Instructie dynamisch uitbalanceren van de as

Gepubliceerd door Nikolaj Shelkovenko op

Instructie voor dynamische asbalancering – ISO 21940 | Vibromera
Veldbalancering · Complete handleiding

Instructies voor het dynamisch balanceren van de as: Statisch versus dynamisch, Veldprocedure & ISO 21940-classificaties

Alles wat een veldtechnicus nodig heeft om rotoren ter plaatse te balanceren — van de natuurkundige principes van onbalans tot de uiteindelijke verificatie. Zevenstappenprocedure, formules voor proefgewichten, correctiehoekmeting en ISO-tolerantietabellen. Getest op meer dan 2000 rotoren van ventilatoren, versnipperaars, brekers en assen.

✎ Nikolai Shellovenko Bijgewerkt: februari 2026 Leestijd: ongeveer 18 minuten

Wat is dynamisch balanceren?

Definitie

Dynamisch balanceren Dynamisch balanceren is het proces van het meten en corrigeren van de ongelijke massaverdeling van een roterend lichaam (rotor) terwijl deze op bedrijfssnelheid draait. In tegenstelling tot statisch balanceren, dat de massa-offset in één vlak corrigeert, pakt dynamisch balanceren de onbalans in meerdere vlakken aan. twee of meer vliegtuigen tegelijk, waardoor zowel de centrifugale kracht als het kantelmoment, die lagertrillingen veroorzaken, worden geëlimineerd.

Elk roterend onderdeel – van een 200 kg zware hakselaarrotor tot een 5 gram zware boorspindel – heeft een zekere mate van onbalans. Productietoleranties, materiaalonregelmatigheden, corrosie en opgehoopte afzettingen verschuiven het zwaartepunt weg van de geometrische rotatieas. Het resultaat is een centrifugale kracht die kwadratisch toeneemt: verdubbel het toerental en de kracht verviervoudigt.

Een rotor die met 3000 toeren per minuut draait met slechts 10 gram onbalans bij een straal van 150 mm genereert een rotatiekracht van ongeveer 150 N – genoeg om lagers binnen enkele weken te vernielen. Dynamisch balanceren reduceert deze kracht tot een niveau dat is vastgelegd in internationale normen (ISO 21940-11, voorheen ISO 1940), waardoor de levensduur van lagers wordt verlengd van maanden tot jaren en de stilstandtijd als gevolg van trillingen wordt verminderd.

Opmerking van de veldtechnicus
In 13 jaar veldwerk is onbalans de hoofdoorzaak gebleken van ongeveer 401 TP3T aan trillingsklachten die ik onderzoek. Het is tevens de gemakkelijkste storing om ter plaatse te verhelpen: een getrainde technicus met het juiste instrument is binnen 30-45 minuten klaar, zonder de rotor te hoeven verwijderen.

Statisch versus dynamisch evenwicht

Enkel vlak
Rotor in statisch onevenwicht — zwaartepunt draait naar beneden
Statisch evenwicht

Het zwaartepunt van de rotor is verschoven ten opzichte van de rotatieas in een vliegtuig. Wanneer het object op messcherpe steunen wordt geplaatst, rolt de zware kant naar beneden – dit is te merken zonder dat het object hoeft te draaien.

Correctie: Voeg massa toe of verwijder massa op één enkele hoekpositie tegenover de zwaarteplek. Eén correctievlak is voldoende.

Geldt voor: Smalle schijfvormige onderdelen waarbij de diameter groter is dan 7 keer de breedte — vliegwielen, slijpschijven, enkelvoudige waaiers, zaagbladen, remschijven.

Twee vliegtuigen
Lange rotor in dynamisch onevenwicht — twee massa-offsets in verschillende vlakken
Dynamisch evenwicht

Twee (of meer) massa-offsets bevinden zich in verschillende vlakken langs de lengte van de rotor. Ze kunnen elkaar statisch opheffen — de rotor staat stil op mesranden — maar creëren een rockend stel tijdens het draaien. Dit koppel kan niet worden gedetecteerd of gecorrigeerd zonder rotatie.

Correctie: Twee compenserende gewichten in twee afzonderlijke vlakken. Het instrument berekent de massa en de hoek voor elk vlak aan de hand van de invloedscoëfficiëntenmatrix.

Geldt voor: langwerpige rotoren — assen, ventilatoren met brede waaiers, hakselaarrotoren, rollen, waaiers van meertrapspompen, turbines.

Belangrijk onderscheid: Een statisch gebalanceerde rotor kan nog steeds een ernstige dynamische onbalans vertonen. De krachten in het ene vlak zijn precies tegengesteld aan die in het andere, waardoor de rotor niet op de steunen rolt. Maar zodra hij gaat draaien, veroorzaakt dit koppel hevige trillingen in de lagers. Dynamisch balanceren in twee vlakken detecteert wat statische methoden missen.

Vier soorten onevenwichtigheid

ISO 21940-11 onderscheidt vier fundamentele onbalanspatronen. Inzicht in welk patroon dominant is, helpt bij het kiezen van de juiste balanceringsstrategie.

