Wyważanie wirników na tokarkach: Ekonomiczne rozwiązanie poprawiające jakość produktu

W nowoczesnej produkcji, gdzie jakość produktu ma ogromne znaczenie, wyważanie wirników staje się istotną częścią procesu technologicznego. Jednak zakup specjalistycznego sprzętu do wyważania może być kosztowny dla małych i średnich przedsiębiorstw. W tym artykule zbadamy możliwość wykorzystania tokarek do wyważania wirników, co może znacznie obniżyć koszty sprzętu i poprawić wydajność produkcji.

Tokarka jako narzędzie do wyważania

Tokarka, ze względu na swoją konstrukcję i funkcjonalność, może być z powodzeniem stosowana do wyważania wirników różnych typów i rozmiarów. Główną zaletą tego podejścia jest oszczędność kosztów, ponieważ nie ma potrzeby zakupu drogiego specjalistycznego sprzętu. Dodatkowo, użycie tokarki pozwala na przeprowadzenie wyważania bezpośrednio podczas procesu produkcji wirnika, co skraca czas produkcji i poprawia jakość produktu. Należy pamiętać, że w celu skutecznego wyważenia masa wirnika powinna być porównywalna z masą wrzeciona tokarki.

Przygotowanie do wyważania

Przed rozpoczęciem procesu wyważania należy podjąć kilka kroków przygotowawczych:

• Wybór odpowiedniej tokarki: Tokarka powinna mieć wystarczającą sztywność i precyzję, aby zapewnić niezawodny montaż wirnika i dokładne pomiary drgań.
• Instalacja systemu pomiarowego: Do pomiaru drgań wirnika na tokarce można użyć przenośnej wyważarki, takiej jak Balanset-1A. Zawiera ona czujniki drgań, tachometr oraz oprogramowanie do analizy danych i obliczania masy korekcyjnej.
• Wyważanie wrzeciona: Ważnym etapem przygotowań jest wyważenie samego wrzeciona tokarki. Jest to konieczne, aby wyeliminować wpływ jego własnego niewyważenia na wyniki pomiarów.

W tym artykule opiszę szczegółowo nasze doświadczenie i metodologię dynamicznego wyważania gumowanych wałów na tokarce - rozwiązanie, do którego, trzeba przyznać, początkowo byłem sceptycznie nastawiony ze względu na nieodłączną sztywność i znaczną wagę takich maszyn. Co zaskakujące, operacja została wykonana bezproblemowo, osiągając poziom dokładności g 6,3 zgodnie z normami ISO 1940.

Proces wyważania wirnika na tokarce w teorii

Proces wyważania wirnika na tokarce obejmuje następujące kroki:

Zabezpieczanie wirnika

Wirnik jest bezpiecznie zamontowany w uchwycie tokarskim lub na centrach, aby zapewnić stabilność podczas procesu wyważania.

Instalacja czujników

Czujniki drgań są instalowane na wspornikach łożysk lub korpusie tokarki, a tachometr jest skierowany na taśmę odblaskową przymocowaną do wirnika.

Pomiar drgań początkowych

Początkowy poziom drgań wirnika jest mierzony przy jego prędkości roboczej.

Instalacja wagi testowej

Obciążnik testowy o znanej masie jest instalowany na wirniku, a wibracje są mierzone ponownie.

Obliczanie mas korygujących

Oprogramowanie Balanset-1A analizuje wyniki pomiarów i oblicza niezbędne masy korekcyjne oraz kąty ich ustawienia.

Korekta masy wirnika

W zależności od konstrukcji wirnika i możliwości tokarki, korekta masy może być wykonana poprzez wiercenie, frezowanie, spawanie lub innymi metodami.

Weryfikacja równoważenia

Po wprowadzeniu poprawek przeprowadzany jest kontrolny pomiar drgań. W razie potrzeby proces jest powtarzany do momentu osiągnięcia wymaganego poziomu wyważenia.

Rozliczanie ekscentryczności

Po wyważeniu ważne jest uwzględnienie mimośrodowości poprzez obrócenie wirnika w uchwycie o 180 stopni i powtórzenie pomiaru. Oprogramowanie Balanset-1A zawiera specjalną funkcję kompensacji mimośrodowości.

