Bilanciamento dinamico dei rotori di trinciatrici e trinciatrici forestali

Il tuo trinciaerba o il tuo pacciamatore si stanno sgretolando? Non sei solo. Gli studi stimano che circa 50% di problemi di vibrazioni meccaniche sono causati da rotori sbilanciatiQueste vibrazioni non sono solo fastidiose, ma possono anche avere un impatto devastante sulla tua attrezzatura e sul tuo budget. In questo articolo, spiegheremo cos'è il bilanciamento del rotore, perché è così importante e come bilanciare i rotori di trinciatrici e trinciatrici forestali per... eliminare le vibrazioni distruttiveRisponderemo anche alle domande più frequenti e condivideremo consigli utili per aiutarti a risparmiare denaro, tempo e a mantenere i tuoi macchinari sempre affidabili.

Che cos'è il bilanciamento del rotore?

Bilanciamento del rotore è il processo di regolazione della distribuzione della massa di un rotore per ridurre o eliminare le vibrazioni che si verificano durante la rotazione. In parole povere, significa aggiungere o rimuovere peso in modo che il peso del rotore sia distribuito uniformemente attorno al suo asse. Un bilanciamento eseguito correttamente prolunga la durata della macchina, riduce rumore e vibrazioni e previene l'usura prematura di cuscinetti e altri componenti.

Perché l'equilibrio è importante: pericoli delle vibrazioni del trinciaerba

Le vibrazioni eccessive in un trinciaerba o in una trinciatrice sono spesso sottovalutate dagli operatori. Tuttavia, ignorare lo squilibrio del rotore può portare a gravi problemi. Ecco alcuni problemi comuni. segni e conseguenze di un rotore sbilanciato:

• Maggiore usura delle attrezzature: Le vibrazioni costanti accelerano l'usura di componenti meccanici come cuscinetti, ingranaggi e alberi. Questo può comportare riparazioni e sostituzioni di componenti più frequenti, con conseguente aumento dei costi operativi.
• Guasti ai cuscinetti e danni all'alloggiamento: Le vibrazioni causano il surriscaldamento e la rapida rottura dei cuscinetti. Il conseguente allentamento ("gioco") nei cuscinetti usurati aumenta ulteriormente le vibrazioni. Potreste ritrovarvi a dover sostituire i cuscinetti frequentemente. Peggio ancora, le sedi dei cuscinetti (alloggiamenti) possono deformarsi e danneggiarsi, richiedendo riparazioni estese (rimozione del rotore, lavorazione o saldatura dell'alloggiamento, ecc.). Questo si traduce in tempi di fermo macchina costosi e dispendiosi in termini di tempo.
• Crepe e perdite: Le vibrazioni prolungate possono causare la rottura del telaio e delle saldature del tosaerba o del pacciamatore, potenzialmente disallineando l'intero gruppo. Le vibrazioni allentano anche i raccordi idraulici, causando perdite di fluido e i conseguenti problemi.
• Bulloni e dispositivi di fissaggio allentati: Dadi, bulloni e viti si allentano continuamente a causa delle vibrazioni. Questo può portare a situazioni pericolose se componenti critici si staccano o si rompono improvvisamente.
• Funzionamento inefficiente: Un rotore sbilanciato spreca energia. Il motore o la presa di forza devono lavorare di più per farlo girare, il che si traduce in un maggiore consumo di carburante a parità di lavoro.
• Disagio e affaticamento dell'operatore: Le vibrazioni eccessive rendono la macchina scomoda da usare. L'operatore potrebbe avvertire intorpidimento o affaticamento a causa delle continue vibrazioni, che possono compromettere la concentrazione e causare errori o incidenti.
• Aumento del rischio di incidenti: Se le vibrazioni sono intense, possono contribuire alla perdita di controllo o causare guasti catastrofici ai componenti. Attrezzature ad alta velocità come trinciatrici e tosaerba possono diventare pericolose se i componenti si rompono a causa delle sollecitazioni.
• Danni al trattore: Le vibrazioni non rimangono confinate all'attrezzo, ma si trasmettono al trattore tramite l'attacco o la presa di forza. Col tempo, possono allentare bulloni, giunti e supporti del trattore, causando danni anche oltre il tosaerba stesso.
• Tempi di inattività imprevisti: In definitiva, un rotore sbilanciato può mettere fuori servizio la vostra attrezzatura senza preavviso. I guasti si verificano nel bel mezzo dei lavori, causando costosi tempi di fermo e ritardi nei progetti.

