Dynamisch balanceren (twee-vlaks balanceren) uitgelegd

Definitie: Wat is dynamisch balanceren?

Dynamisch balanceren is een procedure voor het corrigeren van onbalans in een rotor door massacorrecties uit te voeren in minimaal twee afzonderlijke vliegtuigen Het is de meest uitgebreide vorm van balanceren, omdat het beide soorten onbalans tegelijkertijd oplost: statische (of kracht) onbalans en paar onevenwichtEen rotor die dynamisch is gebalanceerd, zal niet de neiging hebben te trillen of te "wiebelen" door een zware plek of een schommelende beweging wanneer hij draait.

Statische versus dynamische onbalans: het belangrijkste verschil

Om dynamisch balanceren te begrijpen, is het belangrijk om onderscheid te maken tussen de twee vormen van onbalans:

• Statische onbalans: Dit is een situatie waarbij het zwaartepunt van de rotor verschoven is ten opzichte van zijn rotatieas. Het gedraagt zich als één zwaar punt. Dit kan worden gecorrigeerd met één gewicht in één vlak en kan zelfs worden gedetecteerd met de rotor in rust (statisch).
• Onbalans in het koppel: Dit gebeurt wanneer een rotor twee gelijke zware punten aan de tegenoverliggende uiteinden heeft, 180° uit elkaar. Deze toestand is statisch gebalanceerd (hij rolt niet naar een zwaar punt in rust), maar wanneer hij roteert, creëren de twee zware punten een draaikracht, of "koppel", waardoor de rotor heen en weer wiebelt. Koppelonbalans kan *alleen* worden gedetecteerd wanneer de rotor draait en kan *alleen* worden gecorrigeerd door gewichten in twee verschillende vlakken te plaatsen om een tegengesteld koppel te creëren.

Dynamische onbalans, de meest voorkomende conditie in machines in de praktijk, is een combinatie van zowel statische als koppelonbalans. Om dit te corrigeren, zijn aanpassingen op ten minste twee vlakken nodig, wat de essentie is van dynamisch balanceren.

Wanneer is dynamisch balanceren vereist?

Terwijl enkelvlaks (statisch) balanceren voldoende is voor smalle, schijfvormige objecten, is dynamisch balanceren essentieel voor de meeste industriële rotoren, met name wanneer:

• De lengte van de rotor is van belang in vergelijking met de diameter. Een algemene vuistregel is dat als de lengte meer dan de helft van de diameter bedraagt, dynamisch balanceren noodzakelijk is.
• De rotor draait op hoge snelheid. De effecten van onevenwichtigheid in het koppel worden ernstiger naarmate de rotatiesnelheid toeneemt.
• De massa is ongelijkmatig verdeeld over de lengte van de rotor. Componenten zoals meertraps pompwaaiers of lange motorankers vereisen een tweevlakscorrectie.
• Er is een hoge precisie vereist. Om aan de strenge kwaliteitseisen voor balans te voldoen (bijvoorbeeld G2.5 of beter) is dynamisch balanceren vrijwel altijd nodig.

Voorbeelden van rotoren die altijd dynamisch gebalanceerd moeten worden, zijn onder andere motorankers, industriële ventilatoren, turbines, compressoren, lange assen en krukassen.

De tweevlaksbalanceringsprocedure

Dynamisch balanceren wordt uitgevoerd op een balanceermachine of in het veld met behulp van een draagbare trillingsanalysator. Het proces, meestal met behulp van de invloedcoëfficiëntmethode, omvat:

1. Eerste run: Meet de initiële trilling (amplitude en fase) op beide lagerlocaties.
2. Eerste proefrun: Voeg een bekend proefgewicht toe aan het eerste correctievlak (Vlak 1) en meet de nieuwe trillingsrespons bij beide lagers.
3. Tweede proefrun: Verwijder het eerste proefgewicht en plaats een nieuw proefgewicht op het tweede correctievlak (vlak 2). Meet de trillingsrespons op beide lagers opnieuw.
4. Berekening: Uit deze drie runs berekent het balanceerinstrument vier "invloedcoëfficiënten". Deze coëfficiënten karakteriseren hoe een gewicht in vlak 1 de trillingen in beide lagers beïnvloedt, en hoe een gewicht in vlak 2 de trillingen in beide lagers beïnvloedt. Met behulp van deze informatie lost het instrument een reeks simultane vergelijkingen op om de precieze grootte en locatie te bepalen van de correctiegewichten die nodig zijn voor beide vlakken om de initiële onbalans te elimineren.
5. Correctie en verificatie: De proefgewichten worden verwijderd, de berekende permanente correctiegewichten worden in beide vlakken geïnstalleerd en er wordt een laatste testrun uitgevoerd om te controleren of de trillingen binnen de opgegeven tolerantie zijn teruggebracht.

← Terug naar hoofdindex