Instrucțiuni de echilibrare dinamică a arborelui

Publicat de Nikolai Shelkovenko pe

Instrucțiuni de echilibrare dinamică a arborilor – ISO 21940 | Vibromera
Echilibrarea pe teren · Ghid complet

Instrucțiuni de echilibrare dinamică a arborelui: Static vs. Dinamic, Procedură de teren și clase ISO 21940

Tot ce are nevoie un inginer de teren pentru a echilibra rotoarele la fața locului — de la fizica dezechilibrului până la verificarea finală. Procedură în șapte pași, formule de greutate de probă, măsurarea unghiului de corecție și tabele de toleranță ISO. Testat pe peste 2.000 de rotoare, disponibile în ventilatoare, tocătoare, concasoare și arbori.

✎ Nikolai Șelkovenko Actualizat: februarie 2026 ~18 minute de citit

Ce este echilibrarea dinamică?

Definiţie

Echilibrarea dinamică este procesul de măsurare și corectare a distribuției inegale a masei unui corp în rotație (rotor) în timp ce acesta se rotește la viteza de funcționare. Spre deosebire de echilibrarea statică, care corectează decalajul de masă într-un singur plan, echilibrarea dinamică abordează dezechilibrul în două sau mai multe avioane simultan, eliminând atât forța centrifugă, cât și cuplul de balansare care cauzează vibrațiile rulmentului.

Fiecare piesă rotativă — de la un rotor de tocător de 200 kg la un ax de foraj dentar de 5 g — prezintă un anumit dezechilibru rezidual. Toleranțele de fabricație, inconsecvențele materialelor, coroziunea și depunerile acumulate deplasează centrul de masă departe de axa geometrică de rotație. Rezultatul este o forță centrifugă care crește odată cu pătratul vitezei: se dublează numărul de rotații pe minut, iar forța se cvadruplează.

Un rotor care se rotește la 3.000 RPM cu doar 10 g de dezechilibru la o rază de 150 mm generează aproximativ 150 N de forță de rotație — suficientă pentru a distruge rulmenții în câteva săptămâni. Echilibrarea dinamică reduce această forță la un nivel specificat de standardele internaționale (ISO 21940‑11, fostul ISO 1940), prelungind durata de viață a rulmenților de la luni la ani și reducând timpii de nefuncționare legați de vibrații.

Notă a inginerului de teren
În cei 13 ani de muncă pe teren, dezechilibrul a fost cauza principală în aproximativ 40% dintre reclamațiile privind vibrațiile pe care le investighez. Este, de asemenea, cea mai ușor defecțiune de remediat la fața locului - un tehnician calificat, cu instrumentul potrivit, termină în 30-45 de minute fără a demonta rotorul.

Echilibru static vs. dinamic

Plan unic
Rotor în dezechilibru static — punctul greu se rotește spre fund
Echilibru static

Centrul de greutate al rotorului este decalat față de axa de rotație în un avion. Când sunt așezate pe suporturi tip cuțit, partea grea se rostogolește spre fund — puteți observa acest lucru fără a se roti.

Corecţie: adăugați sau eliminați masă într-o singură poziție unghiulară opusă punctului greu. Un plan de corecție este suficient.

Se aplică la: piese înguste în formă de disc cu diametrul > 7× lățime — volante, pietre de șlefuit, roți cu un singur disc, lame de ferăstrău, discuri de frână.

Două avioane
Rotor lung în dezechilibru dinamic — două decalaje de masă în planuri diferite
Echilibru dinamic

Două (sau mai multe) decalaje de masă se află în diferite avioane de-a lungul lungimii rotorului. Se pot anula reciproc static — rotorul stă nemișcat pe muchii de cuțit — dar creează o cuplu balansoar la rotire. Acest cuplu nu poate fi detectat sau corectat fără rotație.

Corecţie: două greutăți compensatoare în două plane separate. Instrumentul calculează masa și unghiul pentru fiecare plan din matricea coeficienților de influență.

Se aplică la: rotoare alungite — arbori, ventilatoare cu rotor lat, rotoare de tocător, role, rotoare de pompe multietajate, turbine.

Distincție cheie: Un rotor echilibrat static poate avea totuși un dezechilibru dinamic sever. Forțele dintr-un plan se opun exact celor din altul, astfel încât rotorul nu se rostogolește pe suporturi - dar în momentul în care se rotește, cuplul creează vibrații violente la nivelul lagărelor. Echilibrarea dinamică pe două planuri surprinde ceea ce metodele statice omit.

Patru tipuri de dezechilibru

ISO 21940-11 distinge patru modele fundamentale de dezechilibru. Înțelegerea modelului dominant ajută la alegerea strategiei corecte de echilibrare.