In sostanza, utilizzare un trinciaerba con un rotore sbilanciato è una ricetta per l'usura. Anche un piccolo squilibrio può tradursi in forze enormi: ad esempio, un semplice Uno squilibrio di peso di 1,25 once (35 grammi) con un raggio di 6 pollici che gira a 2.000 giri al minuto può esercitare oltre 50 libbre di forza extra sui cuscinetti, riducendo potenzialmente la durata dei cuscinetti di circa 30%Col tempo, questo tipo di stress distruggerà alcune parti della macchina.

Come esempio pratico, conoscevo un'azienda i cui meccanici sostituivano i cuscinetti dei tosaerba quasi ogni mattina. Ricorrevano all'acquisto dei cuscinetti più economici e alla loro sostituzione giornaliera, perché anche quelli di alta qualità si sarebbero distrutti a causa delle vibrazioni estreme nel giro di pochi giorni, proprio come quelli economici. Lo stato della loro attrezzatura per la pacciamatura era sconvolgente: era diventata un mostro di Frankenstein di rinforzi saldati (profili e piastre in acciaio imbullonate ovunque) solo per tenerla insieme. I pannelli di plastica della cabina del trattore tremavano visibilmente a ondate per le vibrazioni, e il povero operatore ebbe la sensazione di vibrare ancora per un po' dopo essere sceso dalla macchina. Questo è il tipo di situazione che si vuole evitare assicurandosi che il rotore sia correttamente bilanciato!

È possibile bilanciare il rotore di un trinciaerba senza una macchina speciale?

In breve: è possibile bilanciare parzialmente un rotore manualmente (bilanciamento statico), ma non è possibile bilanciare completamente il rotore di un trinciaerba senza un'attrezzatura specializzata per il bilanciamento dinamico. Molte persone hanno provato il metodo "vecchio stile" per bilanciare un rotore: posizionano il rotore su supporti a lama di coltello e lo lasciano ruotare liberamente; quando il lato pesante gira verso il basso, saldano un peso sul lato opposto finché il rotore non rotola più da solo. Questo metodo tradizionale può correggere un squilibrio statico, e funziona per casi semplici. Lo squilibrio statico significa che il rotore è sbilanciato su un singolo piano: è possibile rilevarlo senza far girare il rotore alla massima velocità, perché il punto pesante rotolerà sempre verso il basso per effetto della gravità.

Per l'equilibratura statica di un rotore, la tecnica è efficace se il rotore è relativamente stretto (lunghezza ridotta rispetto al diametro). Ad esempio, è possibile bilanciare staticamente oggetti come dischi freno, mole abrasive o pulegge a cinghia singola utilizzando questo metodo. Si identifica il punto più pesante e si aggiungono contrappesi finché il rotore non rimane fermo sui supporti, con qualsiasi angolazione.

Tuttavia, per i rotori lunghi (come l'albero del tamburo di una falciatrice a flagelli o di una trinciatrice forestale), il bilanciamento statico non è sufficiente. Immaginate che un'estremità del rotore abbia un punto pesante in alto e l'altra estremità abbia un punto pesante in basso. Quando il rotore è fermo sui supporti, queste forze opposte si bilanciano e il rotore potrebbe non rotolare affatto, quindi appare "bilanciato" in senso statico. Ma nel momento in cui si fa girare il rotore alla velocità di esercizio, forze centrifughe tirando quei punti pesanti verso l'esterno su piani diversi, il rotore vibrerà come un matto. Questo tipo di squilibrio che si rivela solo quando il rotore gira è chiamato squilibrio dinamicoI metodi statici non possono correggerlo, perché comporta uno squilibrio su due o più piani lungo la lunghezza del rotore.

