Home → Glossarium → Dynamisch balanceren
Dynamisch balanceren (twee-vlaks balanceren) uitgelegd
Een praktische gids voor het corrigeren van rotoronbalans in twee vlakken: wanneer één vlak niet volstaat, hoe de invloedscoëfficiëntenmethode werkt, hoe u de correctiehoek telt, en welke toleranties u moet nastreven. Gebaseerd op de praktijkervaring van honderden Balanset-1A gebruikers — van klepelmaaiertrommels tot een rotor van 24 ton.
1. Definitie: Wat is Dynamisch balanceren?
Dynamisch balanceren is een methode om onbalans in een rotor te corrigeren door massacorrecties aan te brengen in een minimum van twee afzonderlijke vlakken over zijn lengte. Het wordt gebruikt als correctie in één vlak niet voldoende is, omdat de rotor kan combineren statische onbalans en koppelonbalans.
Draagbare tweevlaksinstrumenten zoals de Vibromera Balanset-1A voeren deze procedure in het veld uit, waarbij trilling wordt gemeten en fase bij elk lager en het berekenen van correctiemassa's met de invloedcoëfficiëntmethode.
Dynamische balanceermachines en apparatuur
Veldwerk vraagt om een draagbare dynamische balanceermachine in plaats van een stationaire opstelling: de Balanset-1A is een draagbare tweekanaals dynamische balanceermachine met FFT-spectrum die onbalans ter plaatse in twee vlakken corrigeert — in de eigen lagers van de rotor, inclusief uitlijning, lagervoorspanning en funderingseffecten. Voor een uitgewerkt voorbeeld, zie aandrijfas balanceren in het veld.
2. Statische versus dynamische onbalans: Het belangrijkste verschil
Om dynamisch balanceren te begrijpen, is het belangrijk om onderscheid te maken tussen de twee belangrijkste vormen van onbalans.
- Statische onbalans: het zwaartepunt van de rotor is verschoven ten opzichte van zijn rotatieas. Het gedraagt zich als één enkel “zwaar punt”: een stilstaande rotor op vrije steunpunten zal vanzelf met de zware kant naar beneden rollen. Het kan worden gecorrigeerd met één gewicht in één vlak (statisch balanceren, ook wel eenvlaksbalancering).
- Dynamische onbalans: liggen de zware punten aan verschillende uiteinden en aan verschillende kanten van de rotor. In rust kan zo'n rotor perfect uitgebalanceerd lijken — draai je de rotor 90°, dan lijken de twee zware punten elkaar te compenseren. Maar tijdens rotatie trekt elk zwaar punt zijn eigen kant op: de twee massa's creëren een draaikracht, oftewel een “koppel”, waardoor de rotor van eind tot eind slingeren. Koppelonbalans kan alleen tijdens rotatie worden opgemerkt en kan alleen gecorrigeerd door gewichten in twee verschillende vlakken te plaatsen om een tegengesteld koppel te creëren.
| Statische onbalans | Dynamische onbalans | |
|---|---|---|
| Detecteerbaar in rust? | Ja — de rotor rolt met de zware kant naar beneden op vrije steunen | Nee — komt alleen tijdens rotatie naar voren |
| Rotorgedrag | Trilt “in fase” op beide steunpunten | Slingeren: steunen trillen met verschillende fase |
| Correctie | 1 gewicht, 1 vlak | Gewichten in 2 vlakken, samen berekend |
| Typische rotors | Smalle schijven, poelies, smalle waaiers | Klepelmaaiertrommels, lange assen, maaidorserrotoren, ventilatoren boven 3000 tpm |
3. Eén vlak of twee? Een praktische regel
De vuistregel van ISO 21940-11: als de rotor breedte kleiner is dan de helft van zijn diameter (verhouding ~1:2; in de praktijk adviseert de support 1:3), volstaat meestal een correctie in één vlak. Lange rotoren hebben twee vlakken nodig, omdat onbalans aan de twee uiteinden van de rotor beïnvloeden elkaar wederzijds: een gewicht toegevoegd in vlak 1 verandert de trilling op beide steunen. Precies daarom meet een tweevlaksinstrument beide kanalen gelijktijdig (sensoren X1 en X2) en berekent beide correctiegewichten ineens, in plaats van elk uiteinde als een aparte eenvlaksklus te behandelen.
4. Correctievlakken en sensorplaatsing
Tweevlaksbalancering is gebaseerd op drie dingen:
- Twee correctievlakken (vlak 1 en vlak 2) waar correctiegewichten worden gemonteerd — zo ver mogelijk uit elkaar langs de rotor.
