Dynamisch uitbalanceren van klepelmaaier- en bosmaaierrotors

Heeft uw klepelmaaier of mulcher last van trillen? Je bent niet de enige. Studies schatten dat ongeveer 50% mechanische trillingsproblemen worden veroorzaakt door ongebalanceerde rotorenDie trillingen zijn niet alleen vervelend, ze kunnen ook uw apparatuur en budget ernstig beschadigen. In dit artikel leggen we uit wat rotorbalancering is, waarom het zo belangrijk is en hoe u de rotoren van klepelmaaiers en bosmulchers kunt balanceren om destructieve trillingen eliminerenWe beantwoorden ook veelgestelde vragen en delen nuttige tips waarmee u geld en tijd bespaart en ervoor zorgt dat uw machines betrouwbaar blijven werken.

Wat is rotorbalanceren?

Rotor uitbalanceren Is het proces waarbij de massaverdeling van een rotor wordt aangepast om trillingen die optreden tijdens de rotatie te verminderen of te elimineren. Simpel gezegd betekent dit het toevoegen of verwijderen van gewicht, zodat het gewicht van de rotor gelijkmatig over de as wordt verdeeld. Een correct uitgevoerde balancering verlengt de levensduur van de machine, vermindert geluid en trillingen en voorkomt voortijdige slijtage van lagers en andere componenten.

Waarom balanceren belangrijk is: gevaren van trillingen van klepelmaaiers

Overmatige trillingen in een klepelmaaier of mulcher worden vaak onderschat door gebruikers. Het negeren van rotoronbalans kan echter tot ernstige problemen leiden. Hier zijn enkele veelvoorkomende problemen. tekenen en gevolgen van een ongebalanceerde rotor:

• Verhoogde slijtage van apparatuur: Constante trillingen versnellen de slijtage van mechanische componenten zoals lagers, tandwielen en assen. Dit kan leiden tot frequentere reparaties en vervanging van onderdelen, wat de bedrijfskosten opdrijft.
• Lagerschade en behuizingschade: Trillingen zorgen ervoor dat lagers oververhit raken en snel kapot gaan. De speling die hierdoor ontstaat in versleten lagers, verhoogt de trillingen nog verder. U zult waarschijnlijk vaker lagers moeten vervangen. Erger nog, de lagerzittingen (behuizingen) kunnen verzakken en beschadigd raken, wat uitgebreide reparaties vereist (het verwijderen van de rotor, het bewerken of lassen van de behuizing, enz.). Dat is dure en tijdrovende stilstand.
• Scheuren en lekkages: Langdurige trillingen kunnen het frame en de lasnaden van de grasmaaier of mulcher doen scheuren, waardoor de hele constructie mogelijk uit balans raakt. Trillingen maken ook hydraulische koppelingen los, wat vloeistoflekkage en de bijbehorende problemen veroorzaakt.
• Losse bouten en bevestigingsmiddelen: Moeren, bouten en schroeven raken door trillingen voortdurend los. Dit kan tot gevaarlijke situaties leiden als kritieke onderdelen plotseling losraken of kapotgaan.
• Inefficiënte werking: Een ongebalanceerde rotor verspilt energie. De motor of aftakas moet harder werken om de rotor te laten draaien, wat een hoger brandstofverbruik betekent voor dezelfde hoeveelheid werk.
• Ongemak en vermoeidheid van de operator: Overmatige trillingen maken de machine oncomfortabel om te bedienen. De operator kan gevoelloosheid of vermoeidheid ervaren door het constante schudden, wat de concentratie kan verstoren en tot fouten of ongelukken kan leiden.
• Verhoogd risico op ongevallen: Ernstige trillingen kunnen leiden tot verlies van controle of tot catastrofale defecten van componenten. Hogesnelheidsmachines zoals mulchers en grasmaaiers kunnen gevaarlijk worden als onderdelen door spanning breken.
• Schade aan de tractor: De trillingen blijven niet beperkt tot het aanbouwdeel, maar worden via de trekhaak of aftakas overgebracht op de tractor. Na verloop van tijd kunnen de bouten, koppelingen en bevestigingen van de tractor losraken, wat schade kan veroorzaken die verder gaat dan alleen de maaier zelf.
• Onverwachte downtime: Uiteindelijk kan een ongebalanceerde rotor uw apparatuur zonder waarschuwing buiten werking stellen. Storingen ontstaan midden in de werkzaamheden, wat leidt tot kostbare stilstand en vertragingen in het project.