L'unico modo per correggere lo squilibrio dinamico è con un'attrezzatura di bilanciamento dinamico adeguata. bilanciatore dinamico (sia un dispositivo portatile che una macchina equilibratrice di dimensioni standard) può identificare lo squilibrio in ciascuna estremità (ogni piano) del rotore e indicare esattamente dove e quanto peso aggiungere o rimuovere per contrastarlo. In sintesi, mentre i metodi fai da te potrebbero gestire lo squilibrio statico di base, i rotori lunghi dei trinciasarmenti richiedono bilanciamento dinamico a due piani con strumenti specializzati per eliminare davvero le vibrazioni.

Processo di bilanciamento dinamico con il dispositivo Balanset-1A

Quindi, come si presenta in pratica l'equilibratura dinamica? Sul campo, è possibile utilizzare un kit di equilibratura portatile (come Balanset-1A) per bilanciare il rotore della macchina. Di seguito è riportata una panoramica di processo passo dopo passo per bilanciare dinamicamente il rotore di una falciatrice a flagelli utilizzando un dispositivo del genere:

1. Montare i sensori: Installare sensori di vibrazione su entrambe le estremità del rotore, il più vicino possibile ai supporti dei cuscinetti. Ogni sensore deve essere orientato perpendicolarmente all'asse del rotore (per misurare la vibrazione radiale).
2. Applicare un pennarello riflettente: Attaccare un piccolo pezzo di nastro riflettente o un marcatore simile sul rotore (ad esempio, su una puleggia o sul rotore stesso). Questo verrà utilizzato dal tachimetro per misurare la velocità di rotazione e la fase.
3. Impostare il tachimetro laser: Posizionare il fototachimetro su una base magnetica e posizionarlo in modo che il suo raggio laser possa rilevare il marcatore riflettente a ogni giro del rotore.
4. Collegare l'hardware: Collegare i sensori di vibrazione al dispositivo di bilanciamento (ad esempio, il Balanset-1A unità). Collegare il dispositivo a un laptop o tablet che esegue il software di bilanciamento specializzato.
5. Configurare il software: Avviare il programma di equilibratura e selezionare l'opzione per l'equilibratura su due piani (poiché si tratta di un rotore lungo, è richiesta l'equilibratura dinamica su due piani).
6. Peso di calibrazione in ingresso: Pesare un piccolo peso di prova (ad esempio, qualche grammo di metallo) che verrà utilizzato per la calibrazione. Inserire nel software il peso esatto e il raggio di attacco al rotore.
7. Prendi le letture iniziali: Avviare il rotore e lasciarlo girare alla velocità di esercizio (o a una velocità di prova sicura). I sensori misurano l'ampiezza della vibrazione iniziale e l'angolo di fase a ciascuna estremità. Annotare i livelli di vibrazione di base.
8. Fissare il peso di prova sul piano 1: Arrestare il rotore. Fissare il peso di calibrazione (di prova) al rotore sul primo piano (Piano 1, corrispondente a un'estremità del rotore, vicino alla posizione del primo sensore). Segnare l'esatta posizione angolare in cui si posiziona il peso.
9. Misurare le vibrazioni con il peso di prova: Avviare nuovamente il rotore con il peso di prova collegato. Le letture delle vibrazioni cambieranno a causa del peso aggiunto. Assicurarsi di ottenere una variazione significativa (almeno ~20% di variazione nell'ampiezza della vibrazione o un chiaro scostamento di fase); questo garantisce che i dati siano utili per i calcoli.
10. Spostare il peso di prova sul Piano 2: Arrestare il rotore e spostare lo stesso peso di prova sul secondo piano (Piano 2, vicino all'altra estremità del rotore, vicino al secondo sensore). Tenere traccia dell'orientamento (angolo) del peso rispetto a un punto di riferimento (come il punto morto superiore o un segno sul rotore).
11. Misurare di nuovo sul Piano 2: Avviare il rotore con il peso di prova sul secondo piano e registrare le letture delle vibrazioni durante questa corsa.
12. Calcola i pesi correttivi: Ora il software ha tre punti dati: squilibrio iniziale, effetto del peso sul Piano 1 ed effetto sul Piano 2. Calcolerà il peso esatto necessario per controbilanciare il rotore su ciascun piano e l'angolo preciso in cui posizionare ciascun peso. (L'angolo è solitamente fornito rispetto alla posizione del peso di prova e nella direzione di rotazione.)
13. Rimuovere il peso di prova: Arrestare il rotore e rimuovere il peso di calibrazione, poiché ha svolto il suo compito.
14. Applicare pesi di compensazione: Preparare i pesi di compensazione effettivi come consigliato dal software (ad esempio, tagliare pezzi di acciaio della massa specificata). Saldare o fissare saldamente questi pesi sul rotore nelle posizioni indicate per il Piano 1 e il Piano 2.
15. Prova l'equilibrio: Infine, far girare il rotore ancora una volta alla velocità di esercizio per verificare i livelli di vibrazione dopo l'aggiunta dei pesi di compensazione. La vibrazione dovrebbe essere notevolmente inferiore. Se il software del dispositivo indica un leggero squilibrio residuo, è possibile effettuare una regolazione fine aggiungendo piccoli pesi aggiuntivi o riposizionandoli secondo necessità. Una volta che le letture mostrano che la vibrazione rientra nei limiti accettabili, il rotore è bilanciato correttamente.

