Vyvažovanie rotorov na sústruhoch: Nákladovo efektívne riešenie na zlepšenie kvality výrobkov
In modern manufacturing, where product quality is of utmost importance, vyvažovanie rotora becomes an essential part of the technological process. However, purchasing specialized balancing equipment can be costly for small and medium-sized enterprises. In this article, we explore the possibility of using lathes for rotor balancing, which can significantly reduce equipment costs and improve production efficiency.
Sústruh ako nástroj na vyvažovanie
Sústruh možno vďaka jeho konštrukcii a funkčnosti úspešne použiť na vyvažovanie rotorov rôznych typov a veľkostí. Hlavnou výhodou tohto prístupu je úspora nákladov, pretože nie je potrebné kupovať drahé špecializované zariadenie. Okrem toho použitie sústruhu umožňuje vykonávať vyvažovanie priamo počas výrobného procesu rotora, čím sa skracuje čas výroby a zlepšuje kvalita výrobku. Je dôležité poznamenať, že na efektívne vyvažovanie by mala byť hmotnosť rotora porovnateľná s hmotnosťou vretena sústruhu.
Príprava na vyvažovanie
Pred začatím procesu vyvažovania je potrebné vykonať niekoľko prípravných krokov:
- Výber vhodného sústruhu: Sústruh by mal mať dostatočnú tuhosť a presnosť, aby sa zabezpečilo spoľahlivé upevnenie rotora a presné meranie vibrácií.
- Inštalácia meracieho systému: To measure rotor vibrácie on the lathe, a portable balancer such as the Balanset-1A can be used. It includes vibration sensors, a tachometer, and software for data analysis and corrective mass calculation.
- Vyváženie vretena: Dôležitým krokom prípravy je vyváženie samotného vretena sústruhu. Je to potrebné na odstránenie vplyvu jeho vlastnej nevyváženosti na výsledky merania.
In this article, I will detail our experience and methodology in dynamically balancing rubberized shafts on a lathe machine – a solution that, admittedly, I was initially skeptical of due to the inherent rigidity and substantial weight of such machinery. Surprisingly, the operation was seamlessly executed, achieving an precision level of g 6.3 as per ISO 1940 standards.
Teoretické vyvažovanie rotorov na sústruhu
Proces vyvažovania rotora na sústruhu zahŕňa tieto kroky:
Zabezpečenie rotora
Rotor je bezpečne upevnený v skľučovadle sústruhu alebo na centrách, aby sa zabezpečila stabilita počas procesu vyvažovania.
Inštalácia snímačov
Vibration sensors are installed on the bearing supports or the lathe body, and a tachometer is aimed at a reflexná páska attached to the rotor.
Meranie počiatočných vibrácií
Počiatočná úroveň vibrácií rotora sa meria pri jeho prevádzkových otáčkach.
Inštalácia skúšobného závažia
A test weight of known mass is installed on the rotor, and the vibration is measured again.
Výpočet korekčných hmotností
Softvér Balanset-1A analyzuje výsledky merania a vypočíta potrebné korekčné hmoty a uhly ich umiestnenia.
Korekcia hmotnosti rotora
V závislosti od konštrukcie rotora a možností sústruhu možno korekciu hmotnosti vykonať vŕtaním, frézovaním, zváraním alebo inými metódami.
Vyvažovacie overovanie
Po vykonaní korekcií sa vykoná kontrolné meranie vibrácií. Tento postup sa v prípade potreby opakuje, kým sa nedosiahne požadovaná úroveň vyváženia.
Účtovanie excentricity
After balancing, it is important to account for výstrednosť by rotating the rotor in the fixture by 180 degrees and repeating the measurement. The Balanset-1A software includes a special function for eccentricity compensation.
Proces dynamického vyvažovania v praxi:
- Frekvencia otáčania: Pracovná rýchlosť otáčania týchto hriadeľov sa zvyčajne pohybuje v rozmedzí 300 až 500 otáčok za minútu (ot/min). V tomto konkrétnom prípade sme vyvažovanie vykonali pri 550 otáčkach za minútu.
