BIJLAGE 1 ROTOR UITBALANCEREN.
De rotor is een lichaam dat rond een bepaalde as draait en door zijn lageroppervlakken in de steunen wordt gehouden. Lageroppervlakken van de rotor brengen gewichten over op de steunen door middel van rol- of glijlagers. Als we de term "lageroppervlak" gebruiken, verwijzen we gewoon naar de Zapfen* of Zapfen-vervangende oppervlakken.
*Zapfen (Duits voor "journaal", "speld") - is een onderdeel van een as of een as die wordt gedragen door een houder (lagerhuis).
fig.1 Rotor en centrifugale krachten.
In een perfect gebalanceerde rotor is de massa symmetrisch verdeeld ten opzichte van de rotatieas. Dit betekent dat elk element van de rotor kan overeenkomen met een ander element dat symmetrisch ten opzichte van de rotatieas is geplaatst. Tijdens de rotatie oefent elk rotorelement een centrifugale kracht uit die gericht is in radiale richting (loodrecht op de rotatieas van de rotor). In een gebalanceerde rotor wordt de middelpuntvliedende kracht die op een element van de rotor werkt in evenwicht gehouden door de middelpuntvliedende kracht die op het symmetrische element werkt. Bijvoorbeeld, elementen 1 en 2 (getoond in fig.1 en groen gekleurd) worden beïnvloed door de middelpuntvliedende krachten F1 en F2: gelijk in waarde en absoluut tegengesteld in richting. Dit geldt voor alle symmetrische elementen van de rotor en dus is de totale centrifugale kracht die de rotor beïnvloedt gelijk aan 0 en is de rotor in balans. Maar als de symmetrie van de rotor wordt verbroken (in Figuur 1 is het asymmetrische element rood gemarkeerd), dan begint de ongebalanceerde centrifugaalkracht F3 op de rotor in te werken.
Bij rotatie verandert deze kracht samen met de rotatie van de rotor van richting. Het dynamische gewicht dat het gevolg is van deze kracht wordt overgedragen op de lagers, wat leidt tot hun versnelde slijtage. Bovendien is er onder invloed van deze variabele ten opzichte van de kracht een cyclische vervorming van de steunen en van de fundering waarop de rotor is bevestigd, die laat een trilling uit. Om de onbalans van de rotor en de bijbehorende trilling te elimineren, is het nodig om balansmassa's in te stellen die de symmetrie van de rotor herstellen.
Rotor balanceren is een bewerking om onbalans te elimineren door balansmassa's toe te voegen.
De taak van balanceren is het vinden van de waarde en de plaatsen (hoek) van de installatie van een of meer balancerende massa's.
De soorten rotors en onbalans.
Rekening houdend met de sterkte van het rotormateriaal en de grootte van de centrifugale krachten die het beïnvloeden, kunnen de rotoren in twee types verdeeld worden: stijf en flexibel.
Stijve rotoren kunnen onder invloed van de middelpuntvliedende kracht onder bedrijfsomstandigheden licht vervormen en de invloed van deze vervorming in de berekeningen kan daarom worden verwaarloosd.
De vervorming van flexibele rotoren mag daarentegen nooit verwaarloosd worden. De vervorming van flexibele rotoren bemoeilijkt de oplossing van het balanceerprobleem en vereist het gebruik van andere wiskundige modellen in vergelijking met de taak van het balanceren van starre rotoren. Het is belangrijk om te vermelden dat dezelfde rotor zich bij lage rotatiesnelheden kan gedragen als een starre rotor en bij hoge snelheden als een flexibele rotor. Verderop zullen we alleen het balanceren van starre rotors bekijken.
Afhankelijk van de verdeling van de onbalansmassa's over de lengte van de rotor, kunnen twee soorten onbalans worden onderscheiden - statisch en dynamisch (snel, onmiddellijk). Het statisch en dynamisch uitbalanceren van de rotor werkt op dezelfde manier.
De statische onbalans van de rotor treedt op zonder dat de rotor draait. Met andere woorden, het is stil wanneer de rotor onder invloed van de zwaartekracht staat en bovendien draait het het "zware punt" naar beneden. Een voorbeeld van een rotor met statische onbalans wordt getoond in Fig.2
Fig.2
De dynamische onbalans treedt alleen op wanneer de rotor draait.
