Enostavna balansirna stojala za rotorje: načrtovanje in uporaba

Balansiranje rotorja je pomembna faza v proizvodnji in delovanju rotacijske opreme. Kakovostno uravnoteženje zmanjša vibracije, podaljša življenjsko dobo ležajev in mehanizmov ter poveča splošno učinkovitost opreme. Ta članek obravnava preprosta stojala za uravnoteženje, ki zagotavljajo visoko kakovostno uravnoteženje različnih vrst rotorjev z minimalnimi stroški. Ta stojala so primerna za uravnoteženje majhnih in srednjih rotorjev, ki se uporabljajo v različnih mehanizmih.

Osnova zasnove takšnih stojal je ravna plošča ali okvir, nameščen na cilindrične tlačne vzmeti. Vzmeti so izbrane tako, da je naravna frekvenca nihanja plošče z uravnoteženim mehanizmom, nameščenim na njej, 2-3 krat nižja od frekvence vrtenja rotorja tega mehanizma med uravnoteženjem.

1. Stojalo za uravnoteženje abrazivnih koles

Namen: Balansiranje abrazivnih koles.

Glavne komponente:

1. Plošča (1): Nameščen na štirih cilindričnih vzmeteh (2).
2. Elektromotor (3): Rotor motorja hkrati služi kot vreteno, na katerem je nameščena gred (4) za pritrditev abrazivnega kolesa.
3. Senzor impulza (5): Meri kot vrtenja rotorja motorja in se uporablja v merilnem sistemu “Balanceset” za določanje kotne lege za odstranjevanje korekturne mase z abrazivnega kolesa.

Načelo delovanja: Stojalo omogoča ugotavljanje in odpravljanje neuravnoteženosti abrazivnega kolesa z merjenjem tresljajev in identifikacijo kotne lege točke neuravnoteženosti.

Lastnosti: Prisotnost impulznega senzorja kota vrtenja za natančno določanje korekcijske točke mase.

2. Stojalo za balansirne vakuumske črpalke

Namen: Balansiranje vakuumskih črpalk.

Glavne komponente:

1. Plošča (1): Nameščen na cilindrične vzmeti (2).
2. Vakuumska črpalka (3): Nameščen na plošči in ima lasten električni pogon z nastavljivo hitrostjo vrtenja od 0 do 60.000 vrt/min.
3. Senzorji vibracij (4): Montira se na ohišje črpalke in meri vibracije v dveh različnih delih po višini.
4. Laserski senzor faznega kota (5): Uporablja se za sinhronizacijo postopka merjenja vibracij s kotom vrtenja rotorja črpalke.

Načelo delovanja: Vibracijo črpalke merijo senzorji (4), laserski senzor (5) pa meritve sinhronizira s kotom vrtenja rotorja, kar omogoča določitev lokacije in velikosti neuravnoteženosti.

Lastnosti: Sposobnost uravnoteženja pri visokih vrtilnih hitrostih (do 60.000 rpm) in uporaba laserskega senzorja za natančno sinhronizacijo.

Rezultati: Pri podkritičnih vrtilnih frekvencah preostalo neuravnoteženost rotorja črpalke izpolnjuje zahteve glede kakovosti uravnoteženosti G0.16 v skladu s standardom ISO 1940-1-2007 »Mehanske vibracije – Zahteve za kakovost uravnoteženja rotorjev v konstantnem (togem) stanju – 1. del : Specifikacija in preverjanje ravnotežnih toleranc.” Preostale vibracije ohišja črpalke pri hitrostih do 8.000 vrt/min ne presegajo 0,01 mm/s.

3. Stojala za balansirne ventilatorje

Namen: Ventilatorji za uravnoteženje.

Glavne komponente: Zasnova je podobna prejšnjim stojnicam, saj ima ploščo na vzmeti, na kateri je nameščen ventilator.

Načelo delovanja: Merjenje vibracij ventilatorja in prilagajanje mase za odpravo neuravnoteženosti.

Rezultati: Na stojalu, prikazanem na sliki 3, je bila dosežena raven preostalih tresljajev 0,8 mm/s, kar je več kot trikrat boljše od dovoljene vrednosti za ventilatorje kategorije BV5 po standardu ISO 14694-2003 »Industrijski ventilatorji – Specifikacije za uravnoteženost«. Kakovost in ravni vibracij.« Na drugem stojalu, ki se uporablja v množični proizvodnji kanalskih ventilatorjev, preostale vibracije dosledno ne presegajo 0,1 mm/s.

Zaključek

Enostavna balansirna stojala na osnovi plošče, nameščene na vzmeti, so učinkovita in ekonomična rešitev za kakovostno balansiranje različnih tipov rotorjev. Omogočajo doseganje nizkih stopenj preostalih vibracij, ki ustrezajo mednarodnim standardom. Takšna stojala se pogosto uporabljajo pri proizvodnji in popravilu opreme, kar zagotavlja njeno zanesljivo in dolgotrajno delovanje.