Giá cân bằng đơn giản cho rotor: Thiết kế và ứng dụng

Cân bằng rotor là một giai đoạn quan trọng trong quá trình sản xuất và vận hành thiết bị quay. Cân bằng chất lượng cao làm giảm độ rung, tăng tuổi thọ của ổ trục và cơ cấu, đồng thời nâng cao hiệu quả chung của thiết bị. Bài viết này xem xét các giá cân bằng đơn giản cung cấp khả năng cân bằng chất lượng cao cho nhiều loại rotor khác nhau với chi phí tối thiểu. Các giá này phù hợp để cân bằng rotor nhỏ và vừa được sử dụng trong nhiều cơ cấu khác nhau.

Cơ sở thiết kế của các giá đỡ như vậy là một tấm phẳng hoặc khung được gắn trên các lò xo nén hình trụ. Các lò xo được lựa chọn sao cho tần số dao động tự nhiên của tấm có cơ cấu cân bằng được gắn trên đó thấp hơn 2-3 lần so với tần số quay của rôto của cơ cấu này trong quá trình cân bằng.

1. Giá đỡ cân bằng bánh mài

Mục đích: Cân bằng bánh mài mòn.

Các thành phần chính:

1. Tấm (1): Được lắp trên bốn lò xo hình trụ (2).
2. Động cơ điện (3): Roto của động cơ đồng thời đóng vai trò là trục chính trên đó lắp trục (4) để gắn bánh mài mòn.
3. Cảm biến xung lực (5): Đo góc quay của rô-to động cơ và được sử dụng trong hệ thống đo “Balanceset” để xác định vị trí góc nhằm loại bỏ khối lượng hiệu chỉnh khỏi bánh mài mòn.

Nguyên lý hoạt động: Chân đế cho phép xác định và loại bỏ sự mất cân bằng của bánh mài bằng cách đo độ rung và xác định vị trí góc của điểm mất cân bằng.

Features: Sự hiện diện của cảm biến góc quay xung lực để xác định chính xác điểm hiệu chỉnh khối lượng.

2. Chân đế cho máy bơm chân không cân bằng

Mục đích: Bơm chân không cân bằng.

Thành phần chính:

1. Tấm (1): Được lắp trên lò xo trụ (2).
2. Máy bơm chân không (3): Được lắp trên tấm và có bộ truyền động điện riêng với tốc độ quay có thể điều chỉnh từ 0 đến 60.000 vòng/phút.
3. Cảm biến rung (4): Được lắp trên vỏ máy bơm và đo độ rung ở hai phần khác nhau dọc theo chiều cao.
4. Cảm biến góc pha laser (5): Được sử dụng để đồng bộ hóa quá trình đo độ rung với góc quay của rôto bơm.

Nguyên lý hoạt động: Độ rung của máy bơm được đo bằng các cảm biến (4) và cảm biến laser (5) đồng bộ hóa các phép đo với góc quay của rôto, cho phép xác định vị trí và mức độ mất cân bằng.

Features: Khả năng cân bằng ở tốc độ quay cao (lên tới 60.000 vòng/phút) và sử dụng cảm biến laser để đồng bộ hóa chính xác.

Results: Ở tốc độ dưới tới hạn, độ mất cân bằng còn lại của rôto bơm đáp ứng các yêu cầu về cấp chất lượng cân bằng G0.16 theo tiêu chuẩn ISO 1940-1-2007 “Rung động cơ học—Yêu cầu về chất lượng cân bằng của rôto ở trạng thái không đổi (cứng)—Phần 1: Thông số kỹ thuật và xác minh dung sai cân bằng”. Độ rung còn lại của vỏ bơm ở tốc độ lên tới 8.000 vòng/phút không vượt quá 0,01 mm/giây.

3. Giá đỡ quạt cân bằng

Mục đích: Quạt cân bằng.

Thành phần chính: Thiết kế tương tự như các chân đế trước, gồm một tấm lò xo có gắn quạt.

Nguyên lý hoạt động: Đo độ rung của quạt và điều chỉnh khối lượng để loại bỏ sự mất cân bằng.

Results: Trên giá đỡ được hiển thị trong Hình 3, mức rung động dư đạt 0,8 mm/giây, cao hơn gấp ba lần so với giá trị cho phép đối với quạt loại BV5 theo tiêu chuẩn ISO 14694-2003 “Quạt công nghiệp—Thông số kỹ thuật về chất lượng cân bằng và mức rung động”. Trên một giá đỡ khác được sử dụng trong sản xuất hàng loạt quạt ống, mức rung động dư luôn không vượt quá 0,1 mm/giây.

Conclusion

Các giá cân bằng đơn giản dựa trên một tấm gắn trên lò xo là giải pháp hiệu quả và tiết kiệm để cân bằng chất lượng cao các loại rôto khác nhau. Chúng cho phép đạt được mức độ rung động dư thấp, tuân thủ các tiêu chuẩn quốc tế. Các giá như vậy được sử dụng rộng rãi trong sản xuất và sửa chữa thiết bị, đảm bảo hoạt động đáng tin cậy và lâu dài.