Een voorbeeld van een rotor met dynamische onbalans wordt getoond in Fig.3.
Fig.3. Dynamische onbalans van rotor - paar centrifugaalkrachten
In dit geval bevinden de onevenwichtige gelijke massa's M1 en M2 zich in verschillende oppervlakken - op verschillende plaatsen langs de lengte van de rotor. In de statische positie, d.w.z. wanneer de rotor niet draait, kan de rotor alleen beïnvloed worden door de zwaartekracht en zullen de massa's elkaar in evenwicht houden. In de dynamica, wanneer de rotor draait, worden de massa's M1 en M2 beïnvloed door de middelpuntvliedende krachten FЎ1 en FЎ2. Deze krachten zijn gelijk aan elkaar en zijn gelijk aan de zwaartekracht. Deze krachten zijn gelijk in waarde en tegengesteld in richting. Omdat ze zich echter op verschillende plaatsen langs de lengte van de as bevinden en niet op dezelfde lijn liggen, compenseren de krachten elkaar niet. De krachten FЎ1 en FЎ2 creëren een moment dat op de rotor wordt uitgeoefend. Daarom heeft deze onbalans een andere naam "kortstondig". Dienovereenkomstig beïnvloeden niet-gecompenseerde centrifugaalkrachten de lagersteunen, die de krachten waarop we vertrouwden aanzienlijk kunnen overschrijden en ook de levensduur van de lagers kunnen verkorten.
Omdat dit type onbalans alleen dynamisch optreedt tijdens het draaien van de rotor, wordt het dynamisch genoemd. Het kan niet worden geëlimineerd door statisch balanceren (of zogenaamd "op de messen") of op een andere vergelijkbare manier. Om de dynamische onbalans te elimineren, is het noodzakelijk om twee compensatiegewichten in te stellen die een moment creëren dat gelijk is in waarde en tegengesteld in richting aan het moment dat ontstaat door de massa's van M1 en M2. Compenserende massa's hoeven niet noodzakelijkerwijs tegenover de massa's M1 en M2 te worden geïnstalleerd en in waarde gelijk te zijn aan deze massa's. Het belangrijkste is dat ze een moment creëren dat gelijk is aan de massa's M1 en M2. Het belangrijkste is dat ze een moment creëren dat volledig compenseert op het moment van onbalans.
In het algemeen kunnen de massa's M1 en M2 niet gelijk zijn aan elkaar, zodat er een combinatie van statische en dynamische onbalans ontstaat. Het is theoretisch bewezen dat voor een starre rotor om de onbalans op te heffen het noodzakelijk en voldoende is om twee gewichten te installeren die over de lengte van de rotor verdeeld zijn. Deze gewichten compenseren zowel het moment dat het gevolg is van de dynamische onbalans als de centrifugale kracht die het gevolg is van de asymmetrie van de massa ten opzichte van de rotoras (statische onbalans). Zoals gebruikelijk is de dynamische onbalans typisch voor lange rotors, zoals assen, en statisch - voor smalle. Als de smalle rotor echter scheef ten opzichte van de as gemonteerd is, of erger nog, vervormd is (het zogenaamde "wiebelen van het wiel"), zal het in dit geval moeilijk zijn om de dynamische onbalans te elimineren (zie Fig.4), te wijten aan omdat het moeilijk is om correctiegewichten in te stellen die het juiste compensatiemoment creëren.
Fig.4 Dynamisch balanceren van het wiebelende wiel
Omdat de smalle rotorschouder een kort moment creëert, kunnen correctiegewichten met een grote massa nodig zijn. Maar tegelijkertijd is er een extra zogenaamde "geïnduceerde onbalans" die samenhangt met de vervorming van de smalle rotor onder invloed van centrifugaalkrachten van de corrigerende massa's.
