Балансировка вала, датчики вибрации

[oleg_4asutp]

Всем привет.

Есть задача - как-то временно восстановить работу балансировочного станка своими силами. Станок для балансировки валов. Из датчиков - лазерный тахометр и 2 датчика вибрации по одному на каждую опору (пьезоэлектрические если я правильно понял). С лазером разобрался вроде. От туда прилетает импульс на каждый оборот вала. С датчиком вибрации не получилось, какой-то мусор отдаёт, говорят не откалиброван или вроде того. Решил временно поставить gy-61 с чипом акселерометра adxl335, который имеет 3 аналоговых выхода для 3х осей. Что-то снять с него удалось мне с оси перпендикулярной оси вала. Вроде, похоже на правду.

Но я не уверен что правильно понимаю процесс весь. Как я понял, нужный мне сигнал будет на частоте вращения вала (т.е. собираем данные с датчика, прогоняем через БПФ - на выходе амплитуды по частотам). Крутим сначала вал без балансировочного груза и получаем амплитуду дисбаланса. Потом ставим груз в любое место на поверхности вала и крутим с ним и получаем амплитуду с грузом. И тут вопрос по углам этих векторов дисбаланса. Как эти углы получить. Где-то прочитал про получение фазы гармоники из выходных данных БПФ. Если запускать по синхроимпульсу с тахометра, то как-то можно это использовать. Но не понятно будет ли эта фаза точно совпадать с углом относительно метки (срабатывания синхроимпульса с тахометра) или нет. И не понятно можно ли вычислить вклад груза в дисбаланс, если известна его масса, радиус вала и масса вала. По идее можно, но формулы не нашёл.

Кто-нибудь может в курсе как эти вопросы решаются обычно?

[olexsa]

2 датчика вибрации по одному на каждую опору

марка, модель, фото места установки датчика

Отправлено спустя 30 минут 59 секунд:

который имеет 3 аналоговых выхода

Какие выхода - напряжение, ток? Есть понимание зависимости значения вибрации от значения сигнала?
На каких оборотах вращаете вал?

[oleg_4asutp]

марка, модель, фото места установки датчика

Родные не видать - снимать страшно, боюсь добью. Вдруг кто потом приедет их откалибрует и в дело пустит. Поэтому не знаю. А на замену ставлю adxl335. Установка пока не крепили на постоянку. На станину куда-нибудь. А важно где конкретно оно стоит? Я так думал что вибрация по всей станине распространяется примерно одинаково.

Какие выхода - напряжение, ток?

Напряжение. 0 сдвинут на 1.65в.

Есть понимание зависимости значения вибрации от значения сигнала?

Только из datasheet пока. Там 300mV/g.

На каких оборотах вращаете вал?

По разному для разных валов. От 120 об/мин до 600.

[olexsa]

Родные не видать - снимать страшно, боюсь добью.

И для фото надо снять? Есть что то на станок? Документация, тип марка станка?

А важно где конкретно оно стоит?

очень

...вибрация по всей станине распространяется примерно одинаково.

нет

[oleg_4asutp]

И для фото надо снять?

Ага. Он зажат болтом внутри станины. Так просто не видать что там.

Есть что то на станок? Документация, тип марка станка?

На руках сейчас нет. На днях могу достать. Но смысла от этого большого не будет, думаю. Металлоконструкция оригинальная, а электроника там делалась/пределывалась/костылилась что кем, поэтому там от оригинала ничего не осталось из электроники. Марка в этом плане ничего вообще не даст. Сейчас снимаю данные по вибрации adxl335'ым.

очень

А где об этом почитать можно? Как надо ставить?

[Jackson]

Родные не видать - снимать страшно, боюсь добью.

И документации никакой нет?

На руках сейчас нет. На днях могу достать. Но смысла от этого большого не будет, думаю.

Вы думаете, а мы спрашиваем. Если мы что-то уточняем - наверное нам это зачем-то нужно для того чтобы ответить ВАМ. Вы считаете что мы просто так от нечего делать спрашиваем? Или Вам ответ не нужен?

вибрация по всей станине распространяется примерно одинаково.

нет

А где об этом почитать можно?

Пока нигде. На кухне в холодильнике сосиску в руки за один конец возьмите. Или макаронину. Потрясите с разной частотой и наблюдайте, что будет со свободным концом. Затем возьмите за оба конца и повторите опыт, наблюдая за серединой. Можно то же самое проделать с камертоном или стальным прутком или проволокой типа тонкого электрода.

