ chính xác trong thiết kế, sản xuất, lắp ráp và lắp đặt các bộ phận của hộp số. Các yếu tố này được kiểm tra, test thử nghiệm và kiểm tra tại xưởng của nhà sản xuất thiết bị. Lắp đặt đúng cách tại hiện trường là bước cuối cùng để ...

Giải thích ý nghĩa ký hiệu vòng bi SKF [P1]

Ký hiệu của ổ lăn được chia ra làm hai nhóm chính: ký hiệu của ổ lăn tiêu chuẩn và ký hiệu của ổ lăn đặc biệt. Ổ lăn tiêu chuẩn là những ổ lăn có kích thước được tiêu chuẩn hóa trong khi ổ lăn đặc biệt là những ổ lăn có kích thước dặc biệt theo yêu cầu của khách hàng. Những ổ lăn chế tạo theo yêu cầu này được ký hiệu bằng “số bản vẽ” và chúng cũng không được nêu chi tiết trong phần này. Một ký hiệu đầy đủ bao gồm một ký hiệu cơ bản mà một hoặc nhiều ký hiệu phụ (- giản đồ 1). Ký hiệu đầy đủ bao gồm ký hiệu cơ bản và các ký hiệu phụ luôn luôn được ghi trên bao bì của ổ lăn, trong khi đó ký hiêu ghi trên ổ lăn đôi khi không đầy dủ vì những lí do sản xuất. Ký hiệu cơ bản xác định : Chủng loại Thiết kế cơ bản Kích thước tiêu chuẩn của ổ lăn. Những ký hiệu phụ xác định : Những thàng phần của ổ lăn và / hoặc Những thay đổi về thiết kế và / hoặc đăc tính khác vơi thiêt kế tiêu chuẩn. Ký hiệu phụ có thể đứng trước ký hiệu cơ bản (tiếp đầu ngữ) hoặc đứng sau (tiế...

Khe hở mặt răng (backlash) và khe hở chân/đỉnh răng (root/tip clearance)

Viết bài : Nguyễn Thanh Sơn, bản quyền thuộc về www.baoduongcokhi.com Các thông số cơ bản của bánh răng Về những thông số của bánh răng, có rất nhiều thông số để phục vụ cho quá trình gia công, thiết kế và lắp đặt máy. Tuy nhiên có một số thông số cơ bản bắt buộc người chế tạo cần phải nắm rõ, gồm: Đường kính Vòng đỉnh (Tip diameter): là đường tròn đi qua đỉnh răng, da = m (z+2) . Đường kính Vòng đáy (Root diameter): là vòng tròn đi qua đáy răng, df = m (z-2.5) . Đường kính Vòng chia (Reference diameter): là đường tròn tiếp xúc với một đường tròn tương ứng của bánh răng khác khi 2 bánh ăn khớp với nhau, d = m.Z   Số răng: Z=d/m Bước răng (Circular Pitch): là độ dài cung giữa 2 profin của 2 răng kề nhau đo trên vòng chia, P=m. π Modun: là thông số quan trọng nhất của bánh răng, m = P/π ; ha=m. Chiều cao răng (whole depth): là khoảng cách hướng tâm giữa vòng đỉnh và vòng chia; h=ha + hf=2.25m, trong đó ha=1 m, hf=1,25 Chiều dày răn...