Pokyny na dynamické vyvažovanie hriadeľa

Vydal Nikolaj Šelkovenko na

Návod na dynamické vyvažovanie hriadeľa – ISO 21940 | Vibromera
Vyvažovanie poľa · Kompletný sprievodca

Pokyny na dynamické vyváženie hriadeľa: Statické vs. dynamické, Poľný postup a triedy ISO 21940

Všetko, čo terénny technik potrebuje na vyváženie rotorov na mieste – od fyziky nevyváženosti až po konečné overenie. Sedemkrokový postup, vzorce pre skúšobnú hmotnosť, meranie korekčného uhla a tabuľky tolerancií ISO. Testované na viac ako 2 000 rotoroch ventilátorov, mulčovačov, drvičov a hriadeľov.

✎ Nikolaj Šelkovenko Aktualizované: február 2026 ~18 minút čítania

Čo je dynamické vyvažovanie?

Definícia

Dynamické vyvažovanie je proces merania a korekcie nerovnomerného rozloženia hmotnosti rotujúceho telesa (rotora) počas jeho otáčania prevádzkovou rýchlosťou. Na rozdiel od statického vyvažovania, ktoré koriguje posun hmotnosti v jednej rovine, dynamické vyvažovanie rieši nerovnováhu v dve alebo viac rovín súčasne, čím sa eliminuje odstredivá sila aj kývavý pár, ktoré spôsobujú vibrácie ložiska.

Každá rotujúca časť – od rotora mulčovača s hmotnosťou 200 kg až po vreteno zubnej vŕtačky s hmotnosťou 5 g – má určitú zvyškovú nevyváženosť. Výrobné tolerancie, nekonzistentnosť materiálu, korózia a nahromadené usadeniny posúvajú ťažisko od geometrickej osi otáčania. Výsledkom je odstredivá sila, ktorá rastie s druhou mocninou otáčok: dvojnásobok otáčok za minútu a sila sa štvornásobne zvýši.

Rotor otáčajúci sa rýchlosťou 3 000 ot./min. s nevyváženosťou iba 10 g v polomere 150 mm generuje rotačnú silu približne 150 N – čo stačí na zničenie ložísk v priebehu niekoľkých týždňov. Dynamické vyváženie znižuje túto silu na úroveň stanovenú medzinárodnými normami (ISO 21940‑11, predtým ISO 1940), čím sa predlžuje životnosť ložísk z mesiacov na roky a skracujú sa prestoje súvisiace s vibráciami.

Poznámka poľného inžiniera
Počas 13 rokov práce v teréne bola nevyváženosť hlavnou príčinou približne 40% sťažností na vibrácie, ktoré vyšetrujem. Je to tiež najjednoduchšia porucha, ktorú je možné opraviť na mieste – vyškolený technik so správnym nástrojom to zvládne za 30 – 45 minút bez demontáže rotora.

Statická vs. dynamická rovnováha

Jedna rovina
Rotor v statickej nerovnováhe – ťažký bod sa otáča smerom nadol
Statická rovnováha

Ťažisko rotora je posunuté od osi otáčania v jedno lietadlo. Keď sa umiestni na podpery s ostrou hranou, ťažšia strana sa skotúľa nadol – to zistíte aj bez otáčania.

Oprava: pridajte alebo odoberte hmotu v jednej uhlovej polohe oproti ťažkému bodu. Stačí jedna korekčná rovina.

Platí pre: úzke kotúčové časti s priemerom > 7 × šírka – zotrvačníky, brúsne kotúče, jednokotúčové obežné kolesá, pílové listy, brzdové kotúče.

Dve lietadlá
Dlhý rotor v dynamickej nerovnováhe – dva hmotnostné posuny v rôznych rovinách
Dynamická rovnováha

Dva (alebo viac) hmotnostných posunov sú umiestnené rôzne lietadlá pozdĺž dĺžky rotora. Môžu sa navzájom staticky rušiť – rotor stojí nehybne na ostrých hranách – ale vytvárajú hojdací pár pri otáčaní. Túto dvojicu nemožno zistiť ani opraviť bez otáčania.

Oprava: dve kompenzačné závažia v dvoch samostatných rovinách. Prístroj vypočíta hmotnosť a uhol pre každú rovinu z matice koeficientov vplyvu.

Platí pre: predĺžené rotory – hriadele, ventilátory so širokými obežnými kolesami, rotory mulčovačov, valce, obežné kolesá viacstupňových čerpadiel, turbíny.

Kľúčový rozdiel: Staticky vyvážený rotor môže mať stále vážnu dynamickú nerovnováhu. Sily v jednej rovine pôsobia presne proti silám v druhej rovine, takže rotor sa neotáča na podperách – ale v momente, keď sa roztočí, táto dvojica vytvorí v ložiskách prudké vibrácie. Dynamické vyváženie v dvoch rovinách zachytáva to, čo statické metódy prehliadajú.

Štyri typy nerovnováhy

Norma ISO 21940‑11 rozlišuje štyri základné vzorce nevyváženosti. Pochopenie toho, ktorý z nich dominuje, pomáha pri výbere správnej stratégie vyvažovania.