А вообще про системы виброконтроля в интернете написано много. И про балансировочные станки для автомобильных сервисов.

[oleg_4asutp]

И документации никакой нет?

На станок? Поискать надо. Может и есть.

Вы считаете что мы просто так от нечего делать спрашиваем? Или Вам ответ не нужен?

Ох... Думаю просто не все поняли мой вопрос. Ответ мне конечно нужен, поэтому и спрашиваю, но конкретный достаточно. Который поможет мне ликвидировать мои пробелы. Хорошо, давайте по другому. Станок самодельный, 2 опоры для вала с движком, на опору прикреплён датчик на основе adxl335, который выдаёт данные по 3м осям - я могу выбрать любую и прикрепить его на опору как хочу. Пока выбираю ось направленную перпендикулярно оси вращения вала - там самые большие амплитуды на частоте вращения вала. Правильно ли я делаю или есть какие-то ньюансы в этом деле? Тахометр лазерный, не от станка тоже. Присоединяю я это всё к МК, который тоже не входит в комплект станка. Завожу я это всё в ПК с ПО, которое пишу сам. Снимаю данные с датчика вибрации, пропускаю через БПФ, на выходе амплитуда и фаза(если снимать данные по синхросигналу). Вопрос, где взять угол для вектора дисбаланса? Судя по тому что пишите вы, я так понимаю, что есть какая-то формула, где нужно вставить модель станка и я получу угол, верно?

На кухне в холодильнике сосиску в руки за один конец возьмите. Или макаронину.

Сосиску не нашёл. Макаронину нашёл. Сделал как вы сказали, но понимание какой критерий важен при размещении датчика вибрации на станине не пришло. Возможно сделал не точно предложенный вами эксперимент. Не могли бы вы подробней описать какая марка марон нужна, их длина, варёные или сырые брать?

А вообще про системы виброконтроля в интернете написано много.

Много. Но конкретной инфы нет. Всё, что находил, больше похоже на инструкции для пользователя. Нашёл от baltech только как по трём векторам определяется дисбаланс, но там они берут угол первых 2х векторов, а где - не понятно. В этом и вопрос.

[VADR]

Нарисуйте на бумаге, что и как вы хотите измерить. Вал, плоскость, в которой находятся оси измерения (вы ведь по двум осям одновременно измеряете?), угол, который хотите найти, точку, в которой приходит импульс с тахометра. Наглядно - оно лучше воспринимается и понимается.

[Бондарев Михаил]

Вы считаете что мы просто так от нечего делать спрашиваем?

темные времена грядут. истинно говорю

[Jackson]

темные времена грядут

Как энергетик - в прямом смысле?

[Бондарев Михаил]

Как энергетик - в прямом смысле?

как кибернетик.
у меня кафедра - промышленной кибернетики)

[Jackson]

[+]

как кибернетик.
у меня кафедра - промышленной кибернетики)

Понятно. :) Значит как следствие - и в прямом смысле тёмные. А в некоторых странах это уже реальность, потому что там всё от софта. Кто не в курсе - на Кубе энергосистема рухнула недавно, ещё где-то в том же регионе - тоже. Но там хоть тепло, не помёрзнут и подножный корм добыть всегда можно.

Шутки шутками, а не зря день Энергетика - самый тёмный, 22 декабря. Было дело, я как-то турбогенератор сломал пополам, точнее причину потом установили и это был именно софт, который не я писал. Но кнопку я нажимал. И было это как раз 22 декабря. Нормально праздничек отметили. Нашли потом и программиста того и залипон в его софте, но это было уже потом. Вот так Вашей братии привет. А то битики-байтики, а в итоге когда генератор от турбины отделяется с характерным звуком - непередаваемые ощущения, особенно когда ты на нём сидишь.

[oleg_4asutp]

Подсказали мне нужную книжку - Справочник по балансировке М.Е.Левита. Там куча нужных формул как раз есть. Зафигачил я их в программу. Пробовал метод 3х пусков. Но датчик подвёл - всякую фигню выдаёт. Похоже не подходит. Не того типа или не там установлен. В общем, т.к. уже кучу времени на это убили и поняли, что это несколько трудоёмко без специалистов в области балансировки (не те, кто умеют нажимать на кнопки станка, а понимают физику процесса и математику), решили свернуть свои мытарства и тупо ждать пока приедет купленный комплект электроники.