Statisch
Eén zwaar punt. Zwaartepunt parallel aan de rotatieas. Detecteerbaar in rust. Correctie in één vlak.
Koppel
Twee gelijke massa's bevinden zich 180° van elkaar in verschillende vlakken. De nettokracht is nul, maar er ontstaat een koppel (moment). Dit koppel is onzichtbaar in rust.
Quasi-statisch
Combinatie van statische krachten + koppel waarbij de hoofdtraagheidsas de rotatieas snijdt op een punt dat niet het zwaartepunt is.
Dynamisch
Algemeen geval: de hoofdtraagheidsas snijdt de rotatieas niet en loopt er ook niet parallel aan. Het meest voorkomende patroon in de praktijk. Correctie in twee vlakken is noodzakelijk.

In de praktijk heeft vrijwel elke rotor die je in het veld tegenkomt een dynamische onbalans – een combinatie van kracht- en koppelcomponenten. Daarom is balanceren in twee vlakken de standaardprocedure voor elke rotor die geen dunne schijf is.

Wanneer gebruik je balanceren met één vlak versus balanceren met twee vlakken?

De doorslaggevende factor is de rotor. geometrische verhouding L/D (axiale lengte ten opzichte van de buitendiameter) in combinatie met de bedrijfssnelheid.

Criterium Enkelvlak (1 sensor) Twee-vlakken (2 sensoren)
L/D-verhouding L/D < 0,14 (diameter > 7 × breedte) L/D ≥ 0,14
Typische onderdelen Slijpschijf, vliegwiel, enkelvoudige waaier, poelie, remschijf, zaagblad Ventilatorrotor, hakselaar, as, rol, meertrapspomp, turbine, breker
Onbalanstypen gecorrigeerd Alleen statisch (kracht) Statisch + koppel + dynamisch (kracht + moment)
Correctievlakken 1 2
Meetruns 2 (initiële + 1 proef) 3 (initiële + 2 proeven, één per vlak)
Tijd doorgebracht op locatie 15-20 min 30-45 minuten
Vuistregel
Als de correctievlakken minder dan ⅓ van de rotorlagerspanwijdte van elkaar verwijderd zijn, is de kruiskoppeling tussen de vlakken klein en kan balanceren met één vlak zelfs werken bij L/D > 0,14. Maar als u een tweekanaals instrument hebt, gebruik dan altijd twee vlakken — het kost slechts 10 minuten extra en detecteert koppelonbalans die met één vlak niet wordt opgemerkt.

ISO 21940-11 Kwaliteitsklassen voor balansen

ISO 21940-11 (de opvolger van ISO 1940-1) kent aan elke klasse van roterende machines een balanskwaliteit klasse G, gedefinieerd als de maximaal toelaatbare snelheid van het zwaartepunt van de rotor in mm/s. De toelaatbare resterende specifieke onbalans eper (in g·mm/kg) wordt afgeleid van de kwaliteit en de bedrijfssnelheid:

Toelaatbare specifieke onbalans
eper = G × 1000 / ω = G × 1000 / (2π × RPM / 60)
eper — toelaatbare resterende specifieke onbalans, g·mm/kg
G — kwaliteitsklasse van de balans (bijv. 6.3 betekent 6,3 mm/s)
ω — hoeksnelheid, rad/s
toerental — bedrijfssnelheid, omw/min
Rang e·ω, mm/s Typen machines
G 0.4 0.4 Gyroscopen, spindels van precisieslijpmachines
G 1.0 1.0 Turboladers, gasturbines, kleine elektrische ankers met speciale eisen
G 2.5 2.5 Elektromotoren, generatoren, middelgrote/grote turbines, pompen met speciale eisen
G 6.3 6.3 Ventilatoren, pompen, procesmachines, vliegwielen, centrifuges, algemene industriële machines
G 16 16 Landbouwmachines, breekinstallaties, aandrijfassen (cardanassen), onderdelen van breekinstallaties
G 40 40 Wielen voor personenauto's, krukasassemblages (serieproductie)
G 100 100 Krukasassemblages van grote, langzaam draaiende scheepsdieselmotoren

Uitgewerkt voorbeeld: Ventilatorrotor

Een centrifugaalventilatorrotor weegt 80 kg, draait met 1450 toeren per minuut en de correctiestraal is 250 mm. Vereiste klasse: G 6.3.

Berekening
eper = 6,3 × 1000 / (2π × 1450 / 60) = 6300 / 151,8 ≈ 41,5 g·mm/kg
Totale toegestane onbalans = 41,5 × 80 = 3.320 g·mm
Bij een correctieradius van 250 mm: maximale restmassa = 3320 / 250 = 13,3 g per vliegtuig
Dat betekent dat elk correctievlak niet meer dan 13,3 gram onbalans mag bevatten – ongeveer het gewicht van drie M6-ringen.

Gerelateerde normen: ISO 21940-11 (stijve rotors), ISO 21940-12 (flexibele rotors), ISO 10816‑3 (grenzen voor de trillingsintensiteit), ISO 1940 (oude voorganger).

