Wyważanie wału napędowego kruszarki szczękowej — kamieniołom w Brazylii

Kontekst

Kamieniołom granitu położony 80 km na północ od Belo Horizonte eksploatuje kruszarkę szczękową PE-400×600 przerabiającą 60 ton na godzinę. Kruszarka pracuje przy 300 RPM z żeliwnym kołem zamachowym o masie 420 kg na każdym końcu wału mimośrodowego. Po wymianie okładzin koło zamachowe od strony napędu zaczęło wykazywać wyraźne drgania, które nasilały się przez dwie zmiany.

Pomiar wyjściowy miernikiem ręcznym wykazał 14,8 mm/s RMS na łożysku od strony napędu i 11,2 mm/s od strony przeciwnej do napędu. Obie wartości przekraczały zakładowy próg alarmowy 7,1 mm/s. Dotychczasowa praktyka polegała na demontażu koła zamachowego dźwigiem i przewiezieniu go do warsztatu wyważania w São Paulo — 14 dni w obie strony, wliczając transport i czas oczekiwania w kolejce.

Przygotowanie

Kruszarkę odstawiono zgodnie z procedurą lockout i pozostawiono do wystygnięcia. Dwa czujniki drgań zamocowano magnetycznie w osi poziomej na obudowach obu łożysk — od strony napędu (DE) i od strony przeciwnej do napędu (NDE). Taśmę odblaskową tachometru naklejono na obręcz koła zamachowego, widoczną przez okienko inspekcyjne. Wszystkie kable poprowadzono z dala od miejsc grożących zakleszczeniem i zabezpieczono opaskami kablowymi.

Balanset-1A skonfigurowano do wyważania w dwóch płaszczyznach przy 300 RPM z 20-sekundowymi oknami uśredniania.

Pomiary

Uruchomienie 1 — pomiar odniesienia.
Kruszarkę uruchomiono bez obciążenia (bez podawania materiału). Odczyty przy stabilnych 300 RPM:

• DE: 14,8 mm/s RMS, faza 78°
• NDE: 11,2 mm/s RMS, faza 194°

Silna składowa 1× na obu kanałach. Różnica faz 116° między łożyskami potwierdziła niewyważenie momentowe — a tym samym słuszność wyboru wyważania w dwóch płaszczyznach.

Uruchomienie 2 — masa próbna w płaszczyźnie 1 (koło zamachowe DE).
Masę próbną 250 g przykręcono do obręczy koła zamachowego przy 0°. Zarejestrowano:

• DE: 10,1 mm/s, faza przesunięta do 142°
• NDE: 9,8 mm/s

Obliczono współczynniki wpływu.

Uruchomienie 3 — masa próbna w płaszczyźnie 2 (koło zamachowe NDE).
Masę próbną z DE zdemontowano. Masę próbną 250 g umieszczono na kole zamachowym NDE przy 0°. Wykonano pomiar.

Oprogramowanie dysponowało już pełną macierzą współczynników wpływu 2×2 i obliczyło wektory korekcji:

• Koło zamachowe DE: 185 g pod kątem 312°
• Koło zamachowe NDE: 130 g pod kątem 47°

Uruchomienie 4 — weryfikacja korekcji.
Masy korekcyjne przyspawano łukowo do wewnętrznej powierzchni obręczy każdego koła zamachowego. Końcowe uruchomienie bez obciążenia:

• DE: 2,3 mm/s RMS
• NDE: 1,8 mm/s RMS

Oba odczyty z dużym zapasem w strefie A normy ISO 10816-3. Kruszarkę przywrócono do produkcji z podawaniem materiału — drgania pozostały stabilne na poziomie 2,5 mm/s (DE) i 2,0 mm/s (NDE) pod obciążeniem.

Rezultat

Łączny czas od odstawienia do przywrócenia do ruchu: 55 minut. Bez dźwigu, bez transportu, bez dwóch tygodni oczekiwania. Kamieniołom oszacował uniknięte straty produkcyjne na około 85 000 R$ (≈ 16 000 US$) — Balanset-1A zwrócił się przy pierwszym użyciu.