Statická stránka
Jedna ťažká škvrna. Ťažisko posunuté rovnobežne s osou otáčania. Detekovateľné v pokoji. Korekcia v jednej rovine.
Pár
Dve rovnaké hmotnosti vzdialené od seba o 180° v rôznych rovinách. Výsledná sila = 0, ale vytvára krútiaci moment (dvojnásobok sily). V pokoji neviditeľné.
Kvázistatický
Kombinácia statického + páru, kde hlavná os zotrvačnosti pretína os otáčania v inom bode ako je ťažisko.
Dynamické
Všeobecný prípad: hlavná os zotrvačnosti sa nepretína s osou otáčania ani s ňou nie je rovnobežná. Najbežnejší vzorec v reálnom svete. Vyžaduje sa korekcia v dvoch rovinách.

V praxi má takmer každý rotor, s ktorým sa v teréne stretnete, dynamickú nevyváženosť – kombináciu sily a zložiek väzby. Preto je dvojrovinné vyváženie štandardným postupom pre akýkoľvek rotor, ktorý nie je tenký disk.

Kedy použiť vyváženie v jednej rovine a kedy v dvoch rovinách

Rozhodujúcim faktorom je rotor geometrický pomer L/D (axiálna dĺžka k vonkajšiemu priemeru) v kombinácii s jeho prevádzkovou rýchlosťou.

Kritérium Jednorovinný (1 senzor) Dvojrovinný (2 senzory)
Pomer L/D L/D < 0,14 (priemer > 7× šírka) L/D ≥ 0,14
Typické časti Brúsny kotúč, zotrvačník, jednokotúčové obežné koleso, kladka, brzdový kotúč, pílový list Rotor ventilátora, mulčovač, hriadeľ, valec, viacstupňové čerpadlo, turbína, drvič
Opravené typy nevyváženosti Iba statické (sila) Statický + pár + dynamický (sila + moment)
Korekčné roviny 1 2
Meracie cykly 2 (počiatočné + 1 pokus) 3 (počiatočné + 2 pokusy, jeden na rovinu)
Čas na mieste 15–20 minút 30–45 minút
Pravidlo
Ak sú korekčné roviny od seba vzdialené menej ako ⅓ rozpätia ložiska rotora, krížové prepojenie medzi rovinami je malé a vyváženie v jednej rovine môže fungovať aj pre L/D > 0,14. Ak však máte dvojkanálový prístroj, vždy používajte dve roviny – trvá to len 10 minút navyše a zachytí to nevyváženosť páru, ktorú jedna rovina prehliadne.

Triedy kvality vyváženia podľa normy ISO 21940‑11

Norma ISO 21940‑11 (nástupkyňa normy ISO 1940‑1) priraďuje každej triede rotačných strojov stupeň kvality vyváženia G, definovaná ako maximálna povolená rýchlosť ťažiska rotora v mm/s. Prípustná zvyšková špecifická nevyváženosť eza (v g·mm/kg) sa odvodzuje od stupňa a prevádzkovej rýchlosti:

Prípustná špecifická nevyváženosť
eza = G × 1 000 / ω = G × 1 000 / (2π × RPM / 60)
eza — prípustná zostatková špecifická nevyváženosť, g·mm/kg
G — stupeň kvality vyváženia (napr. 6,3 znamená 6,3 mm/s)
ω — uhlová rýchlosť, rad/s
RPM — prevádzková rýchlosť, ot./min
Trieda e·ω, mm/s Typy strojov
G 0.4 0.4 Gyroskopy, vretená presných brúsok
G 1.0 1.0 Turbodúchadlá, plynové turbíny, malé elektrické kotvy so špeciálnymi požiadavkami
G 2.5 2.5 Elektromotory, generátory, stredné/veľké turbíny, čerpadlá so špeciálnymi požiadavkami
G 6.3 6.3 Ventilátory, čerpadlá, procesné stroje, zotrvačníky, odstredivky, všeobecné priemyselné stroje
G 16 16 Poľnohospodárske stroje, drviče, hnacie hriadele (kardanové), časti drviacich strojov
G 40 40 Kolesá osobných automobilov, zostavy kľukových hriadeľov (sériová výroba)
G 100 100 Zostavy kľukových hriadeľov veľkých pomalých lodných vznetových motorov

Pracovaný príklad: Rotor ventilátora

Rotor odstredivého ventilátora váži 80 kg, pracuje pri 1 450 otáčkach za minútu a korekčný polomer je 250 mm. Požadovaný stupeň: G 6,3.

Výpočet
eza = 6,3 × 1000 / (2π × 1450 / 60) = 6300 / 151,8 ≈ 41,5 g·mm/kg
Celková prípustná nevyváženosť = 41,5 × 80 = 3 320 g·mm
Pri korekčnom polomere 250 mm: maximálna zvyšková hmotnosť = 3320 / 250 = 13,3 g na lietadlo
To znamená, že každá korekčná rovina si môže udržať maximálne 13,3 g nevyváženosti – čo je zhruba hmotnosť troch podložiek M6.

Súvisiace normy: ISO 21940‑11 (tuhé rotory), ISO 21940‑12 (flexibilné rotory), ISO 10816‑3 (limity intenzity vibrácií), ISO 1940 (starší predchodca).

