Proste stanowiska wyważające do wirników: konstrukcja i zastosowanie

Wyważanie wirników jest ważnym etapem w produkcji i eksploatacji urządzeń obrotowych. Wysokiej jakości wyważanie redukuje drgania, wydłuża żywotność łożysk i mechanizmów oraz zwiększa ogólną wydajność urządzenia. W tym artykule omówiono proste stanowiska wyważające, które zapewniają wysokiej jakości wyważanie różnych typów wirników przy minimalnych kosztach. Stanowiska te nadają się do wyważania małych i średnich wirników stosowanych w różnych mechanizmach.

Podstawą konstrukcji takich stojaków jest płaska płyta lub rama zamontowana na cylindrycznych sprężynach ściskających. Sprężyny dobiera się tak, aby częstotliwość drgań własnych płyty z zamontowanym na niej mechanizmem wyważanym była 2-3 razy mniejsza od częstotliwości obrotowej wirnika tego mechanizmu podczas wyważania.

1. Stojak do wyważania tarcz ściernych

Zamiar: Wyważanie tarcz ściernych.

Główne składniki:

1. Talerz (1): Zamontowany na czterech sprężynach cylindrycznych (2).
2. Silnik elektryczny (3): Wirnik silnika pełni jednocześnie funkcję wrzeciona, na którym osadzony jest trzpień (4) służący do zamocowania tarczy ściernej.
3. Czujnik impulsów (5): Mierzy kąt obrotu wirnika silnika i jest stosowany w systemie pomiarowym „Balanceset” do określania położenia kątowego w celu usunięcia masy korekcyjnej z tarczy ściernej.

Zasada działania: Stanowisko pozwala na określenie i usunięcie niewyważenia tarczy ściernej poprzez pomiar drgań i określenie kątowego położenia punktu niewyważenia.

Cechy: Obecność czujnika kąta obrotu impulsu umożliwiająca precyzyjne określenie punktu korekcji masy.

2. Stojak do wyważania pomp próżniowych

Zamiar: Wyważanie pomp próżniowych.

Główne komponenty:

1. Talerz (1): Zamontowane na sprężynach cylindrycznych (2).
2. Pompa próżniowa (3): Zamontowany na płycie, posiada własny napęd elektryczny z regulowaną prędkością obrotową od 0 do 60 000 obr./min.
3. Czujniki drgań (4): Montowany na obudowie pompy, mierzy drgania w dwóch różnych sekcjach wzdłuż wysokości.
4. Czujnik kąta fazowego lasera (5): Służy do synchronizacji procesu pomiaru drgań z kątem obrotu wirnika pompy.

Zasada działania: Drgania pompy mierzone są za pomocą czujników (4), a czujnik laserowy (5) synchronizuje pomiary z kątem obrotu wirnika, umożliwiając określenie lokalizacji i wielkości niewyważenia.

Cechy: Możliwość wyważania przy dużych prędkościach obrotowych (do 60 000 obr./min.) i zastosowanie czujnika laserowego w celu precyzyjnej synchronizacji.

Wyniki: Przy prędkościach podkrytycznych resztkowe niewyważenie wirnika pompy spełnia wymagania klasy jakości wyważenia G0.16 zgodnie z normą ISO 1940-1-2007 „Drgania mechaniczne — Wymagania dotyczące jakości wyważenia wirników w stanie stałym (sztywnym) — Część 1: Specyfikacja i weryfikacja tolerancji wyważenia”. Drgania resztkowe obudowy pompy przy prędkościach do 8000 obr./min nie przekraczają 0,01 mm/s.

3. Stojaki na wentylatory równoważące

Zamiar: Równoważenie wentylatorów.

Główne komponenty: Konstrukcja jest podobna do poprzednich stojaków i składa się z płyty na sprężynach, na której zamontowany jest wentylator.

Zasada działania: Pomiar drgań wentylatora i regulacja masy w celu wyeliminowania braku równowagi.

Wyniki: Na stanowisku pokazanym na rys. 3 osiągnięto poziom drgań resztkowych wynoszący 0,8 mm/s, co jest wartością ponad trzykrotnie lepszą od dopuszczalnej dla wentylatorów kategorii BV5 zgodnie z normą ISO 14694-2003 „Wentylatory przemysłowe — Specyfikacje dotyczące jakości wyważenia i poziomów drgań”. Na innym stanowisku stosowanym w masowej produkcji wentylatorów kanałowych drgania resztkowe konsekwentnie nie przekraczają 0,1 mm/s.

Wnioski

Proste stojaki wyważające oparte na płycie zamontowanej na sprężynach są skutecznym i ekonomicznym rozwiązaniem do wysokiej jakości wyważania różnych typów wirników. Pozwalają na osiągnięcie niskich poziomów drgań resztkowych, zgodnych z normami międzynarodowymi. Takie stojaki są szeroko stosowane w produkcji i naprawie sprzętu, zapewniając jego niezawodną i długotrwałą pracę.