Förstå statisk balansering (balansering i ett plan)

Definition: Vad är statisk balansering?

Statisk balansering är den enklaste formen av rotorbalansering. Det är en process som korrigerar för statisk obalans, ett tillstånd där en rotors masscentrum är förskjutet från dess rotationsaxel, vilket skapar en enda "tung punkt". Denna typ av balansering kan i teorin utföras med rotorn i vila (statiskt). Om en rotor med ren statisk obalans placerades på en friktionsfri yta (som kniveggar), skulle den rotera tills den tunga punkten landade vid den lägsta punkten på grund av gravitationen.

Statisk balansering innebär att man gör en korrigering i en enda plan för att motverka denna tunga fläck. Korrigeringen är en enda vikt placerad 180° mittemot den tunga fläcken för att föra tillbaka masscentrumet till rotationscentrum.

Statisk obalans kontra dynamisk obalans

Statisk obalans är också känd som "kraftobalans" eftersom den skapar en centrifugalkraft som verkar radiellt utåt från rotationscentrumet. Den skapar dock ingen "kopplande" eller gungande rörelse. Detta står i kontrast till dynamisk obalans, vilket är en kombination av både kraft och parobalans och kräver korrigeringar i minst två plan för att vara helt löst. En rotor kan vara perfekt statiskt balanserad men fortfarande ha en betydande parobalans som får den att vibrera kraftigt när den roterar.

När är statisk balansering tillräcklig?

Statisk balansering är endast en lämplig och tillräcklig metod för en specifik klass av rotorer. Den är generellt reserverad för komponenter som är mycket smala eller skivformade, där den axiella längden är mycket liten jämfört med diametern. För dessa typer av rotorer är det osannolikt att en betydande obalans i paret kan föreligga.

Vanliga exempel på rotorer där statisk balansering i ett plan ofta är tillräcklig inkluderar:

• Slipskivor
• Bilhjul och däck
• Enkla, smala fläkt- eller blåshjul
• Svänghjul
• Remskivor och trissor

För alla rotorer med betydande längd (t.ex. ett motorankare, en flerstegspump eller en lång axel) är statisk balansering ensam otillräcklig, och dynamisk balansering krävs.

Metoder för statisk balansering

1. Knivkantsbalansering

Detta är den klassiska, icke-roterande metoden. Rotorn placeras på ett par parallella, jämna och lågfriktions kniveggar. Rotorn rullar tills dess tyngsta punkt är längst ner. En tillfällig vikt läggs sedan till på toppen (180° motsatt) tills rotorn stannar i vilken position den än placeras utan att rulla. Denna vikt görs sedan permanent.

2. Vertikal balanseringsmaskin

Modern statisk balansering utförs ofta på en vertikal balanseringsmaskin. Rotorn (likt ett svänghjul eller ett däck) placeras på en horisontell platta som stöds av kraftsensorer. Maskinen snurrar rotorn med låg hastighet, och sensorerna mäter riktningen och storleken på obalanskraften och visar den erforderliga korrigeringen på en skärm.

3. Balansering av ett enda planfält

Statisk balansering kan också utföras i fält på en monterad maskin med hjälp av en bärbar vibrationsanalysator. Detta är en enplansversion av influenskoefficientmetoden. En vibrationsavläsning tas, en provvikt läggs till, en andra avläsning görs och instrumentet beräknar den erforderliga enskilda korrigeringsvikten och dess vinkel.

Begränsningar

Den primära begränsningen med statisk balansering är dess oförmåga att upptäcka eller korrigera obalans i kraftparet. Att tillämpa en statisk balansering på en rotor som faktiskt har en dynamisk obalans kan ibland förvärra vibrationerna genom att korrigera kraftkomponenten men ignorera eller förvärra kraftparkomponenten. Av denna anledning är dynamisk balansering i två plan standard och obligatorisk praxis för de flesta industrimaskiner.

← Tillbaka till huvudmenyn