Zevenstappenprocedure voor veldbalancering

Dit is de invloedscoëfficiëntmethode voor het balanceren van twee vlakkenvelden, toegepast met een draagbaar instrument zoals de Balanset-1A. Diezelfde logica werkt met elke tweekanaals balanceringsanalysator.

1
Bereid de rotor voor en monteer de sensoren.
Reinig de lagerhuizen van vuil en vet; de sensoren moeten vlak op het metalen oppervlak liggen. Monteer trillingssensor 1 op het lagerhuis dat zich het dichtst bij de sensor bevindt. Vliegtuig 1 (meestal aan de aandrijfzijde). Monteer sensor 2 in de buurt van Vliegtuig 2 (niet-aangedreven uiteinde). Bevestig reflecterende tape op de as voor de lasertoerenteller. Sluit alle kabels aan op de meeteenheid.
2
Meet de initiële trilling (run 0)
Start de rotor en breng hem op een stabiele bedrijfssnelheid. Het instrument meet de trillingsamplitude (mm/s) en de fasehoek (°) gelijktijdig bij beide sensoren. Dit is de basislijn — de "ziekte" van de rotor vóór de behandeling. Noteer de waarden en stop de machine.
Tip voor gebruik in het veld: Wacht minstens 10-15 seconden nadat het toerental is gestabiliseerd voordat u begint met opnemen. Thermische schommelingen en luchtstromen stabiliseren zich in de eerste paar seconden.
Initiële trillingsmeting op een rotor — Balanset-1A scherm met basiswaarden
3
Installeer het proefgewicht in vliegtuig 1 (run 1)
Stop de rotor. Bevestig een proefgewicht Plaats een massa met bekende massa op een willekeurige hoekpositie in vlak 1. Markeer deze positie duidelijk; dit wordt uw 0°-referentiepunt voor latere hoekmetingen. Start de rotor opnieuw en registreer de trillingen bij beide sensoren. Het instrument weet nu hoe het trillingsveld van de rotor verandert wanneer er massa wordt toegevoegd in vlak 1.
Praktische tip: Gebruik een bout met een sluitring die aan de rotorrand is bevestigd, of een slangklem met een moer voor snelle bevestiging. Het testgewicht moet een meetbare trillingsverandering veroorzaken (amplitudeverandering van ≥30 % of faseverschuiving van ≥30° bij een van beide sensoren).
⚖
Hoeveel moet het proefgewicht wegen? Gebruik de empirische formule: M t = M r × K / (R t × (N/100)²) waarbij Mr = rotormassa (g), K = ondersteuningsstijfheidscoëfficiënt (1–5, gebruik 3 voor het gemiddelde), Rt = installatieradius (cm), N = toerental. Of gebruik onze online proefgewichtcalculator — Voer uw rotorparameters in en ontvang direct de aanbevolen massa.
Het plaatsen van een kalibratiegewicht op het eerste correctievlak.
4
Verplaats het proefgewicht naar vlak 2 (run 2)
Stop de rotor. Verwijder het proefgewicht uit vlak 1. Bevestig hetzelfde proefgewicht (of een gewicht met een vergelijkbare bekende massa) op een willekeurige positie in vlak 2. Markeer dit tweede referentiepunt. Start de rotor opnieuw en registreer de trillingen bij beide sensoren. Het instrument beschikt nu over de complete invloedscoëfficiëntenmatrix: vier complexe coëfficiënten die de onbalans in elk vlak koppelen aan de trillingen bij elke sensor.
Praktische tip: Als u in Vliegtuig 2 een andere massa voor het proefgewicht gebruikt, voer dan de juiste waarde in de software in; de berekening wordt dan automatisch aangepast.
Het proefgewicht verplaatsen naar het tweede correctievlak voor de tweede proefloop.
5
Correctiegewichten berekenen
Het instrument lost de vergelijkingen voor de invloedscoëfficiënt op en geeft het volgende weer: massa (g) en hoek (°) Voor vlak 1 worden de massa (g) en de hoek (°) opgegeven, en voor vlak 2 de hoek. De hoek wordt gemeten vanaf de positie van het proefgewicht in de draairichting van de rotor. Als de software "verwijderen" aangeeft, betekent dit dat het correctiegewicht 180° in de tegenovergestelde richting van de aangegeven "toevoegen"-positie moet worden geplaatst.
6
Correctiegewichten installeren
Verwijder het proefgewicht uit vlak 2. Maak of selecteer correctiegewichten die overeenkomen met de berekende massa's. Meet de hoek vanaf het referentiepunt van het proefgewicht in de draairichting. Bevestig de correctiegewichten stevig – door middel van lassen, slangklemmen, stelschroefgewichten of bouten, afhankelijk van het type machine en de snelheid.
Praktische tip: Als u geen gewicht op de exacte hoek kunt plaatsen (bijvoorbeeld omdat er alleen boutgaten beschikbaar zijn), gebruik dan de gewichtssplitsingsfunctie. Het instrument splitst de correctievector dan op in twee componenten op de dichtstbijzijnde beschikbare posities.
Diagram dat de correctie van de gewichtshoekmeting weergeeft — vanuit de positie van het proefgewicht in de draairichting.
7
Saldo controleren (Uitgevoerde controle)
Start de rotor opnieuw en registreer de uiteindelijke trilling. Vergelijk deze met de initiële basislijn en met de ISO 21940-11-tolerantie voor uw machineklasse. Als de trilling binnen de specificaties valt, bent u klaar. Zo niet, dan kan het instrument een controle uitvoeren. trim run — het maakt gebruik van de bestaande invloedscoëfficiënten om een kleine extra correctie te berekenen zonder nieuwe proefgewichten.
Praktische tip: Eén trimbeurt is meestal voldoende. Als je meer dan twee trimbeurten nodig hebt, is er iets veranderd tussen de twee pogingen – controleer op losse gewichten, thermische uitzetting of snelheidsvariatie.
De laatste verificatierun toont aanzienlijk lagere trillingsniveaus na het balanceren.
Alle zeven stappen — één instrument
De Balanset-1A begeleidt u stap voor stap door de volledige tweevlakprocedure op het scherm. Inclusief twee accelerometers, lasertoerenteller, Windows-software en draagtas.
€1,975
Bekijk Balanset-1A WhatsApp

