Comprensione del piano di correzione
A piano di correzione — detto anche piano di equilibrio — è un piano qualsiasi perpendicolare al rotore asse dell'albero in cui un bilanciamento è possibile apportare una correzione. In parole povere, si tratta di un punto lungo il rotore in cui è possibile aggiungere massa (mediante saldatura, bullonatura o resina epossidica) o rimuoverla (mediante foratura, levigatura o fresatura) per annullare un sbilanciare condizione. La scelta dei piani di correzione adeguati è una delle prime e più importanti decisioni in qualsiasi operazione di equilibratura, poiché ogni peso di correzione gli analizzatori che verranno prescritti in seguito potranno essere installati solo in presenza di una superficie piana utilizzabile.
1. Definizione: Che cos'è un piano di correzione?
Un piano di correzione è la superficie di lavoro del processo di equilibratura. Lo squilibrio stesso è distribuito in un punto qualsiasi della massa del rotore, ma le correzioni non possono essere applicate «nel vuoto» lungo l'asse: devono essere applicate su una superficie reale e accessibile del pezzo. Il piano definisce la posizione assiale di tale superficie; la posizione angolare attorno ad essa è quella in cui il fase La misurazione indica dove si trova il punto più pesante (o più leggero).
Due requisiti sono imprescindibili. L'aereo deve essere accessibile fisicamente in modo che un trapano, una smerigliatrice o una saldatrice possano raggiungerlo, e deve essere strong enough per mantenere saldamente in posizione il peso di correzione per tutta la durata di vita del rotore. Un peso che si allenta durante il funzionamento diventa una nuova — e pericolosa — fonte di squilibrio.
2. Quanti piani di correzione sono necessari?
Il numero di piani necessari dipende dal tipo di squilibrio presente e dal fatto che il rotore si comporti come un corpo rigido o flessibile alla velocità di funzionamento.
a) Bilanciamento su un solo piano
Un unico piano di correzione è sufficiente solo per il puro squilibrio statico, dove il punto di massa può essere considerato concentrato al centro di un rotore stretto a forma di disco. La correzione consiste in una singola massa posizionata a 180° rispetto al punto di massa rilevato. Bilanciamento su un solo piano è tipico delle mole, delle pulegge a scanalatura singola e dei ventilatori a profilo stretto.
b) Bilanciamento a due piani
Sono necessari due piani di correzione per correggere squilibrio dinamico — il problema più comune nei rotori industriali, che a sua volta è una combinazione di squilibrio di coppia. La procedura calcola un peso e un angolo distinti per ciascuno piano, e le due correzioni agiscono congiuntamente per eliminare sia il “tremolio” statico che l’oscillazione di coppia. Bilanciamento a due piani È applicabile alla maggior parte dei rotori dei motori, delle giranti delle pompe, delle pulegge a più scanalature e degli alberi di trasmissione.
c) Bilanciamento multi-piano
Sono necessari più di due aerei per rotori flessibili, che si deformano in presenza di velocità elevate, per cui una correzione apportata in un punto può compromettere l'equilibrio in un altro. I piani aggiuntivi contrastano le modalità di flessione del rotore in prossimità della sua velocità operativa. Bilanciamento multipiano — impiegata nelle turbine a gas ad alta velocità, nei lunghi rulli delle macchine per la produzione della carta e nei compressori multistadio — è un’attività specialistica che di solito comporta la modellazione modale e diverse prove ad alta velocità.
3. Selezione pratica dei piani di correzione
Quando si prepara un lavoro, l'operatore valuta diversi fattori pratici prima di scegliere una coppia di pialle:
- Accessibilità: È possibile raggiungere effettivamente il punto desiderato con un trapano, una saldatrice o un dispositivo di fissaggio, con la macchina nelle condizioni in cui si trova?
- Resistenza del materiale: Il metallo è abbastanza spesso e resistente da poter essere forato o da sostenere il peso di una saldatura? Non si userebbero mai le pale sottili del ventilatore, ma piuttosto il mozzo o la piastra posteriore, che sono più spessi.
- Distanza tra gli aerei: Nel lavoro su due piani, massimizzare la distanza assiale tra i piani offre una maggiore leva contro squilibrio di coppia, il che in genere porta a coefficienti di correzione più piccoli e più precisi.
- Integrità dei componenti: Il metodo di correzione non deve mai compromettere la resistenza strutturale o la resistenza alla fatica del rotore.
4. Piani di correzione nel bilanciamento sul campo
Su una macchina assemblata che funziona con i propri cuscinetti, i piani di correzione sono le due superfici accessibili che un tecnico può raggiungere senza smontare la macchina — spesso le estremità del mozzo di un ventilatore o le superfici visibili della copertura di una girante. Uno strumento portatile a due canali come il Bilanciamento-1a misura l'ampiezza e la fase 1× in ciascun cuscinetto, calcola il rotore coefficienti di influenza da un prova-peso viene eseguita, quindi calcola la massa e l'angolo richiesti per ciascun piano selezionato. Poiché i piani sono determinati dai limiti fisici della macchina, definirli chiaramente prima della prima esecuzione — e registrare il loro riferimento angolare — è ciò che rende la correzione risultante ripetibile e verificata squilibrio residuo meaningful.
5. Ripartizione di una correzione tra i piani
A volte l'angolo di correzione ideale ricade in un punto in cui non è presente alcun elemento metallico — ad esempio, tra due pale di un ventilatore. In tal caso, il singolo peso richiesto viene scomposto in due componenti nelle posizioni fisse disponibili più vicine, una tecnica nota come correzione della divisione. I due pesi parziali si sommano vettorialmente producendo lo stesso effetto di un unico peso nell'angolo non disponibile. Questo è anche il motivo per cui la geometria dei piani è importante tanto quanto i numeri: una coppia ben scelta di piani accessibili e ben distanziati tra loro mantiene le correzioni minime, affidabili e facili da verificare rispetto a un ISO 21940-11 grado di equilibrio.