In wezen is het gebruik van een klepelmaaier met een ongebalanceerde rotor een recept voor slijtage. Zelfs een kleine onbalans kan zich vertalen in enorme krachten: bijvoorbeeld een kleine Een gewichtsonevenwicht van 35 gram bij een draaicirkel van 15 cm met 2000 toeren per minuut kan meer dan 23 kilo extra kracht op de lagers uitoefenen.waardoor de levensduur van de lagers mogelijk met ongeveer 30%Na verloop van tijd zal dit soort spanning onderdelen van uw machine vernietigen.

Als praktijkvoorbeeld kende ik een bedrijf waarvan de monteurs bijna elke ochtend de lagers van maaiers vervingen. Ze kochten de goedkoopste lagers en verwisselden ze dagelijks, omdat zelfs hoogwaardige lagers binnen een paar dagen door de extreme trillingen kapotgingen, net als de goedkope. De staat van hun mulchapparatuur was schokkend: het was een monster van gelaste verstevigingen (stalen kanalen en platen die overal met bouten waren vastgezet) om alles bij elkaar te houden. De kunststof panelen in de cabine van de tractor trilden zichtbaar door de trillingen, en de arme machinist had het gevoel dat hij nog een tijdje trilde nadat hij uit de machine was gestapt. Dit soort situaties wilt u voorkomen door ervoor te zorgen dat uw rotor goed is uitgebalanceerd!

Kun je de rotor van een klepelmaaier balanceren zonder speciale machine?

Kortom: u kunt een rotor gedeeltelijk met de hand balanceren (statisch balanceren), maar u kunt een rotor van een klepelmaaier niet volledig balanceren zonder gespecialiseerde dynamische balanceerapparatuur. Veel mensen hebben de "old school"-methode geprobeerd om een rotor te balanceren: ze plaatsen de rotor op meskantige steunen en laten hem vrij draaien; wanneer de zware kant naar beneden draait, lassen ze een gewicht aan de andere kant totdat de rotor niet meer zelfstandig draait. Deze traditionele methode kan een probleem verhelpen. statische onbalans, en het werkt voor eenvoudige gevallen. Statische onbalans betekent dat de rotor in één vlak uit balans is – je kunt dit detecteren zonder de rotor op volle snelheid te laten draaien, omdat de zware plek door de zwaartekracht altijd naar beneden rolt.

Voor het statisch balanceren van een rotor is de techniek effectief als de rotor relatief smal is (korte lengte ten opzichte van de diameter). U kunt bijvoorbeeld met deze methode zaken als remschijven, slijpschijven of poelies met één riem statisch balanceren. Het zwaartepunt wordt geïdentificeerd en er worden contragewichten toegevoegd totdat de rotor onder elke hoek op de steunen blijft staan.

Voor lange rotoren (zoals de trommelas van een klepelmaaier of een bosmulcher) is statisch balanceren echter niet voldoende. Stel je voor dat het ene uiteinde van de rotor een zwaar punt bovenaan heeft en het andere uiteinde een zwaar punt onderaan. Wanneer de rotor stilstaat op de steunen, balanceren die tegengestelde krachten elkaar uit en rolt de rotor mogelijk helemaal niet – waardoor hij statisch gezien "gebalanceerd" lijkt. Maar zodra je die rotor op bedrijfssnelheid laat draaien, middelpuntvliedende krachten Trek die zware punten in verschillende vlakken naar buiten, en de rotor zal als een gek trillen. Dit type onbalans, dat zich alleen openbaart wanneer de rotor draait, wordt "onbalans" genoemd. dynamische onbalansStatische methoden kunnen dit niet corrigeren, omdat er sprake is van onbalans in twee of meer vlakken langs de lengte van de rotor.