Sedemkrokový postup vyvažovania poľa

Toto je metóda koeficientov vplyvu pre vyvažovanie poľa v dvoch rovinách, aplikovaná pomocou prenosného prístroja, ako je napríklad Balanset‑1A. Rovnaká logika funguje s akýmkoľvek dvojkanálovým vyvažovacím analyzátorom.

1
Príprava rotora a montáž senzorov
Očistite ložiskové telesá od nečistôt a mastnoty – snímače musia byť v jednej rovine s kovovým povrchom. Namontujte snímač vibrácií 1 na ložiskové teleso najbližšie k Lietadlo 1 (zvyčajne na strane pohonu). Namontujte snímač 2 blízko Lietadlo 2 (nepoháňacia strana). Na hriadeľ laserového tachometra pripevnite reflexnú pásku. Pripojte všetky káble k meracej jednotke.
2
Meranie počiatočných vibrácií (beh 0)
Spustite rotor a uveďte ho do stabilnej prevádzkovej rýchlosti. Prístroj meria amplitúdu vibrácií (mm/s) a fázový uhol (°) súčasne na oboch senzoroch. Toto je základná línia — "ochorenie" rotora pred ošetrením. Zaznamenajte hodnoty a zastavte stroj.
Tip: Pred zaznamenávaním počkajte aspoň 10 – 15 sekúnd po stabilizácii otáčok. Tepelné prechody a prúdenie vzduchu sa ustália v prvých sekundách.
Počiatočné meranie vibrácií rotora – obrazovka Balanset-1A zobrazujúca základné hodnoty
3
Inštalácia skúšobného závažia v rovine 1 (beh 1)
Zastavte rotor. Pripojte skúšobná hmotnosť so známou hmotnosťou v ľubovoľnej uhlovej polohe v rovine 1. Túto polohu jasne označte – stane sa vašou 0° referenciou pre neskoršie meranie uhla. Reštartujte rotor a zaznamenajte vibrácie na oboch senzoroch. Prístroj teraz vie, ako sa mení vibračné pole rotora, keď sa v rovine 1 pridá hmotnosť.
Tip z praxe: Na rýchle upevnenie použite skrutku s podložkou pripevnenou k okraju rotora alebo hadicovú svorku s maticou. Skúšobné závažie by malo spôsobiť merateľnú zmenu vibrácií (zmena amplitúdy ≥30 % alebo fázový posun ≥30° na ktoromkoľvek zo senzorov).
⚖
Koľko by malo vážiť skúšobné závažie? Použite empirický vzorec: Mt = Mr × K / ( Rt × (N/100)²) kde Mr = hmotnosť rotora (g), K = koeficient tuhosti podpery (1–5, pre priemer použite 3), Rt = polomer inštalácie (cm), N = otáčky za minútu. Alebo použite naše online kalkulačka skúšobnej hmotnosti — zadajte parametre rotora a okamžite získajte odporúčanú hmotnosť.
Inštalácia kalibračného závažia na prvú korekčnú rovinu
4
Presunúť skúšobné závažie do roviny 2 (Beh 2)
Zastavte rotor. Odstráňte skúšobné závažie z roviny 1. Pripevnite rovnaké skúšobné závažie (alebo závažie s podobnou známou hmotnosťou) na ľubovoľné miesto v rovine 2. Označte tento druhý referenčný bod. Reštartujte a zaznamenajte vibrácie na oboch senzoroch. Prístroj má teraz kompletnú maticu koeficientov vplyvu – štyri komplexné koeficienty spájajúce nevyváženosť v ktorejkoľvek rovine s vibráciami na ktoromkoľvek senzore.
Tip: Ak v rovine 2 použijete inú hmotnosť skúšobného závažia, zadajte do softvéru správnu hodnotu – matematické výpočty sa automaticky upravia.
Presunutie skúšobného závažia do druhej korekčnej roviny pre druhý skúšobný cyklus
5
Výpočet korekčných závaží
Prístroj rieši rovnice koeficientov vplyvu a zobrazuje: hmotnosť (g) a uhol (°) pre rovinu 1 a hmotnosť (g) a uhol (°) pre rovinu 2. Uhol sa meria od polohy skúšobného závažia v smere otáčania rotora. Ak softvér indikuje "odstrániť", znamená to, že korekčné závažie by sa malo posunúť o 180° oproti indikovanej polohe "pridať".
6
Inštalácia korekčných závaží
Odstráňte skúšobné závažie z roviny 2. Vyrobte alebo vyberte korekčné závažia zodpovedajúce vypočítaným hmotnostiam. Zmerajte uhol od referenčnej značky skúšobného závažia v smere otáčania. Korekčné závažia pevne pripevnite – zvarením, hadicovými svorkami, závažiami s nastavovacími skrutkami alebo skrutkami v závislosti od typu stroja a rýchlosti.
Tip: Ak nemôžete umiestniť závažie pod presným uhlom (napr. sú k dispozícii iba otvory pre skrutky), použite funkciu rozdelenia závažia – prístroj rozloží korekčný vektor na dve zložky v najbližších dostupných polohách.
Diagram znázorňujúci meranie uhla korekčného závažia – od polohy skúšobného závažia v smere otáčania
7
Overenie zostatku (kontrola)
Reštartujte rotor a zaznamenajte konečné vibrácie. Porovnajte ich s počiatočnou základnou hodnotou a s toleranciou ISO 21940‑11 pre vašu triedu stroja. Ak sú vibrácie v rámci špecifikácie, ste hotoví. Ak nie, prístroj môže vykonať obrábanie — používa existujúce koeficienty vplyvu na výpočet malej dodatočnej korekcie bez nových skúšobných váh.
Tip: Jeden beh na úpravu zvyčajne stačí. Ak potrebujete viac ako dva behy na úpravu, niečo sa medzi behmi zmenilo – skontrolujte uvoľnenie hmotnosti, tepelný rast alebo zmeny rýchlosti.
Záverečný overovací beh ukazuje výrazne znížené úrovne vibrácií po vyvážení
Všetkých sedem krokov — jeden nástroj
Balanset‑1A vás prevedie celým postupom v dvoch rovinách na obrazovke. Súčasťou balenia sú dva akcelerometre, laserový tachometer, softvér pre Windows a prenosné puzdro.
€1,975
Zobraziť Balanset‑1A WhatsApp