Proefgewichtberekening

Het proefgewicht moet zwaar genoeg zijn om een merkbare verandering in de trillingen te veroorzaken, maar licht genoeg om de lagers niet te overbelasten of een gevaarlijke situatie te creëren. De standaard empirische formule houdt rekening met de massa van de rotor, de correctiestraal, het toerental en de stijfheid van de ondersteuning:

Proefgewicht massa formule
Mt = Mr × K / (Rt × (N / 100)²)
Mt — proefgewicht massa, gram
Mr — rotormassa, gram
K — ondersteuningsstijfheidscoëfficiënt (1 = zachte bevestigingen, 3 = gemiddeld, 5 = stijve fundering)
Rt — installatieradius van het proefgewicht, cm
N — bedrijfssnelheid, toerental

Geen zin om de berekeningen handmatig uit te voeren? Gebruik onze tool. online calculator voor proefgewichten ↗ — Voer uw rotorparameters, ondersteuningstype en trillingsniveau in en ontvang direct de aanbevolen massa.

Uitgewerkte voorbeelden (K = 3, gemiddelde stijfheid)

Machine Rotormassa toerental Radius Proefgewicht (K = 3)
Versnipperaarrotor 120 kg 2,200 30 cm 360.000 / (30 × 484) ≈ 25 g
Industriële ventilator 80 kg 1,450 40 cm 240.000 / (40 × 210,25) ≈ 29 g
Centrifugetrommel 45 kg 3,000 15 cm 135.000 / (15 × 900) = 10 g
Brekerschacht 250 kg 900 25 cm 750.000 / (25 × 81) ≈ 370 g
Praktische tip: controleer het antwoord.
De formule geeft de minimale testmassa die een meetbare respons zou moeten opleveren. Controleer na de proefloop of de fase met minstens 20-30° is verschoven en de amplitude met 20-30% is veranderd. Als de respons te klein is, verdubbel of verdrievoudig dan de testmassa en herhaal de meting. Bij zeer lage toerentallen (< 500 RPM) kan de formule onpraktisch grote waarden opleveren — gebruik in dat geval 10% rotorgewicht gedeeld door de correctiestraal als uitgangspunt.

Correctiehoekmeting

Het balanceerinstrument geeft per vlak twee getallen weer: massa (hoeveel gewicht) en hoek (waar te plaatsen). De hoek wordt altijd gerelateerd aan de positie van het proefgewicht.

Balanset-1A software — venster met resultaten van tweevlaksbalancering, waarin de massa en hoek van het correctiegewicht op een polair diagram worden weergegeven.
Resultaatscherm van de Balanset-1A: de software berekent de correctiemassa en -hoek voor elk vlak en geeft de vectoren weer op een polair diagram. Rode vectoren tonen de vereiste correctie; groene vectoren tonen de resterende trilling na de trimrun.

Hoe meet je de hoek?

Polaire grafiek die de hoek van het correctiegewicht weergeeft ten opzichte van de positie van het proefgewicht.
  • Referentiepunt (0°): De hoekpositie waar u het proefgewicht hebt geplaatst. Markeer deze duidelijk op de rotor vóór de proefdraai.
  • Meetrichting: altijd in de draairichting van de rotor.
  • De hoek aflezen: Het instrument geeft de hoek f₁ weer voor vlak 1 en f₂ voor vlak 2. Tel vanaf de markering van het proefgewicht dat aantal graden in de draairichting – daar komt het correctiegewicht te staan.
  • Bij het verwijderen van massa: Plaats de correctie 180° tegenover de aangegeven "optellen"-positie.

