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 kenttätasapainotus (Balanset-1A)
Staattinen (yksitasoinen) tasapainotus voidaan suorittaa myös kootulle koneelle kannettavalla tasapainotusjärjestelmällä. Osoitteessa Balanset-1A, “Tasapainotus yhdessä tasossa (“staattinen”)” -tilassa mitataan roottorin nopeutta (RPM) ja vektorin 1x tärinä (RMS-arvo ja vaihe). Ohjelmisto laskee automaattisesti “Run #0”- ja “Run #1”-mittausten perusteella seuraavat arvot massa ja asennuskulma roottorin epätasapainon vähentämiseksi tarvittava korjaava paino.
Tasapainotustulokset tallennetaan arkistoon, ja niiden valmistumisen jälkeen tasapainotusraportti voidaan luoda, muokata ja tulostaa sisäänrakennetulla raporttieditorilla.
Miten Balanset-1A-ohjelmassa suoritetaan yhden tason tasapainotus?
- Asenna anturit ja kytke järjestelmä. Asenna tärinäanturi valittuun mittauspisteeseen ja liitä se laitteeseen. Asenna vaiheanturi (kierroslukumittari), kiinnitä roottoriin heijastava teippi ja liitä laite Windows-kannettavaan tietokoneeseen.
- Käynnistä Single-Plane Balancing -tila. Valitse pääkäyttöikkunassa “Single-plane”-tila ja käynnistä tasapainotustila. Ohjelma avaa yhden tason tasapainotusarkiston ikkunan.
- Luo arkistotietue. Syötä roottorin nimi, asennuspaikka, toleranssit (tärinä ja jäännösepätasapaino) ja päivämäärä. Ohjelmisto luo arkistokansion, johon kaaviot ja raporttitiedostot tallennetaan.
- Aseta tasapainotusparametrit kohdassa “Tasausasetukset”.
- Vaikutuskerroin: valitse “Uusi roottori” (kaksi ajoa kalibrointia varten) tai “Tallennettu kerroin”. (yksi ajo, samantyyppiselle koneelle tallennetuilla vaikutuskertoimilla).
- Koepainon massa: valitse “Gramm” tai “Prosentti”. Jos aiot käyttää “Saved coeff.” -tilaa myöhemmin, anna koepainon massa grammoina (punnitse se vaa'alla).
- Paino Kiinnitysmenetelmä: valitse “Circum” (mikä tahansa kulma kehällä) tai “Fixed position” (kiinteät reiät/terät/asennot; syötä asentojen lukumäärä).
- Massan kiinnityssäde: Syötä säde, jota käytetään koe- ja korjauspainojen kiinnittämiseen.
- Jätä koepaino tasolle 1: ota tämä käyttöön vain, jos et voi poistaa koepainoa prosessin aikana.
- Ajo #0 (alkuajo, ei koepainoa). Vie kone vakaalle nopeudelle ja käynnistä “Run #0” alkutärinän mittaamiseksi. Ohjelmisto tallentaa kierrosluvun, RMS-arvon ja 1x värähtelykomponentin vaiheen. “Charts”-välilehdellä näytetään aaltomuoto ja spektri.
- Asenna koepaino. Pysäytä kone ja asenna koepaino tunnetun säteen kohdalle. Koepainon on muutettava värähtelyn amplitudia tai vaihetta merkittävästi. Yleinen kriteeri on “30/30-sääntö”: koepainon on muutettava amplitudia noin 30% (pienemmäksi tai suuremmaksi) tai vaihetta noin 30° tai enemmän. Jos aiot käyttää “Saved coeff.” -tilaa myöhemmin, asenna koepaino samaan kulmaan kuin heijastusmerkki.
- Suorita #1 (koepaino asennettuna). Käynnistä kone uudelleen, odota, että nopeus pysyy vakaana, ja suorita “Run #1”. Ohjelmisto laskee korjauspainoparametrit.
- Asenna korjauspaino. Pysäytä kone, poista koepaino ja asenna korjauspaino. Asennuskulma lasketaan koepainon asennosta roottorin pyörimissuuntaan. Asenna korjauspaino samalle säteelle kuin koepaino.
- RunTrim (tarkista tasapainon laatu). Suorita “RunTrim” tasapainotustuloksen tarkistamiseksi. Jos jäännösvärähtely ja/tai jäännösepätasapaino on toleranssin mukainen, tasapainotus voidaan suorittaa loppuun. Jos näin ei ole, ohjelmisto laskee korjaavan lisäpainon ja tasapainottamista voidaan jatkaa peräkkäisillä likimääräisillä laskelmilla.
Tulosten visualisointi: polaarinen kuvaaja ja kiinteät sijainnit
Balanset-1A voi näyttää korjauspainon massan ja kulman polaarikoordinaatistossa. Jos “Kiinteä sijainti” on valittu, ohjelma voi automaattisesti jakaa korjauspainon kahteen osaan ja näyttää paikkanumerot, joihin kumpikin osa on asennettava.
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.
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
MS 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 