Dynamisk balansering (tvåplansbalansering) förklarad

Definition: Vad är dynamisk balansering?

Dynamisk balansering är en procedur för att korrigera obalans i en rotor genom att göra masskorrigeringar med minst två separata plan längs dess längd. Det är den mest omfattande formen av balansering eftersom den löser båda typerna av obalans samtidigt: statisk (eller kraft) obalans och par obalansEn rotor som har balanserats dynamiskt kommer inte att ha någon tendens att vibrera eller "vingla" på grund av vare sig en tung punkt eller en gungande rörelse när den roterar.

Statisk vs. dynamisk obalans: Den viktigaste skillnaden

För att förstå dynamisk balansering är det avgörande att skilja mellan de två formerna av obalans:

• Statisk obalans: Detta är ett tillstånd där rotorns masscentrum är förskjutet från dess rotationsaxel. Den fungerar som en enda tung fläck. Detta kan korrigeras med en enda vikt i ett enda plan och kan till och med detekteras med rotorn i vila (statiskt).
• Parobalans: Detta inträffar när en rotor har två lika tunga punkter på motsatta ändar, placerade 180° från varandra. Detta tillstånd är statiskt balanserat (den rullar inte till en tung punkt när den är i vila), men när den roterar skapar de två tunga punkterna en vridkraft, eller ett "par", som får rotorn att vingla ände över ände. Parobalans kan *bara* detekteras när rotorn snurrar och kan *bara* korrigeras genom att placera vikter i två olika plan för att skapa ett motsatt par.

Dynamisk obalans, det vanligaste tillståndet i verkliga maskiner, är en kombination av både statisk och parvis obalans. Därför kräver korrigering av den justeringar i minst två plan, vilket är kärnan i dynamisk balansering.

När krävs dynamisk balansering?

Medan enplansbalansering (statisk) är tillräcklig för smala, skivformade objekt, är dynamisk balansering avgörande för de flesta industriella rotorer, särskilt när:

• Rotorns längd är betydande jämfört med dess diameter. En vanlig tumregel är att om längden är mer än hälften av diametern är dynamisk balansering nödvändig.
• Rotorn arbetar med höga hastigheter. Effekterna av obalans i paret blir mycket allvarligare ju högre rotationshastigheten är.
• Massan är ojämnt fördelad längs rotorns längd. Komponenter som flerstegspumpshjul eller långa motorankare kräver tvåplanskorrigering.
• Hög precision krävs. För att uppfylla stränga balanseringskvalitetsgrader (t.ex. G2.5 eller bättre) behövs dynamisk balansering nästan alltid.

Exempel på rotorer som alltid kräver dynamisk balansering inkluderar motorankare, industrifläktar, turbiner, kompressorer, långa axlar och vevaxlar.

Tvåplansbalanseringsproceduren

Dynamisk balansering utförs på en balanseringsmaskin eller i fält med hjälp av en bärbar vibrationsanalysator. Processen, som vanligtvis använder influenskoefficientmetoden, innefattar:

1. Inledande körning: Mät den initiala vibrationen (amplitud och fas) vid båda lagerplatserna.
2. Första provkörningen: Lägg till en känd provvikt till det första korrigeringsplanet (Plan 1) och mät det nya vibrationssvaret vid båda lagren.
3. Andra provkörningen: Ta bort den första provvikten och lägg till en ny provvikt i det andra korrigeringsplanet (Plan 2). Mät vibrationsresponsen vid båda lagren igen.
4. Beräkning: Från dessa tre körningar beräknar balanseringsinstrumentet fyra "påverkanskoefficienter". Dessa koefficienter karaktäriserar hur en vikt i plan 1 påverkar vibrationen vid båda lagren, och hur en vikt i plan 2 påverkar vibrationen vid båda lagren. Med hjälp av denna information löser instrumentet en uppsättning samtidiga ekvationer för att bestämma den exakta storleken och placeringen av de korrigeringsvikter som behövs för båda planen för att eliminera den initiala obalansen.
5. Korrigering och verifiering: Provvikterna tas bort, de beräknade permanenta korrektionsvikterna installeras i båda planen och en sista körning utförs för att bekräfta att vibrationen har reducerats till inom den angivna toleransen.

← Tillbaka till huvudmenyn