Forstå overhengende rotorer

Enheter

Bærbart balanse- og vibrasjonsanalyseapparat Balanset-1A

$2,368.48 Opprinnelig pris var: $2,368.48.$1,918.77Nåværende pris er: $1,918.77.

Deler

Vibrasjonssensor.

$107.93 Opprinnelig pris var: $107.93.$71.95Nåværende pris er: $71.95.

Deler

Optisk sensor (lasertakometer)

$148.70 Opprinnelig pris var: $148.70.$83.95Nåværende pris er: $83.95.

Enheter

Balanset-4.

$8,158.35

Deler

Magnetisk stativ Insize-60-kgf.

$55.16

Deler

Reflekterende tape.

$11.99

Enheter

Dynamisk balanseringsenhet "Balanset-1A" OEM

$2,080.66 Opprinnelig pris var: $2,080.66.$1,678.92Nåværende pris er: $1,678.92.

Definisjon: Hva er en overhengende rotor?

En overhengende rotor (også kalt en utkragende rotor eller utkraget rotor) er en Rotor konfigurasjon der den roterende massen strekker seg utover forbi støttelagrene, montert på en utkraget måte. I denne konstruksjonen er rotoren støttet på kun én side, med arbeidselementet (løpehjul, viftehjul, slipeskive osv.) som henger over lagerstøtten, i stedet for å være plassert mellom to lagre.

Denne konfigurasjonen er vanlig i mange typer industrielt utstyr og presenterer unike utfordringer for balansering på grunn av forsterkningen av ubalanse krefter gjennom den utkragede virkningen.

Vanlige eksempler på overhengende rotorer

Overhengsrotordesign er utbredt i industrielle og kommersielle applikasjoner:

HVAC og industrielle vifter

• Sentrifugalblåserimpeller som strekker seg fra motoraksler
• Aksiale kjølevifter montert på motorens endeklokker
• Sokkelmonterte industrielle vifter

Pumper

• En-trinns sentrifugalpumpeimpeller
• Nærkoblede pumper der løpehjulet strekker seg ut fra motorlageret

Maskinverktøy

• Slipeskiver på overhengsspindler
• Freser og verktøyholdere
• Dreiebenkchucker

Kraftoverføring

• Remskiver og skiver montert på motoraksler
• Tannhjul på forlengede aksler
• Kjedehjul

Prosesseringsutstyr

• Blandeomrørere og impellere
• Turbinblader på turbinaksler

Hvorfor den overhengende designen?

Til tross for balanseringsutfordringene, tilbyr overhengende rotorer betydelige praktiske fordeler:

1. Tilgjengelighet

Arbeidselementet er lett tilgjengelig for inspeksjon, vedlikehold og utskifting uten å demontere hele maskinen eller forstyrre lagrene.

2. Enkelhet og kostnad

Å eliminere én lagerstøtte reduserer mekanisk kompleksitet, antall deler og produksjonskostnader.

3. Plasseffektivitet

Den kompakte designen krever mindre aksial plass enn et arrangement mellom lagrene.

4. Enkel montering

Komponenter kan ofte monteres direkte på standard motoraksler eller eksisterende maskineri uten tilpassede koblingsarrangementer.

5. Prosesskrav

I noen bruksområder (pumper, miksere, kjemisk prosessering) er det nødvendig å ha arbeidselementet på bare én side for å få tilgang til prosessvæsken eller materialet.

Unike balanseringsutfordringer

Overhengsrotorer byr på flere utfordringer som gjør dem mer følsomme for ubalanse enn mellomlagerkonstruksjoner:

1. Momentforsterkning

Alle ubalanse I en overhengende rotor skapes ikke bare en sentrifugalkraft, men også et moment (dreiemoment) rundt lagerstøtten. Jo lenger massen er fra lagrene, desto større er dette momentet, noe som forsterker effekten av selv små ubalanser. Dette beskrives av vektarmprinsippet: Kraft × Avstand = Moment.

2. Høye bærende belastninger

Cantilever-konfigurasjonen påfører lagrene høye radial- og momentbelastninger, spesielt lageret nærmest rotoren. Ubalanse forverrer disse belastningene og akselererer lagerslitasje.

3. Akselbøyning og -avbøyning

Den utkragede akselen er utsatt for bøyekrefter, og selv små ubalanser kan forårsake betydelig akselnedbøyning ved den overhengende enden, spesielt ved høyere hastigheter eller med lengre overhengsavstander.

4. Koplings- og kilesporeffekter

Mange overhengende rotorer er montert på motoraksler via kiler, settskruer eller koblinger. Disse koblingene kan forårsake eller endre ubalansen, og enhver løshet forverrer vibrasjonene dramatisk.

5. Følsomhet for installasjon

Feil montering (ikke helt på plass på akselen, skråstilt, løse fester) har en mer uttalt effekt på overhengende rotorer enn på design med mellomlager.

Balanseringshensyn for overhengende rotorer

Enkeltplan vanligvis tilstrekkelig

De fleste overhengende rotorer er relativt korte i aksialretningen og kan effektivt balanseres ved hjelp av balansering i ett plan. Den korreksjonsplan er vanligvis plassert på selve rotoren på det mest tilgjengelige stedet.