Výpočet skúšobnej hmotnosti

Skúšobné závažie musí byť dostatočne ťažké, aby spôsobilo citeľnú zmenu vibrácií, ale zároveň dostatočne ľahké, aby nepreťažilo ložiská alebo nevytvorilo nebezpečný stav. Štandardný empirický vzorec zohľadňuje hmotnosť rotora, korekčný polomer, prevádzkovú rýchlosť a tuhosť podpery:

Vzorec pre skúšobnú hmotnosť
Mt = Mr × K / (Rt × (N / 100)²)
Mt — hmotnosť skúšobnej hmotnosti, gramy
Mr — hmotnosť rotora, gramy
K — koeficient tuhosti podpier (1 = mäkké podpery, 3 = priemer, 5 = pevný základ)
Rt — polomer inštalácie skúšobného závažia, cm
N — prevádzková rýchlosť, otáčky za minútu

Nechcete robiť výpočty ručne? Použite naše online kalkulačka hmotnosti na skúšku ↗ — zadajte parametre rotora, typ podpery a úroveň vibrácií a okamžite získajte odporúčanú hmotnosť.

Vypracované príklady (K = 3, priemerná tuhosť)

Stroj Hmotnosť rotora RPM Polomer Skúšobná hmotnosť (K = 3)
Rotor mulčovača 120 kg 2,200 30 cm 360 000 / (30 × 484) ≈ 25 g
Priemyselný ventilátor 80 kg 1,450 40 cm 240 000 / (40 × 210,25) ≈ 29 g
Odstredivkový bubon 45 kg 3,000 15 cm 135 000 / (15 × 900) = 10 g
Hriadeľ drviča 250 kg 900 25 cm 750 000 / (25 × 81) ≈ 370 g
Praktický tip: overte si odpoveď
Vzorec udáva minimálnu skúšobnú hmotnosť, ktorá by mala vyvolať merateľnú odozvu. Po skúšobnej prevádzke skontrolujte, či sa fáza posunula aspoň o 20 – 30° a amplitúda sa zmenila o 20 – 301 TP3T. Ak je odozva príliš malá, zdvojnásobte alebo strojnásobte skúšobnú hmotnosť a postup zopakujte. Pri veľmi nízkych otáčkach (< 500) môže vzorec poskytnúť neprakticky veľké hodnoty – v takom prípade použite ako východiskový bod 101 TP3T hmotnosti rotora delenej korekčným polomerom.

Meranie korekčného uhla

Vyvažovací prístroj vydáva dve čísla na rovinu: omša (aká je hmotnosť) a uhol (kam ho umiestniť). Uhol sa vždy vzťahuje na polohu skúšobného závažia.

Softvér Balanset-1A — okno s výsledkami vyváženia v dvoch rovinách zobrazujúce hmotnosť a uhol korekčného závažia na polárnom diagrame
Obrazovka s výsledkami Balanset‑1A: softvér vypočíta korekčnú hmotnosť a uhol pre každú rovinu a zobrazí vektory na polárnom grafe. Červené vektory znázorňujú požadovanú korekciu; zelené znázorňujú zvyškové vibrácie po ladení.

Ako merať uhol

Polárny graf znázorňujúci uhol korekčného závažia vzhľadom na polohu skúšobného závažia
  • Referenčný bod (0°): uhlovú polohu, kam ste umiestnili skúšobné závažie. Pred skúšobnou prevádzkou si ho jasne označte na rotore.
  • Smer merania: vždy v smere otáčania rotora.
  • Čítanie uhla: Prístroj zobrazuje uhol f₁ pre rovinu 1 a f₂ pre rovinu 2. Od značky skúšobného závažia odpočítajte toľko stupňov v smere otáčania – tam sa umiestni korekčné závažie.
  • Ak odstraňujete hmotu: umiestnite korekciu o 180° oproti vyznačenej polohe "pridať".

Rozdelenie hmotnosti na pevné pozície

Polárny graf zobrazujúci hmotnosť rozdelenú do dvoch pevných polôh otvoru pre skrutky

Ak má rotor predvŕtané otvory alebo pevné montážne polohy (napr. skrutky lopatiek ventilátora), nemusí byť možné umiestniť závažie v presnom vypočítanom uhle. Balanset‑1A obsahuje funkcia rozdelenia hmotnosti: zadáte uhly dvoch najbližších dostupných polôh a softvér rozloží jeden korekčný vektor na dve menšie váhy v týchto pozíciách. Kombinovaný efekt sa zhoduje s pôvodným vektorom.