Zie het voorbeeld:
" Methodische instructies voor het balanceren van starre rotors". ISO 1940-1:2003 Mechanische trillingen - Balanskwaliteitseisen voor rotoren in een constante (starre) toestand - Deel 1: Specificatie en verificatie van balanstoleranties
Dit is zichtbaar bij smalle ventilatorwielen, die naast de onbalans in vermogen ook een aërodynamische onbalans beïnvloeden. En het is belangrijk om in gedachten te houden dat de aërodynamische onbalans, in feite de aërodynamische kracht, recht evenredig is met de hoeksnelheid van de rotor, en om dit te compenseren wordt de centrifugale kracht van de corrigerende massa gebruikt, die evenredig is met het kwadraat van de hoeksnelheid. Daarom kan het balanceringseffect alleen optreden bij een specifieke balanceerfrequentie. Bij andere snelheden zou er een extra kloof zijn. Hetzelfde kan gezegd worden van de elektromagnetische krachten in een elektromagnetische motor, die ook evenredig zijn met de hoeksnelheid. Met andere woorden, het is onmogelijk om alle oorzaken van trillingen van het mechanisme te elimineren door middel van uitbalanceren.
Grondbeginselen van trillingen.
Vibratie is een reactie van het mechanismeontwerp op het effect van een cyclische excitatiekracht. Deze kracht kan van verschillende aard zijn.
De grootte van de trilling (bijvoorbeeld de amplitude AB) hangt niet alleen af van de grootte van de excitatiekracht Fт die op het mechanisme werkt met de cirkelfrequentie ω, maar ook van de stijfheid k van de structuur van het mechanisme, de massa m en de dempingscoëfficiënt C.
Er kunnen verschillende soorten sensoren worden gebruikt om trillingen en balansmechanismen te meten, waaronder:
- absolute trillingssensoren ontworpen om trillingsacceleratie (versnellingsmeters) en trillingssnelheidssensoren te meten;
- relatieve trillingssensoren wervelstroom of capacitief, ontworpen om trillingen te meten.
In sommige gevallen (als de structuur van het mechanisme het toelaat) kunnen krachtsensoren ook gebruikt worden om het trillingsgewicht te onderzoeken.
Ze worden met name veel gebruikt om het trillingsgewicht van de steunen van balansmachines met harde lagers te meten.
Daarom is trilling de reactie van het mechanisme op de invloed van externe krachten. De mate van trilling hangt niet alleen af van de grootte van de kracht die op het mechanisme inwerkt, maar ook van de stijfheid van het mechanisme. Twee krachten van dezelfde grootte kunnen leiden tot verschillende trillingen. In mechanismen met een stijve ondersteuningsstructuur kunnen de lagerunits, zelfs bij de kleinste trillingen, aanzienlijk worden beïnvloed door dynamische gewichten. Daarom worden bij het balanceren van mechanismen met stijve benen krachtsensoren en trillingen (vibro-versnellingsmeters) toegepast. Vibratiesensoren worden alleen gebruikt op mechanismen met relatief buigzame steunen, juist wanneer de werking van ongebalanceerde centrifugale krachten leidt tot een merkbare vervorming van de steunen en vibratie. Krachtsensoren worden gebruikt in stijve ondersteuningen, zelfs wanneer significante krachten als gevolg van onbalans niet leiden tot significante trillingen.
We hebben eerder vermeld dat rotoren worden onderverdeeld in starre en flexibele rotoren. De stijfheid of flexibiliteit van de rotor moet niet verward worden met de stijfheid of beweeglijkheid van de steunen (fundering) waarop de rotor zich bevindt. De rotor wordt als stijf beschouwd als de vervorming (buiging) onder invloed van centrifugale krachten verwaarloosd kan worden. De vervorming van de flexibele rotor is relatief groot: deze kan niet verwaarloosd worden.
In dit artikel bestuderen we enkel het balanceren van starre rotors. De starre (niet-vervormbare) rotor kan zich op zijn beurt op starre of beweegbare (vervormbare) steunen bevinden. Het is duidelijk dat deze stijfheid/mobiliteit van de steunen relatief is, afhankelijk van de rotatiesnelheid van de rotor en de grootte van de resulterende centrifugale krachten. De conventionele grens is de frequentie van vrije oscillaties van de rotorsteunen/fundering. Voor mechanische systemen worden de vorm en frequentie van de vrije trillingen bepaald door de massa en elasticiteit van de elementen van het mechanische systeem. Dat wil zeggen, de frequentie van natuurlijke trillingen is een interne eigenschap van het mechanische systeem en is niet afhankelijk van externe krachten. Als dragers worden afgebogen van de evenwichtstoestand, hebben ze de neiging om terug te keren naar de evenwichtspositie. te wijten aan aan de elasticiteit. Maar te wijten aan Door de inertie van de massieve rotor heeft dit proces het karakter van gedempte oscillaties. Deze oscillaties zijn hun eigen oscillaties van het rotor-ondersteuningssysteem. Hun frequentie hangt af van de verhouding tussen de rotormassa en de elasticiteit van de steunen.