Statisk vs. dynamisk balanse

• Statisk balanse: Sørger for at rotorens massesenter ligger på rotasjonsaksen. For skiveformede overhengende rotorer er statisk balanse ofte tilstrekkelig.
• Dynamisk balanse: For lengre overhengende rotorer eller de med betydelig aksial tykkelse kan dynamisk balansering i to plan være nødvendig for å eliminere ubalanse i paret.

Overhengsavstand er viktig

Jo større overhengsavstanden er (avstanden fra nærmeste lager til rotorens massesenter), desto mer kritisk blir balansekvaliteten. Som en generell regel:

• Kort overheng (L/D < 0,3): Mindre følsom, standard balansetoleranser gjelder
• Moderat overheng (0,3 < L/D < 0,7): Mer følsom, vurder strengere toleranser
• Langt overheng (L/D > 0,7): Svært følsomt, krever nøye balansering og kan trenge dynamisk balanse

Der L er overhengslengden og D er rotordiameteren.

Beste praksis for balansering av overhengende rotorer

1. Balanse i endelig installert konfigurasjon når det er mulig

Overhengsrotorer er spesielt følsomme for hvordan de er montert. Ideelt sett bør du utføre feltbalansering med rotoren montert på akselen, i sin endelige driftskonfigurasjon.

2. Bekreft sikker montering

Før balansering, sørg for at:

• Alle monteringsfester (settskruer, bolter, nøkler) er ordentlig strammet
• Rotoren sitter helt på akselen uten hull
• Eventuelle kilespor er riktig montert uten for stor klaring
• Rotoren er vinkelrett på akselen (ikke bøyd eller vinklet)

3. Bruk passende korreksjonsradius

Sted korreksjonsvekter med en så stor radius som praktisk mulig (vanligvis nær den ytre diameteren). Dette maksimerer effekten av hvert gram korreksjonsvekt, noe som gir mulighet for mindre vekttillegg.

4. Sjekk for utløp

Mål aksel utløp før balansering. For mye utkast (eksentrisitet, vingling, bøyd aksel) vil forhindre god balanse og må korrigeres først.

5. Vurder momenteffekter i vibrasjonsmåling

Når du måler vibrasjon På installasjoner med overhengende rotorer, foreta avlesninger på både drivenden og ikke-drivenden, hvis tilgjengelig. Vibrasjonsmønsteret vil variere betydelig mellom steder på grunn av momentet som skapes av den overhengende massen.

6. Bruk strengere toleranser

På grunn av forsterkningseffektene, vurder å spesifisere én G-klasse strammere enn det som ville blitt brukt for en tilsvarende mellomlagerrotor. Bruk for eksempel G 2,5 i stedet for G 6,3 for kritiske applikasjoner.

Vanlige problemer og løsninger

Problem: Vibrasjonen kommer tilbake etter balansering

Mulige årsaker:

• Løst monteringsutstyr har løsnet under drift
• Korreksjonsvekter forskjøvet seg eller falt av
• Materialoppbygging eller erosjon endret balansetilstand
• Termisk vekst forårsaket forskyvning

Løsninger: Bruk gjengelåsemidler, sveis eller fest korreksjonsvekter permanent, og etabler en regelmessig inspeksjonsplan.

Problem: Klarer ikke å oppnå akseptabel balanse

Mulige årsaker:

• Akselkast eller bøyd aksel
• Lagerslitasje eller for stor klaring
• Strukturell resonans ved driftshastighet
• Dårlig rotormontering (spent, ikke helt på plass)

Løsninger: Rett opp mekaniske problemer før balansering, sjekk at akselen er rett, skift ut slitte lagre, bekreft at monteringen er riktig.

Designhensyn for nytt utstyr

Ved utforming av utstyr med overhengende rotorer:

• Minimer overheng: Hold overhengsavstanden så kort som praktisk mulig
• Stivne akselen: Bruk aksler med større diameter for å motstå bøying
• Bruk robuste lagre: Spesifiser lagre med tilstrekkelig radial- og momentlastkapasitet
• Gi balansekapasitet: Design korreksjonsplan eller tilgjengelige steder for å legge til/fjerne balansevekter
• Vurder forhåndsbalansering: Balanser rotorelementet før installasjon når det er mulig
• Spesifiser passende toleranser: Ikke overspesifiser, men husk at overhengende design trenger god balanse

Bransjestandarder og retningslinjer

Selv om overhengende rotorer ikke har separate balanseringsstandarder, dekkes de av generelle balanseringsstandarder med spesielle merknader:

• ISO 21940-11: Gir veiledning for valg av G-klasse som gjelder for overhengende rotorer
• API 610 (sentrifugalpumper): Spesifiserer balansekvalitet for overhengende pumpehjul
• ANSI/AGMA-standarder: Gi veiledning for balansering av overhengende gir og trinser

Generelt bør du bruke standard balansegrader, men vær oppmerksom på at overhengskonfigurasjoner kan ha fordel av én grad strammere for å kompensere for forsterkningseffektene.

---

← Tilbake til hovedindeksen