بالانس روتور در ماشین‌های تراش: یک راه حل مقرون به صرفه برای بهبود کیفیت محصول

در تولید مدرن، که کیفیت محصول از اهمیت بالایی برخوردار است، بالانس روتور به بخش اساسی فرآیند تکنولوژیکی تبدیل می‌شود. با این حال، خرید تجهیزات بالانس تخصصی می‌تواند برای شرکت‌های کوچک و متوسط پرهزینه باشد. در این مقاله، ما امکان استفاده از ماشین‌های تراش برای بالانس روتور را بررسی می‌کنیم که می‌تواند هزینه‌های تجهیزات را به میزان قابل توجهی کاهش داده و راندمان تولید را بهبود بخشد.

ماشین تراش به عنوان ابزاری برای تعادل

دستگاه تراش، به دلیل طراحی و کارایی‌اش، می‌تواند با موفقیت برای بالانس روتورها در انواع و اندازه‌های مختلف مورد استفاده قرار گیرد. مزیت اصلی این روش، صرفه‌جویی در هزینه است، زیرا نیازی به خرید تجهیزات تخصصی گران‌قیمت نیست. علاوه بر این، استفاده از دستگاه تراش امکان انجام بالانس را مستقیماً در طول فرآیند تولید روتور فراهم می‌کند که زمان تولید را کوتاه کرده و کیفیت محصول را بهبود می‌بخشد. توجه به این نکته ضروری است که برای بالانس مؤثر، جرم روتور باید با جرم اسپیندل دستگاه تراش قابل مقایسه باشد.

Preparation for Balancing

قبل از شروع فرآیند تعادل، باید چندین مرحله مقدماتی انجام شود:

• انتخاب دستگاه تراش مناسب: دستگاه تراش باید از استحکام و دقت کافی برخوردار باشد تا نصب روتور به طور قابل اعتمادی انجام شود و اندازه‌گیری‌های ارتعاش به طور دقیق انجام شوند.
• نصب سیستم اندازه‌گیری: برای اندازه‌گیری ارتعاش روتور روی دستگاه تراش، می‌توان از یک بالانسر قابل حمل مانند Balanset-1A استفاده کرد. این دستگاه شامل حسگرهای ارتعاش، یک تاکومتر و نرم‌افزاری برای تحلیل داده‌ها و محاسبه جرم اصلاحی است.
• متعادل کردن اسپیندل: یک مرحله مهم در آماده‌سازی، متعادل کردن خود اسپیندل تراش است. این کار برای از بین بردن تأثیر عدم تعادل خود بر نتایج اندازه‌گیری ضروری است.

در این مقاله، من به تفصیل تجربه و روش خود در متعادل‌سازی دینامیکی شفت‌های لاستیکی روی دستگاه تراش را شرح خواهم داد - راه حلی که، البته، در ابتدا به دلیل سفتی ذاتی و وزن قابل توجه چنین ماشین‌آلاتی نسبت به آن تردید داشتم. به طرز شگفت‌آوری، این عملیات به طور یکپارچه اجرا شد و به سطح دقت g 6.3 مطابق با استانداردهای ISO 1940 دست یافت.

فرآیند بالانس روتور در ماشین تراش به صورت تئوری

فرآیند بالانس روتور در ماشین تراش شامل مراحل زیر است:

محکم کردن روتور

روتور به طور ایمن در سه نظام تراش یا روی مراکز نصب می‌شود تا از پایداری در طول فرآیند بالانس اطمینان حاصل شود.

نصب سنسورها

حسگرهای ارتعاشی روی تکیه‌گاه‌های یاتاقان یا بدنه‌ی تراش نصب می‌شوند و یک تاکومتر به سمت نوار بازتابنده‌ای که به روتور متصل است، نشانه گرفته شده است.

اندازه‌گیری ارتعاش اولیه

سطح ارتعاش اولیه روتور در سرعت عملیاتی آن اندازه‌گیری می‌شود.

نصب وزنه آزمایشی

یک وزنه آزمایشی با جرم معلوم روی روتور نصب می‌شود و ارتعاش دوباره اندازه‌گیری می‌شود.

محاسبه جرم‌های اصلاحی

نرم‌افزار Balanset-1A نتایج اندازه‌گیری را تجزیه و تحلیل کرده و جرم‌های اصلاحی لازم و زوایای قرارگیری آنها را محاسبه می‌کند.