Wanneer de rotor begint te draaien en de frequentie van zijn rotatie de frequentie van zijn eigen trillingen benadert, neemt de trillingsamplitude sterk toe, wat zelfs tot de vernietiging van de structuur kan leiden.
Er bestaat een fenomeen van mechanische resonantie. In het resonantiegebied kan een verandering van de draaisnelheid met 100 tpm leiden tot een vertienvoudiging van een trilling. In dit geval (in het resonantiegebied) verandert de trillingsfase met 180°.
Als het ontwerp van het mechanisme verkeerd berekend is en de werksnelheid van de rotor dicht bij de natuurlijke oscillatiefrequentie ligt, wordt de werking van het mechanisme onmogelijk. te wijten aan tot onaanvaardbaar hoge trillingen. De gebruikelijke manier van balanceren is ook onmogelijk, omdat de parameters dramatisch veranderen, zelfs bij een kleine verandering in de draaisnelheid. Er worden speciale methoden op het gebied van resonantiebalancering gebruikt, maar die worden in dit artikel niet goed beschreven. Je kunt de frequentie van natuurlijke oscillaties van het mechanisme bepalen tijdens het uitlopen (wanneer de rotor is uitgeschakeld) of door impact met daaropvolgende spectrale analyse van de systeemrespons op de schok. De "Balanset-1" biedt de mogelijkheid om de natuurlijke frequenties van mechanische structuren met deze methoden te bepalen.
Voor mechanismen waarvan de werkingssnelheid hoger is dan de resonantiefrequentie, d.w.z. die werken in de resonantiemodus, worden steunen beschouwd als mobiel en worden trillingssensoren gebruikt om te meten, voornamelijk trillingsversnellingsmeters die de versnelling van structuurelementen meten. Voor mechanismen die in de harde lagermodus werken, worden ondersteuningen als star beschouwd. In dit geval worden krachtsensoren gebruikt.
Mathematische modellen (lineair) worden gebruikt voor berekeningen bij het balanceren van starre rotoren. De lineariteit van het model betekent dat het ene model direct proportioneel (lineair) afhankelijk is van het andere. Als bijvoorbeeld de niet-gecompenseerde massa op de rotor wordt verdubbeld, wordt de trillingswaarde overeenkomstig verdubbeld. Voor starre rotoren kunt u een lineair model gebruiken omdat dergelijke rotoren niet vervormd zijn. Voor flexibele rotoren is het niet langer mogelijk om een lineair model te gebruiken. Voor een flexibele rotor zal bij een toename van de massa van een zwaar punt tijdens rotatie een bijkomende vervorming optreden, en naast de massa zal ook de straal van het zware punt toenemen. Daarom zal voor een flexibele rotor de trilling meer dan verdubbelen en zullen de gebruikelijke berekeningsmethoden niet werken. Ook kan een schending van de lineariteit van het model leiden tot een verandering in de elasticiteit van de steunen bij hun grote vervormingen, bijvoorbeeld wanneer kleine vervormingen van de steunen werken sommige structurele elementen, en wanneer grote in het werk omvatten andere structurele elementen. Daarom is het onmogelijk om de mechanismen te balanceren die niet aan de basis zijn bevestigd en bijvoorbeeld gewoon op een vloer zijn geplaatst. Bij aanzienlijke trillingen kan de onbalanskracht het mechanisme losmaken van de vloer, waardoor de stijfheidskenmerken van het systeem aanzienlijk veranderen. De poten van de motor moeten stevig vastzitten, de bouten moeten goed vastzitten, de dikte van de sluitringen moet voldoende stijfheid bieden, enz. Bij kapotte lagers is een aanzienlijke verplaatsing van de as en de schokken mogelijk, wat ook zal leiden tot een schending van de lineariteit en de onmogelijkheid om een hoogwaardige uitbalancering uit te voeren.
