Балансування роторів на токарних верстатах: Економічно ефективне рішення для підвищення якості продукції

У сучасному виробництві, де якість продукції має першорядне значення, балансування роторів стає невід'ємною частиною технологічного процесу. Однак придбання спеціалізованого балансувального обладнання може бути дорогим для малих і середніх підприємств. У цій статті ми розглянемо можливість використання токарних верстатів для балансування роторів, що може значно зменшити витрати на обладнання та підвищити ефективність виробництва.

Токарний верстат як інструмент для балансування

Токарний верстат, завдяки своїй конструкції і функціональності, може успішно застосовуватися для балансування роторів різних типів і розмірів. Основною перевагою такого підходу є економія коштів, оскільки немає необхідності купувати дороге спеціалізоване обладнання. Крім того, використання токарного верстата дозволяє проводити балансування безпосередньо в процесі виготовлення ротора, що скорочує час виробництва і підвищує якість продукції. Важливо відзначити, що для ефективного балансування маса ротора повинна бути порівнянна з масою шпинделя токарного верстата.

Підготовка до балансування

Перед початком процесу балансування необхідно зробити кілька підготовчих кроків:

• Обираємо відповідний токарний верстат: Токарний верстат повинен мати достатню жорсткість і точність, щоб забезпечити надійне кріплення ротора і точні вимірювання вібрації.
• Встановлення вимірювальної системи: Для вимірювання вібрації ротора на токарному верстаті можна використовувати портативний балансир, наприклад, Balanset-1A. Він включає в себе датчики вібрації, тахометр і програмне забезпечення для аналізу даних і розрахунку коригувальної маси.
• Балансування шпинделя: Важливим етапом підготовки є балансування самого шпинделя токарного верстата. Це необхідно для усунення впливу власного дисбалансу на результати вимірювань.

У цій статті я детально опишу наш досвід і методологію динамічного балансування прогумованих валів на токарному верстаті - рішення, до якого, зізнаюся, я спочатку ставився скептично через притаманну такому обладнанню жорсткість і значну вагу. На диво, операція була виконана без проблем, досягнувши рівня точності g 6,3 відповідно до стандартів ISO 1940.

Процес балансування ротора на токарному верстаті в теорії

Процес балансування ротора на токарному верстаті включає наступні етапи:

Закріплення ротора

Ротор надійно закріплений в патроні токарного верстата або на центрах для забезпечення стабільності під час процесу балансування.

Встановлення датчиків

Датчики вібрації встановлюються на підшипникових опорах або корпусі токарного верстата, а тахометр спрямований на світловідбиваючу стрічку, прикріплену до ротора.

Вимірювання початкової вібрації

Початковий рівень вібрації ротора вимірюється при його робочій швидкості.

Встановлення тестового вантажу

На ротор встановлюється пробний вантаж відомої маси, і знову вимірюється вібрація.

Розрахунок коригувальних мас

Програмне забезпечення Balanset-1A аналізує результати вимірювань і розраховує необхідні коригувальні маси та кути їх розміщення.

Корекція маси ротора

Залежно від конструкції ротора та можливостей токарного верстата, корекцію маси можна виконати свердлінням, фрезеруванням, зварюванням або іншими методами.

Перевірка балансування

Після внесення коректив проводиться контрольне вимірювання вібрації. За необхідності процес повторюється, поки не буде досягнутий необхідний рівень балансу.

Врахування ексцентриситету

Після балансування важливо врахувати ексцентриситет, повернувши ротор в пристосуванні на 180 градусів і повторивши вимірювання. У програмному забезпеченні Balanset-1A передбачена спеціальна функція для компенсації ексцентриситету.

Процес динамічного балансування на практиці:

• Частота обертання: Зазвичай робоча швидкість обертання цих валів коливається від 300 до 500 обертів на хвилину (об/хв). У цьому конкретному випадку ми проводили балансування при 550 об/хв.
• Налаштування: Прогумований вал був встановлений на токарному верстаті, після чого відбулося стратегічне розміщення датчиків, як показано на супровідних фотографіях.

• • Початкові показники вібрації: До балансування показники вібрації становили 9 мм/сек і 17 мм/сек.
  • Пробна вага: Було приварено пробний вантаж вагою 340 грамів. Цього було достатньо, щоб змінити показники вібрації та фази приблизно на 101ТП3Т.

• Регулювання балансу: Опублікуйте пробні прогони з тестовою вагою, нашою Balanset-1A Прилад показав, що потрібно додати 3100 грамів з одного боку валу і 4300 грамів з іншого. Після цих коригувань рівень вібрації знизився до 2 мм/сек і 4 мм/сек.

• Налагоджую: Для подальшої оптимізації результатів ми додали ваги 400 грамів і 700 грамів. Згодом було виконано ще один раунд точного налаштування, додавши 200 грамів і 400 грамів. Через просторові обмеження вантажі були приварені один до одного. Зрештою, ці тимчасові вантажі були замінені на точно вирізані, естетично привабливі противаги, виготовлені спеціально для цього валу. Остаточні показники вібрації склали вражаючі 0,1 мм/с в обох площинах.

Пристрої

Портативний балансир та віброаналізатор Balanset-1A.

€1,751.00

Деталі

Датчик вібрації</trp-post-container

€90.00

Деталі

Оптичний датчик (лазерний тахометр)</trp-post-container

€124.00

Пристрої

Balanset-4</trp-post-container

€6,803.00

Деталі

Магнітна підставка Insize-60-kgf</trp-post-container

€46.00

Деталі

Світловідбиваюча стрічка</trp-post-container

€10.00

Пристрої

Динамічні ваги "Балансет-1А" OEM</trp-post-container

€1,561.00

Переваги балансування ротора на токарних верстатах

Економічна ефективність

Використання токарного верстата для балансування дозволяє уникнути витрат на придбання спеціалізованого балансувального обладнання.

Зручність

Балансування можна виконувати безпосередньо в процесі виробництва ротора, що скорочує час виробництва.

Висока якість

Сучасні портативні балансувальні пристрої, такі як Balanset-1A, забезпечують високу точність балансування, що дозволяє знизити рівень вібрації та підвищити якість продукції.

Висновок

Балансування роторів на токарних верстатах - це ефективне та економічне рішення для підприємств, які прагнуть підвищити якість продукції та знизити виробничі витрати. Використання портативних балансувальних верстатів, таких як Balanset-1A, робить цей процес простим і доступним навіть для невеликих майстерень.

Важливі нагадування

• Для ефективного балансування маса ротора повинна бути порівнянна з масою шпинделя токарного верстата.
• Перед балансуванням ротора необхідно збалансувати сам шпиндель токарного верстата, щоб виключити вплив власного дисбалансу на результати вимірювань.
• Для досягнення найкращих результатів рекомендується використовувати високоякісні вимірювальні прилади та суворо дотримуватися процедури балансування.

Балансування роторів на токарних верстатах - це крок у майбутнє вашого виробництва, який окупиться завдяки підвищенню якості продукції, зниженню витрат і підвищенню конкурентоспроможності вашого бізнесу.