Evviva, il rotore del nostro tosaerba è bilanciato! Ora la macchina dovrebbe funzionare in modo molto più fluido, con vibrazioni minime.

Perché il mio tosaerba a flagelli continua a vibrare dopo averlo bilanciato?

A volte, anche dopo aver completato il processo di bilanciamento, un rotore potrebbe ancora vibrare o addirittura apparire peggio di prima. In uno scenario ideale, seguire i passaggi sopra descritti eliminerebbe completamente la vibrazione. Ma nel mondo reale, diversi fattori possono impedire un bilanciamento ottimale. Se il tuo trinciaerba continua a vibrare dopo aver tentato di bilanciare il rotore, è probabile che ciò sia dovuto a uno (o più) di questi fattori: problemi meccanici della macchina, condizioni improprie durante il processo di bilanciamento o errori nel modo in cui è stato eseguito il bilanciamento.

Analizziamo nel dettaglio ciascuna di queste potenziali aree problematiche:

Problemi meccanici che possono impedire l'equilibrio

• Flagelli mancanti o danneggiati: Assicurarsi che tutte le lame o i martelli dei flagelli siano presenti, correttamente montati e in condizioni simili. Se uno o più flagelli mancano, o se alcuni sono notevolmente più usurati o più leggeri di altri, il rotore sarà intrinsecamente sbilanciato. Sostituire sempre i flagelli in set per mantenere il rotore bilanciato.
• Cuscinetti danneggiati o usurati: Se i cuscinetti del rotore sono usurati, presentano un gioco eccessivo (allentamento), sono eccessivamente serrati o danneggiati, il rotore non ruoterà correttamente. Qualsiasi sforzo di bilanciamento sarà vano finché i cuscinetti non saranno in buone condizioni. Un cuscinetto usurato può oscillare e creare vibrazioni.
• Albero piegato: Se l'albero del rotore è piegato, nessuna regolazione del peso risolverà la vibrazione. Un rotore piegato deve essere raddrizzato o sostituito, perché introduce un'oscillazione costante a ogni rotazione.
• Punti di montaggio allentati: Controllare i punti di attacco del trinciaerba o del trinciapaglia (il modo in cui si collega al trattore o al telaio). Se i bulloni sono allentati o le staffe di montaggio sono usurate, l'intera macchina potrebbe vibrare, dando l'impressione che il rotore sia sbilanciato, quando in realtà la causa è un collegamento allentato. Allo stesso modo, qualsiasi allentamento in parti come il grembiule anteriore (tenda) del trinciaerba o la barra di spinta/telaio di un trinciapaglia può causare vibrazioni o rumori che interferiscono con il bilanciamento.
• Il rotore colpisce altre parti: Assicuratevi che il rotore non sfreghi contro parti fisse della macchina (come una protezione in gomma, una parete laterale o un pezzo del telaio). Anche un leggero contatto ad alta velocità causerà rumore e vibrazioni che non possono essere "equilibrati".
• Crepe nel corpo del tosaerba: Se la struttura del tosaerba presenta delle crepe, le vibrazioni del rotore possono risuonare e amplificarsi attraverso le sezioni danneggiate. La struttura può flettersi o vibrare in modo indipendente. Tali crepe devono essere riparate per ripristinare l'integrità (e la corretta rigidità) della macchina prima dell'equilibratura.
• Detriti all'interno del rotore: A volte, del materiale (come sporco o sabbia) può accumularsi all'interno di un tamburo cavo del rotore. Se questo peso libero si sposta, lo squilibrio varierà ogni volta che si fa girare il rotore. Un segnale rivelatore è se ogni prova fornisce letture di vibrazione molto diverse. In questi casi, è necessario pulire l'interno del rotore prima di tentare di bilanciarlo.

