Forståelse af statisk afbalancering (enkeltplansafbalancering)

Definition: Hvad er statisk balancering?

Statisk afbalancering er den enkleste form for rotorbalancering. Det er en proces, der korrigerer for statisk ubalance, en tilstand, hvor en rotors massemidtpunkt er forskudt fra dens rotationsakse, hvilket skaber et enkelt "tungt punkt". Denne type afbalancering kan i teorien udføres med rotoren i hvile (statisk). Hvis en rotor med ren statisk ubalance blev placeret på en friktionsfri overflade (som knivsæg), ville den rotere, indtil det tunge punkt stabiliserede sig på det laveste punkt på grund af tyngdekraften.

Statisk afbalancering involverer at foretage en korrektion i en enkelt plan for at modvirke denne tunge plet. Korrektionen er en enkelt vægt placeret 180° modsat den tunge plet for at bringe massemidtpunktet tilbage til rotationsmidtpunktet.

Statisk ubalance vs. dynamisk ubalance

Statisk ubalance er også kendt som "kraftubalance", fordi den skaber en centrifugalkraft, der virker radialt udad fra rotationscentret. Den skaber dog ikke nogen "par"- eller vippebevægelse. Dette står i modsætning til dynamisk ubalance, som er en kombination af både kraft- og parubalance og kræver korrektioner i mindst to planer for at blive fuldt ud løst. En rotor kan være perfekt statisk afbalanceret, men stadig have en betydelig parubalance, der vil få den til at vibrere kraftigt, når den roterer.

Hvornår er statisk balancering tilstrækkelig?

Statisk afbalancering er kun en passende og tilstrækkelig metode til en specifik klasse af rotorer. Den er generelt forbeholdt komponenter, der er meget smalle eller skiveformede, hvor den aksiale længde er meget lille sammenlignet med diameteren. For disse typer rotorer er det usandsynligt, at der kan eksistere en betydelig ubalance i rotorparret.

Almindelige eksempler på rotorer, hvor statisk afbalancering i et enkelt plan ofte er tilstrækkelig, inkluderer:

• Slibeskiver
• Bilhjul og dæk
• Enkelt, smalt ventilator- eller blæserhjul
• Svinghjul
• Remskiver og skiver

For enhver rotor med en betydelig længde (f.eks. et motoranker, en flertrinspumpe eller en lang aksel) er statisk afbalancering alene utilstrækkelig, og dynamisk afbalancering er påkrævet.

Metoder til statisk afbalancering

1. Knivsægbalancering

Dette er den klassiske, ikke-roterende metode. Rotoren placeres på et par parallelle, plane og lavfriktions knivsægge. Rotoren vil rulle, indtil dens tungeste punkt er i bunden. En midlertidig vægt tilføjes derefter til toppen (180° modsat), indtil rotoren forbliver i enhver position, den er placeret, uden at rulle. Denne vægt gøres derefter permanent.

2. Vertikal afbalanceringsmaskine

Moderne statisk afbalancering udføres ofte på en vertikal afbalanceringsmaskine. Rotoren (ligesom et svinghjul eller et dæk) er placeret på en vandret plade, der understøttes af kraftsensorer. Maskinen drejer rotoren med lav hastighed, og sensorerne måler retningen og størrelsen af ubalancekraften og viser den nødvendige korrektion på en skærm.

3. Afbalancering af enkeltplansfelt

Statisk afbalancering kan også udføres i felten på en samlet maskine ved hjælp af en bærbar vibrationsanalysator. Dette er en enkeltplansversion af påvirkningskoefficientmetoden. Der tages en vibrationsaflæsning, en prøvevægt tilføjes, en anden aflæsning foretages, og instrumentet beregner den nødvendige enkeltkorrektionsvægt og dens vinkel.

Begrænsninger

Den primære begrænsning ved statisk afbalancering er dens manglende evne til at detektere eller korrigere ubalance i parret. Anvendelse af en statisk afbalancering på en rotor, der faktisk har en dynamisk ubalance, kan nogle gange forværre vibrationen ved at korrigere kraftkomponenten, men ignorere eller forværre parkomponenten. Af denne grund er dynamisk afbalancering i to planer standard og påkrævet praksis for de fleste industrimaskiner.

← Tilbage til hovedindekset