Балансировка роторов
Балансировка роторов — это процесс компенсации неуравновешенных масс (дисбаланса) ротора в его собственных опорах. Она необходима в случаях, когда вращающиеся части машины, такие как коленчатые валы, шкивы и роторы, разбалансируются.
Опасность дисбаланса заключается в следующем:
- повышенный уровень вибрации, шума и трения;
- повышенный уровень энергопотребления;
- перегрев механизма, подшипников и других деталей;
- истончение смазочного покрытия и вытекание смазочного материала;
- поломка несущих конструкций и разрыв креплений;
- износ муфтовых соединений, шкивов, ремней, подшипников, уплотнений, креплений;
- понижение качества выпускаемой продукции;
- производственные аварии;
- остановка работы механизма и простой производства.
Причины дисбаланса могут быть разными: изначальный брак изделия, обрыв деталей ротора во время работы, неравномерная усталость элементов механизма, попадание пыли, влаги и посторонних предметов в ротор, некорректная установка в подшипниковый узел, чрезмерная нагрузка на механизм и другие.
Для балансировки ротора необходимо собрать информацию о наименовании и номере агрегата, кинематической схеме оборудования, характеристиках оборудования (скорость вращения ротора, масса), определить возможность доступа к ротору и сверления. Затем составить план действий, провести замеры, определить уровень дисбаланса и обработать результаты исследований.
Существует два основных способа балансировки ротора: способ исключений (разгон ротора и фиксация значений его амплитуды до получения наименьших отклонений) и способ Шитикова (разгон ротора и пробные пуски). Оба способа основаны на определении уровня остаточного дисбаланса и расчёте массы и точки установки вспомогательных балансировочных грузов на оборудовании.
В завершение проводится контрольный замер и составляется отчёт для последующего анализа и устранения причин дисбаланса на балансировочных станках для роторов.
Балансировочный станок — это оборудование, используемое для балансировки вращающихся деталей различных машин, таких как роторы электродвигателей и турбин, валы, муфты, винты, гироскопы и другие. Он состоит из механической части, включающей станину, привод и опоры для установки балансируемого ротора, а также измерительного прибора, который измеряет параметры вибрации или сил и определяет место и величину неуравновешенности вращающегося ротора.
Существуют балансировочные станки с жёсткими и податливыми опорами. Жёсткие опоры практически не деформируются под действием центробежных сил, и вибрация не возникает. На них устанавливаются датчики силы (давления) и измеряются усилия, возникающие в опорах. Балансировка с жёсткими опорами производится на частоте ниже собственных колебаний системы.
Податливые опоры под воздействием центробежных сил деформируются, и направление этих сил циклически меняется с частотой вращения ротора. Опоры совершают колебания, и измерение амплитуд и фаз этих колебаний позволяет определить величину и место неуравновешенности ротора.
Балансировочные станки используются в процессе балансировки вращающихся деталей различных машин, что позволяет снизить вибрацию и предотвратить поломки, связанные с дисбалансом на больших скоростях.