Statică
Punct greu unic. Centru de greutate deplasat paralel cu axa de rotație. Detectabil în repaus. Corecție pe un singur plan.
Cuplu
Două mase egale la 180° distanță în plane diferite. Forța netă = 0, dar creează un cuplu (moment de torsiune). Invizibil în repaus.
Cvasistatic
Combinație de static + cuplu în care axa principală de inerție intersectează axa de rotație într-un punct diferit de centrul de greutate.
Dinamică
Caz general: axa principală de inerție nu se intersectează și nu este paralelă cu axa de rotație. Cel mai comun model din lumea reală. Corecția pe două planuri este obligatorie.

În practică, aproape fiecare rotor întâlnit pe teren are un dezechilibru dinamic - o combinație de componente de forță și cuplu. De aceea, echilibrarea pe două planuri este procedura implicită pentru orice rotor care nu este un disc subțire.

Când se utilizează echilibrarea pe un singur plan vs. pe două planuri

Factorul decisiv este rotorul raportul geometric L/D (lungimea axială raportată la diametrul exterior) combinată cu viteza sa de funcționare.

Criteriu Plan unic (1 senzor) Două planuri (2 senzori)
Raportul L/D L/D < 0,14 (diametru > 7× lățime) L/D ≥ 0,14
Piese tipice Disc abraziv, volantă, rotor monodisc, fulie, disc de frână, lamă de ferăstrău Rotor ventilator, tocător, arbore, tăvălug, pompă multietajată, turbină, concasor
Tipurile de dezechilibru corectate Numai static (forțat) Static + cuplu + dinamic (forță + moment)
Avioane de corecție 1 2
Rute de măsurare 2 (inițial + 1 încercare) 3 (inițiale + 2 încercări, câte una pe avion)
Timp pe site 15–20 de minute 30–45 minute
Regula generală
Dacă planurile de corecție sunt separate cu mai puțin de ⅓ din deschiderea lagărului rotorului, cuplajul încrucișat între plane este mic, iar echilibrarea pe un singur plan poate funcționa chiar și pentru L/D > 0,14. Dar dacă aveți un instrument cu două canale, utilizați întotdeauna două plane - durează doar 10 minute în plus și detectează dezechilibrul de cuplu pe care îl ratează un singur plan.

ISO 21940‑11 Grade de calitate a balanței

ISO 21940-11 (succesorul ISO 1940-1) atribuie fiecărei clase de mașini rotative o gradul de calitate al echilibrului G, definită ca viteza maximă admisă a centrului de greutate al rotorului în mm/s. Dezechilibrul specific rezidual admis epe (în g·mm/kg) este derivată din gradul de calitate și viteza de funcționare:

Dezechilibru specific admisibil
epe = G × 1000 / ω = G × 1000 / (2π × RPM / 60)
epe — dezechilibru specific rezidual admisibil, g·mm/kg
G. — gradul de calitate al balanței (de exemplu, 6,3 înseamnă 6,3 mm/s)
ω — viteza unghiulară, rad/s
RPM — viteza de funcționare, rot/min
Grad e·ω, mm/s Tipuri de mașini
G 0.4 0.4 Giroscoape, axe ale mașinilor de rectificat de precizie
G 1.0 1.0 Turbocompresoare, turbine cu gaz, armături electrice mici cu cerințe speciale
G 2.5 2.5 Motoare electrice, generatoare, turbine medii/mari, pompe cu cerințe speciale
G 6.3 6.3 Ventilatoare, pompe, utilaje de procesare, volante, centrifuge, utilaje industriale generale
G 16 16 Mașini agricole, concasoare, arbori cardanici, piese pentru mașini de concasare
G 40 40 Roți pentru autoturisme, ansambluri arbore cotit (producție de serie)
G 100 100 Ansambluri de arbore cotit ale motoarelor diesel marine lente mari

Exemplu lucrat: Rotor ventilator

Un rotor de ventilator centrifugal cântărește 80 kg, funcționează la 1.450 RPM, iar raza de corecție este de 250 mm. Gradul necesar: G 6.3.

Calcul
epe = 6,3 × 1000 / (2π × 1450 / 60) = 6300 / 151,8 ≈ 41,5 g·mm/kg
Dezechilibru total admis = 41,5 × 80 = 3.320 g·mm
La o rază de corecție de 250 mm: masă reziduală maximă = 3320 / 250 = 13,3 grame pe avion
Asta înseamnă că fiecare plan de corecție poate reține maximum 13,3 g de dezechilibru — aproximativ greutatea a trei șaibe M6.

Standarde conexe: ISO 21940-11 (rotoare rigide), ISO 21940-12 (rotoare flexibile), ISO 10816-3 (limitele de severitate a vibrațiilor), ISO 1940 (predecesor moștenit).

Procedura de echilibrare a câmpului în șapte pași

Aceasta este metoda coeficientului de influență pentru echilibrarea câmpului biplanar, aplicată cu un instrument portabil, cum ar fi Balanset-1A. Aceeași logică funcționează cu orice analizor de echilibrare cu două canale.