Всем спасибо.

[Jackson]

поняли, что это несколько трудоёмко без специалистов в области балансировки

А то! Это Вы ещё только книжку по расчётам в руки взяли. А если про разные материалы говорить с разными характеристиками - у..... Вибрация-то может быть не только от того что изделие не отбалансированно, а и от деформации в процессе балансировки и эксплуатации (и это разные процессы). Как в примере с сосиской.

Шиномонтаж знаете? Стенды везде одинаковые, операции простые. Однако ж в 5-миллионном городе я их нормальные знаю только два - после которых автомобиль едет как по зеркалу. И три десятка, после которых точно придется ехать к первым двум (могли бы и не балансировать вовсе - результат тот же). И сотни промежуточных вариантов.

Просто это только визуально.

[oleg_4asutp]

Это Вы ещё только книжку по расчётам в руки взяли.

Вы меня не так поняли. Я не взял книгу и испугался. Там ничего страшного нет. Наоборот - данная книга как раз закрыла часть вопросов. Но остались ещё куча не закрытых, которых я там не нашёл. Например, как правильный подбор датчика и место его установки для конкретного станка. Это всё можно месяцами изучать. Но с виду да, станок для балансировки подкупает своей внешней простотой. Вроде, 2 датчика и всё, считай. Тахометр не в счёт, вообще. А вон оно чего выходит...

[olexsa]

oleg_4asutp, все таки с фото места установки датчика, с молелью станка, с моделью датчика, который установлен изначально, сможете предоставить информацию?

[Jackson]

Я как раз понял. Ибо

Но остались ещё куча не закрытых, которых я там не нашёл....Это всё можно месяцами изучать.

[oleg_4asutp]

oleg_4asutp, все таки с фото места установки датчика, с молелью станка, с моделью датчика, который установлен изначально, сможете предоставить информацию?

А какой в этом уже смысл :-)?..

[olexsa]

А какой в этом уже смысл :-)?..

любопытство, получение информации, подтверждение или опровержение предположений.

[oleg_4asutp]

WhatsApp Image 2024-11-18 at 10.33.16.jpeg

Отправлено спустя 1 минуту 52 секунды:
Датчики установлены в П-образные прорези.

Отправлено спустя 18 минут 8 секунд:
Удалось связаться с производителем электроники и ПО для этого станка. Тут не датчики ускорения стоят, а датчики силы.

[Ryzhij]

Интересная у вашей установки кинематика.
Изгибом вала от силы натяжения приводного ремня пренебрегаем без всяких попыток её скомпенсировать?

[Jackson]

Изгибом вала от силы натяжения приводного ремня пренебрегаем без всяких попыток её скомпенсировать?

Больше того, натяжение приводного ремня способно уменьшить ту самую вибрацию, которую надо отловить. То есть с помощью такого метода можно вал не отбалансировать, а наоборот - успешно скрыть его дефект.

[+]

В медицине с этим столкнулся. После закупки томографа в больницу (до этого пациентов гоняли в другой НИИ) у больницы улучшились показатели, больше выписываться стали, больше успешного лечения. Только оказалось что закупленный томограф имеет разрешение 5 мм и очаги меньшего размера просто не видит. Конечно, согласно нему всё хорошо. Учтём что речь о детской онкологии, где 5 мм - это очень много. Лечить стали лучше? По показателям - да. Только дети умирают не меньше, ибо раньше они хоть задорого но имели достоверную информацию, а теперь - кто согласится потратить 30-60 тыщ на томограф в НИИ, когда под боком свой есть? Кого интересует такой параметр как разрешающая способность томографа?

Выбирайте правильные методы измерения.

[Ryzhij]

То есть с помощью такого метода можно вал не отбалансировать, а наоборот - успешно скрыть его дефект.

Всё зависит от ответа на вопрос: "Мы продаём или покупаем?"
Многие измерительные установки имеют функцию коррекции "с учётом интересов" ))

[Jackson]

Всё зависит от ответа на вопрос: "Мы продаём или покупаем?"

Конечный результат от этого не зависит. Зависит эффект. Я под спойлером привёл пример.

[Ryzhij]

Конечный результат от этого не зависит.

Как ни цинично прозвучит, конечный результат у того, кто покупает...
Сам результат неизменен, меняется владелец.