Dynamische onbalans: wat het is, wat de oorzaken zijn en hoe het te verhelpen
Dynamische onbalans: wat het is, wat de oorzaken zijn en hoe het te verhelpen
Dynamische onbalans, ook wel dynamische onbalans genoemd, treedt op wanneer roterende machines uit balans zijn bij het zwaartepunt en de hoofdtraagheidsas niet in balans is met de rotatieas. Dynamische onbalans is een combinatie van statische onbalans en koppelonbalans.
Dynamische onbalans veroorzaakt overmatige trillingen en lawaai, verhoogde wrijving, vermindering van de efficiëntie en verkort de levensduur van lagers, afdichtingen en andere componenten. Deze toestand verergert na verloop van tijd en kan, wanneer niet gecontroleerd, onderhoudskosten verhogen, veiligheidsrisico's verergeren en zelfs leiden tot catastrofale storingen.
Wat veroorzaakt een dynamische onbalans?
Dynamische onbalans kan verschillende oorzaken hebben. Hier zijn een paar veelvoorkomende:
Thermische groei: Naarmate de apparatuur werkt, neemt de temperatuur ervan toe. Hierdoor zetten de metalen uit in een proces dat thermische groei of hittevervorming wordt genoemd. Hogere temperaturen leiden tot grotere groei en niet alle delen van de machine zetten even snel uit, wat leidt tot dynamische onbalans.
Ongelijkmatige slijtage: Na verloop van tijd eroderen en slijten machineonderdelen zoals lagers. Dit kan leiden tot een ongelijke gewichtsverdeling rond het rotatiecentrum door massaverlies. Erosie kan de rotor dwingen zich aan te passen en leiden tot dynamische onbalans.
Ontbrekende balansgewichten: Balansgewichten worden soms gebruikt om apparatuur correct te laten draaien. Als deze zijn verwijderd, kan er onbalans ontstaan.
Gebogen assen: Zelfs kleine bochten in schachten kunnen onbalans veroorzaken. Ze veranderen de verdeling van het gewicht, waardoor rotatie-onevenwicht.
Fabricagefouten: Een ongelijke materiaaldichtheid in de rotorcomponenten als gevolg van productiefouten kan onbalans veroorzaken tijdens het gebruik van het apparaat.
Problemen met de montage of vervanging van onderdelen: Onjuiste initiële montage kan dynamische onbalans veroorzaken. Bovendien kunnen vervangende onderdelen die niet goed zijn bewerkt of verkeerd zijn geïnstalleerd, ook leiden tot ongelijke gewichtsverdeling.
Wat is het verschil tussen statische, koppel- en dynamische onbalans?
Er zijn drie soorten onevenwichtigheden. Hoewel ze vergelijkbare symptomen en resultaten kunnen hebben, is het belangrijk om het verschil te kennen, aangezien ze verschillende correctiemethoden vereisen.
Statische onbalans
Statische onbalans ontstaat wanneer de centrale massa van een rotor verplaatst wordt van zijn rotatie-as. Door deze offset kan statische onbalans verticale trillingen veroorzaken en leiden tot andere problemen wanneer deze niet gecorrigeerd wordt.
Een manier om statische onbalans te identificeren is door te kijken of de machine een voorkeursplaatsing heeft wanneer deze stilstaat. Als roterende onderdelen vrij kunnen bewegen, zal de zijde met de zwaardere massa op natuurlijke wijze naar beneden bewegen. Het toevoegen of verwijderen van een gewicht in een enkel vlak van de as tegenover de zwaardere zijde kan de onbalans vaak tegengaan en de centrale massa opnieuw uitlijnen ten opzichte van de rotatieas.
Koppel onevenwicht
Koppelonevenwicht ontstaat wanneer de hoofdtraagheidsas, die door het zwaartepunt van een object loopt, uit evenwicht is met de rotatieas.
Koppel onbalans leidt vaak tot een wiebelende of draaiende beweging. Om dit te corrigeren, moeten twee gelijke gewichten 180 graden uit elkaar worden geplaatst in twee correctievlakken.
Dynamische onbalans
Dynamische onbalans is een combinatie van statische onbalans en koppelonbalans. De centrale massa van de rotor is verplaatst van de rotatie-as, en de belangrijkste traagheidsas is niet uitgelijnd met de rotatie-as.
Hoewel dit de meest voorkomende vorm van onbalans is, is het oplossen van dit probleem ingewikkelder dan het oplossen van statische of koppelonbalans alleen.
Hoe wordt dynamische onbalans gecorrigeerd?
De meest effectieve manier om dynamische onbalans te corrigeren is door gebruik te maken van gespecialiseerde tools zoals een smart balancer. Een smart balancer is een draagbaar apparaat dat wordt gebruikt om onbalansproblemen te identificeren en te corrigeren zonder de machine te hoeven demonteren.
Sensoren van de slimme balancer worden op verschillende punten op de machine bevestigd. Terwijl de machine draait, leggen sensoren cruciale gegevens vast, zoals trillingsniveaus, Fast Fourier Transform (FFT)-spectrum en fase-informatie. Hulpmiddelen zoals Prüftechnik VibXpert 3-balancer bieden uitgebreide analyses in real-time, waarbij alle informatie direct op het scherm wordt weergegeven, zodat de gebruiker onevenwichtigheden kan identificeren.
Nadat u de onbalans hebt geïdentificeerd, is de volgende stap het corrigeren ervan. De VibXpert 3 Balancer helpt bij het berekenen van de juiste positie en hoeveelheid gewicht die moet worden toegevoegd. Nadat u het gewicht hebt toegevoegd, kunt u de VibXpert 3 Balancer-test opnieuw uitvoeren om te zien of de onbalans volledig is gecorrigeerd. Opnieuw controleren is essentieel om ervoor te zorgen dat de machine soepel draait. Zodra u klaar bent, kunt u uw analyse ook opslaan of downloaden of exporteren in formaten die het beste bij uw behoeften passen.
Het gebruik van een slimme balancer is de snelste en eenvoudigste methode om dynamische onbalans te corrigeren en de levensduur van roterende apparatuur te verlengen.
