Balansiranje rotora na tokarilicama: isplativo rješenje za poboljšanje kvalitete proizvoda

U suvremenoj proizvodnji, gdje je kvaliteta proizvoda od iznimne važnosti, balansiranje rotora postaje bitan dio tehnološkog procesa. Međutim, kupnja specijalizirane opreme za balansiranje može biti skupa za mala i srednja poduzeća. U ovom članku istražujemo mogućnost korištenja tokarilica za balansiranje rotora, što može značajno smanjiti troškove opreme i poboljšati učinkovitost proizvodnje.

Strug kao alat za balansiranje

Tokarski stroj se zbog svog dizajna i funkcionalnosti može uspješno koristiti za balansiranje rotora različitih tipova i veličina. Glavna prednost ovog pristupa je ušteda troškova, jer nema potrebe za kupnjom skupe specijalizirane opreme. Osim toga, korištenje tokarilice omogućuje izvođenje balansiranja izravno tijekom procesa proizvodnje rotora, što skraćuje vrijeme proizvodnje i poboljšava kvalitetu proizvoda. Važno je napomenuti da za učinkovito balansiranje masa rotora treba biti usporediva s masom vretena tokarilice.

Priprema za balansiranje

Prije početka procesa balansiranja potrebno je poduzeti nekoliko pripremnih koraka:

Odabir odgovarajućeg struga: Tokarski stroj mora biti dovoljno čvrst i precizan da osigura pouzdanu montažu rotora i točna mjerenja vibracija.
Ugradnja mjernog sustava: Za mjerenje vibracija rotora na tokarilici može se koristiti prijenosni balanser kao što je Balanset-1A. Uključuje senzore vibracija, tahometar i softver za analizu podataka i izračun korektivne mase.
Balansiranje vretena: Važan korak u pripremi je balansiranje samog vretena tokarilice. To je potrebno kako bi se eliminirao utjecaj vlastite neravnoteže na rezultate mjerenja.

U ovom ću članku detaljno opisati naše iskustvo i metodologiju u dinamičkom balansiranju gumiranih osovina na tokarskom stroju – rješenju prema kojem sam, doduše, u početku bio skeptičan zbog inherentne krutosti i značajne težine takvih strojeva. Iznenađujuće, operacija je besprijekorno izvedena, postigavši razinu preciznosti od g 6,3 prema standardima ISO 1940.

Teorijski proces balansiranja rotora na strugu

Proces balansiranja rotora na tokarilici uključuje sljedeće korake:

Osiguranje rotora

Rotor je sigurno montiran u steznoj glavi tokarilice ili na centrima kako bi se osigurala stabilnost tijekom procesa balansiranja.

Ugradnja senzora

Senzori vibracija ugrađeni su na nosače ležaja ili tijelo tokarilice, a tahometar je usmjeren na reflektirajuću traku pričvršćenu na rotor.

Mjerenje početnih vibracija

Početna razina vibracija rotora mjeri se pri njegovoj radnoj brzini.

Ugradnja ispitnog utega

Na rotor se postavlja ispitni uteg poznate mase i ponovno se mjere vibracije.

Izračunavanje korektivnih masa

Softver Balanset-1A analizira rezultate mjerenja i izračunava potrebne korektivne mase i njihove kutove postavljanja.

Ispravljanje mase rotora

Ovisno o dizajnu rotora i mogućnostima tokarilice, korekcija mase može se izvesti bušenjem, glodanjem, zavarivanjem ili drugim metodama.

Provjera balansiranja

Nakon izvršenih korekcija provodi se kontrolno mjerenje vibracija. Postupak se po potrebi ponavlja dok se ne postigne potrebna razina ravnoteže.

Obračunavanje ekscentričnosti

Nakon balansiranja, važno je uzeti u obzir ekscentricitet okretanjem rotora u učvršćenju za 180 stupnjeva i ponavljanjem mjerenja. Softver Balanset-1A uključuje posebnu funkciju za kompenzaciju ekscentričnosti.

Proces dinamičkog balansiranja u praksi:

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.

Dinamičko balansiranje gumiranih vratila na licu mjesta pomoću tokarilice

Dynamic Balancing of Rubberized Shafts

- 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.

Dinamičko balansiranje gumiranih vratila na licu mjesta pomoću tokarilice

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.

Dinamičko balansiranje gumiranih vratila na licu mjesta pomoću tokarilice

Devices