1
Pregătiți rotorul și montați senzorii
Curățați carcasele rulmenților de murdărie și grăsime — senzorii trebuie să fie așezați la același nivel cu suprafața metalică. Montați senzorul de vibrații 1 pe carcasa rulmenților, cel mai aproape de Avionul 1 (de obicei capătul de acționare). Montați senzorul 2 lângă Avionul 2 (capătul opus acționării). Atașați bandă reflectorizantă pe axul tahometrului laser. Conectați toate cablurile la unitatea de măsurare.
2
Măsurarea vibrațiilor inițiale (Run 0)
Porniți rotorul și aduceți-l la o viteză de funcționare stabilă. Instrumentul măsoară simultan amplitudinea vibrației (mm/s) și unghiul de fază (°) la ambii senzori. Aceasta este linie de bază — "starea de funcționare" a rotorului înainte de tratament. Înregistrați valorile și opriți mașina.
Sfat practic: Așteptați cel puțin 10-15 secunde după stabilizarea turației înainte de înregistrare. Tranzienții termici și curenții de aer se evaporă în primele secunde.
Măsurarea inițială a vibrațiilor pe un rotor — ecranul Balanset-1A care prezintă citirile de referință
3
Instalați greutatea de probă în planul 1 (execuția 1)
Opriți rotorul. Atașați un greutate de probă de masă cunoscută la o poziție unghiulară arbitrară în Planul 1. Marcați clar această poziție — aceasta devine referința de 0° pentru măsurarea unghiului ulterior. Reporniți rotorul și înregistrați vibrațiile la ambii senzori. Instrumentul știe acum cum se modifică câmpul de vibrații al rotorului atunci când se adaugă masă în Planul 1.
Sfat practic: Folosiți un șurub cu o șaibă fixată pe marginea rotorului sau o clemă de furtun cu o piuliță pentru o fixare rapidă. Greutatea de probă ar trebui să producă o schimbare de vibrație măsurabilă (o schimbare de amplitudine ≥30° % sau o defazare ≥30° la oricare dintre senzori).
⚖
Cât ar trebui să cântărească greutatea de probă? Folosește formula empirică: Mt = Mr × K / ( Rt × (N/100)²) unde Mr = masa rotorului (g), K = coeficientul de rigiditate a suportului (1–5, folosiți 3 pentru medie), Rt = raza de instalare (cm), N = RPM. Sau folosiți calculator online de greutate de probă — introduceți parametrii rotorului și obțineți instantaneu masa recomandată.
Instalarea unei greutăți de calibrare pe primul plan de corecție
4
Mută greutatea de probă în planul 2 (Run 2)
Opriți rotorul. Îndepărtați greutatea de probă din Planul 1. Atașați aceeași greutate de probă (sau una cu o masă cunoscută similară) într-o poziție arbitrară în Planul 2. Marcați acest al doilea punct de referință. Reporniți și înregistrați vibrațiile la ambii senzori. Acum instrumentul are matricea completă a coeficienților de influență - patru coeficienți complecși care leagă dezechilibrul în oricare plan de vibrațiile la oricare senzor.
Sfat practic: Dacă utilizați o altă masă de probă în Planul 2, introduceți valoarea corectă în software — calculele se ajustează automat.
Mutarea greutății de probă pe al doilea plan de corecție pentru a doua rulare de probă
5
Calculați ponderile de corecție
Instrumentul rezolvă ecuațiile coeficienților de influență și afișează: masă (g) și unghi (°) pentru Planul 1 și masa (g) și unghiul (°) pentru Planul 2. Unghiul este măsurat de la poziția greutății de probă în direcția de rotație a rotorului. Dacă software-ul indică "eliminare", înseamnă că greutatea de corecție trebuie să se deplaseze cu 180° opus poziției indicate "adăugare".
6
Instalarea greutăților de corecție
Îndepărtați greutatea de probă din Planul 2. Fabricați sau selectați greutăți de corecție care corespund maselor calculate. Măsurați unghiul față de marcajul de referință al greutății de probă în direcția de rotație. Atașați ferm greutățile de corecție - greutăți pentru sudură, cleme de furtun, greutăți cu șuruburi de fixare sau șuruburi, în funcție de tipul și viteza mașinii.
Sfat practic: Dacă nu puteți plasa o greutate la unghiul exact (de exemplu, sunt disponibile doar găuri pentru șuruburi), utilizați funcția de împărțire a greutății — instrumentul descompune vectorul de corecție în două componente la cele mai apropiate poziții disponibile.
Diagramă care prezintă măsurarea unghiului greutății de corecție — din poziția greutății de probă în direcția de rotație
7
Verificare sold (verificare rulare)
Reporniți rotorul și înregistrați vibrația finală. Comparați cu valoarea inițială de referință și cu toleranța ISO 21940-11 pentru clasa mașinii dumneavoastră. Dacă vibrația se încadrează în specificații, ați terminat. Dacă nu, instrumentul poate efectua o rulare de aranjare — utilizează coeficienții de influență existenți pentru a calcula o mică corecție suplimentară fără noi ponderi de încercare.
Sfat practic: O singură rundă de ajustare este de obicei suficientă. Dacă aveți nevoie de mai mult de două ajustare, înseamnă că s-a schimbat ceva între runde - verificați dacă există greutăți slăbite, creștere termică sau variații de viteză.
Verificarea finală arată niveluri de vibrații semnificativ reduse după echilibrare
Toți cei șapte pași — un singur instrument
Balanset-1A vă ghidează pe ecran prin întreaga procedură pe două planuri. Include două accelerometre, tahometru laser, software Windows și geantă de transport.
€1,975
Vizualizare Balanset‑1A WhatsApp

