Explicația echilibrării dinamice (echilibrarea pe două planuri)

Definiție: Ce este echilibrarea dinamică?

Echilibrarea dinamică este o procedură de corectare a dezechilibrului unui rotor prin efectuarea de corecții de masă într-un minim de două avioane separate de-a lungul lungimii sale. Este cea mai cuprinzătoare formă de echilibrare, deoarece rezolvă simultan ambele tipuri de dezechilibru: dezechilibru static (sau de forță) și dezechilibrul cupluluiUn rotor care a fost echilibrat dinamic nu va avea tendința de a vibra sau de a se „clatina” nici din cauza unei poziții grele, nici a unei mișcări de balansare atunci când se rotește.

Dezechilibru static vs. dinamic: diferența cheie

Pentru a înțelege echilibrarea dinamică, este esențial să distingem între cele două forme de dezechilibru:

• Dezechilibru static: Aceasta este o condiție în care centrul de masă al rotorului este decalat față de axa sa de rotație. Se comportă ca un singur punct greu. Acest lucru poate fi corectat cu o singură greutate într-un singur plan și poate fi detectat chiar și cu rotorul în repaus (static).
• Dezechilibrul cuplului: Acest lucru se întâmplă atunci când un rotor are două puncte grele egale la capete opuse, poziționate la 180° distanță. Această condiție este echilibrată static (nu se va rostogoli într-un punct greu atunci când este în repaus), dar când se rotește, cele două puncte grele creează o forță de rotație, sau un „cuplu”, care face ca rotorul să se balanseze cap la cap. Dezechilibrul cuplului poate fi detectat *doar* atunci când rotorul se rotește și poate fi *doar* corectat prin plasarea greutăților în două plane diferite pentru a crea un cuplu opus.

Dezechilibru dinamic, cea mai frecventă condiție în mașinile din lumea reală, este o combinație atât a dezechilibrului static, cât și a celui de cuplu. Prin urmare, corectarea acesteia necesită ajustări în cel puțin două plane, ceea ce reprezintă esența echilibrării dinamice.

Când este necesară echilibrarea dinamică?

În timp ce echilibrarea într-un singur plan (statică) este suficientă pentru obiecte înguste, în formă de disc, echilibrarea dinamică este esențială pentru majoritatea rotoarelor industriale, în special atunci când:

• Lungimea rotorului este semnificativă în comparație cu diametrul său. O regulă generală este că, dacă lungimea este mai mare de jumătate din diametru, este necesară echilibrarea dinamică.
• Rotorul funcționează la viteze mari. Efectele dezechilibrului cuplului devin mult mai severe pe măsură ce viteza de rotație crește.
• Masa este distribuită neuniform pe lungimea rotorului. Componente precum rotoarele pompelor multietajate sau armăturile lungi ale motoarelor necesită corecție pe două planuri.
• Este necesară o precizie ridicată. Pentru a îndeplini gradele stricte de calitate a echilibrării (de exemplu, G2.5 sau mai mare), echilibrarea dinamică este aproape întotdeauna necesară.

Exemple de rotoare care necesită întotdeauna echilibrare dinamică includ armăturile motoarelor, ventilatoarele industriale, turbinele, compresoarele, arborii lungi și arborii cotiți.

Procedura de echilibrare pe două planuri

Echilibrarea dinamică se efectuează pe o mașină de echilibrat sau pe teren folosind un analizor portabil de vibrații. Procesul, care utilizează de obicei metoda coeficientului de influență, implică:

1. Execuție inițială: Măsurați vibrația inițială (amplitudinea și faza) în ambele locații ale rulmenților.
2. Prima încercare: Adăugați o greutate de probă cunoscută la primul plan de corecție (Planul 1) și măsurați noul răspuns la vibrații la ambii rulmenți.
3. A doua încercare: Îndepărtați prima greutate de probă și adăugați o nouă greutate de probă în al doilea plan de corecție (Planul 2). Măsurați din nou răspunsul la vibrații la ambii rulmenți.
4. Calcul: Din aceste trei rulări, instrumentul de echilibrare calculează patru „coeficienți de influență”. Acești coeficienți caracterizează modul în care o greutate din Planul 1 afectează vibrațiile la ambele rulmenți și modul în care o greutate din Planul 2 afectează vibrațiile la ambele rulmenți. Folosind aceste informații, instrumentul rezolvă un set de ecuații simultane pentru a determina dimensiunea și locația precisă a greutăților de corecție necesare pentru ambele planuri pentru a elimina dezechilibrul inițial.
5. Corecție și verificare: Greutățile de probă sunt îndepărtate, greutățile corectoare permanente calculate sunt instalate în ambele plane și se efectuează o rundă finală pentru a confirma că vibrațiile au fost reduse în limitele toleranței specificate.

← Înapoi la indexul principal