Rotorbalansering på svarvar: En kostnadseffektiv lösning för förbättrad produktkvalitet

I modern tillverkning, där produktkvalitet är av yttersta vikt, blir rotorbalansering en viktig del av den tekniska processen. Att köpa specialiserad balanseringsutrustning kan dock vara kostsamt för små och medelstora företag. I den här artikeln undersöker vi möjligheten att använda svarvar för rotorbalansering, vilket kan minska utrustningskostnaderna avsevärt och förbättra produktionseffektiviteten.

Svarven som verktyg för balansering

Svarven, på grund av sin design och funktionalitet, kan framgångsrikt användas för att balansera rotorer av olika typer och storlekar. Den största fördelen med detta tillvägagångssätt är kostnadsbesparingar, eftersom det inte finns något behov av att köpa dyr specialutrustning. Dessutom gör användningen av en svarv det möjligt att utföra balanseringen direkt under rotorns tillverkningsprocess, vilket förkortar produktionstiden och förbättrar produktkvaliteten. Det är viktigt att notera att för effektiv balansering bör rotorns massa vara jämförbar med svarvens spindelmassa.

Förberedelser för balansering

Innan balanseringsprocessen påbörjas måste flera förberedande steg tas:

• Välja rätt svarv: Svarven ska ha tillräcklig styvhet och precision för att säkerställa tillförlitlig rotormontage och noggranna vibrationsmätningar.
• Installation av mätsystemet: För att mäta rotorns vibrationer i svarven kan man använda en bärbar balanserare, t.ex. Balanset-1A. Den innehåller vibrationssensorer, en varvräknare och programvara för dataanalys och beräkning av korrigeringsmassan.
• Balansering av spindeln: Ett viktigt steg i förberedelserna är att balansera själva svarvspindeln. Detta är nödvändigt för att eliminera påverkan av dess egen obalans på mätresultaten.

I den här artikeln kommer jag att beskriva vår erfarenhet och metodik för dynamisk balansering av gummerade axlar i en svarv - en lösning som jag visserligen var skeptisk till i början på grund av den inneboende styvheten och den höga vikten hos sådana maskiner. Överraskande nog genomfördes operationen sömlöst och uppnådde en precisionsnivå på g 6,3 enligt ISO 1940-standarderna.

Rotorbalanseringsprocess på en svarv i teorin

Balanseringen av rotorn på en svarv omfattar följande steg:

Säkring av rotorn

Rotorn är säkert monterad i svarvchucken eller på centraler för att säkerställa stabilitet under balanseringsprocessen.

Installation av sensorer

Vibrationssensorer installeras på lagerstöden eller svarvkroppen, och en varvräknare riktas mot ett reflekterande band som är fäst på rotorn.

Mätning av initial vibration

Rotorns initiala vibrationsnivå mäts vid dess driftsvarvtal.

Installera en testvikt

En testvikt med känd massa monteras på rotorn och vibrationerna mäts igen.

Beräkning av korrigeringsmassor

Programvaran Balanset-1A analyserar mätresultaten och beräknar de nödvändiga korrigeringsmassorna och deras placeringsvinklar.

Korrigering av rotormassa

Beroende på rotorns konstruktion och svarvens kapacitet kan masskorrigering utföras genom borrning, fräsning, svetsning eller andra metoder.

Balansering Verifiering

Efter korrigeringar utförs en kontrollvibrationsmätning. Processen upprepas vid behov tills önskad balansnivå har uppnåtts.

Redovisning av excentriskhet

Efter balanseringen är det viktigt att ta hänsyn till excentriciteten genom att vrida rotorn i fixturen 180 grader och upprepa mätningen. Programvaran Balanset-1A innehåller en speciell funktion för excentricitetskompensation.

