CE INSEAMNA ECHILIBRAREA

Pentru o persoană obișnuită, echilibrarea rotorului este adesea o "artă neagră". Cunoștințele celor mai mulți oameni de echilibrare se limitează la roțile și anvelopele mașinilor care trebuie să fie echilibrate înainte de montarea la mașini; în caz contrar, aceștia vor experimenta judderul volanului, uzura neuniformă a pneurilor și așa mai departe. Acest articol vă va oferi o perspectivă asupra lumii de echilibrare și de a ajuta pentru a elimina "arta negru".

Echilibrarea în rulmenți proprii

Echilibrarea în rulmenții proprii ai mașinii se face folosind echipamente portabile de măsurare, cu un set de senzori de vibrații și viteză de rotație și un modul de măsurare. Unul dintre avantajele unei astfel de soluții este posibilitatea de a echilibra rotorul în condițiile sale nominale de funcționare, suport și viteză de rotație. Uneori, din motive tehnologice, unele rotoare nu pot fi echilibrate pe un balansor staționar în ansamblu complet. Echilibrarea în rulmenții proprii ai mașinii permite acest lucru și permite economisirea timpului (de exemplu, rotorul de încărcare/descărcare de la balansor), menținând în același timp rezultate finale satisfăcătoare. O funcționalitate suplimentară a echipamentelor portabile este măsurarea și controlul nivelului de vibrații al mașinilor întregi.

Un rotor dezechilibrat

Dezechilibrul există într-un rotor atunci când axa centrală a masei este diferită de axa centrului de rulare. Practic, toate piesele nou prelucrate sunt ne simetrice din cauza găurilor de suflat în piese turnate, a numărului neuniform și a poziției găurilor șuruburilor, a pieselor montate în afara centrului, a diametrelor prelucrate excentrice față de locațiile rulmenților etc.

Un rotor dezechilibrat, atunci când se rotește, dorește să se rotescă în jurul axei sale mediane de masă. Deoarece rulmenții restricționează această mișcare, forța centrifugă, din cauza dezechilibrului, face ca rotorul să vibreze. Această vibrație provoacă uzură rulmenților, creează zgomot inutil și, în cazuri extreme, poate fi experimentată dezintegrarea rotorului în sine. Prin urmare, este necesar să se reducă dezechilibrul la o limită acceptabilă.

Limite de echilibrare

Există limite de echilibru, la fel ca limitele de prelucrare, în cazul în care dezechilibrul este acceptabil. Standardele internaționale și naționale sunt citate pentru rotoare, de exemplu:. roțile mașinii sunt echilibrate la o limită de grad 40, iar armăturile electrice mici sunt echilibrate la gradul 2.5. Gradele sunt convertite în unități de dezechilibru, în funcție de viteza de rotație a rotorului conform standardelor ISO 1940.

Unități de echilibru

Unitățile de dezechilibru sunt raza timpilor de masă, de exemplu: o greutate adăugată la o anumită poziție din partea echilibrată ar muta axa masiei în axa de rulare și, prin urmare, ar fi în echilibru. Greutatea corecției înmulțită cu raza aplicată va da o unitate de dezechilibru. Pentru măsurarea metrică, unitățile vor fi gram-milimetri (gmm) sau pentru rotoare mari, gram-centimetri. Echivalentul imperial va fi gram-inch sau uncie-inch. Această greutate (masă) se aplică pe o rază de la centrul de rulare în poziție luminoasă.

Tipuri de rotoare

Rotoarele se împart în două grupuri. Unul este locul în care rotorul este rigid și nu deviază până la și inclusiv viteza de funcționare.

The other group comprises flexible rotors that “bow” up to the operating speed. The first deflection seen is a “skipping rope effect” which means the centre of the rotor at speed moves out from its rotational axis, causing high “static” unbalance.

Tipuri de dezechilibru

Există trei tipuri de dezechilibru:

  1. Dezechilibru static – este locul unde axa masei este deplasată numai paralel cu axa arborelui. Dezechilibrul este corectat numai într-un singur plan axial.
  2. Dezechilibru cuplu - este în cazul în care axa de masă intersectează axa de funcționare. De exemplu: un disc care a spălat run-out fără dezechilibru static. Dezechilibrul este de obicei corectat în două planuri
  3. Dezechilibru dinamic – este locul unde axa masei nu coincide cu axa de rotație. Acest dezechilibru este de obicei o combinație de dezechilibru static și de cuplu și este corectat în două planuri

Metode de corectare a dezechilibrului

Îndepărtarea materialului prin găurire, frezare etc. din poziția grea a componentei este utilizată pentru a corecta dezechilibrul. Alternativ, acesta poate fi corectat prin adăugarea de material la poziția "ușoară" pe componentă prin înșurubarea sau sudarea greutăților balanței pentru a reduce dezechilibrul.

MASINI DE ECHILIBRAT

Pentru a identifica poziția și cantitatea de dezechilibru, mașinile de echilibrare sunt utilizate de o fabrică de rotoare pentru a corecta orice dezechilibru care există. Aceste mașini sunt atât de sensibile încât pot identifica cu ușurință și precizie orice axă de masă de 0,001 mm în afara axei de rulare.

Un tip de mașină va identifica doar dezechilibrul static. Aceasta este utilizată pentru echilibrarea pieselor în formă de disc. Un alt tip de mașină va identifica dezechilibrele în două planuri axiale, de exemplu pentru echilibrarea unui rotor a cărui lungime este proporțional mai mare decât diametrul său. Aceste mașini sunt disponibile în versiuni care echilibrează rotorul fie în axa orizontală, fie în axa verticală.

Cu ajutorul electronicii moderne, precizia depășește cu ușurință standardele naționale și internaționale. Configurarea mașinii este foarte simplă prin simpla tastare a măsurătorilor într-un computer.

Echilibrarea rotoarelor rigide

Deoarece dezechilibrul există într-o componentă chiar și atunci când rotoare staționare, rigide pot fi echilibrate la o viteză mică, suficient pentru a produce o forță centrifugă pentru a înregistra dezechilibrul.

Echilibrarea rotoarelor flexibile

Acest tip de rotor este echilibrat la o viteză mică în cazul în care rotorul nu flex. Corecția pentru dezechilibru se face, apoi viteza este crescută treptat, iar dezechilibrul este corectat în etape până când viteza de funcționare a rotorului este atinsă.

Tehnici moderne

Cu costul ridicat al înlocuirii rotoarelor deteriorate, industria aeriană prevede că piesele sau secțiunile de rotoare care sunt modificate trebuie să mențină un echilibru acceptabil. Tehnica implică utilizarea pieselor adiacente manechinului, de exemplu echilibrarea unui modul compresor cu un modul de turbină fals și înlocuirea compresoarelor și lamelor turbinei fără alte echilibre. Aceste tehnici sunt disponibile pentru industria generală, dacă clienții le solicită.

Rezumat

The latest production methods reduce or eliminate the need for balancing in low speed applications, but with ever increasing speeds used on rotating machinery, dynamic balancing will be necessary for the foreseeable future. An understanding of dynamic balancing streamlines the complete production process.