Korekčné roviny a umiestnenie senzorov

Diagram znázorňujúci korekčné roviny a meracie body senzora na rotore

Korekčná rovina je axiálna poloha na rotore, kde pridávate alebo uberáte hmotnosť. Snímač meria vibrácie na najbližšom ložisku. Niekoľko kľúčových pravidiel:

  • Snímač sa montuje na ložiskové teleso — čo najbližšie k osi ložiska, v radiálnom smere (prednostne horizontálne).
  • Rovina 1 zodpovedá senzoru 1, Rovina 2 k senzoru 2. Dodržujte konzistentné číslovanie, inak softvér vymení korekčné roviny.
  • Maximalizujte oddelenie rovín: Čím ďalej sú od seba dve korekčné roviny, tým lepšie je rozlíšenie páru. Minimálna praktická vzdialenosť je ⅓ rozpätia ložiska.
  • Vyberte si bezbariérové pozície: Korekčná rovina musí byť miestom, kde môžete fyzicky pripevniť závažia – hranu príruby, rozteč skrutiek, okraj alebo zvárací povrch.
Rotor mulčovača zobrazujúci korekčné roviny (modrá 1 a 2) a body inštalácie závažia (červená 1 a 2)

Na fotografii vyššie je rotor mulčovača pripravený na vyváženie v dvoch rovinách. Modré značky 1 a 2 označujú polohy snímačov na ložiskových telesách. Červené značky 1 a 2 znázorňujú korekčné roviny – v tomto prípade prírubové konce telesa rotora, na ktoré sa privaria závažia.

Konzlový (previslý) rotor

Konzlové rotory – obežné kolesá ventilátorov, zotrvačníky namontované mimo rozpätia ložísk, obežné kolesá čerpadiel – vyžadujú odlišné rozloženie snímačov a rovín. Obe korekčné roviny sú na tej istej strane ložísk a umiestnenie snímačov musí zohľadňovať nevyváženosť zosilňovača previslej hmoty.

Schéma zapojenia snímača a rozmiestnenia korekčnej roviny pre konzolový (previslý) rotor — dvojrovinné nastavenie Balanset-1A
Schéma zapojenia snímača pre konzolový rotor: obe korekčné roviny sú mimo dosahu ložiska.
Vyvažovanie konzolového rotora v teréne – polohy snímačov a korekčných rovin vyznačené na skutočnom zariadení
Príklad v teréne: konzolový rotor s vyznačenými polohami snímača a korekčnej roviny.

Aplikácie podľa typu stroja

Priemyselné ventilátory a dúchadlá
600 – 3 600 ot./min. · G 6,3 · Dvojrovinný
Najbežnejšia úloha vyvažovania v teréne. Odstredivé ventilátory, axiálne ventilátory, dúchadlá. Dávajte si pozor na usadzovanie prachu na lopatkách – časom to mení vyváženie. Po vyčistení alebo výmene lopatiek vykonajte vyváženie.
Rotory mulčovačov a cepových kosačiek
1 800 – 2 500 ot./min. · G 16 · Dvojrovinný
Ťažké rotory (80 – 200 kg) s vymeniteľnými cepmi. Nevyváženosť sa objaví po opotrebovaní alebo výmene cepu. Korekcia v dvoch rovinách na koncových prírubách rotora. Typické zlepšenie: 12 → 1 mm/s.
Drviče a kladivové mlyny
600 – 1 200 ot./min. · G 16 · Dvojrovinný
Extrémne ťažké rotory (200 – 1 000+ kg). Skúšobné závažia sú veľké (skrutky 5 – 15 kg). Nízke otáčky znamenajú veľkú prípustnú nevyváženosť – ale rázové zaťaženia a náklady na ložisko stále opodstatňujú vyváženie.
Centrifúgy
1 000 – 10 000 ot./min. · G 2,5 – 6,3 · Dvojrovinný
Košové alebo diskové odstredivky v potravinárskom, chemickom a farmaceutickom priemysle. Vysoká rýchlosť vyžaduje prísne tolerancie. Vyvažovanie na mieste zabraňuje zdĺhavej demontáži. Skontrolujte, či sa vo vnútri bubna nenahromadil produkt.
Elektromotory a generátory
750 – 3 600 ot./min. · G 2,5 · Dvojrovinný
Kotvy motora sú vyvážené z výroby, ale po oprave vinutia, výmene ložiska alebo výmene spojky je potrebné opätovné vyváženie. Pre dosiahnutie najlepších výsledkov vykonajte skúšku s pripojenou polovicou spojky.
Šnehy a rotory kombajnov
400 – 1 200 ot./min. · G 16 · Dvojrovinný
Dlhé závitovky a mlátiace rotory zachytávajú nerovnováhu pôdy a zvyškov plodín. Sezónne vyváženie pred zberom zabraňuje poruche ložísk na poli. Korekčné závažia privarené k ramenám.
Obežné kolesá čerpadiel
1 450 – 3 600 ot./min. · G 6,3 · Jednoduchý alebo dvojrovinný
Previsnuté obežné kolesá často potrebujú korekciu iba v jednej rovine, ak sú úzke. Pri viacstupňových čerpadlách sa každé obežné koleso pred montážou vyvažuje samostatne na tŕni.
Turbodúchadlá
30 000 – 300 000 ot./min. · G 1,0 · Dvojrovinný
Ultravysoká rýchlosť vyžaduje toleranciu G 1,0 alebo užšiu. Odoberanie materiálu brúsením – pri týchto rýchlostiach nie sú potrebné žiadne zvárané závažia. Vyžaduje si vysokofrekvenčné vibračné senzory.

