로터용 단순 밸런싱 스탠드: 설계 및 응용

로터 밸런싱은 회전 장비의 생산 및 운영에서 중요한 단계입니다. 고품질 밸런싱은 진동을 줄이고 베어링과 메커니즘의 수명을 늘리며 장비의 전반적인 효율성을 향상시킵니다. 이 글에서는 최소한의 비용으로 다양한 유형의 로터를 고품질로 밸런싱하는 간단한 밸런싱 스탠드를 살펴봅니다. 이 스탠드는 다양한 메커니즘에 사용되는 소형 및 중형 로터를 밸런싱하는 데 적합합니다.

이러한 스탠드 설계의 기본은 원통형 압축 스프링에 장착된 평평한 판 또는 프레임입니다. 스프링은 밸런싱 메커니즘이 장착된 판의 진동의 자연 주파수가 밸런싱 중 이 메커니즘의 로터의 회전 주파수보다 2~3배 낮도록 선택됩니다.

1. 연마 휠 밸런싱 스탠드

목적: 연마재 바퀴의 균형을 맞춥니다.

주요 구성 요소:

1. 플레이트(1): 4개의 원통형 스프링(2)에 장착됨.
2. 전기 모터(3): 모터의 회전자는 동시에 연마 휠을 부착하기 위한 축(4)이 장착된 스핀들로도 기능합니다.
3. 임펄스 센서(5): 모터 회전자의 회전 각도를 측정하고 연마 휠에서 교정 질량을 제거하기 위한 각도 위치를 결정하기 위해 "밸런스셋" 측정 시스템에서 사용됩니다.

작동 원리: 스탠드는 진동을 측정하고 불균형 지점의 각도 위치를 식별하여 연마 휠의 불균형을 결정하고 제거하는 데 도움이 됩니다.

기능: 정확한 질량 교정 지점을 결정하기 위한 임펄스 회전 각도 센서가 있습니다.

2. 진공 펌프 밸런싱 스탠드

목적: 진공 펌프의 균형을 맞춥니다.

주요 구성 요소:

1. 플레이트(1): 원통형 스프링(2)에 장착됨.
2. 진공 펌프(3): 플레이트에 설치되며 회전 속도를 0~60,000rpm까지 조절할 수 있는 자체 전기 구동 장치가 있습니다.
3. 진동 센서(4): 펌프 하우징에 장착하여 높이를 따라 두 개의 다른 구간에서 진동을 측정합니다.
4. 레이저 위상각 센서(5): 펌프 로터의 회전 각도와 진동 측정 프로세스를 동기화하는 데 사용됩니다.

작동 원리: 펌프의 진동은 센서(4)에 의해 측정되고, 레이저 센서(5)는 측정값을 로터의 회전 각도와 동기화하여 불균형의 위치와 크기를 결정할 수 있습니다.

기능: 높은 회전 속도(최대 60,000rpm)에서도 균형을 유지할 수 있으며, 레이저 센서를 사용하여 정밀한 동기화가 가능합니다.

결과: 임계 이하 속도에서 펌프 로터의 잔류 불균형은 ISO 1940-1-2007 "기계적 진동 - 일정(강체) 상태의 로터의 밸런싱 품질에 대한 요구 사항 - 1부: 밸런스 허용 오차의 사양 및 검증"에 따른 밸런스 품질 등급 G0.16의 요구 사항을 충족합니다. 최대 8,000rpm의 속도에서 펌프 하우징의 잔류 진동은 0.01mm/s를 초과하지 않습니다.

3. 팬 밸런싱 스탠드

목적: 팬의 균형을 맞춥니다.

주요 구성 요소: 디자인은 이전 스탠드와 비슷하며, 스프링 위에 판이 있고 그 위에 팬이 장착되어 있습니다.

작동 원리: 팬의 진동을 측정하고 불균형을 제거하기 위해 질량을 조정합니다.

결과: 그림 3에 표시된 스탠드에서 0.8mm/s의 잔류 진동 수준이 달성되었으며, 이는 ISO 14694-2003 "산업용 팬 - 균형 품질 및 진동 수준에 대한 사양"에 따른 BV5 범주 팬에 대한 허용값보다 3배 이상 우수합니다. 덕트 팬의 대량 생산에 사용되는 또 다른 스탠드에서는 잔류 진동이 지속적으로 0.1mm/s를 초과하지 않습니다.

결론

스프링에 장착된 플레이트를 기반으로 하는 간단한 밸런싱 스탠드는 다양한 유형의 로터를 고품질로 밸런싱하기 위한 효과적이고 경제적인 솔루션입니다. 이를 통해 국제 표준을 준수하면서 낮은 수준의 잔류 진동을 달성할 수 있습니다. 이러한 스탠드는 장비 생산 및 수리에 널리 사용되어 신뢰성 있고 오래 지속되는 작동을 보장합니다.