Calculul greutății de probă

Greutatea de probă trebuie să fie suficient de mare pentru a produce o modificare vizibilă a vibrațiilor, dar suficient de ușoară pentru a nu supraîncărca rulmenții sau a crea o situație periculoasă. Formula empirică standard ia în considerare masa rotorului, raza de corecție, viteza de funcționare și rigiditatea suportului:

Formula de masă de probă
Mt = Mr × K / (Rt × (N / 100)²)
Mt — masa greutății de probă, grame
Mr — masa rotorului, grame
K — coeficientul de rigiditate a reazemei (1 = reazeme moi, 3 = medie, 5 = fundație rigidă)
Rt — raza de instalare a greutății de probă, cm
N — viteza de funcționare, RPM

Nu vrei să faci calculele de mână? Folosește-ne calculator online de greutate de probă ↗ — introduceți parametrii rotorului, tipul de suport și nivelul de vibrații și obțineți instantaneu masa recomandată.

Exemple lucrate (K = 3, rigiditate medie)

Mașină Masa rotorului RPM Rază Greutate de probă (K = 3)
Rotor de tocător 120 kg 2,200 30 cm 360.000 / (30 × 484) ≈ 25 de grame
Ventilator industrial 80 kg 1,450 40 cm 240.000 / (40 × 210,25) ≈ 29 de grame
tambur centrifugal 45 kg 3,000 15 cm 135.000 / (15 × 900) = 10 grame
Arborele concasorului 250 kg 900 25 cm 750.000 / (25 × 81) ≈ 370 de grame
Sfat practic: verificați răspunsul
Formula indică masa minimă de încercare care ar trebui să producă un răspuns măsurabil. După încercarea de probă, verificați dacă faza s-a deplasat cu cel puțin 20–30° și amplitudinea s-a modificat cu 20–30%. Dacă răspunsul este prea mic, dublați sau triplați masa de încercare și repetați. La turații foarte mici (< 500), formula poate produce valori impracticabil de mari - în acest caz, utilizați 10% din greutatea rotorului împărțit la raza de corecție ca punct de plecare.

Măsurarea unghiului de corecție

Instrumentul de echilibrare generează două numere pe plan: masa (câtă greutate) și unghi (unde să fie plasată). Unghiul este întotdeauna raportat la poziția greutății de probă.

Software Balanset-1A — fereastră cu rezultate ale echilibrării pe două planuri care afișează masa și unghiul greutății de corecție pe diagrama polară
Ecranul cu rezultate Balanset‑1A: software-ul calculează masa și unghiul de corecție pentru fiecare plan și afișează vectorii pe o diagramă polară. Vectorii roșii arată corecția necesară; verdele arată vibrațiile reziduale după rularea de ajustare.

Cum se măsoară unghiul

Grafic polar care arată unghiul greutății de corecție în raport cu poziția greutății de probă
  • Punct de referință (0°): poziția unghiulară în care ați plasat greutatea de probă. Marcați-o clar pe rotor înainte de proba de funcționare.
  • Direcția de măsurare: întotdeauna în direcția de rotație a rotorului.
  • Citirea unghiului: Instrumentul afișează unghiul f₁ pentru Planul 1 și f₂ pentru Planul 2. De la marcajul greutății de probă, numărați aceleași grade în direcția de rotație — acolo se plasează greutatea de corecție.
  • Dacă se îndepărtează masa: plasați corecția la 180° opus poziției de "adăugare" indicate.

Împărțirea greutății în poziții fixe

Grafic polar care arată greutatea împărțită în două poziții fixe ale orificiilor de șurub

Când rotorul are găuri pre-găurite sau poziții de montare fixe (de exemplu, șuruburi ale palelor ventilatorului), este posibil să nu puteți plasa o greutate la unghiul exact calculat. Balanset-1A include un funcție de împărțire a greutățiiIntroduceți unghiurile celor două poziții disponibile cele mai apropiate, iar software-ul descompune vectorul de corecție unic în două ponderi mai mici la acele poziții. Efectul combinat corespunde vectorului original.