De enige manier om dynamische onbalans te verhelpen is met de juiste dynamische balanceerapparatuur. A dynamische balancer (hetzij een draagbaar apparaat of een volwaardige balanceermachine) kan onbalans aan elk uiteinde (elk vlak) van de rotor identificeren en u precies vertellen waar en hoeveel gewicht u moet toevoegen of verwijderen om dit tegen te gaan. Kortom, hoewel doe-het-zelfmethoden de basis van statische onbalans kunnen verhelpen, vereisen lange klepelmaaierrotoren tweevlaks dynamische balancering met speciaal gereedschap om trillingen daadwerkelijk te elimineren.

Dynamisch balanceringsproces met het Balanset-1A apparaat

Hoe ziet dynamisch balanceren er in de praktijk uit? In het veld kun je een draagbare balanceerset gebruiken (zoals de Balanset-1A) om de rotor van uw machine in balans te brengen. Hieronder vindt u een overzicht van de stapsgewijs proces om een klepelmaaierrotor dynamisch te balanceren met behulp van een dergelijk apparaat:

1. Monteer de sensoren: Installeer trillingssensoren aan beide uiteinden van de rotor, zo dicht mogelijk bij de lagersteunen. Elke sensor moet loodrecht op de rotoras staan (om de radiale trillingen te meten).
2. Bevestig een reflecterende markering: Plak een klein stukje reflecterende tape of een vergelijkbare markering op de rotor (bijvoorbeeld op een poelie of op de rotor zelf). Dit wordt door de toerenteller gebruikt om het toerental en de fase te meten.
3. De lasertachometer instellen: Plaats de foto-tachometer op een magnetische basis en positioneer deze zodanig dat de laserstraal de reflecterende markering bij elke omwenteling van de rotor kan detecteren.
4. Sluit de hardware aan: Sluit de trillingssensoren aan op het balanceerapparaat (bijv. de Balanset-1A eenheid). Sluit het apparaat aan op een laptop of tablet waarop de gespecialiseerde balanceringssoftware draait.
5. Configureer de software: Start het balanceringsprogramma en selecteer de optie voor balanceren in twee vlakken (omdat dit een lange rotor is, is dynamisch balanceren in twee vlakken vereist).
6. Invoerkalibratiegewicht: Weeg een klein proefgewicht (bijvoorbeeld een paar ons metaal) dat voor de kalibratie gebruikt zal worden. Voer het exacte gewicht en de straal waarmee u het aan de rotor wilt bevestigen in de software in.
7. Voer de eerste metingen uit: Start de rotor en laat hem draaien op bedrijfssnelheid (of een veilige testsnelheid). De sensoren meten de initiële trillingssterkte en fasehoek aan beide uiteinden. Noteer de basistrillingsniveaus.
8. Bevestig het proefgewicht op vlak 1: Stop de rotor. Bevestig het kalibratiegewicht (proefgewicht) aan de rotor op het eerste vlak (vlak 1, overeenkomend met één uiteinde van de rotor, vlakbij de locatie van de eerste sensor). Markeer de exacte hoekpositie waar u dit gewicht plaatst.
9. Meet trillingen met een proefgewicht: Laat de rotor opnieuw draaien met het proefgewicht bevestigd. De trillingswaarden zullen veranderen door het toegevoegde gewicht. Zorg ervoor dat u een significante verandering krijgt (minstens ~20% verandering in trillingsamplitude of een duidelijke faseverschuiving); dit zorgt ervoor dat de gegevens bruikbaar zijn voor berekeningen.
10. Verplaats proefgewicht naar vlak 2: Stop de rotor en verplaats hetzelfde proefgewicht naar het tweede vlak (vlak 2, vlakbij het andere uiteinde van de rotor bij de tweede sensor). Houd de oriëntatie (hoek) van het gewicht bij ten opzichte van een referentiepunt (zoals het bovenste dode punt of een markering op de rotor).
11. Meet opnieuw op vlak 2: Start de rotor met het proefgewicht in het tweede vlak en noteer de trillingsmetingen tijdens deze run.
12. Correctiegewichten berekenen: De software heeft nu drie datapunten: initiële onbalans, effect van gewicht op vlak 1 en effect op vlak 2. De software berekent het exacte gewicht dat nodig is om de rotor op elk vlak in evenwicht te brengen en de precieze hoek waaronder elk gewicht moet worden geplaatst. (De hoek wordt meestal gegeven ten opzichte van de positie van het proefgewicht en in de draairichting.)
13. Verwijder het proefgewicht: Stop de rotor en verwijder het kalibratiegewicht, aangezien het zijn doel heeft gediend.
14. Compensatiegewichten toepassen: Bereid de daadwerkelijke compensatiegewichten voor zoals aanbevolen door de software (bijvoorbeeld door stukken staal van de opgegeven massa te zagen). Las of bevestig deze gewichten stevig aan de rotor op de aangegeven posities voor vlak 1 en vlak 2.
15. Test het evenwicht: Laat de rotor ten slotte nog een keer op bedrijfssnelheid draaien om de trillingsniveaus te controleren na het toevoegen van de compensatiegewichten. De trillingen zouden aanzienlijk lager moeten zijn. Als de software van het apparaat een lichte restonbalans aangeeft, kunt u dit indien nodig bijstellen door kleine extra gewichten toe te voegen of de rotor opnieuw te positioneren. Zodra de metingen aangeven dat de trillingen binnen acceptabele grenzen liggen, is de rotor succesvol gebalanceerd.