- Twee meetpunten voor trillingen (meestal de lagerhuizen) aangesloten op kanalen X1 en X2. Sensor X1 hoort bij vlak 1, sensor X2 bij vlak 2 — verwissel ze niet halverwege het werk.
- A fase referentie — een toerenteller gericht op een reflecterende markering — om snelheid en fase te meten. Eén markering per omwenteling, geplakt op de naaf of as (niet op een schoep), en nooit is verplaatst tussen runs.
Typische voorbeelden van correctievlakken en sensorplaatsing bij veelvoorkomende rotorconfiguraties:
5. De tweevlaks-balanceerprocedure
Zorg er vóór de eerste run voor dat er überhaupt iets te balanceren valt — en dat op de metingen kan worden vertrouwd:
- Geen lagerspeling (riemen los, wiebel de rotor met een breekijzer), geen scheuren, alle bevestigingen strak.
- Rotor in werkconfiguratie: alle schoepen/hamers/messen gemonteerd, rotor schoon.
- Sensoren radiaal op de lagerhuizen; tachomarkering op de naaf; kabels vastgezet uit de buurt van de rotor.
- In Trillingsmeter -modus: het toerental wordt correct en stabiel afgelezen; de amplitude herhaalt zich binnen ~10–20% en de fase binnen ~10–20° tussen runs.
- De 1×-component domineert het spectrum. Domineren de 2×- of hogere harmonischen — verhelp dan eerst uitlijnfouten/speling.
Tweevlaksbalanceren in het veld gebruikt de invloedcoëfficiëntmethode — het apparaat “leert” de reactie van de machine aan de hand van een bekend proefgewicht:
-
Run #0 — uitgangswaarde
Start de rotor op de gekozen balanceersnelheid zonder proefgewichten en meet de begintrilling (amplitude en fase) op beide kanalen.
Houd voor elke run van de reeks hetzelfde toerental aan — binnen ~100 tpm. Als het werktoerental op een resonantie ligt of de trilling meer dan 40–50 mm/s bedraagt, balanceer dan in twee fasen, beginnend bij verlaagd toerental.
-
Run #1 — proefgewicht in vlak 1
Stop de machine, monteer het proefgewicht in vlak 1 op een gemarkeerde positie, start opnieuw en meet. Het proefgewicht moet de amplitude of fase minstens veranderen met 20–30% — anders heeft het instrument niets om mee te rekenen (verhoog de massa). Gebruik de calculator voor proefgewicht voor een eerste schatting.
-
Run #2 — proefgewicht verplaatst naar vlak 2
Verplaats het proefgewicht van vlak 1 naar vlak 2 (verplaatst, niet extra toegevoegd!) en meet nog eens.
-
Berekening
De software berekent de correctiemassa en -hoek voor elk vlak, waarbij beide vlakken samen worden opgelost zodat het kruiseffect tussen de rotoruiteinden wordt meegenomen.
-
Correctie
Verwijder alle proefgewichten en monteer de correctiegewichten op de dezelfde straal als proefgewicht. Lassen is de standaard voor trommels en ventilatoren (reken ~100 g voor de lasnaad zelf); bouten, klinkringen of slangklemmen werken ook, afhankelijk van de rotor.
-
Verificatie en trim
Voer een controlerun uit (afstelmeting). Een trillingsafname van 3 tot 10 keer binnen 1–2 iteraties is normaal voor een mechanisch gezonde machine. Het programma berekent een klein aanvullend gewicht; herhaal tot u binnen de tolerantie valt.
Wanneer een berekende correctiehoek tussen twee bereikbare bevestigingspunten valt (schoepen, boutgaten), kan de vereiste massa met de rekenprogramma voor de ontbinding van correctiemassa in twee vlakken, en de onderliggende eenvlaksgevoeligheid kan worden gecontroleerd met de calculator voor de invloedscoëfficiënt.
6. De correctiehoek tellen — het allerbelangrijkste punt
De correctiehoek wordt geteld vanaf de positie van het proefgewicht (0°), in de draairichting van de rotor. Niet tegen de rotatie in, en niet vanaf een willekeurig punt.
Voorbeeld: het proefgewicht stond op “12 uur” en de rotor draait met de klok mee gezien vanaf de kijker. De berekening geeft 90° → het correctiegewicht komt op “3 uur”. De klassieke fout is tegen de rotatierichting in tellen (montage bij 360−70 = 290° in plaats van 70°) — de trilling neemt toe in plaats van te dalen.
Op het polaire diagram toont de software dit visueel: de roze stip is de positie van het proefgewicht (0°), de groene stip is waar de correctiemassa komt, en de rode pijl geeft de draairichting aan.
