Forstå statisk balansering (enkeltplansbalansering)

Definisjon: Hva er statisk balansering?

Statisk balansering er den enkleste formen for rotorbalansering. Det er en prosess som korrigerer for statisk ubalanse, en tilstand der rotorens massesenter er forskjøvet fra rotasjonsaksen, noe som skaper et enkelt «tungt punkt». Denne typen balansering kan i teorien utføres med rotoren i ro (statisk). Hvis en rotor med ren statisk ubalanse ble plassert på en friksjonsfri overflate (som knivegger), ville den rotere til det tunge punktet sank på det laveste punktet på grunn av tyngdekraften.

Statisk balansering innebærer å gjøre en korreksjon i en enkeltplan for å motvirke dette tunge punktet. Korrigeringen er et enkelt vekt plassert 180° motsatt det tunge punktet for å bringe massesenteret tilbake til rotasjonssenteret.

Statisk ubalanse vs. dynamisk ubalanse

Statisk ubalanse er også kjent som «kraftubalanse» fordi den skaper en sentrifugalkraft som virker radielt utover fra rotasjonssenteret. Den skaper imidlertid ingen «par»- eller gyngebevegelse. Dette står i kontrast til dynamisk ubalanse, som er en kombinasjon av både kraft- og parubalanse og krever korreksjoner i minst to plan for å bli fullstendig løst. En rotor kan være perfekt statisk balansert, men fortsatt ha en betydelig parubalanse som vil føre til at den vibrerer kraftig når den roterer.

Når er statisk balansering tilstrekkelig?

Statisk balansering er kun en passende og tilstrekkelig metode for en spesifikk klasse rotorer. Den er vanligvis reservert for komponenter som er svært smale eller skiveformede, der den aksiale lengden er svært liten sammenlignet med diameteren. For disse rotortypene er det usannsynlig at det kan eksistere en betydelig ubalanse i paret.

Vanlige eksempler på rotorer der statisk balansering i ett plan ofte er tilstrekkelig inkluderer:

• Slipeskiver
• Bilhjul og dekk
• Enkle, smale vifte- eller blåsehjul
• Svinghjul
• Trinser og skiver

For enhver rotor med betydelig lengde (f.eks. et motoranker, en flertrinnspumpe eller en lang aksel), er statisk balansering alene utilstrekkelig, og dynamisk balansering er påkrevd.

Metoder for statisk balansering

1. Knivkantbalansering

Dette er den klassiske, ikke-roterende metoden. Rotoren plasseres på et par parallelle, jevne og lavfriksjons knivegger. Rotoren vil rulle til det tyngste punktet er nederst. En midlertidig vekt legges deretter til toppen (180° motsatt) til rotoren forblir i enhver posisjon den er plassert uten å rulle. Denne vekten gjøres deretter permanent.

2. Vertikal balanseringsmaskin

Moderne statisk balansering utføres ofte på en vertikal balanseringsmaskin. Rotoren (som et svinghjul eller et dekk) er plassert på en horisontal plate som støttes av kraftsensorer. Maskinen roterer rotoren med lav hastighet, og sensorene måler retningen og størrelsen på ubalansekraften, og viser den nødvendige korreksjonen på en skjerm.

3. Balansering av ettplansfelt

Statisk balansering kan også utføres i felten på en montert maskin ved hjelp av en bærbar vibrasjonsanalysator. Dette er en ettplansversjon av påvirkningskoeffisientmetoden. En vibrasjonsavlesning tas, en prøvevekt legges til, en andre avlesning tas, og instrumentet beregner den nødvendige enkeltkorreksjonsvekten og dens vinkel.

Begrensninger

Den primære begrensningen ved statisk balansering er manglende evne til å oppdage eller korrigere ubalanse i paret. Å bruke en statisk balansering på en rotor som faktisk har en dynamisk ubalanse kan noen ganger forverre vibrasjonen ved å korrigere kraftkomponenten, men ignorere eller forverre parkomponenten. Av denne grunn er dynamisk balansering i to plan standard og obligatorisk praksis for de fleste industrimaskiner.

← Tilbake til hovedindeksen