Hoera, de rotor van onze klepelmaaier is in balans! De machine zou nu veel soepeler moeten lopen, met minimale trillingen.

Waarom trilt mijn klepelmaaier nog steeds nadat ik hem heb gebalanceerd?

Soms kan een rotor, zelfs na het balanceren, nog steeds trillen of zelfs erger lijken dan voorheen. In een ideaal scenario zou het volgen van de bovenstaande stappen de trillingen volledig elimineren. Maar in de praktijk kunnen verschillende problemen een succesvolle balancering verhinderen. Als uw klepelmaaier nog steeds trilt nadat u de rotor hebt geprobeerd te balanceren, is dit waarschijnlijk te wijten aan een (of meer) van de volgende factoren: mechanische problemen met de machine, onjuiste omstandigheden tijdens het balanceren of fouten in de manier waarop het balanceren is uitgevoerd.

Laten we elk van deze potentiële probleemgebieden eens nader bekijken:

Mechanische problemen die het balanceren kunnen verhinderen

• Ontbrekende of beschadigde dorsvlegels: Zorg ervoor dat alle klepels of hamers aanwezig zijn, goed bevestigd zijn en in een vergelijkbare staat verkeren. Als een of meer klepels ontbreken, of als sommige aanzienlijk meer versleten of lichter zijn dan andere, is de rotor inherent ongebalanceerd. Vervang klepels altijd per set om de rotor in balans te houden.
• Beschadigde of versleten lagers: Als de lagers van de rotor versleten zijn, te veel speling (losheid) hebben, te strak zijn aangedraaid of beschadigd zijn, zal de rotor niet ronddraaien. Elke poging tot balanceren is zinloos totdat de lagers in goede staat zijn. Een versleten lager kan wiebelen en zelf trillingen veroorzaken.
• Gebogen schacht: Als de rotoras krom is, zal geen enkele gewichtsaanpassing de trillingen verhelpen. Een kromme rotor moet worden rechtgezet of vervangen, omdat deze bij elke rotatie een constante speling veroorzaakt.
• Losse bevestigingspunten: Controleer de bevestigingspunten van de klepelmaaier of mulcher (hoe deze vastzit aan de tractor of het frame). Als bouten los zitten of de montagebeugels versleten zijn, kan de hele machine gaan schudden, waardoor de indruk ontstaat dat de rotor niet in balans is, terwijl een losse verbinding de boosdoener is. Ook losse onderdelen zoals het voorscherm (gordijn) van de maaier of de duwstang/het frame van een mulcher kunnen trillingen of geluiden veroorzaken die de balans verstoren.
• Rotor slaat op andere onderdelen: Zorg ervoor dat de rotor niet tegen een stilstaand onderdeel van de machine schuurt (zoals een rubberen beschermkap, zijwand of frame). Zelfs licht contact bij hoge snelheid veroorzaakt geluid en trillingen die niet kunnen worden gecompenseerd.
• Scheuren in de maaierbehuizing: Als de constructie van de grasmaaier gebarsten is, kunnen de trillingen van de rotor resoneren en versterkt worden door de gebarsten delen. De constructie kan onafhankelijk van elkaar buigen of trillen. Dergelijke scheuren moeten worden gerepareerd om de integriteit (en de juiste stijfheid) van de machine te herstellen voordat deze wordt gebalanceerd.
• Vuil in de rotor: Soms kan er zich materiaal (zoals vuil of zand) ophopen in een holle rotortrommel. Als dat losse gewicht verschuift, verandert de onbalans elke keer dat u de rotor laat draaien. Een duidelijk teken is als elke testrun sterk verschillende trillingswaarden oplevert. In dergelijke gevallen moet u de binnenkant van de rotor schoonmaken voordat u probeert hem te balanceren.