7. Resultaten en toleranties: wanneer is het werk klaar?
Er worden twee beoordelingssystemen naast elkaar gebruikt — verwar ze niet: mm/s (trillingssnelheid van de gemonteerde machine, ISO 10816/20816) en g·mm (resterende onbalans van de rotor zelf, ISO 1940/21940-11). Het instrument toont beide waarden.
| Zone | Trillingssnelheid (RMS) | Onderzoek |
|---|---|---|
| A | tot 1,4 mm/s | Uitstekend — als een nieuwe machine |
| B | 1,4 – 2,8 mm/s | Goed — geschikt voor langdurig bedrijf |
| C | 2.8 – 4.5 mm/s | Acceptabel voor beperkte tijd |
| D | boven 4,5 mm/s | Onacceptabel — actie vereist |
Aanpassingen in het veld: voor landbouwmachines op zachte steunen zijn de limieten soepeler — tot 7–8 mm/s is al een goed resultaat voor een klepelmaaier; jagen op 0,5 mm/s heeft daar geen zin. Let op de 1×-component, niet alleen de totale trilling: balanceren vermindert precies dat deel.
Restonbalans wordt beoordeeld aan de hand van G-klassen (G16 — landbouwrotoren en cardanassen, G6.3 — ventilatoren, trommels en algemene rotoren, G2.5 — turbines en werktuigmachines, G1–G0.4 — spillen). De toelaatbare g·mm per vlak voor de massa, snelheid en klasse van uw rotor kunt u controleren met de calculator voor resterende onbalans (ISO 21940-11) — dezelfde calculator zit ingebouwd in de Balanset-1A-software.
8. Als de trilling niet omlaag gaat
Snelle diagnosetabel voor de meest voorkomende situaties van “het werd erger / het convergeert niet”:
| Symptoom | Waarschijnlijke oorzaak | Wat te doen |
|---|---|---|
| Na montage van het correctiegewicht werd de trilling hoger in plaats van lager | De correctiehoek is in de verkeerde richting uitgezet — tegen de rotatie van de rotor in in plaats van ermee mee | Markeer de hoek opnieuw: begin bij de positie van het proefgewicht (0°) en tel in de draairichting van de rotor |
| Bij elke nieuwe run vraagt het programma om steeds meer massa toe te voegen | De correctiemethode staat in de instellingen op “massa verwijderen” terwijl er in werkelijkheid gewichten worden toegevoegd, waardoor het teken van het resultaat wordt omgekeerd | Open de balanceerinstellingen en zet de correctiemethode op “massa toevoegen” |
| Een kleine snelheidsverandering (50–100 tpm) verandert het trillingsniveau meerdere keren | De balanceersnelheid ligt op of dicht bij een structurele resonantie | Neem een RunDown-diagram (uitlopende as) op en kies een balanceersnelheid buiten de resonantiezones |
| De respons op gemonteerde gewichten is niet proportioneel; de resultaten springen van iteratie naar iteratie | De machine gedraagt zich niet-lineair (zachte steunen, versleten of beschadigde constructie) | Monteer de helft — of een derde — van de berekende massa per iteratie en herhaal de controlerun |
| Amplitude en fase verschillen bij elke run, hoewel er niets is veranderd | Mechanische defecten (lagerspeling, scheuren, losse bouten) of foutieve tachometertriggering | Herstel eerst de mechanica; zorg dat slechts één markering de tachometerbundel reflecteert |
| Het programma toont een snelheid die 2 tot 3 keer hoger is dan de werkelijke | De tachometer ziet extra reflecties: poeliegaten, glanzende plekken, schoepranden | Verplaats de reflecterende markering naar de naaf of as; dek de andere reflecterende oppervlakken af of maak ze mat |
| In het FFT-spectrum is de 2×-piek (of een reeks 3×-, 5×-, 6×-pieken) hoger dan de 1×-piek | Asuitlijnfout of mechanische speling — dit is geen onbalans | Herstel eerst koppelingen, pasvormen en bevestigingen, en balanceer pas daarna |
De volledige diagnoseboom — spectrum aflezen, resonanties opsporen, echte boosdoeners uit supportcases — staat in de kennisbank: Trilling gaat niet omlaag: de echte oorzaak vinden.