Planuri de corecție și amplasarea senzorilor

Diagramă care prezintă planurile de corecție și punctele de măsurare a senzorilor pe un rotor

Planul de corecție este poziția axială pe rotor unde adăugați sau eliminați masă. Senzorul măsoară vibrațiile la cel mai apropiat rulment. Câteva reguli cheie:

  • Senzorul se montează pe carcasa rulmentului — cât mai aproape de axa centrală a rulmentului, în direcție radială (de preferință orizontală).
  • Planul 1 corespunde Senzorului 1, Planul 2 către senzorul 2. Mențineți numerotarea consecventă, altfel software-ul va schimba planurile de corecție.
  • Maximizarea separării plane: Cu cât cele două plane de corecție sunt mai depărtate, cu atât rezoluția cuplului este mai bună. Separarea minimă practică este de ⅓ din deschiderea lagărului.
  • Alegeți poziții accesibile: Planul de corecție trebuie să fie o locație în care puteți atașa fizic greutăți - o margine a flanșei, un cerc de șurub, o jantă sau o suprafață de sudură.
Rotorul tocătorului prezintă planurile de corecție (albastru 1 și 2) și punctele de instalare a greutății (roșu 1 și 2)

În fotografia de mai sus, un rotor de tocător este pregătit pentru echilibrare pe două planuri. Marcajele albastre 1 și 2 indică pozițiile senzorilor pe carcasele rulmenților. Marcajele roșii 1 și 2 arată planurile de corecție - în acest caz, capetele cu flanșă ale corpului rotorului unde vor fi sudate greutățile.

Rotor în consolă (suspendat)

Rotoarele în consolă — rotoarele ventilatorului, volantele montate în exteriorul rampei, rotoarele pompei — necesită o configurație diferită a senzorilor și a planurilor. Ambele planuri de corecție se află pe aceeași parte a rulmenților, iar amplasarea senzorilor trebuie să țină cont de dezechilibrul cuplului de amplificare a masei în consolă.

Schema de conectare a senzorilor și a amplasării planului de corecție pentru un rotor în consolă (suspendat) — configurație biplană Balanset-1A
Schema de conectare a senzorului pentru un rotor în consolă: ambele plane de corecție sunt în afara deschiderii lagărului.
Echilibrarea rotorului în consolă pe teren — pozițiile senzorului și ale planului de corecție marcate pe echipamentul real
Exemplu de teren: rotor în consolă cu pozițiile senzorului și ale planului de corecție marcate.

Aplicații după tipul de mașină

Ventilatoare și suflante industriale
600–3.600 RPM · G 6.3 · Două planuri
Cea mai comună sarcină de echilibrare pe teren. Ventilatoare centrifuge, ventilatoare axiale, suflante. Atenție la acumularea de praf pe pale - aceasta modifică echilibrul în timp. Reechilibrați după curățare sau înlocuirea palelor.
Rotoare pentru tocătoare și cositoare cu ciocane
1.800–2.500 RPM · G 16 · Două planuri
Rotoare grele (80–200 kg) cu flanșe înlocuibile. Dezechilibrul apare după uzura sau înlocuirea flanșelor. Corectare în două planuri la flanșele de capăt ale rotorului. Îmbunătățire tipică: 12 → 1 mm/s.
Concasoare și mori cu ciocane
600–1.200 RPM · G 16 · Două planuri
Rotoare extrem de grele (200–1.000+ kg). Greutățile de probă sunt mari (șuruburi de 5–15 kg). Turația redusă înseamnă un dezechilibru admisibil mare — dar încărcăturile de impact și costul rulmenților justifică în continuare echilibrarea.
Centrifuge
1.000–10.000 RPM · G 2,5–6,3 · Două planuri
Centrifuge cu coș sau disc în industria alimentară, chimică și farmaceutică. Viteza mare necesită toleranțe stricte. Echilibrarea pe teren evită demontarea îndelungată. Verificați dacă produsul este acumulat în interiorul tamburului.
Motoare și generatoare electrice
750–3.600 RPM · G 2,5 · Două planuri
Armăturile motorului sunt echilibrate din fabrică, dar reechilibrarea este necesară după repararea înfășurării, înlocuirea rulmenților sau schimbarea cuplajului. Pentru cele mai bune rezultate, testați cu jumătatea cuplajului atașată.
Rotoare și spirale pentru combine de recoltat
400–1.200 RPM · G 16 · Două planuri
spirale lungi și rotoarele de treierat preiau dezechilibrul solului și al reziduurilor vegetale. Echilibrarea sezonieră înainte de recoltare previne defectarea rulmenților pe câmp. Greutăți de corecție sudate pe aripioare.
Rotoare de pompă
1.450–3.600 RPM · G 6.3 · Plan simplu sau dublu
Rotoarele suspendate necesită adesea doar o corecție pe un singur plan dacă sunt înguste. Pentru pompele multietajate, fiecare rotor este echilibrat individual pe un dorn înainte de asamblare.
Turbocompresoare
30.000–300.000 RPM · G 1.0 · Două planuri
Viteza ultra-ridicată necesită o toleranță de G 1.0 sau mai strictă. Îndepărtarea materialului prin șlefuire — nu sunt necesare greutăți sudate la aceste viteze. Necesită senzori de vibrații de înaltă frecvență.