Condizioni di bilanciamento non corrette

• Problemi di risonanza: Se la velocità di funzionamento del rotore è pari o prossima alla frequenza di risonanza naturale della macchina o del trattore, anche un piccolo squilibrio può causare vibrazioni sproporzionatamente elevate. È importante assicurarsi che la macchina non amplifichi le vibrazioni a causa della risonanza. A volte, l'aggiunta o la rimozione di un supporto, o una leggera modifica della velocità, può evitare la risonanza durante il processo di bilanciamento.
• Cambiamento delle condizioni a metà processo: Le condizioni della macchina durante il bilanciamento devono rimanere costanti. Se si solleva il tosaerba, si aggiunge un supporto, si rimuove un pannello o si modifica qualsiasi impostazione tra una prova e l'altra, le letture possono essere alterate. Ad esempio, bilanciare il rotore con il piatto di taglio appoggiato a terra anziché sospeso in aria può produrre risultati diversi perché la rigidità del sistema è cambiata. Mantenere sempre le stesse condizioni per tutte le prove di misurazione.
• Velocità o accelerazione irregolari: Cercare di far funzionare il rotore allo stesso regime di giri per ogni misurazione. Grandi fluttuazioni di velocità tra le prove possono rendere incoerenti i dati sulle vibrazioni. Idealmente, utilizzare un regime motore costante (o un regolatore elettronico) per mantenere costante il regime di giri durante ogni prova.

Errori comuni nell'uso del dispositivo di bilanciamento

• Errori di montaggio del sensore: Allega il sensori di vibrazione saldamente su una superficie pulita e piana della macchina. Se un sensore è inclinato, appoggiato su sporco o grasso o non saldamente magnetizzato, potrebbe fornire letture errate. Assicurarsi inoltre che il sensore non sia posizionato vicino a un bordo o a un pannello flessibile che può vibrare in modo diverso dalla struttura principale.
• Disallineamento del tachimetro: Se il tachimetro laser si muove o si sposta durante il processo, le letture di fase saranno errate. Fissare il tachimetro in posizione ed evitare urti. Verificare che il laser colpisca correttamente il segno riflettente a ogni rotazione.
• Errori nel calcolo degli angoli: Dopo l'esecuzione del test con il peso di prova, il software specificherà dove posizionare i pesi correttivi, spesso indicando un angolo (in gradi) rispetto al punto di riferimento. Un errore comune è fraintendere questo angolo, ad esempio misurandolo nella direzione sbagliata attorno al rotore. Misurare sempre l'angolo nel senso di rotazione (salvo diversa indicazione) rispetto al punto di riferimento (solitamente la posizione del peso di prova o un punto contrassegnato a 0°).
• Peso di prova troppo leggero: Se il peso di prova è troppo piccolo rispetto alla massa del rotore, potrebbe non causare una variazione significativa delle vibrazioni (rendendo i dati meno affidabili). Se si aggiunge un peso di prova e non si nota alcuna variazione nelle letture delle vibrazioni, provare a utilizzare un peso di prova più pesante (entro i limiti di sicurezza) che produca una variazione di almeno 20% nell'ampiezza delle vibrazioni.
• Interferenza con il sensore del contagiri: La luce solare intensa o le luci riflettenti possono interferire con la capacità di un tachimetro ottico di rilevare il marcatore. Se si esegue l'equilibratura all'aperto in una giornata di sole, potrebbe essere necessario ombreggiare il sensore o eseguire l'operazione in un ambiente meno illuminato, soprattutto se si notano letture irregolari di giri al minuto o di fase.