Methoden en apparaten voor balanceren
Zoals hierboven vermeld, is balanceren het proces van het combineren van de centrale traagheidsas met de rotatieas van de rotor.
Het opgegeven proces kan op twee manieren worden uitgevoerd.
De eerste methode omvat de verwerking van de rotorassen, die zodanig wordt uitgevoerd dat de as die door de middelpunten van de doorsnede van de assen loopt met de centrale traagheidsas van de rotor. Deze techniek wordt in de praktijk zelden gebruikt en wordt in dit artikel niet in detail besproken.
De tweede (meest gebruikelijke) methode bestaat uit het verplaatsen, installeren of verwijderen van corrigerende massa's op de rotor, die zo geplaatst worden dat de traagheidsas van de rotor zo dicht mogelijk bij de rotatieas ligt.
Het verplaatsen, toevoegen of verwijderen van correctiemassa's tijdens het balanceren kan worden gedaan met behulp van een verscheidenheid aan technologische bewerkingen, waaronder: boren, frezen, oppervlaktebehandeling, lassen, schroeven vast- of losdraaien, branden met een laserstraal of elektronenstraal, elektrolyse, elektromagnetisch lassen, enz.
Het balanceringsproces kan op twee manieren worden uitgevoerd:
- gebalanceerde rotorsamenstelling (in eigen lagers);
- rotoren balanceren op balanceermachines.
Om de rotoren in hun eigen lagers te balanceren, gebruiken we meestal gespecialiseerde balanceerapparaten (kits), waarmee we de trillingen van de gebalanceerde rotor op de snelheid van zijn rotatie in vectorvorm kunnen meten, d.w.z. zowel de amplitude als de fase van de trillingen kunnen meten.
Momenteel worden deze apparaten gemaakt op basis van microprocessortechnologie en bieden ze (naast het meten en analyseren van trillingen) een geautomatiseerde berekening van de parameters van correctieve gewichten die op de rotor moeten worden geïnstalleerd om de onbalans te compenseren.
Deze apparaten zijn onder andere:
- meet- en rekeneenheid, gemaakt op basis van een computer of industriële controller;
- twee (of meer) trillingssensoren;
- fasehoeksensor;
- apparatuur voor de installatie van sensoren in de faciliteit;
- gespecialiseerde software ontworpen om een volledige meetcyclus uit te voeren van rotoronbalansparameters in één, twee of meer correctievlakken.
Voor het balanceren van rotors op balanceermachines is naast een gespecialiseerd balanceerapparaat (meetsysteem van de machine) een "afwikkelmechanisme" nodig dat ontworpen is om de rotor op de steunen te plaatsen en ervoor te zorgen dat hij met een vaste snelheid ronddraait.
Momenteel bestaan de meest voorkomende balanceermachines in twee types:
- over-resonant (met soepele steunen);
- harde lagering (met stijve steunen).
Over-resonante machines hebben een relatief buigzame ondersteuning, bijvoorbeeld op basis van de vlakke veren.
De natuurlijke oscillatiefrequentie van deze steunen is meestal 2-3 keer lager dan de snelheid van de gebalanceerde rotor die erop gemonteerd is.
Trillingssensoren (versnellingsmeters, trillingssnelheidssensoren, enz.) worden meestal gebruikt om de trillingen van de steunen van een resonante machine te meten.
In de balanceermachines met harde lagers worden relatief stijve steunen gebruikt, waarvan de natuurlijke oscillatiefrequenties 2-3 keer hoger moeten zijn dan de snelheid van de gebalanceerde rotor.
Krachtsensoren worden meestal gebruikt om het trillingsgewicht op de steunen van de machine te meten.
Het voordeel van de harde balanceermachines is dat ze kunnen worden gebalanceerd bij relatief lage rotorsnelheden (tot 400-500 tpm), wat het ontwerp van de machine en de fundering sterk vereenvoudigt en de productiviteit en veiligheid van het balanceren verhoogt.