Metode de atașare a greutății

Metodă Atașament Cel mai bun pentru Limite
Sudare Șaibe sau plăci de oțel sudate prin puncte pe marginea rotorului Tocătoare, concasoare, rotoare industriale grele Permanent. Nu se poate utiliza pe aluminiu sau oțel inoxidabil fără o tijă specială.
Șuruburi și piulițe Șuruburi prin găuri pre-găurite cu piulițe autoblocante Rotoare de ventilator, volante, flanșe de cuplare Necesită găuri existente sau găuri noi
Cleme de furtun Clemă de furtun din oțel inoxidabil cu greutate intercalată Arbore, role, rotoare cilindrice în câmp Temporar sau semipermanent. Verificați cuplul de strângere a clemei.
Șurub de fixare cu clipsare Greutăți prefabricate cu clipsuri (cum ar fi greutățile pentru anvelope) Pale de ventilator, jante subțiri, rotoare ușoare Gamă de masă limitată. Poate patina la turații mari
Adeziv (epoxid) Greutate lipită de suprafață Rotoare de precizie, medii curate Necesită suprafață curată și uscată. Limită de temperatură ~120°C
Îndepărtarea materialelor Găurirea sau șlefuirea materialului departe de partea grea Turbocompresoare, axe de mare viteză, rotoare Permanent și precis, dar ireversibil. Utilizarea atunci când se adaugă greutate nu este sigură.

Greșeli frecvente în echilibrarea terenului

# Greşeală Consecinţă Reparare
1 Senzor montat pe o protecție sau un capac Rezonanța capacului distorsionează citirile de amplitudine și fază → corecție greșită Montați întotdeauna pe suprafața metalică a carcasei rulmentului
2 Greutate de probă prea ușoară Schimbarea de fază și amplitudine se face în interiorul zgomotului → coeficienții de influență nu sunt fiabili Asigurați o schimbare de amplitudine ≥30% sau o defazare ≥30° la cel puțin un senzor
3 Variația vitezei între curse Vibrațiile la 1× se modifică în funcție de RPM² — chiar și schimbarea vitezei 5% corupe datele Folosește un tahometru pentru o urmărire precisă a turației. Așteaptă ca viteza să se stabilizeze.
4 Uitarea de a îndepărta greutatea de probă Calculul corecției include efectul ponderării de probă → rezultatul este lipsit de sens Urmați o rutină strictă: îndepărtați greutatea de probă înainte de a instala greutățile corectoare
5 Amestecarea Planului 1 cu Planul 2 Greutățile corectoare intră în planuri greșite → vibrațiile cresc Etichetați clar senzorii și planurile. Senzor 1 → Plan 1, Senzor 2 → Plan 2
6 Măsurarea unghiului opus rotației Corecția se face la 360° − f în loc de f → partea opusă a rotorului Confirmați direcția de rotație înainte de a începe. Măsurați întotdeauna în direcția de rotație
7 Creșterea termică în timpul alergărilor Modificări ale jocului lagărului între pornirile la rece → măsurători de deviație Fie încălziți-vă la starea constantă înainte de alergarea 0, fie finalizați toate alergările rapid (la o diferență de <5 minute)
8 Utilizarea unui singur plan pe un rotor lung Dezechilibrul cuplului rămâne necorectat → vibrațiile pot crește chiar și la rulmentul îndepărtat Se utilizează echilibrarea pe două planuri pentru orice rotor unde L/D ≥ 0,14 sau separarea planurilor este semnificativă

Raport de teren: Echilibrarea rotorului tocătorului

Date reale de teren · Februarie 2025
Flail Mulcher — Maschio Bisonte 280
Vibrații înainte
12,4 mm/s
Vibrații după
0,8 mm/s
Reducere
93.5%
Timp pe site
38 de minute

Maşină: Tocătoare cu ciocane Maschio Bisonte 280, rotor de 165 kg, turație priză de putere de 2.100 RPM. Clientul a raportat vibrații severe după înlocuirea a 8 ciocane.

Configurare: Două accelerometre pe carcasele lagărelor, tahometru laser pe arborele cardanic. Mod biplanar Balanset-1A.

