Statisch balanceren (enkelvlaksbalancering) begrijpen
Definitie: Wat is statisch balanceren?
Statisch balanceren is de eenvoudigste vorm van rotorbalancering. Het is een proces dat corrigeert voor statische onbalans, een toestand waarbij het zwaartepunt van een rotor verschoven is ten opzichte van zijn rotatieas, waardoor er één "zwaar punt" ontstaat. Dit type balancering kan in theorie worden uitgevoerd met de rotor in rust (statisch). Als een rotor met puur statische onbalans op een wrijvingsloos oppervlak (zoals mesranden) zou worden geplaatst, zou deze door de zwaartekracht roteren totdat het zwaartepunt zich op het laagste punt bevindt.
Bij statisch balanceren wordt een correctie aangebracht in een enkel vlak Om deze zware plek tegen te gaan. De correctie bestaat uit een enkel gewicht dat 180° tegenover de zware plek wordt geplaatst om het zwaartepunt terug te brengen naar het rotatiecentrum.
Statische onbalans versus dynamische onbalans
Statische onbalans wordt ook wel "krachtonbalans" genoemd, omdat het een centrifugale kracht creëert die radiaal naar buiten werkt vanuit het rotatiecentrum. Het creëert echter geen "koppel" of schommelbeweging. Dit in tegenstelling tot dynamische onbalans, wat een combinatie is van zowel kracht- als koppelonbalans en correcties in ten minste twee vlakken vereist om volledig te worden opgelost. Een rotor kan perfect statisch gebalanceerd zijn, maar toch een aanzienlijke koppelonbalans hebben, waardoor hij hevig trilt tijdens het roteren.
Wanneer is statisch balanceren voldoende?
Statisch balanceren is alleen een geschikte en voldoende methode voor een specifieke klasse rotoren. Het is over het algemeen gereserveerd voor componenten die zeer smal of schijfvormig zijn, waarbij de axiale lengte zeer klein is in verhouding tot de diameter. Bij dit type rotor is het onwaarschijnlijk dat er een significante koppelonbalans kan optreden.
Veelvoorkomende voorbeelden van rotoren waarbij statisch balanceren in één vlak vaak voldoende is, zijn:
- Slijpschijven
- Autowielen en banden
- Enkele, smalle ventilator- of blaaswielen
- Vliegwielen
- Katrollen en schijven
Voor elke rotor met een aanzienlijke lengte (bijvoorbeeld een motoranker, een meertrapspomp of een lange as) is statisch balanceren alleen niet voldoende en dynamische balancering is vereist.
Methoden voor statisch balanceren
1. Mes-rand balanceren
Dit is de klassieke, niet-roterende methode. De rotor wordt op een paar parallelle, vlakke en wrijvingsarme messen geplaatst. De rotor rolt totdat het zwaarste punt zich onderaan bevindt. Vervolgens wordt er een tijdelijk gewicht aan de bovenkant toegevoegd (180° tegenovergesteld) totdat de rotor in elke gewenste positie blijft staan zonder te rollen. Dit gewicht wordt vervolgens permanent gemaakt.
2. Verticale balanceermachine
Moderne statische balancering wordt vaak uitgevoerd op een verticale balanceermachine. De rotor (zoals een vliegwiel of een band) wordt op een horizontale plaat geplaatst die wordt ondersteund door krachtsensoren. De machine laat de rotor met lage snelheid draaien en de sensoren meten de richting en grootte van de onbalanskracht en geven de benodigde correctie weer op een scherm.
3. Enkelvlaks veldbalancering (Balanset-1A)
Statisch balanceren (enkelvlaks) kan ook uitgevoerd worden op een geassembleerde machine met behulp van een draagbaar balanceersysteem. Met Balanset-1A, De modus “Uitbalanceren in één vlak (“statisch”)” meet het rotortoerental (RPM) en de vector van de 1x trilling (RMS-waarde en fase). Op basis van de “Run #0”- en “Run #1”-metingen berekent de software automatisch de massa en installatiehoek van het correctieve gewicht dat nodig is om de onbalans van de rotor te verminderen.
Balanceerresultaten worden opgeslagen in een archief en na voltooiing kan een balanceerrapport worden gegenereerd, bewerkt en afgedrukt in de ingebouwde rapporteditor.