Dynamisk balanseringsprocess i praktiken:

• Rotationsfrekvens: Normalt ligger rotationshastigheten för dessa axlar på mellan 300 och 500 varv per minut (rpm). I detta specifika fall utförde vi balanseringen vid 550 rpm.
• Inställning: Den gummerade axeln monterades på svarvmaskinen, följt av den strategiska placeringen av sensorer, som visas på de medföljande fotografierna.

Dynamisk balansering på plats av gummerade axlar med hjälp av en svarv

Dynamisk balansering av gummerade axlar

• • Inledande vibrationsmätningar: Före balanseringen låg vibrationsmätvärdena på 9 mm/sek och 17 mm/sek.
  • Vikt vid provning: En provvikt på 340 gram svetsades fast. Detta var tillräckligt för att ändra vibrations- och fasavläsningarna med ungefär 10%.

• Balanserande justeringar: Efter provkörningarna med testvikten, vår Balanset-1A Instrumentet visade att det var nödvändigt att tillföra 3100 gram på ena sidan av axeln och 4300 gram på den andra. Efter dessa justeringar minskade vibrationsnivåerna till 2 mm/sek och 4 mm/sek.

Dynamisk balansering på plats av gummerade axlar med hjälp av en svarv

Dynamisk balansering på plats av gummerade axlar med hjälp av en svarv

• Finjustering: För att ytterligare optimera resultaten fortsatte vi med att lägga till vikter på 400 gram och 700 gram. Därefter utfördes ytterligare en finjusteringsrunda genom att lägga till 200 gram och 400 gram. På grund av utrymmesskäl svetsades vikterna ovanpå varandra. I slutändan ersattes dessa tillfälliga vikter med precisionsskurna, estetiskt tilltalande motvikter som tillverkats specifikt för denna axel. De slutliga vibrationsavläsningarna var imponerande 0,1 mm/sek i båda planen.

Dynamisk balansering på plats av gummerade axlar med hjälp av en svarv

Dynamisk balansering på plats av gummerade axlar med hjälp av en svarv

Dynamisk balansering på plats av gummerade axlar med hjälp av en svarv

Anordningar

Bärbar balanserare & vibrationsanalysator Balanset-1A

€1,751.00

Delar

Vibrationssensor

€90.00

Delar

Optisk sensor (laservarvtalsmätare)

€124.00

Anordningar

Balanset-4

€6,803.00

Delar

Magnetiskt stativ i storlek 60 kgf

€46.00

Delar

Reflekterande tejp

€10.00

Anordningar

Dynamisk balanserare "Balanset-1A" OEM

€1,561.00

Prenumeration

Konto + Uppdateringar + Direkt support

€18.00

Fördelar med rotorbalansering på svarvar

Kostnadseffektivitet

Om du använder en svarv för balansering slipper du köpa specialutrustning för balansering.

Bekvämlighet

Balanseringen kan utföras direkt under rotorns tillverkningsprocess, vilket minskar produktionstiden.

Hög kvalitet

Moderna portabla balanserare, som Balanset-1A, ger hög balanseringsnoggrannhet, vilket möjliggör låga vibrationsnivåer och förbättrad produktkvalitet.

Slutsats

Rotorbalansering i svarvar är en effektiv och ekonomisk lösning för företag som vill förbättra produktkvaliteten och sänka produktionskostnaderna. Användningen av portabla balanserare som Balanset-1A gör processen enkel och tillgänglig, även för små verkstäder.

Viktiga påminnelser

• För effektiv balansering bör rotorns massa vara jämförbar med svarvspindelns massa.
• Innan rotorn balanseras måste själva svarvspindeln balanseras för att eliminera påverkan av dess egen obalans på mätresultaten.
• För att uppnå bästa resultat rekommenderas att man använder högkvalitativa mätinstrument och strikt följer balanseringsproceduren.

Att balansera rotorer på svarvar är ett steg mot framtiden för din produktion, som betalar sig genom förbättrad produktkvalitet, minskade kostnader och ökad konkurrenskraft för ditt företag.