Domande frequenti

Come faccio a sapere se il rotore del mio trinciaerba è sbilanciato?

Le vibrazioni eccessive sono l'indizio più evidente. Altri segnali di allarme includono rumori di tintinnio insoliti, cuscinetti che si usurano o si guastano molto più rapidamente del normale, bulloni e dispositivi di fissaggio che si allentano costantemente, crepe nel telaio del tosaerba o persino la sensazione che le vibrazioni si trasmettano al trattore. Se notate una combinazione di questi sintomi, è probabile che il rotore sia sbilanciato.

Posso bilanciare il rotore di un trinciaerba senza una macchina bilanciatrice?

Puoi correggere un semplice squilibrio statico te stesso (contrappesantendo il lato pesante del rotore finché non rimane in piano). Tuttavia, tu non può fissare un squilibrio dinamico senza attrezzature specializzate. I rotori dei trinciasarmenti lunghi presentano solitamente uno squilibrio dinamico che solo un adeguato bilanciatore dinamico (o una macchina equilibratrice) può rilevare e correggere.

Come si bilancia dinamicamente il rotore di un trinciaerba?

L'equilibratura dinamica richiede uno strumento o una macchina speciale. In pratica, si collegano dei sensori alla macchina, si utilizza un tachimetro laser per tracciare la rotazione del rotore, si aggiunge un peso di prova per vedere come influisce sulla vibrazione e quindi si calcola dove saldare i contrappesi permanenti per compensare lo squilibrio. Un dispositivo come il Balanset-1A aiuta ad automatizzare queste misurazioni e calcoli, guidando l'utente nella determinazione del peso e della posizione esatti necessari per bilanciare il rotore.

Cosa succede se utilizzo un tosaerba a flagelli con un rotore sbilanciato?

La macchina sarà sottoposta a vibrazioni intense e dannose per tutta la durata del suo funzionamento. Tali vibrazioni causeranno un'usura molto più rapida dei componenti: ad esempio, i cuscinetti potrebbero rompersi ripetutamente e bulloni o altri componenti potrebbero allentarsi o rompersi. Nel tempo, le sollecitazioni possono causare crepe nelle parti metalliche del tosaerba o persino danneggiare il trattore. In breve, lavorare con un rotore sbilanciato riduce drasticamente la durata della macchina e può portare a guasti improvvisi e costosi (per non parlare dei rischi per la sicurezza).

Conclusione

Il bilanciamento dinamico dei rotori delle trinciatrici e delle trinciatrici forestali è un'operazione di manutenzione fondamentale per garantirne un funzionamento regolare e sicuro. Identificando se lo squilibrio del rotore è statico o dinamico e utilizzando l'attrezzatura adeguata per risolverlo, è possibile eliminare le vibrazioni distruttive e tutti i problemi che causano. Con un rotore bilanciato, la vostra attrezzatura subirà meno usura, i cuscinetti e gli altri componenti dureranno più a lungo e ridurrete il rischio di guasti imprevisti e rischi per la sicurezza. In breve, il bilanciamento è un investimento nella longevità e nell'affidabilità dei vostri macchinari.

Ricordatevi sempre di risolvere eventuali problemi meccanici (come cuscinetti difettosi o lame mancanti) prima di tentare l'equilibratura e di seguire scrupolosamente la procedura corretta. Se eseguita correttamente, l'equilibratura dinamica può migliorare notevolmente le prestazioni del vostro tosaerba. Molti operatori riscontrano che, dopo l'equilibratura, la macchina funziona "come nuova": niente più rumori, vibrazioni eccessive e riparazioni frequenti.

Pronti a ridurre le vibrazioni del vostro tosaerba a flagelli e a risparmiare sui costi di riparazione? Si consideri l'utilizzo di un bilanciatore dinamico portatile come il Balanset-1A per mettere a punto il rotore sul campo. Potrebbe sembrare uno sforzo notevole, ma il vantaggio è una macchina più fluida, meno problemi di manutenzione e più tempo produttivo sul campo anziché in officina. Per qualsiasi domanda o bisogno dell'assistenza di un esperto, non esitate a contattarci: siamo qui per aiutarvi a ottenere il massimo dalla vostra attrezzatura.