Supports d'équilibrage simples pour rotors : conception et application

L'équilibrage des rotors est une étape importante dans la production et le fonctionnement des équipements rotatifs. Un équilibrage de haute qualité réduit les vibrations, augmente la durée de vie des roulements et des mécanismes et améliore l'efficacité globale de l'équipement. Cet article examine des supports d'équilibrage simples qui permettent un équilibrage de haute qualité de divers types de rotors à des coûts minimes. Ces supports conviennent à l'équilibrage de petits et moyens rotors utilisés dans divers mécanismes.

La base de la conception de tels supports est une plaque plate ou un cadre monté sur des ressorts de compression cylindriques. Les ressorts sont sélectionnés de manière à ce que la fréquence naturelle d'oscillation de la plaque sur laquelle est monté le mécanisme équilibré soit 2 à 3 fois inférieure à la fréquence de rotation du rotor de ce mécanisme lors de l'équilibrage.

1. Support pour l'équilibrage des meules abrasives

But: Équilibrage des meules abrasives.

Composants principaux:

1. Planche (1) : Monté sur quatre ressorts cylindriques (2).
2. Moteur électrique (3) : Le rotor du moteur sert simultanément de broche sur laquelle est monté un arbre (4) pour la fixation de la meule abrasive.
3. Capteur d'impulsions (5) : Mesure l'angle de rotation du rotor du moteur et est utilisé dans le système de mesure « Balanceset » pour déterminer la position angulaire permettant de retirer la masse corrective de la meule abrasive.

Principe de fonctionnement : Le support permet de déterminer et d'éliminer le déséquilibre de la meule abrasive en mesurant les vibrations et en identifiant la position angulaire du point de déséquilibre.

Caractéristiques : La présence d'un capteur d'angle de rotation à impulsion pour une détermination précise du point de correction de masse.

2. Support pour pompes à vide d'équilibrage

But: Équilibrage des pompes à vide.

Composants principaux:

1. Planche (1) : Monté sur ressorts cylindriques (2).
2. Pompe à vide (3) : Installé sur la plaque et dispose de son propre entraînement électrique avec vitesse de rotation réglable de 0 à 60 000 tr/min.
3. Capteurs de vibrations (4) : Monté sur le boîtier de la pompe et mesure les vibrations dans deux sections différentes le long de la hauteur.
4. Capteur d'angle de phase laser (5) : Utilisé pour synchroniser le processus de mesure des vibrations avec l'angle de rotation du rotor de la pompe.

Principe de fonctionnement : Les vibrations de la pompe sont mesurées par des capteurs (4), et le capteur laser (5) synchronise les mesures avec l'angle de rotation du rotor, permettant de déterminer l'emplacement et l'ampleur du déséquilibre.

Caractéristiques : Capacité d'équilibrage à des vitesses de rotation élevées (jusqu'à 60 000 tr/min) et utilisation d'un capteur laser pour une synchronisation précise.

Résultats : À des vitesses sous-critiques, le déséquilibre résiduel du rotor de la pompe répond aux exigences de la classe de qualité d'équilibrage G0.16 selon la norme ISO 1940-1-2007 « Vibrations mécaniques – Exigences relatives à la qualité d'équilibrage des rotors à l'état constant (rigide) – Partie 1 : Spécification et vérification des tolérances d'équilibrage ». La vibration résiduelle du corps de pompe à des vitesses allant jusqu'à 8 000 tr/min ne dépasse pas 0,01 mm/s.

3. Supports pour ventilateurs d'équilibrage

But: Équilibrage des ventilateurs.

Composants principaux: La conception est similaire aux supports précédents, avec une plaque sur ressorts avec un ventilateur monté dessus.

Principe de fonctionnement : Mesurer les vibrations du ventilateur et ajuster la masse pour éliminer le déséquilibre.

Résultats : Français Sur le support illustré à la Fig. 3, un niveau de vibration résiduelle de 0,8 mm/s a été atteint, ce qui est plus de trois fois meilleur que la valeur autorisée pour les ventilateurs de la catégorie BV5 selon la norme ISO 14694-2003 « Ventilateurs industriels – Spécifications relatives à la qualité de l'équilibrage et aux niveaux de vibration ». Sur un autre support utilisé dans la production en série de ventilateurs de gaine, la vibration résiduelle ne dépasse systématiquement pas 0,1 mm/s.

Conclusion

Les supports d'équilibrage simples basés sur une plaque montée sur ressorts constituent une solution efficace et économique pour l'équilibrage de haute qualité de différents types de rotors. Ils permettent d'obtenir de faibles niveaux de vibrations résiduelles, conformes aux normes internationales. De tels supports sont largement utilisés dans la production et la réparation d'équipements, garantissant leur fonctionnement fiable et durable.