Vyvažování rotorů na soustruzích: Nákladově efektivní řešení pro zlepšení kvality výrobků

V moderní výrobě, kde je kvalita výrobků nejdůležitější, se vyvažování rotorů stává nezbytnou součástí technologického procesu. Nákup specializovaného vyvažovacího zařízení však může být pro malé a střední podniky nákladný. V tomto článku se zabýváme možností využití soustruhů pro vyvažování rotorů, které může výrazně snížit náklady na zařízení a zvýšit efektivitu výroby.

Soustruh jako nástroj pro vyvažování

Soustruh lze díky jeho konstrukci a funkčnosti úspěšně použít k vyvažování rotorů různých typů a velikostí. Hlavní výhodou tohoto přístupu je úspora nákladů, protože není třeba pořizovat drahé specializované vybavení. Použití soustruhu navíc umožňuje provádět vyvažování přímo během výrobního procesu rotoru, což zkracuje dobu výroby a zlepšuje kvalitu výrobku. Je důležité si uvědomit, že pro efektivní vyvažování by měla být hmotnost rotoru srovnatelná s hmotností vřetena soustruhu.

Příprava na vyvažování

Před zahájením procesu vyvažování je třeba provést několik přípravných kroků:

• Výběr vhodného soustruhu: Soustruh by měl mít dostatečnou tuhost a přesnost, aby bylo zajištěno spolehlivé upevnění rotoru a přesné měření vibrací.
• Instalace měřicího systému: K měření vibrací rotoru na soustruhu lze použít přenosný vyvažovací přístroj, například Balanset-1A. Obsahuje snímače vibrací, tachometr a software pro analýzu dat a výpočet korekční hmotnosti.
• Vyvážení vřetena: Důležitým krokem při přípravě je vyvážení samotného vřetena soustruhu. To je nezbytné k eliminaci vlivu jeho vlastní nevyváženosti na výsledky měření.

V tomto článku podrobně popíšu naše zkušenosti a metodiku dynamického vyvažování pogumovaných hřídelí na soustruhu - řešení, ke kterému jsem byl zpočátku skeptický kvůli přirozené tuhosti a značné hmotnosti takového stroje. Operace byla překvapivě provedena bez problémů a bylo dosaženo úrovně přesnosti g 6,3 podle norem ISO 1940.

Teoretické vyvažování rotorů na soustruhu

Proces vyvažování rotoru na soustruhu zahrnuje následující kroky:

Upevnění rotoru

Rotor je bezpečně upevněn ve sklíčidle soustruhu nebo na hrotech, aby byla zajištěna stabilita během vyvažování.

Instalace senzorů

Snímače vibrací jsou instalovány na ložiskových podpěrách nebo na tělese soustruhu a otáčkoměr je namířen na reflexní pásku připevněnou k rotoru.

Měření počátečních vibrací

Počáteční úroveň vibrací rotoru se měří při jeho provozních otáčkách.

Instalace zkušebního závaží

Na rotor se nainstaluje zkušební závaží o známé hmotnosti a znovu se změří vibrace.

Výpočet korekčních hmotností

Software Balanset-1A analyzuje výsledky měření a vypočítá potřebné korekční hmoty a úhly jejich umístění.

Korekce hmotnosti rotoru

V závislosti na konstrukci rotoru a možnostech soustruhu lze korekci hmotnosti provést vrtáním, frézováním, svařováním nebo jinými metodami.

Ověřování vyváženosti

Po provedení korekcí se provede kontrolní měření vibrací. Tento postup se v případě potřeby opakuje, dokud není dosaženo požadované úrovně vyvážení.

Účtování excentricity

Po vyvážení je důležité zohlednit excentricitu otočením rotoru v přípravku o 180 stupňů a opakováním měření. Software Balanset-1A obsahuje speciální funkci pro kompenzaci excentricity.

Dynamický proces vyvažování v praxi:

• Frekvence otáčení: Pracovní rychlost otáčení těchto hřídelí se obvykle pohybuje mezi 300 a 500 otáčkami za minutu (ot/min). V tomto konkrétním případě jsme vyvažování prováděli při 550 otáčkách za minutu.
• Nastavení: Na soustruhu byla namontována pogumovaná hřídel a následně byly strategicky rozmístěny senzory, jak je znázorněno na přiložených fotografiích.

• • Počáteční hodnoty vibrací: Před vyvážením byly naměřeny hodnoty vibrací 9 mm/s a 17 mm/s.
  • Zkušební hmotnost: Bylo svařeno zkušební závaží o hmotnosti 340 gramů. To stačilo k tomu, aby se vibrace a fáze změnily zhruba o 10%.

• Vyrovnávací úpravy: Po zkušebních jízdách s testovacím závažím, naše Balanset-1A přístroj ukázal, že je třeba přidat 3100 gramů na jedné straně hřídele a 4300 gramů na druhé straně. Po těchto úpravách se úroveň vibrací snížila na 2 mm/s a 4 mm/s.

• Dolaďování: Pro další optimalizaci výsledků jsme přidali závaží o hmotnosti 400 gramů a 700 gramů. Následně bylo provedeno další kolo doladění přidáním hmotností 200 gramů a 400 gramů. Kvůli prostorovým omezením byla závaží navařena na sebe. Nakonec byla tato dočasná závaží nahrazena přesně vybroušenými, estetickými protizávažími vyrobenými speciálně pro tuto hřídel. Konečné hodnoty vibrací byly v obou rovinách působivé - 0,1 mm/s.

Zařízení

Přenosný vyvažovač a analyzátor vibrací Balanset-1A

€1,751.00

Díly

Snímač vibrací

€90.00

Díly

Optický senzor (laserový otáčkoměr)

€124.00

Zařízení

Balanset-4

€6,803.00

Díly

Magnetický stojan Insize-60-kgf

€46.00

Díly

Reflexní páska

€10.00

Zařízení

Dynamický balancer "Balanset-1A" OEM

€1,561.00

Předplatné

Účet + aktualizace + přímá podpora

€18.00

Výhody vyvažování rotorů na soustruzích

Nákladová efektivita

Použitím soustruhu pro vyvažování se vyhnete nákladům na nákup specializovaného vyvažovacího zařízení.

Pohodlí

Vyvažování lze provádět přímo při výrobě rotoru, čímž se zkrátí doba výroby.

Vysoká kvalita

Moderní přenosné vyvažovačky, jako je Balanset-1A, poskytují vysokou přesnost vyvažování, umožňují nízkou úroveň vibrací a lepší kvalitu výrobků.

Závěr

Vyvažování rotorů na soustruzích je efektivní a ekonomické řešení pro podniky, které chtějí zlepšit kvalitu výrobků a snížit výrobní náklady. Použití přenosných vyvažovaček, jako je Balanset-1A, činí tento proces jednoduchým a dostupným i pro malé dílny.

Důležité připomínky

• Pro účinné vyvážení by měla být hmotnost rotoru srovnatelná s hmotností vřetena soustruhu.
• Před vyvážením rotoru je třeba vyvážit samotné vřeteno soustruhu, aby se vyloučil vliv jeho vlastní nevyváženosti na výsledky měření.
• Pro dosažení nejlepších výsledků se doporučuje používat vysoce kvalitní měřicí přístroje a důsledně dodržovat postup vyvažování.

Vyvažování rotorů na soustruzích je krokem k budoucnosti vaší výroby, který se vyplatí díky lepší kvalitě výrobků, nižším nákladům a vyšší konkurenceschopnosti vašeho podniku.