Onjuiste uitbalanceringsomstandigheden

• Resonantieproblemen: Als de rotatiesnelheid van de rotor op of nabij de natuurlijke resonantiefrequentie van de machine of tractor ligt, kan zelfs een kleine onbalans onevenredig grote trillingen veroorzaken. Het is belangrijk om ervoor te zorgen dat de machine de trillingen niet versterkt door resonantie. Soms kan het toevoegen of verwijderen van een beugel, of het licht aanpassen van de snelheid, resonantie tijdens het balanceren voorkomen.
• Veranderende omstandigheden halverwege het proces: De conditie van de machine tijdens het balanceren moet consistent blijven. Als u de maaier opkrikt, een steun toevoegt, een paneel verwijdert of iets aan de opstelling verandert tussen testritten, kan dit de meetwaarden beïnvloeden. Bijvoorbeeld, het balanceren van de rotor met het maaidek op de grond versus hangend in de lucht kan andere resultaten opleveren omdat de stijfheid van het systeem is veranderd. Houd de omstandigheden altijd gelijk voor alle meetritten.
• Ongelijkmatige snelheid of gashendel: Probeer de rotor bij elke meting op hetzelfde toerental te laten draaien. Grote snelheidsschommelingen tussen tests kunnen de trillingsgegevens inconsistent maken. Gebruik idealiter een constant motortoerental (of een elektronische regulateur) om het toerental tijdens elke test te handhaven.

Veelvoorkomende fouten bij het gebruik van het balanceerapparaat

• Fouten bij het monteren van de sensor: Bevestig de trillingssensoren Bevestig de sensor stevig op een schoon, vlak oppervlak van de machine. Als een sensor gekanteld is, op vuil of vet staat, of niet stevig gemagnetiseerd is, kan dit onjuiste metingen opleveren. Zorg er ook voor dat de sensor niet in de buurt van een rand of een flexibel paneel wordt geplaatst dat anders kan trillen dan de hoofdstructuur.
• Verkeerde uitlijning van de toerenteller: Als de lasertachometer tijdens het proces beweegt of verschuift, zullen de fasewaarden afwijken. Bevestig de tachometer goed en voorkom stoten. Controleer nogmaals of de laser bij elke rotatie de reflecterende markering betrouwbaar raakt.
• Fouten bij het berekenen van hoeken: Na de testruns met het proefgewicht geeft de software aan waar de correctiegewichten moeten worden geplaatst, vaak met een hoek (in graden) ten opzichte van het referentiepunt. Een veelvoorkomende fout is het verkeerd interpreteren van deze hoek, bijvoorbeeld door deze in de verkeerde richting rond de rotor te meten. Meet altijd de hoek in de draairichting (tenzij anders aangegeven) vanaf het referentiepunt (meestal de positie van het proefgewicht of een gemarkeerd 0°-punt).
• Proefgewicht te licht: Als het proefgewicht te klein is ten opzichte van de massa van de rotor, veroorzaakt het mogelijk geen merkbare verandering in de trillingen (waardoor de gegevens minder betrouwbaar zijn). Als u een proefgewicht toevoegt en er verandert niets in de trillingswaarden, probeer dan een zwaarder proefgewicht (binnen veilige grenzen) dat ten minste een verandering in de trillingsamplitude van 20% produceert.
• Interferentie met de toerentellersensor: Fel zonlicht of reflecterend licht kan de detectie van de marker door een optische toerenteller verstoren. Als u buiten op een zonnige dag balanceert, moet u de sensor mogelijk afschermen of in een donkere omgeving balanceren, vooral als u onregelmatige toerental- of fasewaarden opmerkt.