Hoe balanceren in één vlak wordt uitgevoerd in het Balanset-1A programma
- Sensoren installeren en het systeem aansluiten. Installeer de trillingssensor op het geselecteerde meetpunt en sluit deze aan op het apparaat. Installeer de fasesensor (tachometer), plak reflecterende tape op de rotor en sluit het apparaat aan op een Windows laptop.
- Start de modus Single-Plane Balancing. Selecteer in het hoofdvenster de modus “Single-plane” en start de balanceermodus. Het programma opent het venster van het enkelvlaks balanceerarchief.
- Een archiefrecord maken. Voer de naam van de rotor, de plaats van installatie, toleranties (trillingen en resterende onbalans) en de datum in. De software maakt een archiefmap aan waarin de grafieken en rapportbestanden worden opgeslagen.
- Stel de balanceerparameters in onder “Balanceerinstellingen”.
- Invloedscoëfficiënt: kies “Nieuwe rotor” (twee runs om te kalibreren) of “Opgeslagen coëfficiënten”. (één run, voor hetzelfde type machine met opgeslagen invloedscoëfficiënten).
- Proefgewicht massa: kies “Gramm” of “Percentage”. Als je van plan bent om later de modus “Opgeslagen coëfficiënt” te gebruiken, voer dan de massa van het testgewicht in grammen in (weeg het op de weegschaal).
- Gewicht Bevestigingsmethode: kies “Omtrek” (elke hoek op de omtrek) of “Vaste positie” (vaste gaten/messen/posities; voer het aantal posities in).
- Radius voor massamontage: voer de straal in die wordt gebruikt voor het monteren van de test- en correctiegewichten.
- Laat het testgewicht in vlak1: Schakel dit alleen in als je het testgewicht niet kunt verwijderen tijdens het proces.
- Run #0 (eerste run, geen testgewicht). Breng de machine op een stabiele snelheid en start “Run #0” om de begintrilling te meten. De software registreert RPM, RMS-waarde en fase van de 1x trillingscomponent. Het tabblad “Grafieken” toont de golfvorm en het spectrum.
- Installeer het testgewicht. Stop de machine en installeer het testgewicht op een bekende radius. Het testgewicht moet de trillingsamplitude of -fase aanzienlijk veranderen. Een veelgebruikt criterium is de “30/30-regel”: het testgewicht moet de amplitude met ongeveer 30% (lager of hoger) of de fase met ongeveer 30° of meer veranderen. Als je van plan bent om later de “Opgeslagen coëfficiënt” modus te gebruiken, installeer het testgewicht dan onder dezelfde hoek als de reflecterende markering.
- Voer #1 uit (proefgewicht geïnstalleerd). Start de machine opnieuw op, wacht tot de snelheid stabiel is en voer “Run #1” uit. De software berekent de correctieve gewichtsparameters.
- Installeer het correctiegewicht. Stop de machine, verwijder het testgewicht en installeer het correctiegewicht. De installatiehoek wordt geteld vanaf de positie van het testgewicht in de draairichting van de rotor. Installeer het correctiegewicht op dezelfde radius als het testgewicht.
- RunTrim (controleer de balanskwaliteit). Voer “RunTrim” uit om het balanceerresultaat te controleren. Als de resterende trilling en/of resterende onbalans aan de tolerantie voldoen, kan het balanceren worden voltooid. Zo niet, dan berekent de software een extra correctief gewicht en kan het balanceren worden voortgezet met opeenvolgende benaderingen.
Visualisatie van resultaten: poolgrafiek en vaste posities
Balanset-1A kan de massa en hoek van het correctiegewicht weergeven in een polaire coördinatenweergave. Als “Vaste positie” is geselecteerd, kan het programma het correctiegewicht automatisch in twee delen splitsen en de positienummers tonen waar elk deel moet worden geïnstalleerd.
Beperkingen
De belangrijkste beperking van statisch balanceren is het onvermogen om koppelonbalans te detecteren of te corrigeren. Het toepassen van statisch balanceren op een rotor die daadwerkelijk een dynamische onbalans heeft, kan de trilling soms verergeren door de krachtcomponent te corrigeren, maar de koppelcomponent te negeren of te verergeren. Om deze reden is dynamisch balanceren in twee vlakken voor de meeste industriële machines de standaard en vereiste praktijk.
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
MS 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 