Strumento di ingegneria gratuito — #011
Decomposizione di massa di correzione
Dividere una singola massa di correzione in due piani di bilanciamento utilizzando la regola della leva. Tenere conto dei diversi raggi dei piani e dell'offset del baricentro.
Risultati
Decomposizione statica (regola della leva)
Uno squilibrio totale al baricentro viene scomposto in due piani di correzione utilizzando la regola della leva inversa:
Quindi le masse di correzione sono:
ℹ️ Nota: Nella decomposizione statica, entrambi i piani ricevono correzioni allo stesso angolo come correzione totale. Questo affronta solo lo squilibrio statico. Lo squilibrio di coppia richiede correzioni ad angoli opposti nei due piani. Quando R₁ ≠ R₂, la massa di correzione inserita viene interpretata al raggio di riferimento R_ref = (R₁+R₂)/2, e lo squilibrio totale U = m × R_ref viene conservato quando suddiviso tra i piani.
Esempio pratico
Dato: 20 g a 90°, L₁ = L₂ = 150 mm, R₁ = R₂ = 200 mm
U_totale = 20 × 200 = 4.000 g·mm a 90°
U₁ = 4.000 × 150 / (150+150) = 2.000 g·mm → m₁ = 2.000 / 200 = 10,0 g a 90°
U₂ = 4.000 × 150 / (150+150) = 2.000 g·mm → m₂ = 2.000 / 200 = 10,0 g a 90°
⚠️ Nota: Questa calcolatrice gestisce solo la decomposizione statica. Se il rotore presenta anche uno squilibrio di coppia, utilizzare una procedura di bilanciamento completa su due piani.
La scomposizione sui piani è necessaria quando:
- Si dispone del risultato di un'equilibratura su un solo piano ma il rotore presenta due piani di correzione
- La correzione totale calcolata deve essere distribuita fisicamente sui due lati
- Si sta convertendo una misurazione su piano singolo in una correzione su due piani
Questo caso è frequente nei rotori in cui lo squilibrio è prevalentemente statico (rotori a disco), ma sono disponibili due piani per il fissaggio delle masse di correzione.
Squilibrio statico — un singolo vettore di squilibrio che sposta l'asse principale d'inerzia parallelamente all'asse di rotazione. Entrambi i piani ricevono correzioni allo stesso angolo.
Squilibrio di coppia — due vettori di squilibrio uguali e opposti che inclinano l'asse principale d'inerzia. I piani ricevono correzioni ad angoli opposti (sfasati di 180°).
La maggior parte dei rotori reali presenta una combinazione (squilibrio dinamico) che richiede un'equilibratura completa su due piani.
La posizione del baricentro (CG) determina il rapporto dei bracci di leva:
- CG centrato (L₁ = L₂): ripartizione 50/50
- CG più vicino al Piano 1 (L₁ < L₂): il Piano 1 riceve meno massa, il Piano 2 ne riceve di più
- CG sul Piano 1 (L₁ = 0): tutta la correzione va sul Piano 1
La formula: m₁ = m_total × L₂/(L₁+L₂) — il piano più lontano dal CG riceve una quota maggiore.
Misurare assialmente lungo l'albero dal baricentro a ciascun piano di correzione:
- Utilizzare i disegni del rotore per la posizione del CG, oppure determinare il CG sperimentalmente su coltelli di equilibratura
- Piano di correzione = la posizione assiale in cui si fissano le masse di correzione
- L₁ = distanza dal CG al Piano 1
- L₂ = distanza dal CG al Piano 2
Per i rotori simmetrici, il CG si trova al centro geometrico.
Linee guida:
- Un piano: rapporto L/D < 0,5, rotori a disco, squilibrio prevalentemente statico
- Due piani: rapporto L/D > 0,5, rotori lunghi, squilibrio di coppia significativo
- Due piani: quando l'equilibratura su un solo piano non consente di raggiungere la qualità richiesta
- Due piani: rotori che operano in prossimità o al di sopra della velocità critica
In caso di dubbio, l'equilibratura su due piani è sempre più completa.
Le procedure descritte in questa pagina sono state sviluppate e collaudate sul campo dal team Vibromera utilizzando il Balanset-1A, un bilanciatore portatile a due canali e analizzatore di vibrazioni per l'equilibratura dei rotori in loco.
Bilanciamento a due piani con decomposizione automatica della massa. Strumenti di bilanciamento professionali da campo utilizzati in oltre 50 paesi.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko è ingegnere di analisi delle vibrazioni nonché fondatore e amministratore delegato di Vibromera. Da più di 15 anni bilancia macchine rotanti sul campo anziché al banco di prova: pacciamatrici, ventilatori industriali, frantoi, centrifughe, alberi e mandrini. È da questo lavoro che sono nati gli strumenti Balanset — sono stati progettati come uno strumento che il tecnico può portare fino alla macchina e usare da solo, in loco, e non come apparecchiatura da laboratorio. Vibromera è stata fondata nel 2017 e dal 2023 ha sede a Porto, in Portogallo. Qui avvengono lo sviluppo, l'assemblaggio e l'assistenza della linea Balanset. Lo strumento di punta è il Balanset-1A, un analizzatore portatile per il bilanciamento su uno e due piani e per la diagnostica delle vibrazioni. Nikolai segue personalmente l'assistenza ai clienti, la risoluzione dei casi di bilanciamento più difficili e lo sviluppo del software. Lavora con clienti in tutto il mondo, in qualsiasi lingua.