Proces dynamicznego równoważenia w praktyce:

• Częstotliwość obrotów: Zazwyczaj robocza prędkość obrotowa tych wałów wynosi od 300 do 500 obrotów na minutę (rpm). W tym konkretnym przypadku przeprowadziliśmy wyważanie przy 550 obr.
• Konfiguracja: Gumowany wał został zamontowany na tokarce, po czym nastąpiło strategiczne rozmieszczenie czujników, jak pokazano na załączonych zdjęciach.

• • Początkowe odczyty wibracji: Przed wyważeniem odczyty wibracji wynosiły 9 mm/s i 17 mm/s.
  • Waga próbna: Przyspawano próbny obciążnik o wadze 340 gramów. To wystarczyło, aby zmienić odczyty wibracji i fazy o około 10%.

• Korekty bilansujące: Po próbnych uruchomieniach z obciążeniem testowym, nasz Balanset-1A Instrument wskazał potrzebę dodania 3100 gramów po jednej stronie wału i 4300 gramów po drugiej. Po tych regulacjach poziomy wibracji spadły do 2 mm/s i 4 mm/s.

• Dostrajanie: Aby jeszcze bardziej zoptymalizować wyniki, dodaliśmy odważniki o wadze 400 gramów i 700 gramów. Następnie wykonano kolejną rundę dostrajania, dodając 200 gramów i 400 gramów. Ze względu na ograniczenia przestrzenne, obciążniki zostały przyspawane jeden do drugiego. Ostatecznie te tymczasowe obciążniki zostały zastąpione precyzyjnie wyciętymi, estetycznymi przeciwwagami wykonanymi specjalnie dla tego wału. Ostateczne odczyty wibracji wyniosły imponujące 0,1 mm/s w obu płaszczyznach.

Urządzenia

Przenośna wyważarka i analizator drgań Balanset-1A

€1,751.00

Części

Czujnik wibracji

€90.00

Części

Czujnik optyczny (tachometr laserowy)

€124.00

Urządzenia

Balanset-4

€6,803.00

Części

Stojak magnetyczny Insize-60-kgf

€46.00

Części

Taśma odblaskowa

€10.00

Urządzenia

Balanser dynamiczny "Balanset-1A" OEM

€1,561.00

Subskrypcja

Konto + Aktualizacje + Bezpośrednie wsparcie

€18.00

Zalety wyważania wirników na tokarkach

Efektywność kosztowa

Użycie tokarki do wyważania pozwala uniknąć kosztów zakupu specjalistycznego sprzętu do wyważania.

Wygoda

Wyważanie może być wykonywane bezpośrednio podczas procesu produkcji wirnika, co skraca czas produkcji.

Wysoka jakość

Nowoczesne przenośne wyważarki, takie jak Balanset-1A, zapewniają wysoką dokładność wyważania, umożliwiając niski poziom wibracji i lepszą jakość produktu.

Wnioski

Wyważanie wirników na tokarkach jest skutecznym i ekonomicznym rozwiązaniem dla firm dążących do poprawy jakości produktów i obniżenia kosztów produkcji. Zastosowanie przenośnych wyważarek, takich jak Balanset-1A, sprawia, że proces ten jest prosty i dostępny nawet dla małych warsztatów.

Ważne przypomnienia

• W celu skutecznego wyważenia masa wirnika powinna być porównywalna z masą wrzeciona tokarki.
• Przed wyważeniem wirnika należy wyważyć samo wrzeciono tokarki, aby wyeliminować wpływ własnego niewyważenia na wyniki pomiarów.
• Aby osiągnąć najlepsze wyniki, zaleca się stosowanie wysokiej jakości przyrządów pomiarowych i ścisłe przestrzeganie procedury wyważania.

Wyważanie wirników na tokarkach to krok w kierunku przyszłości produkcji, opłacalny dzięki poprawie jakości produktów, obniżeniu kosztów i zwiększeniu konkurencyjności firmy.