9. Tweevlaksbalanceren met de Balanset-1A
Balanset-1A is een tweekanaals, op pc gebaseerd balanceersysteem, ontworpen voor het balanceren van rotoren in één of twee vlakken, zowel in het veld als in de productieomgeving. In de tweevlaksmodus meet het de rotorsnelheid en de vector van 1× trilling (RMS-waarde en fase) op beide kanalen tegelijk en berekent de correctiegewicht-parameters voor beide vlakken ineens — inclusief het polaire diagram, het runlogboek en de behaalde restonbalans ten opzichte van de gekozen ISO-tolerantie.
| Parameter | Balanset-1A |
|---|---|
| Kanalen | 2 trillingskanalen + lasertachometerkanaal |
| Trillingssnelheid (RMS) | 0,02 – 80 mm/s |
| Frequentiebereik | 5 – 550 Hz (FFT-spectrum tot 1000 Hz) |
| Snelheidsbereik | 100 – 100.000 tpm |
| Fase-nauwkeurigheid | ±1° |
| Balanceringsvlakken | 1 of 2 |
| Rotormassa | Niet beperkt door de methode (echt record — een rotor van 24.000 kg) |
| PC-vereisten | Windows 7/8/10/11, USB; elke kantoorlaptop |
| Software | Eenmalige aankoop, gratis updates, geen abonnement |
Software: tweevlaksconfiguratie en resultaatweergave
Balanceer rotoren zelf — ter plaatse, in de eigen lagers
Balanset-1A Full Kit — €1,975, alles inbegrepen: meeteenheid, 2 sensoren, lasertachometer, magnetische standaard, weegschaal, software met gratis levenslange updates. Wereldwijd gebruikt op klepelmaaiers, ventilatoren, breeksinstallaties, cardanassen en spillen — met gratis e-mailondersteuning op basis van honderden echte balanceerklussen.
10. Video: de Balanset-1A in actie
Een kort overzicht van veldbalanceren met de Balanset-1A — van het opzetten van de sensoren tot de afsteltrim-run. Meer video's, inclusief machinespecifieke voorbeelden, staan op het Vibromera YouTube-kanaal.
11. Veelgestelde vragen
Moet ik de rotormassa kennen om hem te balanceren?
Nee. Voor de berekening van het correctiegewicht is alleen de massa van het proefgewicht en de montagestraal nodig. De rotormassa wordt alleen gebruikt om het proefgewicht te schatten en voor de ISO 1940-tolerantiecalculator (G-klasse).
Wat is de maximale rotorgrootte of -massa voor tweevlaksbalanceren?
De invloedscoëfficiëntenmethode beperkt de rotormassa niet — het instrument meet de respons van de steunen, niet de rotor zelf. Het echte record met de Balanset-1A is een 24.000 kg zware defibreerrotor van een suikerfabriek, gebalanceerd tot 0,47 mm/s.
In welk toerentalbereik werkt het?
Formeel vanaf 100 tpm; in de praktijk is balanceren onder ~300 tpm lastig (zwak sensorsignaal bij lage frequenties). Het bovenste bereik reikt tot tienduizenden tpm — hogesnelheidsspillen worden gebalanceerd tot klassen G1–G0.4.
Kan ik een rotor balanceren zonder hem uit de machine te halen?
Ja — dat is het hoofddoel van dynamisch balanceren in het veld: de rotor wordt gebalanceerd in zijn eigen lagers, onder reële bedrijfsomstandigheden. Metingen duren doorgaans 15–30 minuten, plus de tijd om de gewichten te monteren.
Hoe weet ik of één vlak voldoende is?
Vuistregel (ISO 21940-11): als de breedte van de rotor kleiner is dan de helft van zijn diameter (in de praktijk — een derde), volstaat meestal één vlak. Lange rotoren — trommels, assen, brede waaiers — hebben twee vlakken nodig omdat de twee uiteinden elkaar wederzijds beïnvloeden.
Waarom nam de trilling toe nadat ik het berekende gewicht monteerde?
Vier typische oorzaken: de correctiehoek is uitgezet tegen de rotatierichting van de rotor in; de correctiemethode stond in de instellingen op “massa verwijderen” terwijl er juist gewichten werden toegevoegd; de balanceersnelheid ligt dicht bij een resonantie; of de volledig berekende massa is in één keer op een niet-lineaire machine gemonteerd (monteer eerst de helft). Als niets hiervan van toepassing is, zoek dan naar een mechanisch defect: lagerspeling, scheuren, losse onderdelen.
Is er een softwareabonnement of jaarlijkse kalibratie?
Nee. De Balanset-1A-software is een eenmalige aankoop met gratis updates en onbeperkte installaties, en het instrument heeft geen jaarlijkse kalibratie nodig — fabriekskalibratiecoëfficiënten worden met elke set meegeleverd.
Balanceert het cardan(aandrijf)assen?
Ja — een gewone cardanas wordt in twee vlakken uitgebalanceerd; de gewichten worden gemakkelijk bevestigd met slangklemmen die met schroefdraadborging zijn geborgd (0,5 mm/s eindresultaat in een reëel geval). Assen met tussensteunen die 3–4 vlakken nodig hebben, zijn het domein van de Balanset-4. Een versleten kruiskoppeling moet eerst worden vervangen — balanceren verhelpt geen speling.