Metódy upevnenia závažia

Metóda Príloha Najlepšie pre Limity
Zváranie Oceľové podložky alebo dosky privarené k okraju rotora Mulčovače, drviče, ťažké priemyselné rotory Permanentné. Nedá sa použiť na hliník alebo nehrdzavejúcu oceľ bez špeciálnej tyče.
Skrutky a matice Skrutky cez predvŕtané otvory s poistnými maticami Obežné kolesá ventilátorov, zotrvačníky, spojovacie príruby Vyžaduje existujúce otvory alebo nové vŕtanie
Hadicové svorky Hadicová svorka z nehrdzavejúcej ocele so závažím vloženou do hadice Hriadele, valce, valcové rotory v teréne Dočasné alebo čiastočne trvalé. Skontrolujte uťahovací moment.
Zacvakávacia skrutka Vopred vyrobené pripínacie závažia (ako napríklad závažia na pneumatiky) Lopatky ventilátora, tenké okraje, ľahké rotory Obmedzený rozsah hmotnosti. Môže prekĺzavať pri vysokých otáčkach.
Lepidlo (epoxidové) Závažie prilepené k povrchu Presné rotory, čisté prostredie Vyžaduje čistý a suchý povrch. Teplotný limit ~120 °C
Odstraňovanie materiálu Vŕtanie alebo brúsenie materiálu smerom od ťažkej strany Turbodúchadlá, vysokorýchlostné vretená, obežné kolesá Trvalé a presné, ale nezvratné. Použitie pri pridávaní hmotnosti nie je bezpečné.

Bežné chyby pri vyvažovaní poľa

# Chyba Dôsledok Oprava
1 Snímač namontovaný na ochranný kryt alebo kryt Rezonancia krytu skresľuje hodnoty amplitúdy a fázy → nesprávna korekcia Vždy montujte na kovový povrch ložiskového telesa
2 Skúšobná hmotnosť je príliš nízka Zmena fázy a amplitúdy je v rámci šumu → koeficienty vplyvu sú nespoľahlivé Zabezpečte zmenu amplitúdy ≥30% alebo fázový posun ≥30° na aspoň jednom senzore
3 Zmena rýchlosti medzi behmi Vibrácie pri 1× sa menia s otáčkami RPM² – dokonca aj zmena rýchlosti 5% poškodzuje dáta Pre presné sledovanie otáčok použite tachometer. Počkajte, kým sa rýchlosť stabilizuje.
4 Zabudnutie odstrániť skúšobné závažie Výpočet korekcie zahŕňa vplyv skúšobnej hmotnosti → výsledok je bezvýznamný Dodržiavajte prísny postup: pred inštaláciou korekčných závaží odstráňte skúšobné závažie.
5 Zámena roviny 1 a roviny 2 Korekčné závažia idú do nesprávnych rovin → vibrácie sa zvyšujú Jasne označte senzory a roviny. Senzor 1 → Rovina 1, Senzor 2 → Rovina 2
6 Meranie uhla opačného k rotácii Korekcia ide o 360° − f namiesto f → opačná strana rotora Pred spustením skontrolujte smer otáčania. Vždy merajte v smere otáčania.
7 Tepelný rast počas behov Zmeny vôle ložiska medzi studenými štartmi → merania driftovania Buď sa zahrejte do ustáleného stavu pred behom 0, alebo dokončite všetky behy rýchlo (s odstupom < 5 minút)
8 Použitie jednej roviny na dlhom rotore Nevyváženosť spojky zostáva nekorigovaná → vibrácie sa môžu dokonca zvýšiť na vzdialenejšom ložisku Pre akýkoľvek rotor, kde je L/D ≥ 0,14 alebo je oddelenie rovín významné, použite dvojrovinové vyváženie.

Správa z terénu: Vyvažovanie rotora mulčovača

Údaje z reálneho terénu · február 2025
Mulčovač na cepy — Maschio Bisonte 280
Vibrácie pred
12,4 mm/s
Vibrácie po
0,8 mm/s
Zníženie
93.5%
Čas na mieste
38 minút

Stroj: Mulčovač Maschio Bisonte 280, rotor s nosnosťou 165 kg, otáčky vývodového hriadeľa 2 100 ot./min. Klient hlásil silné vibrácie po výmene 8 cepov.

Nastavenie: Dva akcelerometre na ložiskových telesách, laserový tachometer na vývodovom hriadeli. Dvojrovinný režim Balanset-1A.

Spustiť 0: Senzor 1 = 12,4 mm/s pri 47°, senzor 2 = 8,9 mm/s pri 213°. Zóna D (nebezpečenstvo) podľa normy ISO 10816-3.

