Wat is rotorexcentriciteit? Geometrische onbalans • Draagbare balancer, trillingsanalysator "Balanset" voor het dynamisch balanceren van brekers, ventilatoren, mulchers, vijzels op maaidorsers, assen, centrifuges, turbines en vele andere rotoren. Wat is rotorexcentriciteit? Geometrische onbalans • Draagbare balancer, trillingsanalysator "Balanset" voor het dynamisch balanceren van brekers, ventilatoren, mulchers, vijzels op maaidorsers, assen, centrifuges, turbines en vele andere rotoren.

Wat is rotorexcentriciteit? Geometrische onbalans

Gepubliceerd door admin op

Rotor-excentriciteit begrijpen

Definitie: Wat is rotor-excentriciteit?

Rotor-excentriciteit (ook wel genoemd excentriciteit of geometrische uitloop) is een toestand waarbij het geometrische middelpunt van een rotor of rotorcomponent valt niet samen met de rotatieas (de middenlijn die wordt gedefinieerd door de ondersteunende lagers). Deze afwijking creëert een situatie waarbij, zelfs als de massa perfect in balans is, het buitenoppervlak van de rotor "excentrisch" loopt, waardoor het massamiddelpunt rond de rotatieas draait terwijl de rotor draait, wat leidt tot trillingen. trillingen identiek aan massa onevenwicht.

Excentriciteit komt met name veel voor bij elektromotoren (vanuit de rotor-tot-boring-offset), pompen en ventilatoren (vanuit de impeller-montage-offset) en alle geassembleerde rotoren, waar de stapeling van productietoleranties geometrische slingering kan veroorzaken. Het is een belangrijk aandachtspunt bij precisiemachines, waar het handhaven van een nauwkeurige concentriciteit cruciaal is.

Soorten rotor-excentriciteit

1. Statische excentriciteit (parallelle offset)

  • Beschrijving: Rotormidden verplaatst ten opzichte van de rotatieas, maar parallel daaraan
  • Geometrie: Constante radiale offset langs de rotorlengte
  • Effect: Creëert massa-onevenwicht (geometrisch centrum ≠ rotatiecentrum)
  • Veel voorkomend in: Enkelvoudige schijfcomponenten zoals waaiers en poelies
  • Correctie: Vaak te corrigeren door balanceren of opnieuw monteren

2. Dynamische excentriciteit (hoekverschuiving)

  • Beschrijving: Rotormiddellijn onder een hoek ten opzichte van de rotatieas
  • Geometrie: De slingering varieert langs de rotorlengte
  • Effect: Creëert koppelonevenwicht en variërende uitloop
  • Veel voorkomend in: Lange rotoren met meerdere montagestappen
  • Correctie: Vereist heruitlijning of gespecialiseerde balancering

3. Samengestelde excentriciteit

  • Combinatie van parallelle en hoekige offset
  • Meest voorkomende aandoening in de praktijk
  • Complex uitlooppatroon
  • Vereist een zorgvuldige analyse om onderscheid te maken met andere kwesties

Veelvoorkomende oorzaken

Productietoleranties

  • Uitloop van de boring: Lagerboring niet concentrisch met buitendiameter
  • Asafwijking: Bewerkingsonnauwkeurigheden in astappen
  • Stapelen: Meerdere componenten gemonteerd met tolerantieaccumulatie
  • Variaties in het gieten: Kernverschuiving in gietstukken waardoor er variatie in wanddikte ontstaat

Montagefouten

  • Montage buiten het midden: Impeller of rotorcomponent niet gecentreerd op de as
  • Gespannen installatie: Onderdeel gekanteld tijdens het persen
  • Problemen met sleutel/sleutelgat: Installatie van overmaatse spiebaan of excentrische spie
  • Problemen met thermische pasvorm: Krimp- of expansie-pasvorm montage waarbij offset ontstaat

Operationele oorzaken

  • Lagerslijtage: Excessief opruiming laat de as uit het midden lopen
  • Buigen van de as: Permanente of thermische boog die effectieve excentriciteit creëert
  • Plastische vervorming: Overbelasting veroorzaakt permanente vervorming van de as of component
  • Losheid: Onderdeel losgeraakt en van positie veranderd