اصلاح جرم روتور

بسته به طراحی روتور و قابلیت‌های دستگاه تراش، اصلاح جرم می‌تواند با مته‌کاری، فرزکاری، جوشکاری یا روش‌های دیگر انجام شود.

تأیید تعادل

پس از انجام اصلاحات، اندازه‌گیری ارتعاش کنترلی انجام می‌شود. در صورت لزوم، این فرآیند تا زمانی که سطح تعادل مورد نیاز حاصل شود، تکرار می‌شود.

حسابداری برای خروج از مرکز

پس از بالانس، در نظر گرفتن خروج از مرکز با چرخاندن روتور در فیکسچر به میزان ۱۸۰ درجه و تکرار اندازه‌گیری مهم است. نرم‌افزار Balanset-1A شامل یک تابع ویژه برای جبران خروج از مرکز است.

فرآیند تعادل پویا در عمل:

• Rotation Frequency: Typically, the working rotation speed of this shafts ranges between 300 to 500 revolutions per minute (rpm). In this particular case, we carried out the balancing at 550 rpm.
• Setup: The rubberized shaft was mounted on the lathe machine, followed by the strategic placement of sensors, as depicted in the accompanying photographs.

• • Initial Vibration Readings: Before balancing, the vibration readings stood at 9 mm/sec and 17 mm/sec.
  • Trial Weight: A trial weight of 340 grams was welded. This was sufficient to alter the vibration and phase readings by roughly 10%.

• Balancing Adjustments: 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. After these adjustments, vibration levels decreased to 2 mm/sec and 4 mm/sec.

• Fine-tuning: To further optimize results, we proceeded to add weights of 400 grams and 700 grams. Subsequently, another round of fine-tuning was executed by adding 200 grams and 400 grams. Due to spatial constraints, the weights were welded atop one another. Ultimately, these temporary weights were replaced with precision-cut, aesthetically pleasing counterweights crafted specifically for this shaft. The final vibration readings were an impressive 0.1 mm/sec in both planes.

Devices

Portable balancer & Vibration analyzer Balanset-1A

€1,751.00

Parts

Vibration sensor

€90.00

Parts

Optical Sensor (Laser Tachometer)

€124.00

Devices

Balanset-4

€6,803.00

Parts

Magnetic Stand Insize-60-kgf

€46.00

Parts

Reflective tape

€10.00

Devices

Dynamic balancer “Balanset-1A” OEM

€1,561.00

مزایای بالانس روتور در ماشین‌های تراش

مقرون به صرفه بودن

استفاده از دستگاه تراش برای بالانس کردن، از هزینه خرید تجهیزات تخصصی بالانس جلوگیری می‌کند.

راحتی

بالانس کردن می‌تواند مستقیماً در طول فرآیند تولید روتور انجام شود و زمان تولید را کاهش دهد.

کیفیت بالا

بالانسرهای قابل حمل مدرن، مانند Balanset-1A، دقت بالانس بالایی را ارائه می‌دهند که باعث کاهش سطح ارتعاش و بهبود کیفیت محصول می‌شود.

Conclusion

بالانس روتور در ماشین‌های تراش یک راه حل موثر و اقتصادی برای کسب و کارهایی است که به دنبال بهبود کیفیت محصول و کاهش هزینه‌های تولید هستند. استفاده از بالانسرهای قابل حمل مانند Balanset-1A این فرآیند را حتی برای کارگاه‌های کوچک نیز ساده و قابل دسترس می‌کند.

یادآوری‌های مهم

• برای بالانس مؤثر، جرم روتور باید با جرم اسپیندل تراش قابل مقایسه باشد.
• قبل از متعادل کردن روتور، خود اسپیندل تراش باید متعادل شود تا تأثیر عدم تعادل خود را بر نتایج اندازه‌گیری از بین ببرد.
• برای دستیابی به بهترین نتایج، توصیه می‌شود از ابزارهای اندازه‌گیری با کیفیت بالا استفاده کنید و مراحل متعادل‌سازی را به طور دقیق دنبال کنید.

بالانس کردن روتورها در ماشین‌های تراش گامی به سوی آینده تولید شماست که از طریق بهبود کیفیت محصول، کاهش هزینه‌ها و افزایش رقابت‌پذیری کسب و کار شما، ثمربخش خواهد بود.