- Nastavenie: Pogumovaný hriadeľ bol namontovaný na sústruh a následne boli strategicky umiestnené snímače, ako je znázornené na priložených fotografiách.
Dynamické vyvažovanie pogumovaných hriadeľov na mieste pomocou sústruhu
Dynamické vyvažovanie pogumovaných hriadeľov
-
- Počiatočné údaje o vibráciách: Before balancing, the počiatočný vibration readings stood at 9 mm/sec and 17 mm/sec.
- Skúšobná hmotnosť: A trial weight of 340 grams was welded. This was sufficient to alter the vibration and fáza readings by roughly 10%.
- Vyvažovacie úpravy: Post the trial runs with the test weight, our Balanset-1A instrument indicated the need for the addition of 3100 grams on one side of the shaft and 4300 grams on the other, corresponding to corrections in dve roviny. After these adjustments, vibration levels decreased to 2 mm/sec and 4 mm/sec.
Dynamické vyvažovanie pogumovaných hriadeľov na mieste pomocou sústruhu
Dynamické vyvažovanie pogumovaných hriadeľov na mieste pomocou sústruhu
- Dolaďovanie: Na ďalšiu optimalizáciu výsledkov sme pridali závažia s hmotnosťou 400 gramov a 700 gramov. Následne sa vykonalo ďalšie kolo dolaďovania pridaním 200 gramov a 400 gramov. Kvôli priestorovým obmedzeniam boli závažia zvárané na seba. Nakoniec boli tieto dočasné závažia nahradené presne vyrezanými, estetickými protizávažiami vyrobenými špeciálne pre tento hriadeľ. Konečné hodnoty vibrácií dosiahli pôsobivú hodnotu 0,1 mm/s v oboch rovinách.
Dynamické vyvažovanie pogumovaných hriadeľov na mieste pomocou sústruhu
Dynamické vyvažovanie pogumovaných hriadeľov na mieste pomocou sústruhu
Dynamické vyvažovanie pogumovaných hriadeľov na mieste pomocou sústruhu
Výhody vyvažovania rotorov na sústruhoch
Nákladová efektívnosť
Použitím sústruhu na vyvažovanie sa vyhnete nákladom na nákup špecializovaného vyvažovacieho zariadenia.
Pohodlie
Vyvažovanie sa môže vykonávať priamo počas výrobného procesu rotora, čím sa skracuje čas výroby.
Vysoká kvalita
Moderné prenosné vyvažovačky, ako napríklad Balanset-1A, poskytujú vysokú presnosť vyvažovania, čo umožňuje nízku úroveň vibrácií a lepšiu kvalitu výrobkov.
Záver
Vyvažovanie rotorov na sústruhoch je efektívne a ekonomické riešenie pre podniky, ktoré sa snažia zlepšiť kvalitu výrobkov a znížiť výrobné náklady. Použitie prenosných vyvažovacích zariadení, ako je Balanset-1A, umožňuje jednoduchý a dostupný proces aj pre malé dielne.
Dôležité upozornenia
- Na efektívne vyváženie by mala byť hmotnosť rotora porovnateľná s hmotnosťou vretena sústruhu.
- Pred vyvážením rotora sa musí vyvážiť samotné vreteno sústruhu, aby sa eliminoval vplyv jeho vlastnej nevyváženosti na výsledky merania.
- To achieve the best results, it is recommended to use high-quality measuring instruments and strictly follow the balancing procedure. You can estimate the permissible zostatková nevyváženosť for your rotor with our residual unbalance calculator (ISO 1940).
Vyvažovanie rotorov na sústruhoch je krok smerom k budúcnosti vašej výroby, ktorý sa vám oplatí vďaka lepšej kvalite výrobkov, nižším nákladom a zvýšenej konkurencieschopnosti vášho podniku.
0 Comments