Veelgestelde vragen

Hoe weet ik of de rotor van mijn klepelmaaier niet in balans is?

Overmatige trillingen zijn de belangrijkste aanwijzing. Andere waarschuwingssignalen zijn onder andere ongebruikelijke ratelende geluiden, lagers die veel sneller dan normaal slijten of kapot gaan, bouten en bevestigingsmiddelen die constant losraken, scheuren in het frame van de maaier, of zelfs trillingen die doorwerken in de tractor. Als u een combinatie van deze symptomen opmerkt, is uw rotor waarschijnlijk uit balans.

Kan ik een klepelmaaierrotor balanceren zonder balanceermachine?

Je kunt een eenvoudige fout corrigeren statische onbalans zelf (door de zware kant van de rotor te verzwaren totdat deze waterpas blijft). Echter, u kan niet een repareren dynamische onbalans zonder gespecialiseerde apparatuur. Rotors van lange klepelmaaiers hebben meestal een dynamische onbalans die alleen een goede dynamische balancer (of balanceermachine) kan detecteren en corrigeren.

Hoe balanceer je de rotor van een klepelmaaier dynamisch?

Dynamisch balanceren vereist een speciaal gereedschap of een speciale machine. In de praktijk bevestigt u sensoren aan de machine, gebruikt u een lasertachometer om de rotatie van de rotor te volgen, voegt u een testgewicht toe om te zien hoe dit de trillingen beïnvloedt en berekent u vervolgens waar u permanente contragewichten moet lassen om de onbalans te compenseren. Een apparaat zoals de Balanset-1A helpt bij het automatiseren van deze metingen en berekeningen en geeft u inzicht in het exacte gewicht en de positie die nodig zijn om de rotor te balanceren.

Wat gebeurt er als ik een klepelmaaier gebruik met een ongebalanceerde rotor?

De machine wordt gedurende de hele werking blootgesteld aan intense, schadelijke trillingen. Die trillingen zorgen ervoor dat onderdelen veel sneller slijten – lagers kunnen bijvoorbeeld herhaaldelijk kapotgaan en bouten of andere componenten kunnen losraken of afbreken. Na verloop van tijd kan de spanning metalen onderdelen van de maaier laten barsten of zelfs de tractor beschadigen. Kortom, werken met een ongebalanceerde rotor verkort de levensduur van uw apparatuur drastisch en kan leiden tot plotselinge, kostbare storingen (en dan hebben we het nog niet eens over de veiligheidsrisico's).

Conclusie

Het dynamisch balanceren van rotoren van klepelmaaiers en bosmulchers is een cruciale onderhoudstaak om een soepele en veilige werking te garanderen. Door te bepalen of de onbalans van uw rotor statisch of dynamisch is en de juiste apparatuur te gebruiken om dit aan te pakken, kunt u destructieve trillingen elimineren en alle problemen die ze veroorzaken. Met een gebalanceerde rotor slijt uw apparatuur minder, gaan uw lagers en andere componenten langer mee en vermindert u het risico op onverwachte storingen en veiligheidsrisico's. Kortom, balanceren is een investering in de levensduur en betrouwbaarheid van uw machines.

Vergeet niet om mechanische problemen (zoals defecte lagers of ontbrekende messen) te verhelpen voordat u gaat balanceren, en volg de juiste procedure nauwgezet. Indien correct uitgevoerd, kan dynamisch balanceren de prestaties van uw grasmaaier aanzienlijk verbeteren. Veel gebruikers merken dat de machine na het balanceren "als nieuw" loopt - geen geratel meer, geen overmatige trillingen en geen frequente reparaties meer.

Bent u klaar om de trillingen van uw klepelmaaier te verminderen en te besparen op reparatiekosten? Overweeg het gebruik van een draagbare dynamische balancer zoals de Balanset-1A Om uw rotor ter plaatse af te stellen. Het lijkt misschien een flinke klus, maar de beloning is een soepeler lopende machine, minder onderhoudsproblemen en meer productieve tijd ter plaatse in plaats van in de reparatiewerkplaats. Heeft u vragen of heeft u deskundige hulp nodig? Neem dan gerust contact met ons op. We helpen u graag om het maximale uit uw apparatuur te halen.