Rularea 0: Senzor 1 = 12,4 mm/s la 47°, Senzor 2 = 8,9 mm/s la 213°. ISO 10816-3 zona D (pericol).

Perioade de probă: Greutate de probă de 500 g utilizată în ambele planuri. Răspuns clar — modificare a amplitudinii >60% la ambii senzori.

Corecţie: Planul 1: 340 g sudat la 128°. Planul 2: 215 g sudat la 276°.

Verificare: Senzor 1 = 0,8 mm/s, Senzor 2 = 0,6 mm/s. Zona ISO A (bună). Nu este necesară o cursă de ajustare.

Echilibrarea dinamică pe două planuri a unui ventilator

Ventilatoarele industriale — centrifuge, axiale și cu flux mixt — se numără printre cele mai comune rotoare echilibrate în domeniu. Procedura de mai jos prezintă o lucrare reală pe două planuri pe un ventilator radial folosind Balanset‑1A.

Determinarea planurilor și instalarea senzorilor

Curățați suprafețele de instalare a senzorilor de murdărie și ulei. Senzorii trebuie să se potrivească perfect pe suprafața metalică a carcasei rulmentului - nu montați niciodată pe capace, apărători sau panouri de tablă nesusținute.

Schema de conectare a senzorului pentru echilibrarea ventilatorului pe două planuri — Configurația Balanset-1A cu planurile de corecție marcate
Conectarea senzorului și amplasarea planului de corecție pentru un rotor de ventilator montat în consolă.
Rotor ventilator cu pozițiile senzorilor și planurile de corecție marcate în zone roșii și verzi
Pozițiile senzorului și ale planului de corecție pe rotorul unui ventilator: Senzorul 1 (roșu) în față, Senzorul 2 (verde) în spate.
  • Senzor 1 (roșu): Instalați mai aproape de partea din față a ventilatorului (partea Planului 1).
  • Senzor 2 (verde): Instalați mai aproape de spatele ventilatorului (partea Planului 2).
  • Planul 1 (zona roșie): Plan de corecție pe discul rotorului, mai aproape de față.
  • Planul 2 (zona verde): Planul de corecție mai aproape de placa din spate sau de butuc.

Conectați ambii senzori de vibrații și tahometrul laser la Balanset‑1A. Atașați bandă reflectorizantă pe ax sau butuc pentru referință RPM.

Procesul de echilibrare

Porniți ventilatorul și efectuați măsurători inițiale ale vibrațiilor (Run 0). Instalați o greutate de probă cu masă cunoscută pe Planul 1 într-un punct arbitrar, porniți ventilatorul și înregistrați schimbarea vibrațiilor (Run 1). Mutați greutatea de probă pe Planul 2 într-un punct arbitrar, porniți din nou ventilatorul și înregistrați (Run 2). Software-ul Balanset-1A utilizează toate cele trei măsurători pentru a calcula masa și unghiul de corecție pentru fiecare plan.

Instalarea greutăților de corecție pe rotorul unui ventilator după echilibrarea pe două planuri cu Balanset-1A
Greutăți de corecție instalate pe rotorul ventilatorului în pozițiile calculate de Balanset-1A.

Măsurarea unghiului pentru greutățile de corecție a ventilatorului

Unghiul este măsurat de la poziția greutății de probă în direcția de rotație a ventilatorului — exact așa cum este descris în Măsurarea unghiului de corecție secțiunea de mai sus. Marcați locul unde a fost plasată greutatea de probă (referință 0°), apoi numărați unghiul indicat de-a lungul direcției de rotație pentru a găsi poziția greutății de corecție.

Ecranul software-ului Balanset-1A care prezintă rezultatele echilibrării pe două planuri pentru un ventilator — diagramă polară cu vectori de corecție
Ecran cu rezultatele echilibrării pe două planuri Balanset‑1A: masa și unghiul de corecție sunt afișate pentru ambele plane.

Pe baza unghiurilor și maselor calculate de software, instalați greutățile de corecție pe Planul 1 și Planul 2. Porniți din nou ventilatorul și verificați dacă vibrațiile au scăzut la un nivel acceptabil pe ISO 21940-11 (de obicei G 6,3 pentru ventilatoare de uz general). Dacă vibrațiile reziduale sunt încă peste țintă, efectuați o rundă de reglare.