Skúšobné jazdy: V oboch rovinách bolo použité skúšobné závažie s hmotnosťou 500 g. Jasná odozva – zmena amplitúdy > 601 TP3T na oboch senzoroch.

Oprava: Rovina 1: 340 g zvarených pri 128°. Rovina 2: 215 g zvarených pri 276°.

Overenie: Senzor 1 = 0,8 mm/s, senzor 2 = 0,6 mm/s. ISO zóna A (dobrá). Nie je potrebný žiadny doladovací chod.

Dvojrovinné dynamické vyváženie ventilátora

Priemyselné ventilátory – odstredivé, axiálne a so zmiešaným prietokom – patria medzi najčastejšie vyvažované rotory v praxi. Nižšie uvedený postup popisuje reálnu prácu s radiálnym ventilátorom v dvoch rovinách s použitím Balanset‑1A.

Určenie rovín a inštalácia snímačov

Očistite povrchy určené na inštaláciu snímačov od nečistôt a oleja. Snímače musia tesne priliehať ku kovovému povrchu ložiskového telesa – nikdy ich nemontujte na kryty, ochranné kryty ani nepodopreté plechové panely.

Schéma zapojenia snímača pre dvojrovinové vyváženie ventilátora — zostava Balanset-1A s vyznačenými korekčnými rovinami
Pripojenie snímača a rozloženie korekčnej roviny pre obežné koleso ventilátora namontované na konzole.
Rotor ventilátora s polohami snímačov a korekčnými rovinami vyznačenými v červených a zelených zónach
Polohy senzora a korekčnej roviny na rotore ventilátora: Senzor 1 (červený) vpredu, senzor 2 (zelený) vzadu.
  • Senzor 1 (červený): Nainštalujte bližšie k prednej časti ventilátora (strana roviny 1).
  • Senzor 2 (zelený): Nainštalujte bližšie k zadnej časti ventilátora (strana roviny 2).
  • Lietadlo 1 (červená zóna): Korekčná rovina na disku obežného kolesa, bližšie k prednej časti.
  • Lietadlo 2 (zelená zóna): Korekčná rovina bližšie k zadnej doske alebo náboju.

Pripojte vibračné senzory a laserový tachometer k zariadeniu Balanset‑1A. Na hriadeľ alebo náboj pripevnite reflexnú pásku pre referenčné otáčky.

Proces vyvažovania

Spustite ventilátor a vykonajte počiatočné merania vibrácií (Beh 0). Nainštalujte skúšobné závažie so známou hmotnosťou na rovinu 1 v ľubovoľnom bode, spustite ventilátor a zaznamenajte zmenu vibrácií (Beh 1). Presuňte skúšobné závažie do roviny 2 v ľubovoľnom bode, znova spustite ventilátor a zaznamenajte zmenu (Beh 2). Softvér Balanset‑1A použije všetky tri merania na výpočet korekčnej hmotnosti a uhla pre každú rovinu.

Inštalácia korekčných závaží na obežné koleso ventilátora po dvojrovinnom vyvážení pomocou Balanset-1A
Korekčné závažia nainštalované na obežnom kolese ventilátora v polohách vypočítaných zariadením Balanset‑1A.

Meranie uhla pre korekčné závažia ventilátora

Uhol sa meria od polohy skúšobného závažia v smere otáčania ventilátora – presne tak, ako je popísané v Meranie korekčného uhla vyššie uvedenej časti. Označte si miesto, kde bolo umiestnené skúšobné závažie (referenčná hodnota 0°), a potom vypočítajte uvedený uhol pozdĺž smeru otáčania, aby ste našli polohu korekčného závažia.

Obrazovka softvéru Balanset-1A zobrazujúca výsledky dvojrovinového vyváženia ventilátora – polárny diagram s korekčnými vektormi
Obrazovka výsledkov vyváženia Balanset‑1A v dvoch rovinách: korekčná hmotnosť a uhol zobrazené pre obe roviny.

Na základe uhlov a hmotností vypočítaných softvérom nainštalujte korekčné závažia na rovinu 1 a rovinu 2. Znovu spustite ventilátor a overte, či vibrácie klesli na prijateľnú úroveň. ISO 21940‑11 (zvyčajne G 6.3 pre ventilátory na všeobecné použitie). Ak sú zvyškové vibrácie stále nad cieľovou hodnotou, vykonajte jeden nastavovací chod.

