Балансиране на ротори на стругове: Икономично решение за подобряване на качеството на продуктите

В съвременното производство, където качеството на продукта е от първостепенно значение, балансиране на ротора става неразделна част от технологичния процес. Придобиването на специализирана техника за балансиране обаче може да се окаже скъпо за малките и средните предприятия. В тази статия разглеждаме възможността за използване на стругове за ротор балансиране, което може значително да намали разходите за оборудване и да повиши ефективността на производството.

Стругът като инструмент за балансиране

Благодарение на своята конструкция и функционалност стругът може успешно да се използва за балансиране на ротори от различни видове и размери. Основното предимство на този подход е намаляването на разходите, тъй като не е необходимо да се закупува скъпо специализирано оборудване. Освен това използването на струг позволява балансирането да се извършва директно по време на производствения процес на ротора, което съкращава времето за производство и подобрява качеството на продукта. Важно е да се отбележи, че за ефективно балансиране масата на ротора трябва да бъде сравнима с масата на шпиндела на струга.

Подготовка за балансиране

Преди да започне процесът на балансиране, трябва да се предприемат няколко подготвителни стъпки:

  • Избор на подходящ струг: Стругът трябва да има достатъчна твърдост и прецизност, за да осигури надеждно монтиране на ротора и точни измервания на вибрациите.
  • Инсталиране на измервателната система: За измерване на ротора вибрация на струга, преносим балансир като например Балансет-1а може да се използва. Той включва сензори за вибрации, тахометър, както и софтуер за анализ на данни и изчисляване на коригираната маса.
  • Балансиране на шпиндела: Важна стъпка в подготовката е балансирането на самия шпиндел на струга. Това е необходимо, за да се елиминира влиянието на собствения му дисбаланс върху резултатите от измерването.

В тази статия ще разкажа подробно за нашия опит и методологията ни при динамично балансиране гумирани валове на струг – решение, към което, признавам, първоначално бях скептичен поради присъщата на такава техника твърдост и значителна тежест. Изненадващо, операцията протече безпроблемно, като беше постигнато ниво на точност g 6,3 съгласно ISO 1940 standards.

Rubberized shaft mounted on a lathe for dynamic balancing per ISO 1940-1

Процес на балансиране на ротора на струг на теория

Процесът на балансиране на ротора на струг включва следните стъпки:

Закрепване на ротора

Роторът се монтира здраво в патронника на струга или на центри, за да се осигури стабилност по време на процеса на балансиране.

Инсталиране на сензори

Сензорите за вибрации се монтират върху лагерните опори или корпуса на струга, а тахометърът е насочен към светлоотразителна лента прикрепена към ротора.

Измерване на първоначалните вибрации

Първоначалното ниво на вибрациите на ротора се измерва при работната му скорост.

Инсталиране на тестово тегло

A test weight с известна маса се поставя върху ротора и вибрацията се измерва отново.

Изчисляване на коригиращите маси

Софтуерът Balanset-1A анализира резултатите от измерванията и изчислява необходимите коригиращи маси и ъглите на поставянето им.

Коригиране на масата на ротора

В зависимост от конструкцията на ротора и възможностите на струга, корекцията на масата може да се извърши чрез пробиване, фрезоване, заваряване или други методи.

Проверка на балансирането

След извършване на корекциите се извършва контролно измерване на вибрациите. Процесът се повтаря, ако е необходимо, докато се постигне необходимото ниво на баланс.

Отчитане на ексцентричността

След изравняването е важно да се отчете ексцентричност чрез завъртане на ротора в приспособлението на 180 градуса и повторение на измерването. Софтуерът Balanset-1A включва специална функция за компенсиране на ексцентричността.

