Înțelegerea echilibrării statice (echilibrare pe un singur plan)

Definiție: Ce este echilibrarea statică?

Echilibrare statică este cea mai simplă formă de echilibrare a rotorului. Este un proces care corectează dezechilibru static, o condiție în care centrul de masă al unui rotor este decalat față de axa sa de rotație, creând un singur „punct greu”. Acest tip de echilibrare poate fi, în teorie, efectuat cu rotorul în repaus (static). Dacă un rotor cu dezechilibru static pur ar fi plasat pe o suprafață fără frecare (cum ar fi muchiile de cuțit), acesta s-ar roti până când punctul greu s-ar așeza în punctul cel mai de jos datorită gravitației.

Echilibrarea statică implică efectuarea unei corecții într-un un singur plan pentru a contracara acest punct greu. Corecția constă într-o singură greutate plasată la 180° opus punctului greu pentru a aduce centrul de masă înapoi în centrul de rotație.

Dezechilibru static vs. dezechilibru dinamic

Dezechilibrul static este cunoscut și sub denumirea de „dezechilibru de forță”, deoarece creează o forță centrifugă care acționează radial spre exterior față de centrul de rotație. Cu toate acestea, nu creează nicio mișcare de „cuplu” sau de balansare. Aceasta este în contrast cu dezechilibru dinamic, care este o combinație atât a forței, cât și a dezechilibrului de cuplu și necesită corecții în cel puțin două plane pentru a fi complet rezolvată. Un rotor poate fi perfect echilibrat static, dar poate avea totuși un dezechilibru semnificativ de cuplu care îl va face să vibreze puternic atunci când se rotește.

Când este suficientă echilibrarea statică?

Echilibrarea statică este o metodă adecvată și suficientă doar pentru o anumită clasă de rotoare. În general, este rezervată componentelor foarte înguste sau în formă de disc, unde lungimea axială este foarte mică în comparație cu diametrul. Pentru aceste tipuri de rotoare, este puțin probabil să existe un dezechilibru semnificativ al cuplului.

Exemple comune de rotoare în care echilibrarea statică pe un singur plan este adesea suficientă includ:

• Discuri abrazive
• Jante și anvelope auto
• Roți simple, înguste pentru ventilator sau suflantă
• Volante
• Scripete și scripeți

Pentru orice rotor care are o lungime semnificativă (de exemplu, armătura unui motor, o pompă multietajată sau un arbore lung), echilibrarea statică singură este inadecvată și echilibrare dinamică este necesară.

Metode de echilibrare statică

1. Echilibrarea pe muchie de cuțit

Aceasta este metoda clasică, fără rotație. Rotorul este plasat pe o pereche de muchii de cuțit paralele, plane și cu frecare redusă. Rotorul se va roti până când punctul său cel mai greu este în partea de jos. Apoi, o greutate temporară este adăugată în partea de sus (180° opus) până când rotorul rămâne în orice poziție în care este plasat, fără a se rostogoli. Această greutate devine apoi permanentă.

2. Mașină de echilibrare verticală

Echilibrarea statică modernă se realizează adesea pe o mașină de echilibrat verticală. Rotorul (ca o volantă sau o anvelopă) este plasat pe o placă orizontală susținută de senzori de forță. Mașina rotește rotorul la viteză mică, iar senzorii măsoară direcția și magnitudinea forței de dezechilibru, afișând corecția necesară pe un ecran.

3. Echilibrarea câmpului pe un singur plan

Echilibrarea statică poate fi efectuată și pe teren, pe o mașină asamblată, folosind un analizor de vibrații portabil. Aceasta este o versiune pe un singur plan a metodei coeficientului de influență. Se ia o citire a vibrațiilor, se adaugă o greutate de probă, se ia o a doua citire, iar instrumentul calculează greutatea unică de corecție necesară și unghiul acesteia.

Limitări

Principala limitare a echilibrării statice este incapacitatea sa de a detecta sau corecta dezechilibrul cuplului. Aplicarea unei echilibrări statice la un rotor care are de fapt un dezechilibru dinamic poate uneori agrava vibrațiile prin corectarea componentei forței, dar ignorând sau exacerbând componenta cuplului. Din acest motiv, pentru majoritatea utilajelor industriale, echilibrarea dinamică pe două planuri este practica standard și obligatorie.

← Înapoi la indexul principal