Gewichtsverdeling naar vaste posities

Polaire grafiek die het gewicht verdeelt over twee vaste boutgatposities

Wanneer de rotor voorgeboorde gaten of vaste bevestigingspunten heeft (bijvoorbeeld bouten voor de ventilatorbladen), is het mogelijk dat u geen gewicht precies onder de berekende hoek kunt plaatsen. De Balanset-1A bevat een gewichtsverdelingsfunctieJe voert de hoeken van de twee dichtstbijzijnde beschikbare posities in, en de software splitst de enkele correctievector op in twee kleinere gewichten op die posities. Het gecombineerde effect komt overeen met de oorspronkelijke vector.

Correctievlakken en sensorplaatsing

Diagram met correctievlakken en sensormeetpunten op een rotor

Het correctievlak is de axiale positie op de rotor waar je massa toevoegt of verwijdert. De sensor meet de trilling bij het dichtstbijzijnde lager. Enkele belangrijke regels:

  • De sensor wordt op het lagerhuis gemonteerd. — zo dicht mogelijk bij de hartlijn van het lager, in radiale richting (horizontaal heeft de voorkeur).
  • Vlak 1 komt overeen met sensor 1., Vlak 2 naar sensor 2. Houd de nummering consistent, anders verwisselt de software de correctievlakken.
  • Maximaliseer de afstand tussen de vlakken: Hoe verder de twee correctievlakken van elkaar verwijderd zijn, hoe beter de koppelresolutie. De minimaal haalbare afstand is ⅓ van de lagerspanwijdte.
  • Kies toegankelijke locaties: Het correctievlak moet een locatie zijn waar je fysiek gewichten kunt bevestigen — een flensrand, boutcirkel, velg of lasoppervlak.
Versnipperaarrotor met correctievlakken (blauw 1 en 2) en gewichtsbevestigingspunten (rood 1 en 2)

Op de bovenstaande foto is een hakselaarrotor te zien die is voorbereid voor tweevlakbalancering. Blauwe markeringen 1 en 2 geven de sensorposities op de lagerhuizen aan. Rode markeringen 1 en 2 tonen de correctievlakken – in dit geval de flensuiteinden van het rotorlichaam waar gewichten worden gelast.

Vrijdragende (overhangende) rotor

Vrijdragende rotoren — ventilatorwaaiers, vliegwielen die buiten het lagerbereik zijn gemonteerd, pompwaaiers — vereisen een andere sensor- en vlakopstelling. Beide correctievlakken bevinden zich aan dezelfde kant van de lagers en bij de plaatsing van de sensoren moet rekening worden gehouden met de overhangende massa die de koppelonbalans versterkt.

Schematisch diagram van de sensoraansluiting en de lay-out van het correctievlak voor een vrijdragende (overhangende) rotor — Balanset-1A tweevlakkenopstelling
Aansluitschema van de sensoren voor een vrijdragende rotor: beide correctievlakken bevinden zich buiten het lagerbereik.
Balanceren van de cantileverrotor in het veld — sensor- en correctievlakposities gemarkeerd op de daadwerkelijke apparatuur
Praktisch voorbeeld: vrijdragende rotor met gemarkeerde sensor- en correctievlakposities.

Toepassingen per machinetype

Industriële ventilatoren en blowers
600–3600 tpm · G 6.3 · Tweevlak
Meest voorkomende balanceertaak in het veld. Centrifugaalventilatoren, axiale ventilatoren, blowers. Let op stofophoping op de bladen; dit verstoort de balans na verloop van tijd. Balanceer opnieuw na reiniging of vervanging van de bladen.
Mulcher- en klepelmaaierrotoren
1800–2500 tpm · G 16 · Tweevlak
Zware rotoren (80–200 kg) met vervangbare schoepen. Onbalans treedt op na slijtage of vervanging van de schoepen. Correctie in twee vlakken bij de eindflenzen van de rotor. Typische verbetering: 12 → 1 mm/s.
Breekmachines en hamermolens
600–1200 tpm · G 16 · Tweevlak
Extreem zware rotoren (200–1000+ kg). De testgewichten zijn groot (bouten van 5–15 kg). Het lage toerental betekent een grote toelaatbare onbalans, maar de impactbelastingen en de lagerkosten rechtvaardigen het balanceren nog steeds.
Centrifuges
1.000–10.000 tpm · G 2,5–6,3 · Tweevlak
Mand- of schijfcentrifuges worden gebruikt in de voedingsmiddelen-, chemische en farmaceutische industrie. Hoge snelheden vereisen nauwe toleranties. Balanceren ter plaatse voorkomt tijdrovende demontage. Controleer op productophoping in de trommel.
Elektromotoren en generatoren
750–3600 tpm · G 2.5 · Tweevlak
De motorankers worden in de fabriek gebalanceerd, maar na reparatie van de wikkelingen, vervanging van de lagers of wijzigingen aan de koppeling is herbalancering nodig. Test met de koppelingshelft bevestigd voor de beste resultaten.
Maaidorser vijzels en rotoren
400–1200 tpm · G 16 · Tweevlak
Lange vijzels en dorsrotoren nemen grond en gewasresten op, waardoor onevenwichtigheden worden voorkomen. Seizoensgebonden balanceren vóór de oogst voorkomt lagerfalen op het veld. Correctiegewichten zijn aan de schoepen gelast.
Pompwaaiers
1450–3600 tpm · G 6.3 · Enkel- of dubbelvlak
Bij overstekende waaiers is vaak slechts een correctie in één vlak nodig als ze smal zijn. Bij meertrapspompen wordt elke waaier afzonderlijk op een doorn gebalanceerd vóór de montage.
Turboladers
30.000–300.000 tpm · G 1.0 · Tweevlak
Voor extreem hoge snelheden is een tolerantie van G 1.0 of strakker vereist. Materiaal wordt verwijderd door slijpen – bij deze snelheden zijn geen gelaste gewichten nodig. Hoogfrequente trillingssensoren zijn vereist.

