Vyvažování rotorů na soustruzích: Nákladově efektivní řešení pro zlepšení kvality výrobků
In modern manufacturing, where product quality is of utmost importance, vyvažování rotoru becomes an essential part of the technological process. However, purchasing specialized balancing equipment can be costly for small and medium-sized enterprises. In this article, we explore the possibility of using lathes for rotor balancing, which can significantly reduce equipment costs and improve production efficiency.
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: To measure rotor vibrace on the lathe, a portable balancer such as the Balanset-1A can be used. It includes vibration sensors, a tachometr, and software for data analysis and corrective mass calculation.
- Vyvážení vřetena: Důležitým krokem při přípravě je vyvážení samotného vřetena soustruhu. To je nezbytné k eliminaci vlivu jeho vlastní nevyváženosti na výsledky měření.
In this article, I will detail our experience and methodology in dynamically balancing rubberized shafts on a lathe machine – a solution that, admittedly, I was initially skeptical of due to the inherent rigidity and substantial weight of such machinery. Surprisingly, the operation was seamlessly executed, achieving an precision level of g 6.3 as per ISO 1940 standards.
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
Vibration sensors are installed on the bearing supports or the lathe body, and a tachometer is aimed at a reflexní páska attached to the rotor.
Měření počátečních vibrací
Počáteční úroveň vibrací rotoru se měří při jeho provozních otáčkách.
Instalace zkušebního závaží
A test weight of known mass is installed on the rotor, and the vibration is measured again.
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
After balancing, it is important to account for excentricita by rotating the rotor in the fixture by 180 degrees and repeating the measurement. The Balanset-1A software includes a special function for eccentricity compensation.
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.
Dynamické vyvažování pogumovaných hřídelí na místě pomocí soustruhu
Dynamické vyvažování pogumovaných hřídelí
- Vyrovnávací úpravy: Post the trial runs with the test weight, our Balanset-1A instrument indicated the need for the addition of 3100 grams on one side of the shaft and 4300 grams on the other, corresponding to corrections in dvě letadla. After these adjustments, vibration levels decreased to 2 mm/sec and 4 mm/sec.
Dynamické vyvažování pogumovaných hřídelí na místě pomocí soustruhu
Dynamické vyvažování pogumovaných hřídelí na místě pomocí soustruhu
- 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.
Dynamické vyvažování pogumovaných hřídelí na místě pomocí soustruhu
Dynamické vyvažování pogumovaných hřídelí na místě pomocí soustruhu
Dynamické vyvažování pogumovaných hřídelí na místě pomocí soustruhu
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.
- To achieve the best results, it is recommended to use high-quality measuring instruments and strictly follow the balancing procedure. You can estimate the permissible zbytková nevyváženost for your rotor with our residual unbalance calculator (ISO 1940).
Vyvažování rotorů na soustruzích je krokem k budoucnosti vaší výroby, který se vyplatí díky lepší kvalitě výrobků, nižším nákladům a vyšší konkurenceschopnosti vašeho podniku.
0 Comments