Často kladené otázky

Statické vyváženie koriguje nevyváženosť v jednej rovine – ťažisko rotora sa posúva späť k osi otáčania. Funguje pre úzke, diskovité súčiastky, ktorých priemer je väčší ako 7-násobok šírky. Dynamické vyváženie koriguje nevyváženosť súčasne v dvoch rovinách, pričom rieši nevyváženosť sily aj väzby. Je potrebné pre akýkoľvek predĺžený rotor, kde sú hmotnosti rozložené pozdĺž dĺžky hriadeľa. Rotor môže byť staticky vyvážený, ale dynamicky nevyvážený – väzba je neviditeľná, kým sa rotor neroztočí.
Použite vzorec: Mt = Mr × K / (Rt × (N/100)²), kde M je v gramoch, R v cm a N v otáčkach za minútu. K je koeficient tuhosti podpery (1 = mäkká, 3 = priemerná, 5 = tuhá). Cieľom je dosiahnuť zmenu amplitúdy aspoň 20 – 301 TP3T alebo fázový posun 20 – 30°. Alebo preskočte matematiku a použite naše online kalkulačka skúšobnej hmotnosti. Pri nízkych otáčkach pod 500 ot./min. použite namiesto toho statické pravidlo 10%: skúšobná hmotnosť = 10% hmotnosti rotora / korekčný polomer.
Pre úzke rotory v tvare disku, kde priemer presahuje 7-násobok axiálnej šírky – zotrvačníky, brúsne kotúče, pílové listy – použite jednorovinný merací prístroj. Pre čokoľvek dlhšie: hriadele, obežné kolesá ventilátorov, rotory mulčovačov, valce, viacstupňové čerpadlá – použite dvojrovinný merací prístroj. V prípade pochybností vždy zvoľte dvojrovinný merací prístroj – zachytí niekoľko nevyvážeností, ktoré jednorovinný merací prístroj prehliadne, a pridá iba jeden merací cyklus navyše (približne 10 minút).
Norma ISO 21940-11:2016 je súčasnou normou pre tuhé rotory. Nahradila normu ISO 1940-1:2003. Definuje stupne kvality vyváženia od G 0,4 (gyroskopy) do G 4000 (pomalé kľukové hriadele lodných dieselových motorov). Bežné stupne: G 6,3 pre ventilátory a čerpadlá, G 2,5 pre elektromotory, G 1,0 pre rotory turbodúchadiel, G 16 pre poľnohospodárske stroje a drviče. Vynásobenie stupňa a uhlovej rýchlosti udáva maximálnu povolenú rýchlosť ťažiska v mm/s – odtiaľ sa vypočíta povolená zvyšková hmotnosť na korekčnom polomere.
Prístroj vypočíta korekčný uhol vzhľadom na polohu skúšobného závažia. Označte si miesto, kam ste umiestnili skúšobné závažie – to je váš referenčný bod 0°. Potom odmerajte uvedený uhol v smere otáčania rotora od tohto referenčného bodu. Korekčné závažie sa umiestni do výslednej polohy. Ak prístroj vyzve na odstránenie závažia, umiestnite ho o 180° oproti. Pred začatím použite uhlomer alebo rozdeľte obvod na označené segmenty.
Áno – toto sa nazýva vyvažovanie v teréne alebo vyvažovanie na mieste. Na ložiskové telesá namontujete vibračné senzory, pripojíte referenciu tachometra a spustíte stroj prevádzkovou rýchlosťou. Prenosný prístroj, ako napríklad Balanset-1A, vás prevedie postupnosťou skúšobného závažia a vypočíta korekcie. Vyvažovanie v teréne šetrí hodiny času potrebného na demontáž, eliminuje chyby v zarovnaní z dôvodu opätovnej inštalácie a vyvažuje rotor za reálnych prevádzkových podmienok – vrátane vplyvu spojky, tepelného rastu a skutočnej tuhosti ložiska.

Zariadenia na vyvažovanie v teréne

Stránka Balanset‑1A je dvojkanálový prenosný prístroj, ktorý zvláda dynamické vyvažovanie v jednej a dvoch rovinách a tiež analýzu vibrácií (celková rýchlosť, spektrá, priebeh vlny). Dodáva sa ako kompletná súprava:

  • 2× piezoelektrické vibračné senzory s magnetickými úchytmi
  • Laserový otáčkomer (bezkontaktný snímač otáčok) s reflexnou páskou
  • Meracia jednotka USB (pripája sa k akémukoľvek notebooku so systémom Windows)
  • Softvér: sprievodca vyvažovaním, vibrometer, spektrálny analyzátor
  • Prenosné puzdro so všetkými káblami a príslušenstvom

Rozsah otáčok: 300 – 100 000. Rozsah vibrácií: 0,5 – 80 mm/s RMS. Fázová presnosť: ±1°. Rozdelenie hmotnosti, orezávanie, kontrola tolerancií a generovanie správ sú súčasťou softvéru. Celá súprava váži 3,5 kg.

Balanset‑1A — Prenosný Balancer & Vibration Analyzer
Dva kanály. Dve roviny. Jeden prístroj na vyvažovanie poľa, meranie vibrácií a overovanie tolerancií ISO.
€1,975
Objednať teraz Opýtajte sa cez WhatsApp
Prenosný vyvažovač a analyzátor vibrácií Balanset-1A – kompletná sada so senzormi, tachometrom a prenosným puzdrom
NS
Nikolaj Šelkovenko
Generálny riaditeľ a terénny inžinier · Vibromera
Viac ako 13 rokov skúseností v oblasti vibračnej diagnostiky a vyvažovania na poliach. Osobne som vyvážil viac ako 2 000 rotorov mulčovačov, ventilátorov, drvičov, odstrediviek a kombajnov vo viac ako 20 krajinách.
← Späť do znalostnej bázy
Kategórie: PríkladCrashersObežné kolesáMulčovačerotory
Tagy:

0 komentárov

Pridať komentár

Avatarový zástupný symbol
WhatsApp