Methoden voor het bevestigen van gewichten

Methode Bijlage Het beste voor Grenzen
Lassen Stalen ringen of platen vastgelast aan de rotorrand Versnipperaars, vergruizers, zware industriële rotoren Permanent. Niet te gebruiken op aluminium of roestvrij staal zonder speciale staaf.
Bouten en moeren Bouten door voorgeboorde gaten met borgmoeren Ventilatorwaaiers, vliegwielen, koppelingsflenzen Vereist bestaande gaten of nieuw boren.
Slangklemmen Roestvrijstalen slangklem met ingeklemd gewicht Assen, rollen, cilindrische rotoren in het veld Tijdelijk of semi-permanent. Controleer het aanhaalmoment van de klem.
clip met stelschroef Voorgefabriceerde clip-on gewichten (zoals bandengewichten) Ventilatorbladen, dunne randen, lichte rotors Beperkt massabereik. Kan slippen bij hoge toerentallen.
Lijm (epoxy) Gewicht vastgelijmd aan het oppervlak Precisierotoren, schone omgevingen Vereist een schoon en droog oppervlak. Maximale temperatuur: circa 120 °C.
Materiaalverwijdering Het wegboren of -slijpen van materiaal van de zware kant Turboladers, hogesnelheidsspindels, waaiers Permanent en nauwkeurig, maar onomkeerbaar. Gebruik dit wanneer het niet veilig is om gewicht toe te voegen.

Veelvoorkomende fouten bij het balanceren van velden

# Fout Gevolg Repareren
1 Sensor gemonteerd op een beschermkap of afdekking. Resonantie van de behuizing verstoort amplitude- en fasemetingen → onjuiste correctie Monteer de lager altijd op het metalen oppervlak van de lagerbehuizing.
2 Proefgewicht te licht Fase- en amplitudeverandering vallen binnen de ruis → invloedscoëfficiënten zijn onbetrouwbaar Zorg voor een amplitudeverandering van ≥30% of een faseverschuiving van ≥30° bij ten minste één sensor.
3 Snelheidsvariatie tussen runs De trillingen bij 1× veranderen met het toerental² — zelfs een snelheidsverandering van 5% verstoort de gegevens. Gebruik een toerenteller voor nauwkeurige toerentalmeting. Wacht tot de snelheid stabiel is.
4 Vergeten het proefgewicht te verwijderen Correctieberekening omvat het effect van proefgewichten → resultaat is betekenisloos Volg een strikte procedure: verwijder het proefgewicht voordat u de correctiegewichten plaatst.
5 Vliegtuig 1 en Vliegtuig 2 door elkaar halen Correctiegewichten komen in de verkeerde vlakken terecht → trillingen nemen toe Label de sensoren en vlakken duidelijk. Sensor 1 → Vlak 1, Sensor 2 → Vlak 2
6 Het meten van de hoek tegengesteld aan de rotatie Correctie gaat 360° − f in plaats van f → tegenoverliggende kant van de rotor Controleer de draairichting voordat u begint. Meet altijd in de draairichting.
7 Thermische uitzetting tijdens runs Lagerspeling verandert tussen koude startpogingen → afwijkende metingen Ofwel warm je op tot een stabiel niveau voordat je aan run 0 begint, ofwel voltooi je alle runs snel (<5 min tussenpoos).
8 Het gebruik van een enkel vlak op een lange rotor De onbalans tussen het koppel blijft onopgelost → de trillingen bij het verste lager kunnen zelfs toenemen. Gebruik tweevlakbalancering voor elke rotor waarbij L/D ≥ 0,14 of vlakscheiding significant is.

Veldverslag: Balanceren van de hakselaarrotor

Werkelijke veldgegevens · februari 2025
Klepelmulcher - Maschio Bisonte 280
Trilling vooraf
12,4 mm/s
Trilling na
0,8 mm/s
Afname
93.5%
Tijd doorgebracht op locatie
38 min

Machine: Maschio Bisonte 280 klepelmaaier, rotor van 165 kg, aftakas toerental van 2100 tpm. De klant meldde hevige trillingen na het vervangen van 8 klepels.

