Tiêu chuẩn cân bằng tĩnh và tiêu chuẩn chấp nhận cho cánh bơm bùn

Tiêu chuẩn cân bằng tĩnh

Hầu như tất cả các cánh bơm bùn đều được cân bằng tĩnh theo tiêu chuẩn chấp nhận, thường được thực hiện bằng cách gia công phần hình lưỡi liềm trên đường kính ngoài của vỏ cánh bơm (xem HÌNH 1). Độ mất cân bằng còn lại thường vẫn còn, có thể dẫn đến các hiệu ứng động không mong muốn và là chìa khóa để thiết lập các tiêu chuẩn chấp nhận phù hợp. Vì các hiệu ứng động được mô tả bằng các giá trị như tốc độ, vận tốc ngoại vi và độ cứng của trục, nên việc xác định tiêu chuẩn chấp nhận không chỉ phải bao gồm kích thước của cánh bơm mà còn cả các điều kiện vận hành cho phép của nó.

Có ba cách hữu ích để xác định giá trị tối đa   sự mất cân bằng còn lại của cánh quạt.

1. Mất cân bằng tĩnh được định nghĩa là khối lượng m0   cần thiết ở đường kính bên ngoài để ngăn chặn bất kỳ

Độ quay khi được giữ trong ổ trục không ma sát. Giá trị m0 mô tả đầy đủ sự mất cân bằng tĩnh, nhưng không có gì ngạc nhiên khi giá trị m0 cố định lại có những ảnh hưởng khác nhau đến các cánh quạt khác nhau (ảnh hưởng lớn đến cánh quạt nhỏ hoặc quay nhanh và ảnh hưởng nhỏ đến cánh quạt lớn hoặc quay chậm), do đó, bản thân m0 không phải là tiêu chí chấp nhận phù hợp. Một cách tinh tế hơn một chút là xem xét tỷ lệ phần trăm của m0 so với khối lượng cánh quạt M.

2. Một phương pháp khác là nhận ra khái niệm rằng có một khoảng cách e giữa trọng tâm ( cg ) của cánh quạt và trục quay. Khi cánh quạt quay với tốc độ góc w , vận tốc tiếp tuyến ( Vt ) của cg được trích dẫn là giới hạn chứ không phải giá trị thực tế và tạo thành cơ sở cho cấp G của ISO 1940 như thể hiện trong Bảng 1. Sự tiện lợi của phương pháp này là đối với một loạt cánh quạt có cùng vận tốc ngoại vi, kết quả m0 /M là hằng số. Lưu ý rằng, vì chúng ta đã bao gồm tham số động thông qua vận tốc góc w , nên tốc độ thực tế của một cánh quạt cụ thểG giá trị bằng không khi đứng yên và tăng trực tiếp theo tốc độ.

2. Phương pháp thứ ba là xem xét lực ly tâm do mất cân bằng gây ra, đặc biệt là tỷ lệ phần trăm của lực ly tâm so với trọng lượng cánh bơm. Tỷ lệ này, được gọi là hệ số lực ly tâm không cân bằng kc , nên <1 vì nó đảm bảo cánh bơm của bơm nằm ngang có lực hướng xuống liên tục và không gây ra hiện tượng đảo ngược tải trọng lên ổ trục. Một lần nữa, đối với một cánh bơm cụ thể, giá trị kc không phải là hằng số mà phụ thuộc vào tốc độ hoạt động.

Tiêu chí chấp nhận mất cân bằng

Trong BẢNG 1, máy bơm được nhóm với bánh đà và máy công cụ theoG6.3 . Điều này được chấp nhận trong máy bơm nước hoặc nơi cánh quạt có tuổi thọ vô hạn, nghĩa là chúng không bị mất cân bằng theo thời gian do mài mòn, ăn mòn hoặc hiện tượng rỗ khí. Việc sử dụngG6.3 Việc chỉ sử dụng cấp độ đặc biệt thường không được khuyến khích trong bơm bùn, vì khi xử lý chất rắn mài mòn, cánh bơm được dự đoán sẽ có tuổi thọ hạn chế do bị xói mòn và ăn mòn. Chúng trở nên mất cân bằng, gây rung động, giảm hiệu suất và cuối cùng phải được thay thế để đưa bơm trở lại điều kiện vận hành ban đầu.

Ví dụ, nếu chúng ta xem xétG6.3 Giá trị được chỉ định cho máy bơm, chúng ta có thể tính toán rằng một cánh bơm nhỏ 4/3, chạy ở tốc độ 2300 vòng/phút phải được cân bằng sao cho nó tạo ra lực ly tâm không quá 17% trọng lượng của nó. Mặt khác, một cánh bơm lớn và nặng 20/18, chạy ở tốc độ 400 vòng/phút, phải được cân bằng để tạo ra lực ly tâm không quá 3% trọng lượng của nó. Áp dụngG6.3 do đó, việc sử dụng cánh quạt lớn sẽ làm tăng đáng kể chi phí nhưng hiệu quả của những nỗ lực này chỉ kéo dài cho đến khi cánh quạt bắt đầu bị mòn.

Kinh nghiệm đã chứng minh rằng giá trị G cao hơn G6.3 có thể được sử dụng an toàn trên các cánh bơm bùn lớn hơn 4/3. Theo nguyên tắc chung, yêu cầu cân bằng cánh bơm bùn sẽ nằm giữa G40 ở phía cao (lượng mất cân bằng dư lớn) và G6.3 ở phía thấp (lượng mất cân bằng dư nhỏ). Các cánh bơm có tỷ lệ đường kính trên chiều rộng >6 có thể được cân bằng tĩnh trên một mặt phẳng duy nhất, sử dụng ray cân bằng, trên hệ thống trục động cơ (hoặc bằng cách sử dụng máy cân bằng thương mại và tạo một mặt phẳng duy nhất)

sửa lỗi).