Zrozumienie wyważania statycznego (wyważania w jednej płaszczyźnie)

Definicja: Czym jest wyważanie statyczne?

Wyważanie statyczne jest najprostszą formą wyważania wirnika. Jest to proces, który koryguje niewyważenie statyczne, stan, w którym środek masy wirnika jest przesunięty względem osi obrotu, tworząc pojedynczy „punkt ciężkości”. Teoretycznie ten rodzaj wyważania można przeprowadzić, gdy wirnik jest w spoczynku (statycznie). Gdyby wirnik z czystym niewyważeniem statycznym został umieszczony na powierzchni bez tarcia (np. na krawędziach noża), obracałby się, aż punkt ciężkości osiadłby w najniższym punkcie ze względu na grawitację.

Wyważanie statyczne polega na wprowadzeniu korekty w pojedynczy samolot Aby przeciwdziałać temu punktowi ciężkości. Korekta polega na umieszczeniu pojedynczego ciężarka o 180° naprzeciwko punktu ciężkości, aby przywrócić środek masy do środka obrotu.

Nierównowaga statyczna a niewyważenie dynamiczne

Nierównowaga statyczna jest również znana jako „nierównowaga siłowa”, ponieważ wytwarza siłę odśrodkową działającą promieniowo na zewnątrz od środka obrotu. Nie powoduje ona jednak żadnego „sprzęgania” ani ruchu kołysania. W przeciwieństwie do niewyważenie dynamiczne, który jest kombinacją siły i niewyważenia par i wymaga korekcji w co najmniej dwóch płaszczyznach, aby go w pełni rozwiązać. Wirnik może być idealnie wyważony statycznie, ale nadal mieć znaczne niewyważenie par, które będzie powodować silne drgania podczas obrotu.

Kiedy wyważanie statyczne jest wystarczające?

Wyważanie statyczne jest odpowiednią i wystarczającą metodą tylko dla określonej klasy wirników. Zazwyczaj jest ono zarezerwowane dla elementów bardzo wąskich lub o kształcie dysku, gdzie długość osiowa jest bardzo mała w porównaniu ze średnicą. W przypadku tego typu wirników jest mało prawdopodobne, aby wystąpiło znaczące niewyważenie par.

Typowe przykłady wirników, w przypadku których często wystarczające jest wyważanie statyczne w jednej płaszczyźnie, obejmują:

• Koła szlifierskie
• Koła i opony samochodowe
• Pojedyncze, wąskie koła wentylatora lub dmuchawy
• Koła zamachowe
• Krążki i krążki linowe

W przypadku każdego wirnika o znacznej długości (np. wirnika silnika, pompy wielostopniowej lub długiego wału) samo wyważanie statyczne jest niewystarczające, równoważenie dynamiczne jest wymagane.

Metody wyważania statycznego

1. Równoważenie na ostrzu noża

To klasyczna, nieobrotowa metoda. Wirnik umieszcza się na parze równoległych, równych i niskotarciowych krawędzi nożowych. Wirnik będzie się obracał, aż jego najcięższy punkt znajdzie się na dole. Następnie na górze (w kierunku przeciwnym do osi obrotu o 180°) umieszcza się tymczasowy ciężarek, aż wirnik pozostanie w dowolnym położeniu bez obracania się. Ten ciężarek zostaje następnie utrwalony.

2. Wyważarka pionowa

Współczesne wyważanie statyczne często wykonuje się na wyważarce pionowej. Wirnik (podobnie jak koło zamachowe lub opona) umieszczany jest na poziomej płycie podpartej czujnikami siły. Maszyna obraca wirnik z niską prędkością, a czujniki mierzą kierunek i wartość siły niewyważenia, wyświetlając wymaganą korektę na ekranie.

3. Wyważanie pola w jednej płaszczyźnie

Wyważanie statyczne można również przeprowadzić w terenie, na zmontowanej maszynie, za pomocą przenośnego analizatora drgań. Jest to jednopłaszczyznowa wersja metody współczynnika wpływu. Wykonuje się odczyt drgań, dodaje się próbny ciężarek, wykonuje się drugi odczyt, a następnie przyrząd oblicza wymagany pojedynczy ciężarek korekcyjny i jego kąt.

Ograniczenia

Głównym ograniczeniem wyważania statycznego jest brak możliwości wykrycia lub skorygowania niewyważenia sprzęgła. Zastosowanie wyważania statycznego do wirnika, który faktycznie ma niewyważenie dynamiczne, może czasami pogorszyć drgania poprzez korektę składowej siły, ale ignorując lub wzmacniając składową sprzęgła. Z tego powodu, w przypadku większości maszyn przemysłowych, dwupłaszczyznowe wyważanie dynamiczne jest standardem i wymaganą praktyką.

← Powrót do indeksu głównego