Criteri di bilanciamento statico e standard di accettazione per giranti di pompe per fanghi

Criteri di bilanciamento statico

Le giranti delle pompe per fanghi sono praticamente tutte bilanciate staticamente secondo criteri di accettazione, e questo viene generalmente ottenuto asportando una porzione a forma di mezzaluna sul diametro esterno delle protezioni della girante (vedere FIGURA 1). Generalmente, rimane comunque uno squilibrio residuo che può causare effetti dinamici indesiderati e che è fondamentale per stabilire criteri di accettazione appropriati. Poiché gli effetti dinamici sono descritti da valori quali velocità, velocità periferica e rigidezza dell'albero, la determinazione dei criteri di accettazione deve includere non solo le dimensioni della girante, ma anche le sue condizioni operative ammissibili.

Esistono tre modi utili per specificare il massimo   squilibrio residuo di una girante.

1. Lo squilibrio statico è definito come la massa m0   richiesto sul diametro esterno per fermare qualsiasi

rotazione quando mantenuta in un cuscinetto senza attrito. Il valore di m0 descrive completamente lo squilibrio statico, ma non sorprende che un valore fisso di m0 abbia effetti diversi su giranti diverse (effetto elevato su una girante piccola o a rotazione rapida e effetto ridotto su una girante grande o a rotazione lenta) e quindi m0 di per sé non è un criterio di accettazione adeguato. Un metodo leggermente più raffinato consiste nell'osservare la percentuale di m0 rispetto alla massa M della girante.

2. Un altro metodo consiste nel riconoscere l'esistenza di una distanza e tra il baricentro della girante ( cg ) e l'asse di rotazione. Con la girante che ruota a una velocità angolare w , la velocità tangenziale del cg ( Vt ) viene indicata come limite piuttosto che come valore effettivo e costituisce la base del grado G della norma ISO 1940, come mostrato nella Tabella 1. La praticità di questo approccio è che per una gamma di giranti con la stessa velocità periferica, la velocità risultante m0 /M è costante. Si noti che, poiché abbiamo incluso il parametro dinamico tramite la velocità angolare w , la velocità effettiva di una particolare giranteG il valore è zero a riposo e aumenta direttamente con la velocità.

2. Un terzo metodo consiste nell'osservare la forza centrifuga causata dallo sbilanciamento e in particolare la sua percentuale sul peso della girante. Questo rapporto, chiamato fattore di forza centrifuga sbilanciata kc , dovrebbe essere <1 poiché garantisce che la girante di una pompa orizzontale abbia una forza verso il basso ininterrotta e non causi inversioni di carico sui cuscinetti. Anche in questo caso, per una particolare girante, il valore kc non è costante, ma dipende dalla velocità di funzionamento.

Criteri di accettazione dello squilibrio

Nella TABELLA 1, le pompe sono raggruppate con volani e macchine utensili sottoG6.3 Ciò è accettabile nelle pompe dell'acqua o dove le giranti hanno una vita infinita, ovvero non si sbilanciano nel tempo a causa di abrasione, corrosione o cavitazione. L'uso di unG6.3 In genere, l'utilizzo esclusivo di un grado non sarebbe giustificato nelle pompe per fanghi, poiché quando si trattano solidi abrasivi, le giranti hanno una durata limitata a causa di erosione e corrosione. Perdono l'equilibrio, causano vibrazioni, peggiorano le prestazioni e alla fine devono essere sostituite per ripristinare le condizioni operative originali della pompa.

Ad esempio, se consideriamoG6.3 valore specificato per le pompe, possiamo calcolare che una piccola girante di pompa 4/3, funzionante a 2300 giri/min, deve essere bilanciata in modo da generare una forza centrifuga pari a non più del 17% del suo peso. D'altra parte, una girante di pompa 20/18, grande e pesante, funzionante a 400 giri/min, deve essere bilanciata per produrre una forza centrifuga pari a non più del 3% del suo peso. ApplicandoG6.3 L'uso di una girante di grandi dimensioni aumenterebbe notevolmente i costi, ma gli effetti di questi sforzi durerebbero solo finché la girante non inizia a usurarsi.

L'esperienza ha dimostrato che valori G superiori a G6,3 possono essere utilizzati in sicurezza su giranti di pompe per fanghi di dimensioni superiori a quelle della pompa 4/3. Come regola generale, i requisiti di bilanciamento delle giranti delle pompe per fanghi saranno compresi tra G40 sul lato alto (elevata quantità di squilibrio residuo) e G6,3 sul lato basso (piccola quantità di squilibrio residuo). Le giranti con un rapporto diametro/larghezza >6 possono essere bilanciate staticamente su un singolo piano, utilizzando guide di bilanciamento, su una disposizione dell'albero motore (oppure utilizzando una macchina di bilanciamento commerciale e realizzando un singolo piano).

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