Setup: Twee accelerometers op lagerhuizen, lasertoerenteller op aftakas. Balanset-1A tweevlakkenmodus.

Run 0: Sensor 1 = 12,4 mm/s @ 47°, Sensor 2 = 8,9 mm/s @ 213°. ISO 10816-3 zone D (gevaar).

Proefdraaien: Een proefgewicht van 500 g werd in beide vlakken gebruikt. Duidelijke respons — amplitudeverandering >60% bij beide sensoren.

Correctie: Vlak 1: 340 g gelast onder een hoek van 128°. Vlak 2: 215 g gelast onder een hoek van 276°.

Verificatie: Sensor 1 = 0,8 mm/s, Sensor 2 = 0,6 mm/s. ISO-zone A (goed). Geen afstelling nodig.

Dynamische balancering van een ventilator in twee vlakken

Industriële ventilatoren — centrifugaal-, axiale en gemengde-stroomventilatoren — behoren tot de meest voorkomende rotoren die in de praktijk worden gebalanceerd. De onderstaande procedure beschrijft een daadwerkelijke tweevlaksbalancering van een radiale ventilator met behulp van de Balanset-1A.

Vlakken bepalen en sensoren installeren

Reinig de oppervlakken voor de sensorinstallatie van vuil en olie. Sensoren moeten nauwsluitend op het metalen oppervlak van de lagerbehuizing passen; monteer ze nooit op afdekkingen, beschermkappen of onondersteunde plaatstalen panelen.

Aansluitschema van de sensor voor het balanceren van een ventilator met twee vlakken — Balanset-1A-configuratie met gemarkeerde correctievlakken.
Aansluiting van sensoren en lay-out van het correctievlak voor een vrijdragende ventilatorwaaier.
Ventilatorrotor met sensorposities en correctievlakken gemarkeerd in rode en groene zones
Posities van de sensoren en correctievlakken op een ventilatorrotor: Sensor 1 (rood) vooraan, Sensor 2 (groen) achteraan.
  • Sensor 1 (rood): Installeer het dichter bij de voorkant van de ventilator (zijde van vlak 1).
  • Sensor 2 (groen): Installeer het dichter bij de achterkant van de ventilator (zijde van vlak 2).
  • Vliegtuig 1 (rode zone): Correctievlak op de waaierplaat, dichter bij de voorkant.
  • Vliegtuig 2 (groene zone): Correctievlak dichter bij de achterplaat of naaf.

Sluit zowel de trillingssensoren als de lasertoerenteller aan op de Balanset-1A. Bevestig reflecterende tape op de as of naaf voor toerentalreferentie.

Balanceringsproces

Start de ventilator en neem de eerste trillingsmetingen (Run 0). Plaats een proefgewicht met een bekende massa op vlak 1 op een willekeurig punt, laat de ventilator draaien en registreer de verandering in trillingen (Run 1). Verplaats het proefgewicht naar vlak 2 op een willekeurig punt, laat de ventilator opnieuw draaien en registreer de resultaten (Run 2). De Balanset-1A-software gebruikt alle drie de metingen om de correctiemassa en -hoek voor elk vlak te berekenen.

Correctiegewichten aanbrengen op een ventilatorwaaier na tweevlaksbalancering met Balanset-1A
Correctiegewichten zijn op de ventilatorwaaier aangebracht op posities die zijn berekend door de Balanset-1A.

Hoekmeting voor ventilatorcorrectiegewichten

De hoek wordt gemeten vanaf de positie van het proefgewicht in de draairichting van de ventilator — precies zoals beschreven in de Correctiehoekmeting Zie het bovenstaande gedeelte. Markeer de plaats waar het proefgewicht was geplaatst (referentiepunt 0°), tel vervolgens de aangegeven hoek langs de draairichting om de positie van het correctiegewicht te vinden.

Scherm van de Balanset-1A-software met de resultaten van de tweevlaksbalancering voor een ventilator — polair diagram met correctievectoren.
Balanset-1A tweevlaksbalancering resultaatscherm: correctiemassa en -hoek weergegeven voor beide vlakken.

Installeer, op basis van de door de software berekende hoeken en massa's, de correctiegewichten op vlak 1 en vlak 2. Start de ventilator nogmaals en controleer of de trillingen tot een aanvaardbaar niveau zijn gedaald. ISO 21940-11 (doorgaans G 6.3 voor algemene ventilatoren). Als de resterende trillingen nog steeds boven het streefniveau liggen, voer dan een afstelronde uit.

