Staattisen tasapainotuksen ymmärtäminen (yksitasoinen tasapainotus)

Määritelmä: Mitä on staattinen tasapainotus?

Staattinen tasapainotus on roottorin tasapainottamisen yksinkertaisin tapa. Se on prosessi, joka korjaa staattinen epätasapaino, tila, jossa roottorin massakeskipiste on siirtynyt pyörimisakselistaan, mikä luo yhden "raskaan kohdan". Tämän tyyppinen tasapainotus voidaan teoriassa suorittaa roottorin ollessa levossa (staattisesti). Jos puhtaasti staattisen epätasapainon omaava roottori asetettaisiin kitkattomalle pinnalle (kuten veitsen terälle), se pyörisi, kunnes raskas kohta asettuisi painovoiman vaikutuksesta alimpaan kohtaan.

Staattinen tasapainotus tarkoittaa korjauksen tekemistä yksitaso Tämän raskaan kohdan vastapainoksi. Korjaus on yksi paino, joka asetetaan 180° raskaan kohdan vastakkaiselle puolelle massakeskipisteen palauttamiseksi pyörimiskeskipisteeseen.

Staattinen epätasapaino vs. dynaaminen epätasapaino

Staattinen epätasapaino tunnetaan myös nimellä "voimaepätasapaino", koska se luo keskipakoisvoiman, joka vaikuttaa säteittäisesti ulospäin pyörimiskeskipisteestä. Se ei kuitenkaan luo "pariliikettä" tai keinuntaa. Tämä on vastakohta dynaaminen epätasapaino, joka on sekä voiman että parin epätasapainon yhdistelmä ja vaatii korjauksia vähintään kahdessa tasossa täydellisen ratkaisemisen saavuttamiseksi. Roottori voi olla täysin staattisesti tasapainossa, mutta siinä voi silti olla merkittävä parin epätasapaino, joka aiheuttaa sen voimakasta värähtelyä pyöriessään.

Milloin staattinen tasapainotus riittää?

Staattinen tasapainotus on sopiva ja riittävä menetelmä vain tietylle roottoriluokalle. Se on yleensä varattu hyvin kapeille tai kiekonmuotoisille komponenteille, joiden aksiaalipituus on hyvin pieni halkaisijaan verrattuna. Tällaisten roottorien kohdalla on epätodennäköistä, että esiintyisi merkittävää parien epätasapainoa.

Yleisiä esimerkkejä roottoreista, joissa yhden tason staattinen tasapainotus usein riittää, ovat:

• Hiomalaikat
• Auton vanteet ja renkaat
• Yksittäiset, kapeat tuuletin- tai puhallinpyörät
• Vauhtipyörät
• Hihnapyörät ja väkipyörät

Minkä tahansa huomattavan pitkän roottorin (esim. moottorin ankkuri, monivaiheinen pumppu tai pitkä akseli) kohdalla pelkkä staattinen tasapainotus ei riitä, ja dynaaminen tasapainotus vaaditaan.

Staattisen tasapainottamisen menetelmät

1. Veitsenterän tasapainotus

Tämä on klassinen, pyörimätön menetelmä. Roottori asetetaan parille yhdensuuntaisia, tasaisia ja pienikitkaisia veitsenteriä. Roottori pyörii, kunnes sen painavin kohta on pohjassa. Sitten yläosaan (180° vastakkaiseen suuntaan) lisätään väliaikainen paino, kunnes roottori pysyy missä tahansa asennossa pyörimättä. Tämä paino tehdään sitten pysyväksi.

2. Pystysuora tasapainotuskone

Nykyaikainen staattinen tasapainotus tehdään usein pystysuoralla tasapainotuskoneella. Roottori (kuten vauhtipyörä tai rengas) asetetaan vaakasuoralle levylle, jota tukevat voima-anturit. Kone pyörittää roottoria alhaisella nopeudella, ja anturit mittaavat epätasapainovoiman suunnan ja suuruuden ja näyttävät tarvittavan korjauksen näytöllä.

3. Yksitasoinen kentän tasapainotus

Staattinen tasapainotus voidaan suorittaa myös kentällä kootulla koneella kannettavalla värähtelyanalysaattorilla. Tämä on yksitasoinen versio vaikutuskerroinmenetelmästä. Otetaan värähtelylukema, lisätään koepaino, otetaan toinen lukema ja laite laskee tarvittavan yksittäisen korjauspainon ja sen kulman.

Rajoitukset

Staattisen tasapainotuksen ensisijainen rajoitus on sen kyvyttömyys havaita tai korjata voima-akselin epätasapainoa. Staattisen tasapainotuksen soveltaminen roottoriin, jossa on todellisuudessa dynaaminen epätasapaino, voi joskus pahentaa värähtelyä korjaamalla voimakomponenttia, mutta jättämällä huomiotta tai pahentamalla voima-akselin komponenttia. Tästä syystä useimmissa teollisuuskoneissa kaksitasoinen dynaaminen tasapainotus on vakiokäytäntö ja vaadittu käytäntö.

← Takaisin päähakemistoon