Întrebări frecvente

Echilibrarea statică corectează dezechilibrul într-un singur plan — centrul de greutate al rotorului este deplasat înapoi către axa de rotație. Funcționează pentru piese înguste, în formă de disc, unde diametrul este mai mare de 7 ori lățimea. Echilibrarea dinamică corectează dezechilibrul în două plane simultan, abordând atât dezechilibrul forței, cât și dezechilibrul cuplului. Este necesară pentru orice rotor alungit în care masele sunt distribuite de-a lungul lungimii arborelui. Un rotor poate fi echilibrat static, dar și dezechilibrat dinamic — componenta cuplului este invizibilă până când rotorul nu se rotește.
Folosește formula: Mt = Mr × K / (Rt × (N/100)²), unde M este în grame, R în cm și N în RPM. K este coeficientul de rigiditate al suportului (1 = moale, 3 = mediu, 5 = rigid). Scopul este de a produce o schimbare de amplitudine de cel puțin 20–30% sau o defazare de 20–30°. Sau săriți peste calcule și folosiți metoda noastră calculator online de greutate de probă. La viteze mici, sub 500 RPM, utilizați în schimb regula statică 10%: masa de încercare = 10% din masa rotorului / raza de corecție.
Folosiți un singur plan pentru rotoare înguste în formă de disc, unde diametrul depășește de 7 ori lățimea axială - volante, discuri de șlefuit, lame de ferăstrău. Folosiți un plan dublu pentru orice este mai lung: arbori, rotoare de ventilator, rotoare de tocător, role, ansambluri de pompe multietajate. În caz de dubiu, alegeți întotdeauna un plan dublu - acesta detectează dezechilibrul cuplului pe care planul unic îl omite și adaugă doar o singură rundă de măsurare suplimentară (aproximativ 10 minute).
ISO 21940-11:2016 este standardul actual pentru rotoarele rigide. Acesta a înlocuit ISO 1940-1:2003. Acesta definește clasele de calitate a echilibrării de la G 0,4 (giroscoape) până la G 4000 (arbori cotiți diesel marini lenți). Clase comune: G 6,3 pentru ventilatoare și pompe, G 2,5 pentru motoare electrice, G 1,0 pentru rotoare de turbocompresor, G 16 pentru utilaje agricole și concasoare. Clasa înmulțită cu viteza unghiulară oferă viteza maximă admisă a centrului de greutate în mm/s - de acolo se calculează masa reziduală admisă la raza de corecție.
Instrumentul calculează unghiul de corecție față de poziția greutății de probă. Marcați locul unde ați plasat greutatea de probă - aceasta este referința de 0°. Apoi măsurați unghiul indicat în direcția de rotație a rotorului din acel punct de referință. Greutatea de corecție se deplasează în poziția rezultată. Dacă instrumentul spune să îndepărtați greutatea, plasați-o la 180° opus. Folosiți un raportor sau împărțiți circumferința în segmente marcate înainte de a începe.
Da — aceasta se numește echilibrare pe teren sau echilibrare in situ. Montați senzori de vibrații pe carcasele rulmenților, atașați o referință tahometru și rulați mașina la viteza de funcționare. Un instrument portabil precum Balanset-1A vă ghidează prin secvența de greutăți de probă și calculează corecțiile. Echilibrarea pe teren economisește ore întregi de dezasamblare, elimină erorile de aliniere cauzate de reinstalare și echilibrează rotorul în condiții reale de funcționare — inclusiv efectul cuplajului, creșterea termică și rigiditatea reală a rulmentului.

Echipamente pentru echilibrarea pe teren

The Balanset-1A este un instrument portabil cu două canale care gestionează echilibrarea dinamică pe un singur plan și pe două planuri, plus analiza vibrațiilor (viteză generală, spectre, formă de undă). Se livrează ca un kit complet:

  • 2× senzori de vibrații piezoelectrici cu suporturi magnetice
  • Tahometru laser (senzor RPM fără contact) cu bandă reflectorizantă
  • Unitate de măsură USB (se conectează la orice laptop cu Windows)
  • Software: asistent de echilibrare, vibrametru, analizor de spectru
  • Geantă de transport cu toate cablurile și accesoriile

Interval RPM: 300–100.000. Interval vibrații: 0,5–80 mm/s RMS. Precizie fază: ±1°. Software-ul include divizarea greutății, rulări de ajustare, verificare toleranță și generare de rapoarte. Kitul complet cântărește 3,5 kg.

Balanset-1A — Echilibrator portabil și analizor de vibrații
Două canale. Două plane. Un instrument pentru echilibrarea pe teren, măsurarea vibrațiilor și verificarea toleranței ISO.
€1,975
Comandă acum Întreabă prin WhatsApp
Balanset-1A, aparat portabil de echilibrare și analizor de vibrații — kit complet cu senzori, tahometru și geantă de transport
NS
Nikolai Shelkovenko
Director general și inginer de teren · Vibromera
Peste 13 ani de experiență în diagnosticarea vibrațiilor și echilibrarea pe teren. Am echilibrat personal peste 2.000 de rotoare pentru tocătoare, ventilatoare, concasoare, centrifuge și combine de recoltat în peste 20 de țări.
← Înapoi la baza de cunoștințe
Categorii: ExempluCrashersRotoareMulchersrotoare
Etichete:

0 Comentarii

Lasă un răspuns

Loc rezervat pentru avatar
WhatsApp