BALANCEREN - HOE METEN WE?
- Het gebalanceerde onderdeel wordt met een hendel op de balanceerspil geplaatst, die wij in beweging zetten.
- Krachtsensoren meten de centrifugaalkrachten als gevolg van de onbalans van de massa rond de eigenlijke rotatie-as.
- De centrifugale krachten worden gemeten in twee verschillende vlakken rond de steunpunten van de balanceerspil. wij bepalen de grootte van de signalen en hun faseverschuiving ten opzichte van de spindel.
- Krachtsignalen worden gebruikt om de resultaten van onbalansmetingen ten opzichte van de balanceervlakken te berekenen. de berekende onbalansen zullen veranderen als de positie van de balanceervlakken verandert.
- De onbalanscompensatie (reële correctiegewichtswaarde) wordt berekend op basis van de berekende onbalanswaarden.
BALANCEERTOLERANTIE
Balanceertolerantie is een waarde van toelaatbare resterende onbalans, die op de rotor kan verschijnen nadat het onbalanscorrectieproces is voltooid. Deze waarde, meestal uitgedrukt in grammillimeter [gmm] (of verwante eenheden), wordt gekozen door de ontwerpingenieur van de rotor of met behulp van ISO 21940-balanskwaliteitsklasse G. Aangenomen wordt dat een rotor die binnen de balanceertolerantie is uitgebalanceerd, onder nominale omstandigheden naar behoren zal werken. De waarde van de toelaatbare resterende onbalans wordt beïnvloed door: het gewicht van de rotor, het maximale diensttoerental en het machinetype waarin deze rotor werkt.
BALANCEREN EN ROTATIESNELHEID
De rotatiesnelheid van het balanceren is afhankelijk van het rotortype. Voor stijve rotoren verandert de hoeveelheid onbalans niet significant voor alle rotatiesnelheden, tot aan het maximale bedrijfstoerental. Deze rotoren worden gebalanceerd met een, meestal lager dan nominaal, toerental. De onbalans van elastische rotoren daarentegen verandert naarmate de rotatiesnelheid verandert als gevolg van optredende rotorvervormingen (doorbuigingen). Dergelijke rotoren moeten bij verschillende omwentelingssnelheden worden gebalanceerd, meestal tijdens het opvoeren tot bijna het bedrijfstoerental.
BALANCEREN IN EIGEN LAGERS
Het balanceren in de eigen lagers van de machine gebeurt met draagbare meetapparatuur, met een set trillings- en rotatiesnelheidsensoren en een meetmodule. Een van de voordelen van een dergelijke oplossing is de mogelijkheid om de rotor te balanceren onder de nominale bedrijfsomstandigheden, de ondersteuning en de rotatiesnelheid. Soms kunnen sommige rotoren om technologische redenen niet in hun geheel op een stationaire balanceerinrichting worden gebalanceerd. Balanceren op de eigen lagers van de machine maakt dit mogelijk en bespaart tijd (bv. laden/lossen van de rotor van de balancer), terwijl het eindresultaat toch bevredigend blijft. Een extra functionaliteit van draagbare apparatuur is het meten en regelen van het trillingsniveau van hele machines.
WAT IS COMPENSATIE?
Wanneer niet alleen de rotor op de balanceermachine draait, maar ook de technologische onderdelen van de balanceermachine, zoals de spindel, is een compensatieprocedure noodzakelijk. Elementen die samen met de gebalanceerde rotor roteren, zorgen ervoor dat het meetresultaat niet alleen onbalans van de rotor bevat, maar ook onbalans van andere roterende onderdelen. Om hun invloed en de uitloopfout te elimineren, wordt een zogenaamde compensatieprocedure gemaakt. Het algoritme berekent de onbalanssignalen van de rotor in zijn verschillende hoekposities ten opzichte van de vaste positie van de spil/houder en voert de correctie uit, zodat de balancer alleen de onbalans van de rotor aangeeft en de signalen van andere onderdelen worden gewist. Deze procedure wordt gebruikt bij machines met een verticale rotatieas, bij balancers met cardanaandrijving en bij het gebruik van technologische assen
BALANCEREN VAN ROTOREN OP EEN STATIONAIRE BALANCER
Het balanceren op een stationaire balancer maakt het mogelijk afzonderlijke elementen afzonderlijk te balanceren, waardoor de initiële onbalans van een volledig geassembleerde rotor wordt verminderd. De mogelijkheid om de rotatiesnelheid en het aandrijvingstype te kiezen maakt het mogelijk om de juiste werkingsvoorwaarden te bereiken. Een speciaal ontworpen meetunit van een balanceermachine, die is gekalibreerd op het specifieke type werkstuk, zorgt voor een grotere nauwkeurigheid in vergelijking met draagbare apparatuur balanceren. Gebruik van een stationaire balancer maakt het mogelijk om een automatisch correctiestation te gebruiken. Het wordt gerealiseerd door de installatie van boor-, frees-, las- etc units. Bovendien is het mogelijk om automatische houders of transportbanden te gebruiken. Hierdoor is het mogelijk grote series rotoren in minder tijd te balanceren.
E-MOBILITEIT BALANCEREN
Elektrische aandrijvingen ontwikkelen zich voortdurend en zijn een belangrijk element in vele takken van de industrie. De toenemende eisen van de consumenten en de ontwikkeling van de technologie resulteren in hogere eisen aan hun eigenschappen en ook aan de uitbalancering. Daarom hebben fabrikanten van balanceermachines, waaronder CIMAT, een breed gamma van balanceermachines geïntroduceerd, gespecialiseerd in het meten van onbalans en automatische correctie van dergelijke componenten. Afhankelijk van het type werkstuk, zijn dit balancers met horizontale en verticale rotatieassen. Het type aandrijving dat wordt gebruikt om de rotor te versnellen is ook gespecialiseerd, van niet-standaard riemaandrijvingen tot speciale elektrische aandrijvingen voor geassembleerde elektromotoren. Om aan de hoge eisen van toelaatbare resterende onbalans te kunnen voldoen, zijn er nauwkeurige, zeer gevoelige meetsystemen met goed voorbereide software en elektronica.
WAT IS STATISCHE EN DYNAMISCHE ONBALANS?
Bij statische onbalans wordt de centrale hoofdas van de traagheid evenwijdig aan de rotatie-as bewogen (koppelonbalans gelijk aan nul). Dit betekent dat statisch ongebalanceerde rotor, geplaatst op twee meetsteunen, zal slingeren totdat zijn "zwaartepunt", volgens de zwaartekracht, naar beneden is gericht. Een dergelijke rotor kan in één vlak gebalanceerd zijn. Dynamische onbalans is een algemeen geval van onbalans, waarbij de centrale traagheidsas tegen de rotatieas is verdraaid (combinatie van statische en koppel onbalans). Om dynamische onbalans te verminderen is het nodig om gewicht toe te voegen of te verwijderen op minimaal twee correctievlakken.
HOE KAN DE HERHAALBAARHEID VAN EEN BALANCEERMACHINE SNEL WORDEN GECONTROLEERD?
- Balanceer de rotor tot ongeveer de helft van de balanceertolerantie.
- Meet de onbalans 10 keer één voor één, stop de rotor na elke meting.
- Het verschil tussen de kleinste en de grootste gemeten waarde op één vlak moet binnen 20% van de balanceertolerantie liggen.