Supporti di bilanciamento semplici per rotori: progettazione e applicazione

Il bilanciamento del rotore è una fase importante nella produzione e nel funzionamento di apparecchiature rotanti. Un bilanciamento di alta qualità riduce le vibrazioni, aumenta la durata di cuscinetti e meccanismi e migliora l'efficienza complessiva dell'apparecchiatura. Questo articolo esamina semplici supporti di bilanciamento che forniscono un bilanciamento di alta qualità di vari tipi di rotori con costi minimi. Questi supporti sono adatti per il bilanciamento di rotori piccoli e medi utilizzati in vari meccanismi.

La base della progettazione di tali supporti è una piastra piana o un telaio montato su molle di compressione cilindriche. Le molle sono selezionate in modo che la frequenza naturale di oscillazione della piastra con il meccanismo bilanciato montato su di essa sia 2-3 volte inferiore alla frequenza di rotazione del rotore di questo meccanismo durante l'equilibratura.

1. Supporto per equilibratura di mole abrasive

Scopo: Equilibratura delle mole abrasive.

Componenti principali:

1. Piatto (1): Montato su quattro molle cilindriche (2).
2. Motore elettrico (3): Il rotore del motore funge contemporaneamente da mandrino sul quale è montato un albero (4) per il fissaggio della mola abrasiva.
3. Sensore di impulsi (5): Misura l'angolo di rotazione del rotore del motore e viene utilizzato nel sistema di misura "Balanceset" per determinare la posizione angolare per la rimozione della massa correttiva dalla mola abrasiva.

Principio di funzionamento: Il supporto consente di determinare ed eliminare lo squilibrio della mola abrasiva misurando le vibrazioni e identificando la posizione angolare del punto di squilibrio.

Caratteristiche: Presenza di un sensore dell'angolo di rotazione dell'impulso per la determinazione precisa del punto di correzione della massa.

2. Supporto per pompe per vuoto di bilanciamento

Scopo: Bilanciamento delle pompe per vuoto.

Componenti principali:

1. Piatto (1): Montato su molle cilindriche (2).
2. Pompa per vuoto (3): Installato sulla piastra, è dotato di azionamento elettrico proprio con velocità di rotazione regolabile da 0 a 60.000 giri/min.
3. Sensori di vibrazione (4): Montato sull'alloggiamento della pompa, misura le vibrazioni in due sezioni diverse lungo l'altezza.
4. Sensore di angolo di fase laser (5): Utilizzato per sincronizzare il processo di misurazione delle vibrazioni con l'angolo di rotazione del rotore della pompa.

Principio di funzionamento: La vibrazione della pompa viene misurata da sensori (4) e il sensore laser (5) sincronizza le misurazioni con l'angolo di rotazione del rotore, consentendo di determinare la posizione e l'entità dello squilibrio.

Caratteristiche: Capacità di bilanciamento ad alte velocità di rotazione (fino a 60.000 giri/min) e utilizzo di un sensore laser per una sincronizzazione precisa.

Risultati: A velocità subcritiche, lo squilibrio residuo del rotore della pompa soddisfa i requisiti del grado di qualità di bilanciamento G0.16 secondo ISO 1940-1-2007 "Vibrazioni meccaniche - Requisiti per la qualità di bilanciamento dei rotori in uno stato costante (rigido) - Parte 1: Specifica e verifica delle tolleranze di bilanciamento". La vibrazione residua dell'alloggiamento della pompa a velocità fino a 8.000 giri/min non supera 0,01 mm/s.

3. Supporti per ventilatori di bilanciamento

Scopo: Ventilatori di bilanciamento.

Componenti principali: Il design è simile a quello dei precedenti supporti, con una piastra su molle su cui è montata una ventola.

Principio di funzionamento: Misurazione delle vibrazioni della ventola e regolazione della massa per eliminare lo squilibrio.

Risultati: Sul supporto mostrato in Fig. 3, è stato raggiunto un livello di vibrazione residua di 0,8 mm/s, che è più di tre volte migliore del valore ammissibile per i ventilatori di categoria BV5 secondo ISO 14694-2003 "Ventilatori industriali - Specifiche per la qualità dell'equilibrio e livelli di vibrazione". Su un altro supporto utilizzato nella produzione in serie di ventilatori da condotto, la vibrazione residua non supera costantemente 0,1 mm/s.

Conclusione

I semplici supporti di bilanciamento basati su una piastra montata su molle sono una soluzione efficace ed economica per il bilanciamento di alta qualità di vari tipi di rotori. Consentono di ottenere bassi livelli di vibrazione residua, rispettando gli standard internazionali. Tali supporti sono ampiamente utilizzati nella produzione e riparazione di apparecchiature, garantendone un funzionamento affidabile e duraturo.