Mis on rootori tasakaalustamatus ja miks see on ohtlik?

Avaldatud | Kategooria: Tasakaalustamise alused

Tasakaalustamatus on üks levinumaid masinakahjustuste ja liigse vibratsiooni põhjuseid. Lihtsamalt öeldes tähendab tasakaalustamatus, et pöörleva keha (rootori) massijaotus ei ole selle pöörlemistelje ümber täiuslikult jaotunud. Kujutage ette autorehvi, mille ühest kohast on väike raskus puudu – pöörlemisel hakkab see ratas "hüppama". Täpselt sama juhtub ka tööstusmasinates, ainult et sageli palju suuremate jõudude ja tagajärgedega.

Tasakaalustamatuse peamised põhjused

Tasakaalustamatus ei teki tühjast kohast. Levinumad põhjused on:

  • Tootmistolerantsid: Ükski komponent pole täiuslik. Väikesed kõrvalekalded valu- või töötluskvaliteedis võivad juba põhjustada olulist tasakaalustamatust.
  • Kulumine: Materjali eemaldumine hõõrdumise või korrosiooni tõttu muudab aja jooksul rootori massijaotust. Klassikaline näide on ventilaatori labade kulumine.
  • Kleepumised: Paljudes protsessides võivad materjalid (nt tolm, mustus, tootejäägid) ebaühtlaselt rootorile ladestuda ja põhjustada tugevat tasakaalustamatust.
  • Termiline deformatsioon: Ebaühtlane soojenemine võib põhjustada rootori moondumist, mis muudab selle massijaotust ajutiselt või püsivalt.

Tasakaalustamatuse tüübid: staatiline vs. dünaamiline

Staatiline tasakaalustamatus

See on kõige lihtsam vorm. Tasakaalustamata mass asub rootori kesktasandil. Kui selline rootor asetada kahele teravikule, pöörleb raskeim punkt alati alla. Seda tüüpi tasakaalustamatus põhjustab rootori "hüplemist".

Dünaamiline tasakaalustamatus

See on praktikas kõige levinum juhtum. Siin on vähemalt kaks tasakaalustamata massi, mis asuvad erinevatel tasanditel ja erinevates nurkades. See ei tekita mitte ainult hüppavat liikumist, vaid ka rootori "laperdamist" või "võnkumist". Dünaamilist tasakaalustamatust saab tuvastada ja korrigeerida ainult pöörleva rootori puhul.

Ravimata tasakaalustamatuse tagajärjed

Tasakaalustamatuse ignoreerimine võib kalliks maksma minna. Pidev vibratsioon põhjustab:

  • Suurenenud laagrite kulumine: Laagrid on ülekoormatud ja kuluvad oodatust palju varem.
  • Masina konstruktsiooni kahjustused: Vibratsioon võib põhjustada pragusid vundamentides, korpustes ja keevisõmblustes.
  • Kvaliteediprobleemid: Tööpinkide puhul põhjustab tasakaalustamatus halvemat pinnakvaliteeti.
  • Suurenenud energiatarbimine: Masin peab kulutama rohkem energiat vibratsioonide vastu võitlemiseks.
  • Ohutusriskid: Halvimal juhul võib tugev tasakaalustamatus põhjustada masina katastroofilise rikke.

Lahendus: dünaamiline tasakaalustamine

Õnneks saab tasakaalustamatust korrigeerida protsessiga, mida nimetatakse dünaamiliseks tasakaalustamiseks. Seadmetega nagu Balanset-1A mõõdetakse tasakaalustamatuse täpne asukoht ja suurus. Seejärel paigaldatakse teatud kohtadesse korrektsiooniraskused (või eemaldatakse materjali), et optimeerida massijaotust. Tulemuseks on vaikne ja madala vibratsiooniga töö, mis pikendab masina eluiga ja suurendab tööohutust.