Veelgestelde vragen

Statisch balanceren corrigeert onbalans in één vlak: het zwaartepunt van de rotor wordt teruggebracht naar de rotatieas. Deze methode werkt voor smalle, schijfvormige onderdelen waarbij de diameter groter is dan 7 keer de breedte. Dynamisch balanceren corrigeert onbalans in twee vlakken tegelijk, waarbij zowel kracht- als koppelonbalans wordt aangepakt. Dit is noodzakelijk voor elke langwerpige rotor waarbij de massa's over de lengte van de as verdeeld zijn. Een rotor kan statisch gebalanceerd zijn, maar dynamisch ongebalanceerd: de koppelcomponent is pas zichtbaar wanneer de rotor draait.
Gebruik de formule: Mt = Mr × K / (Rt × (N/100)²), waarbij M in grammen, R in cm en N in toeren per minuut is. K is de stijfheidscoëfficiënt van de ondersteuning (1 = zacht, 3 = gemiddeld, 5 = stijf). Het doel is om een amplitudeverschuiving van minimaal 20–30% of een faseverschuiving van 20–30° te produceren. Of sla de wiskunde over en gebruik onze online proefgewichtcalculator. Bij lage snelheden onder de 500 RPM, gebruik in plaats daarvan de statische 10%-regel: proefmassa = 10% rotormassa / correctiestraal.
Gebruik een enkelvlakmeting voor smalle schijfvormige rotoren waarbij de diameter groter is dan 7 keer de axiale breedte, zoals vliegwielen, slijpschijven en zaagbladen. Gebruik een tweevlakmeting voor langere onderdelen, zoals assen, ventilatorwaaiers, hakselrotoren, rollen en meertrapspompen. Kies bij twijfel altijd voor een tweevlakmeting; deze detecteert onbalans die een enkelvlakmeting mist en kost slechts één extra meetronde (ongeveer 10 minuten).
ISO 21940-11:2016 is de huidige norm voor starre rotoren. Deze norm verving ISO 1940-1:2003. De norm definieert kwaliteitsklassen voor de balans van G 0.4 (gyroscopen) tot G 4000 (langzame krukassen van scheepsdieselmotoren). Gangbare klassen: G 6.3 voor ventilatoren en pompen, G 2.5 voor elektromotoren, G 1.0 voor turbocompressorrotoren, G 16 voor landbouwmachines en breekinstallaties. De klasse vermenigvuldigd met de hoeksnelheid geeft de maximaal toelaatbare zwaartepuntsnelheid in mm/s. Hieruit berekent men de toelaatbare restmassa bij de correctiestraal.
Het instrument berekent de correctiehoek ten opzichte van de positie van het proefgewicht. Markeer de plaats waar u het proefgewicht hebt geplaatst – dit is uw 0°-referentiepunt. Meet vervolgens de aangegeven hoek in de draairichting van de rotor vanaf dit referentiepunt. Het correctiegewicht wordt op de resulterende positie geplaatst. Als het instrument aangeeft dat u gewicht moet verwijderen, plaats het dan 180° de andere kant op. Gebruik een gradenboog of verdeel de omtrek in gemarkeerde segmenten voordat u begint.
Ja, dit wordt veldbalancering of in-situ balancering genoemd. Je monteert trillingssensoren op de lagerhuizen, sluit een tachometerreferentie aan en laat de machine op bedrijfssnelheid draaien. Een draagbaar instrument zoals de Balanset-1A begeleidt je door de proefgewichtprocedure en berekent correcties. Veldbalancering bespaart uren demontagetijd, elimineert uitlijnfouten bij herinstallatie en balanceert de rotor onder reële bedrijfsomstandigheden, inclusief het effect van koppeling, thermische uitzetting en de werkelijke stijfheid van de lagers.

Apparatuur voor veldbalancering

De Balanset-1A Het is een draagbaar tweekanaals instrument dat dynamische balancering in één en twee vlakken mogelijk maakt, evenals trillingsanalyse (totale snelheid, spectra, golfvorm). Het wordt geleverd als een complete set:

  • 2× piëzo-elektrische trillingssensoren met magnetische bevestigingen
  • Lasertoerenteller (contactloze toerentalsensor) met reflecterende tape
  • USB-meetunit (aan te sluiten op elke Windows-laptop)
  • Software: balanceringswizard, trillingsmeter, spectrumanalysator
  • Draagtas met alle kabels en accessoires.

Toerentalbereik: 300–100.000 tpm. Trillingsbereik: 0,5–80 mm/s RMS. Faseprecisie: ±1°. Gewichtverdeling, trimruns, tolerantiecontrole en rapportgeneratie zijn inbegrepen in de software. De complete set weegt 3,5 kg.

Balanset‑1A — Draagbare balancer en trillingsanalysator
Twee kanalen. Twee vlakken. Eén instrument voor veldbalancering, trillingsmeting en ISO-tolerantieverificatie.
€1,975
Bestel nu Vraag via WhatsApp
Balanset-1A draagbare balanceer- en trillingsanalysator — complete set met sensoren, toerenteller en draagtas
NS
Nikolaj Shelkovenko
CEO & Field Engineer · Vibromera
Meer dan 13 jaar ervaring in trillingsdiagnose en balanceren in het veld. Persoonlijk meer dan 2000 rotors gebalanceerd van versnipperaars, ventilatoren, vergruizers, centrifuges en maaidorsers in meer dan 20 landen.
← Terug naar de kennisbank
Categorieën: VoorbeeldCrashersWaaiersMulchersrotoren
Tags:

0 reacties

Geef een reactie

Avatar-plaatshouder
WhatsApp