Effecten en symptomen

Trillingssymptomen

  • 1× Synchrone trilling: Primair symptoom, lijkt identiek aan massa-onevenwicht
  • Hoog Uitloop: Meetbare radiale afwijking, zelfs bij lage rolsnelheden
  • Constante fase: In tegenstelling tot sommige andere storingen is de fase doorgaans stabiel
  • Snelheid-kwadraat respons: Trillingen nemen toe met de snelheid², net als onevenwicht

Elektrische effecten (elektromotoren/generatoren)

  • Air Gap-variatie: Excentrische rotor creëert een niet-uniforme luchtspleet
  • Magnetische onbalanstrek (UMP): Asymmetrische magnetische krachten
  • Huidige schommelingen: Variërende terughoudendheid heeft invloed op de stroomopname
  • Oververhitting: Lokale verwarming bij minimale luchtspleet
  • Elektromagnetische ruis: 2× lijnfrequentie trillingen en ruis

Mechanische spanning

  • Verhoogde lagerbelastingen door onbalanskrachten
  • Cyclische buigspanning in de schacht
  • Verminderde speling op locaties met minimale openingen
  • Mogelijke wrijving bij nauwe doorgangen

Diagnose en differentiatie

Excentriciteit versus massa-onevenwicht

Functie Massa-onevenwicht Excentriciteit
Trillingsfrequentie 1× loopsnelheid 1× loopsnelheid
Langzame roluitloop Minimaal Hoog (evenredig met excentriciteit)
Reactie op balanceren Trillingen verminderd Beperkte verbetering (voegt massa-onevenwicht toe ter compensatie)
Elektrische effecten Geen Luchtspleetvariatie, UMP (in motoren/generatoren)
Correctie Voeg balansgewichten toe Component opnieuw monteren, vervangen indien er sprake is van een productiefout

Diagnostische tests

Uitloopmeting

  • Meet de radiale slingering met een meetklok of naderingssonde
  • Draai de as langzaam (< 100 toeren per minuut)
  • Een grote slingering (meestal > 0,05 mm of 2 mils) duidt op excentriciteit of een verbogen as
  • Uitloop aanwezig, zelfs wanneer niet geroteerd, bevestigt geometrisch probleem

Balancerende responstest

  • Probeer te balanceren met proefgewichten
  • Excentriciteit beperkt de haalbare balanskwaliteit
  • Kan acceptabele trillingen bereiken, maar hoge correctiegewichten zijn vereist
  • Gewichten “jagen” op de geometrische offset in plaats van de massaverdeling te corrigeren

Correctiemethoden

Mechanische correctie

  • Component opnieuw monteren: Verwijderen en opnieuw installeren met betere concentriciteit
  • Machineoppervlakken: Lagerpassingen opnieuw boren of assen opnieuw bewerken om de slingering te verbeteren
  • Onderdeel vervangen: Bij een fabricagefout is vervanging wellicht de enige optie
  • Shim-afstelling: Pas de positionering aan voor geassembleerde componenten

Balancerende compensatie

  • Voeg balansgewichten toe om onevenwicht te compenseren
  • Vermindert trillingen, maar lost het geometrische probleem niet op
  • Aanvaardbaar indien excentriciteit binnen de tolerantie valt en trillingen adequaat worden verminderd
  • Gedocumenteerde beperking voor precisietoepassingen

Voor elektromotoren/generatoren

  • Herpositioneer de rotor om de variatie in de luchtspleet te minimaliseren
  • In ernstige gevallen is het opnieuw boren van de stator of vervanging ervan noodzakelijk
  • Elektromagnetische compensatie soms mogelijk met geavanceerde besturingen

Rotorexcentriciteit is een geometrische imperfectie die dynamische gevolgen heeft die vergelijkbaar zijn met massa-onbalans, maar met specifieke diagnostische kenmerken. Het herkennen van excentriciteit door middel van slingeringmeting en het begrijpen van de beperkingen ervan bij balanceren, maakt het mogelijk om de juiste corrigerende maatregelen te nemen: mechanische correctie indien haalbaar of acceptatie met balanscompensatie wanneer geometrische aanpassing onpraktisch is.

← Terug naar hoofdindex

Categorieën:
WhatsApp