Процес на динамично балансиране на практика:

  • Честота на въртене: Обикновено работната скорост на въртене на тези валове варира между 300 и 500 оборота в минута (rpm). В този конкретен случай извършихме балансирането при 550 оборота в минута.
  • Настройка: Гумираният вал беше монтиран на струговата машина, след което бяха поставени стратегически сензори, както е показано на приложените снимки.
Динамично балансиране на място на гумирани валове с помощта на стругова машина

Динамично балансиране на място на гумирани валове с помощта на стругова машина

Динамично балансиране на гумирани валове

Динамично балансиране на гумирани валове

    • Първоначални показания на вибрациите: Преди балансирането начален стойностите на вибрациите бяха 9 мм/сек и 17 мм/сек.
    • Тегло за изпитване: Беше заварена пробна тежест от 340 грама. Това беше достатъчно, за да се променят вибрациите и фаза показанията с около 10 %.

Trial weight placement on a rubberized shaft during lathe balancing

  • Балансиращи корекции: След провеждането на пробните измервания с тестовото тегло, уредът ни Balanset-1A показа, че е необходимо да се добавят 3100 грама от едната страна на вала и 4300 грама от другата, което съответства на корекции в два самолета. След тези настройки нивата на вибрациите спаднаха до 2 мм/сек и 4 мм/сек.
Динамично балансиране на място на гумирани валове с помощта на стругова машина

Динамично балансиране на място на гумирани валове с помощта на стругова машина

Динамично балансиране на място на гумирани валове с помощта на стругова машина

Динамично балансиране на място на гумирани валове с помощта на стругова машина

  • Фина настройка: За да оптимизираме резултатите, добавихме тежести от 400 и 700 грама. Впоследствие беше извършен още един кръг на прецизиране чрез добавяне на тежести от 200 и 400 грама. Поради пространствени ограничения тежестите бяха заварени една върху друга. В крайна сметка тези временни тежести бяха заменени с прецизно изрязани, естетически издържани противотежести, изработени специално за този вал. Крайните показания на вибрациите са впечатляващите 0,1 mm/sec в двете равнини.
Динамично балансиране на място на гумирани валове с помощта на стругова машина

Динамично балансиране на място на гумирани валове с помощта на стругова машина

Динамично балансиране на място на гумирани валове с помощта на стругова машина

Динамично балансиране на място на гумирани валове с помощта на стругова машина

Динамично балансиране на място на гумирани валове с помощта на стругова машина

Динамично балансиране на място на гумирани валове с помощта на стругова машина


Сензор за вибрации

Оптичен сензор (лазерен тахометър)

Balanset-4

Магнитна стойка с размер 60 kgf

Рефлективна лента

Динамичен балансьор "Balanset-1A" OEM

Предимства на балансирането на роторите на струговете

Разходи и ефективност

Използването на струг за балансиране позволява да се избегнат разходите за закупуване на специализирано оборудване за балансиране.

Удобство

Балансирането може да се извършва директно по време на производствения процес на ротора, което намалява времето за производство.

Високо качество

Съвременните преносими балансиращи машини, като Balanset-1A, осигуряват висока точност на балансиране, което позволява ниски нива на вибрации и подобрено качество на продуктите.

Заключение

Балансирането на ротори на стругове е ефективно и икономично решение за предприятия, които се стремят да подобрят качеството на продуктите и да намалят производствените разходи. Използването на преносими балансиращи устройства като Balanset-1A прави този процес лесен и достъпен дори за малки работилници.

Важни напомняния

  • За ефективно балансиране масата на ротора трябва да е сравнима с масата на шпиндела на струга.
  • Преди да се балансира роторът, трябва да се балансира самият шпиндел на струга, за да се елиминира влиянието на собствения му дисбаланс върху резултатите от измерването.
  • За да постигнете най-добри резултати, се препоръчва да използвате висококачествени измервателни уреди и да спазвате стриктно процедурата за балансиране. Можете да прецените допустимите остатъчен дисбаланс за вашия ротор с нашия калкулатор за остатъчен дисбаланс (ISO 1940).

Балансирането на ротори на стругове е стъпка към бъдещето на вашето производство, която се отплаща чрез подобряване на качеството на продуктите, намаляване на разходите и повишаване на конкурентоспособността на вашия бизнес.

WhatsApp