Balanceringstechniek
Uitbalanceren elimineert alleen de trillingen die worden veroorzaakt door de asymmetrie van de verdeling van de rotormassa ten opzichte van de rotatieas. Andere soorten trillingen kunnen niet worden geëlimineerd door te balanceren!
Balanceren is het onderwerp van technisch bruikbare mechanismen, waarvan het ontwerp de afwezigheid van resonanties bij de bedrijfssnelheid garandeert, stevig bevestigd op de fundering, geïnstalleerd in bruikbare lagers.
Het defecte mechanisme is het onderwerp van een reparatie, en alleen dan - van een balancering. Anders is kwalitatief balanceren onmogelijk.
Balanceren kan geen vervanging zijn voor reparatie!
De belangrijkste taak bij het balanceren is het vinden van de massa en de plaats (hoek) van installatie van compensatiegewichten, die in balans worden gehouden door middelpuntvliedende krachten.
Zoals hierboven vermeld, is het voor stijve rotors over het algemeen noodzakelijk en voldoende om twee compensatiegewichten te installeren. Dit elimineert zowel de statische als de dynamische onbalans van de rotor. Een algemeen schema van de trillingsmeting tijdens het balanceren ziet er als volgt uit:
afb.5 Dynamisch balanceren - correctievlakken en meetpunten
Trillingssensoren worden geïnstalleerd op de lagerpunten 1 en 2. De snelheidsmarkering wordt direct op de rotor bevestigd, meestal met een reflecterende tape. De snelheidsmarkering wordt door de lasertachometer gebruikt om de snelheid van de rotor en de fase van het trillingssignaal te bepalen.
afb. 6. Installatie van sensoren tijdens het balanceren in twee vlakken, met Balanset-1
1,2-trillingssensoren, 3-fasen, 4 USB-meeteenheid, 5-laptop
In de meeste gevallen wordt dynamisch balanceren uitgevoerd met de methode van drie starts. Deze methode is gebaseerd op het feit dat testgewichten met een reeds bekende massa in serie worden geïnstalleerd op de rotor in 1 en 2 vlakken; de massa's en de plaats van installatie van de balanceergewichten worden dus berekend op basis van de resultaten van het veranderen van de trillingsparameters.
De plaats van installatie van het gewicht wordt de correctie genoemd. vliegtuig. Meestal worden de correctievlakken gekozen in het gebied van de lagersteunen waarop de rotor is gemonteerd.
De begintrilling wordt gemeten bij de eerste start. Daarna wordt een testgewicht met een bekende massa op de rotor geplaatst, dichter bij een van de steunen. Dan wordt de tweede start uitgevoerd en meten we de trillingsparameters die zouden moeten veranderen door de installatie van het testgewicht. Vervolgens wordt het testgewicht in de eerste vliegtuig wordt verwijderd en geïnstalleerd in de tweede vliegtuig. De derde opstart wordt uitgevoerd en de trillingsparameters worden gemeten. Wanneer het testgewicht wordt verwijderd, berekent het programma automatisch de massa en de plaats (hoeken) van de installatie van de balanceergewichten.
Het punt bij het instellen van testgewichten is om te bepalen hoe het systeem reageert op de verandering van de onbalans. Wanneer we de massa's en de locatie van de proefgewichten kennen, kan het programma de zogenaamde invloedscoëfficiënten berekenen, die laten zien hoe de introductie van een bekende onbalans de trillingsparameters beïnvloedt. De invloedscoëfficiënten zijn de karakteristieken van het mechanische systeem zelf en zijn afhankelijk van de stijfheid van de steunen en de massa (traagheid) van het rotor-ondersteuningssysteem.
Voor hetzelfde type mechanismen van hetzelfde ontwerp zullen de invloedscoëfficiënten gelijk zijn. Je kunt ze opslaan in je computergeheugen en ze later gebruiken voor het balanceren van hetzelfde type mechanismen zonder testruns uit te voeren, wat de prestaties van het balanceren sterk verbetert. We moeten ook opmerken dat de massa van de testgewichten zo gekozen moet worden dat de trillingsparameters sterk variëren bij het installeren van testgewichten. Anders neemt de fout in de berekening van de affectcoëfficiënten toe en verslechtert de kwaliteit van het balanceren.
