Розуміння статичного балансування (балансування в одній площині)

Визначення: Що таке статичне балансування?

Статичне балансування є найпростішою формою балансування ротора. Це процес, який коригує статичний дисбаланс, стан, коли центр мас ротора зміщений відносно його осі обертання, створюючи єдину «важку точку». Цей тип балансування теоретично можна виконати, коли ротор перебуває в стані спокою (статично). Якби ротор із чисто статичним дисбалансом було розміщено на поверхні без тертя (наприклад, на лезах ножа), він би обертався, доки важка точка не опиниться в найнижчій точці під дією сили тяжіння.

Статичне балансування передбачає внесення корекції в одна площина щоб протидіяти цій важкій точці. Корекція полягає в розміщенні однієї ваги на 180° навпроти важкої точки, щоб повернути центр маси до центру обертання.

Статичний дисбаланс проти динамічного дисбалансу

Статичний дисбаланс також відомий як «силовий дисбаланс», оскільки він створює відцентрову силу, яка діє радіально назовні від центру обертання. Однак він не створює жодного «сполучного» або гойдального руху. Це на відміну від динамічний дисбаланс, що є поєднанням як сили, так і дисбалансу пари, і вимагає корекції щонайменше у двох площинах для повного вирішення. Ротор може бути ідеально статично збалансованим, але все ще мати значний дисбаланс пари, який спричинятиме його сильну вібрацію під час обертання.

Коли достатньо статичного балансування?

Статичне балансування є доцільним та достатнім методом лише для певного класу роторів. Зазвичай воно використовується для дуже вузьких або дископодібних компонентів, де осьова довжина дуже мала порівняно з діаметром. Для цих типів роторів малоймовірне існування значного дисбалансу пари.

Типові приклади роторів, де часто достатньо статичного балансування в одній площині, включають:

• Шліфувальні круги
• Автомобільні колеса та шини
• Одинарні, вузькі колеса вентилятора або повітродувки
• Маховики
• Шківи та шківи

Для будь-якого ротора значної довжини (наприклад, якір двигуна, багатоступінчастий насос або довгий вал) статичного балансування самого по собі недостатньо, і динамічне балансування обов'язково.

Методи статичного балансування

1. Балансування леза ножа

Це класичний метод без обертання. Ротор розміщується на парі паралельних, рівних лез ножа з низьким коефіцієнтом тертя. Ротор котиться, доки його найважча точка не опиниться внизу. Потім зверху (на 180° навпроти) додається тимчасова вага, доки ротор не залишиться в будь-якому положенні, в якому він знаходиться, без кочення. Потім ця вага стає постійною.

2. Вертикальний балансувальний верстат

Сучасне статичне балансування часто виконується на вертикальному балансувальному верстаті. Ротор (як маховик або шина) розміщується на горизонтальній пластині, яка підтримується датчиками сили. Верстат обертає ротор з низькою швидкістю, а датчики вимірюють напрямок і величину сили дисбалансу, відображаючи необхідну корекцію на екрані.

3. Балансування поля в одній площині

Статичне балансування також можна виконати в польових умовах на зібраній машині за допомогою портативного аналізатора вібрацій. Це одноплощинний варіант методу коефіцієнта впливу. Знімаються показники вібрації, додається пробний вантаж, знімається другий показник, і прилад розраховує необхідний одиничний коригувальний вантаж та його кут.

Обмеження

Основним обмеженням статичного балансування є його нездатність виявляти або виправляти дисбаланс зв'язків. Застосування статичного балансування до ротора, який насправді має динамічний дисбаланс, іноді може посилити вібрацію, коригуючи складову сили, але ігноруючи або посилюючи складову зв'язку. З цієї причини для більшості промислового обладнання двоплощинне динамічне балансування є стандартною та обов'язковою практикою.

← Назад до головного індексу