Vysvětlení dynamického vyvažování (vyvažování ve dvou rovinách)

Definice: Co je dynamické vyvažování?

Dynamické vyvažování je postup pro korekci nevyváženosti rotoru provedením hmotnostních korekcí v minimálně dvě oddělené roviny po celé délce. Je to nejkomplexnější forma vyvažování, protože řeší oba typy nerovnováhy současně: statická (nebo silová) nevyváženost a párová nerovnováhaDynamicky vyvážený rotor nebude mít při otáčení tendenci vibrovat ani se „vibrat“ v důsledku těžkého místa nebo kývání.

Statická vs. dynamická nevyváženost: klíčový rozdíl

Pro pochopení dynamického vyvažování je zásadní rozlišovat mezi dvěma formami nevyváženosti:

• Statická nevyváženost: Jedná se o stav, kdy je těžiště rotoru posunuto od osy otáčení. Chová se jako jedno těžké místo. To lze korigovat jediným závažím v jedné rovině a lze to detekovat i s rotorem v klidu (staticky).
• Nerovnováha v páru: K tomu dochází, když má rotor dvě stejně velká závaží na opačných koncích, umístěná od sebe v úhlu 180°. Tento stav je staticky vyvážený (v klidu se neotočí k velkému závaží), ale když se otáčí, dvě velká závaží vytvářejí otočnou sílu neboli „pár“, která způsobuje kymácení rotoru z obou stran. Nevyváženost páru lze detekovat *pouze*, když se rotor otáčí, a lze ji korigovat *pouze* umístěním závaží do dvou různých rovin, čímž se vytvoří protilehlý pár.

Dynamická nevyváženost, nejčastější stav v reálných strojích, je kombinací statické a vazební nevyváženosti. Její korekce proto vyžaduje úpravy alespoň ve dvou rovinách, což je podstatou dynamického vyvážení.

Kdy je nutné dynamické vyvažování?

Zatímco pro úzké objekty ve tvaru disku je dostatečné jednorovinné (statické) vyvážení, pro většinu průmyslových rotorů je nezbytné dynamické vyvážení, zejména když:

• Délka rotoru je ve srovnání s jeho průměrem významná. Běžným pravidlem je, že pokud je délka větší než polovina průměru, je nutné dynamické vyvážení.
• Rotor pracuje při vysokých otáčkách. Účinky nevyváženosti páru se s rostoucí rychlostí otáčení mnohem zhoršují.
• Hmota je po délce rotoru rozložena nerovnoměrně. Součásti jako oběžná kola vícestupňových čerpadel nebo dlouhé kotvy motorů vyžadují korekci ve dvou rovinách.
• Je vyžadována vysoká přesnost. Pro splnění přísných stupňů kvality vyvážení (např. G2,5 nebo lepší) je téměř vždy nutné dynamické vyvážení.

Mezi rotory, které vždy vyžadují dynamické vyvážení, patří kotvy motorů, průmyslové ventilátory, turbíny, kompresory, dlouhé hřídele a klikové hřídele.

Postup vyvažování ve dvou rovinách

Dynamické vyvažování se provádí na vyvažovacím stroji nebo v terénu pomocí přenosného analyzátoru vibrací. Proces, obvykle s využitím metody koeficientů vlivu, zahrnuje:

1. Počáteční spuštění: Změřte počáteční vibrace (amplitudu a fázi) v obou ložiskách.
2. První zkušební jízda: Přidejte známé zkušební závaží do první korekční roviny (rovina 1) a změřte novou vibrační odezvu u obou ložisek.
3. Druhý zkušební běh: Odstraňte první zkušební závaží a přidejte nové zkušební závaží do druhé korekční roviny (rovina 2). Znovu změřte vibrační odezvu u obou ložisek.
4. Výpočet: Z těchto tří měření vyvažovací přístroj vypočítá čtyři „koeficienty vlivu“. Tyto koeficienty charakterizují, jak závaží v rovině 1 ovlivňuje vibrace v obou ložiskách a jak závaží v rovině 2 ovlivňuje vibrace v obou ložiskách. Na základě těchto informací přístroj řeší sadu simultánních rovnic, aby určil přesnou velikost a umístění korekčních závaží potřebných v obou rovinách k eliminaci počáteční nevyváženosti.
5. Oprava a ověření: Zkušební závaží se odstraní, vypočítaná trvalá korekční závaží se instalují do obou rovin a provede se závěrečná zkouška, která potvrdí, že vibrace byly sníženy v rámci specifikované tolerance.

← Zpět na hlavní index