1111 Een handleiding voor het apparaat Balanset-1 geeft een formule waarmee je bij benadering de massa van het testgewicht kunt bepalen, afhankelijk van de massa en de draaisnelheid van de gebalanceerde rotor. Zoals je kunt zien in Fig. 1 werkt de middelpuntvliedende kracht in radiale richting, d.w.z. loodrecht op de rotoras. Daarom moeten trillingssensoren zo worden geïnstalleerd dat hun gevoeligheidsas ook in de radiale richting is gericht. Meestal is de stijfheid van de fundering in horizontale richting minder, waardoor de trillingen in horizontale richting hoger zijn. Om de gevoeligheid van de sensoren te verhogen, moeten ze daarom zo worden geïnstalleerd dat hun gevoeligheidsas ook horizontaal kan worden gericht. Hoewel er geen fundamenteel verschil is. Naast de trillingen in radiale richting is het noodzakelijk om de trillingen in axiale richting, langs de rotatieas van de rotor, te beheersen. Deze trilling wordt meestal niet veroorzaakt door onbalans, maar door andere redenen, voornamelijk te wijten aan door een verkeerde uitlijning en een verkeerde uitlijning van assen die via de koppeling verbonden zijn. Deze trillingen worden niet geëlimineerd door balanceren, in dit geval is uitlijning vereist. In de praktijk is er bij dergelijke mechanismen meestal sprake van een onbalans van de rotor en een verkeerde uitlijning van de assen, wat het elimineren van de trilling aanzienlijk bemoeilijkt. In zulke gevallen moet je het mechanisme eerst uitlijnen en dan balanceren. (Hoewel bij een sterke onbalans van het koppel ook trillingen optreden in de axiale richting) te wijten aan aan de "verdraaiing" van de funderingsstructuur).
Criteria voor het beoordelen van de kwaliteit van balanceringsmechanismen.
De kwaliteit van het balanceren van rotoren (mechanismen) kan op twee manieren worden geschat. Bij de eerste methode wordt de waarde van de resterende onbalans die tijdens het balanceren is bepaald, vergeleken met de tolerantie voor de resterende onbalans. De gespecificeerde toleranties voor verschillende klassen van rotoren geïnstalleerd in de standaard ISO 1940-1-2007. "Trillingen. Eisen voor de balanceerkwaliteit van starre rotoren. Deel 1. Bepaling van toelaatbare onbalans".
De toepassing van deze toleranties kan echter geen volledige garantie bieden voor de bedrijfszekerheid van het mechanisme in combinatie met het bereiken van een minimaal trillingsniveau. Dit is te wijten aan omdat de trilling van het mechanisme niet alleen wordt bepaald door de hoeveelheid kracht die gepaard gaat met de resterende onbalans van de rotor, maar ook afhangt van een aantal andere parameters, waaronder: de stijfheid K van de structurele elementen van het mechanisme, de massa M, de dempingscoëfficiënt en de snelheid. Om de dynamische kwaliteiten van het mechanisme (inclusief de kwaliteit van het evenwicht) te beoordelen, is het daarom in sommige gevallen aan te raden om het niveau van de resttrilling van het mechanisme te beoordelen.
De meest voorkomende norm die toelaatbare trillingsniveaus van mechanismen regelt, is ISO 10816-3:2009 Voorbeeld Mechanische trillingen - Evaluatie van machinetrillingen door metingen op niet-draaiende onderdelen - Deel 3: Industriële machines met een nominaal vermogen groter dan 15 kW en een nominale snelheid tussen 120 omw/min en 15 000 omw/min bij metingen in situ".
Met behulp hiervan kun je de tolerantie instellen op alle soorten machines, rekening houdend met het vermogen van hun elektrische aandrijving.
Naast deze universele standaard zijn er een aantal gespecialiseerde standaarden ontwikkeld voor specifieke typen mechanismen. Bijvoorbeeld,
ISO 14694:2003 "Industriële ventilatoren - Specificaties voor balanskwaliteit en trillingsniveaus",
ISO 7919-1-2002 "Trillingen van machines zonder heen-en-weergaande beweging. Metingen aan roterende assen en evaluatiecriteria. Algemene richtlijnen."