Finden Sie Ihren Ansprechpartner

Finden Sie Ihren Ansprechpartner

  bul
Başlığı seç
Dili değiştir

Balanslama temel bilgileri

Taşlama disklerinin vida ile balanslanması

Dönen cisimlerle, balanssızlık her yerde mevcut bir fenomendir. Tipik bir örnek, takım tezgahları üzerinde dönen takımlardır.

Balanssızlık merkezkaç kuvveti oluşturur ve bu kuvvet balanssızlıkla doğrusal olarak artarken, devir sayısının karesi ile artış gösterir. Rotor ne kadar hızlı dönerse, balanssızlık o kadar belirgin olur. Fakat balanssızlık nasıl ortaya çıkar, nasıl ölçülebilir ve dengelenerek nasıl ortadan kaldırılabilir?

Bir sonraki sayfada balanslamanın teorik temellerini, takım balanslamanın temeliyle bir araya getirdik.

1. Balanssızlığın nedenleri

  • Rotorun simetrik olmayan tasarımı (örn. DIN 69871'de belirtilen takım tutuculardaki kavrama kanalı veya Weldon takım tutucularındaki sıkıştırma vidası).
  • İmalat toleranslarından kaynaklanan eşmerkezlilik hatalarına bağlı kütlenin simetrik olmayan dağılımı, ör. takım dış çapının koniğe göre eşmerkezliliği.
  • Birkaç bileşenden oluşan bir rotorun montajı sırasında hizalama hataları, ör. freze iş mili ve takım tutucu, takım tutucu ve takım.
  • Bir rotorun yataklarındaki eşmerkezlilik hataları, ör. mil yatağı.

2. Balanssızlık nedir?

2.1 Statik balanssızlık

Statik balanssızlık

Bir rotorun ağırlık merkezi dönme ekseninin dışındadır.

  • Bu ayrıca sabit rotorlarda da ölçülür, örn. taşlama diskleri için balanssızlık göstergelerinde ölçülebilir.
  • Dönme üzerine bu, dönme eksenine dikey merkezkaç kuvvetlerine neden olur.
  • Tek düzlemde balanslama ile ortadan kaldırılabilir. Herhangi bir balanslama düzlemi seçilebilir. Normalde statik balanslamadan sonra hala çift balanssızlık olabilir.

MU = balanssızlık kütlesi (g)
r = balanssızlık kütlesinin dönme eksenine olan mesafesi (mm)
M = rotor kütlesi (kg cinsinden)
e = ağırlık merkezinin dönüş ekseninden uzaklığı (μm cinsinden)
S = ağırlık merkezi
FF = merkezkaç kuvveti
Statik balanssızlığın değeri: U = MU • r = M • e
Balanssızlık birimi: [U] = g • mm = kg • μm

2.2 Çift balanssızlığı

Çift balanssızlığı

Ağırlık merkezi dönme ekseni boyunca uzanır.

  • Bu sadece dönen rotorlarda ölçülebilir.
  • Dönme sırasında bir eğim momentine neden olur.
  • Her iki balanssızlık kütlesinin merkezkaç kuvvetleri birbirini dengeler (yanal kuvvet yok).
  • Sadece 2 düzlemde balanslama ile ortadan kaldırılabilir.

MU1, MU2 = dengesizlik kütleleri (g)
S = ağırlık merkezi
r = dengesizlik kütlelerinin dönüş ekseninden uzaklığı (mm)
M = rotor kütlesi (kg)
FF1, FF2 = merkezkaç kuvvetleri
MU1 = MU2
FF1 = FF2

2.3 Dinamik balanssızlık

Statik ve çift balanssızlığın kombinasyonu

  • Endüstriyel rotorlar için bu sıradan bir durumdur.

3. Balanslama nedir?

Balanslama nedir?

Balanslama, bir rotordaki kütlenin simetrik olmayan dağılımını telafi etmek için kullanılır.
Bu şu şekillerde mümkündür:

  • kütle eklemek, ör. araba lastiklerini balanslamak için ağırlık eklemek
  • kütle çıkarmak, ör. bir delik açarak 
  • kütlenin yerini ayarlamak, ör. balanslama halkaları, vidalar ekleyerek.

3.1 Bir düzlemde balanslama (statik)

Balanssızlığın statik kısmı için kopmanzasyon:

  • Bir rotorun ağırlık merkezi dönme eksenine geri getirilir (eksantriklik e = 0)
  • Dinamik balanssızlığın çift balanssızlığı değişmeden kalır.

3.2 İki düzlemde balanslama (dinamik)

Dengesizlik için tam kopmanzasyon (statik ve çift balanssızlık)

  • Prensip olarak, herhangi bir balanslama düzlemi seçilebilir (mümkün olduğunca uzak olmaları en iyisidir).

4. Balanssızlığı ölçme

4.1 Ölçüm prensibi

Balanssızlığın ölçülmesi
  • Takım tutucu, balanslama miline yerleştirilir ve döndürülür.
  • Kuvvet sensörleri santrifüj kuvvetlerini ölçer.
  • Merkezkaç kuvvetleri balanslama milinin desteği üzerine iki farklı düzlemde ölçülür. Merkezkaç kuvvetlerinin işmili ile dönüş yönü olarak sinüzoidal bir sinyal üretilir. Hem sinyalin büyüklüğü hem de fener miline açısı belirlenmelidir.
  • Kuvvet sinyalleri, balanslama düzlemlerine göre balansların hesaplanması için kullanılır. Balanslama düzlemlerinin pozisyonu değişirse, hesaplanan balanssızlıklar da değişecektir.
  • Balanssızlığın telafisi, balanssızlık değerlerinden hesaplanır.

5. Takım tutucuları balanslama

5.1 Balaslama kalitesi G

Balaslama kalitesi G
İzin verilen artık balanssızlık diyagramda görülebilir x ekseni: dönme hızı y ekseni: rotor ağırlığına göre kalan dengesizlik

DIN ISO 1940-1 (önceden VDI kılavuz 2060) balanssızlığı ölçme ve balanslama prensiplerini tanımlar. Balanslamanın doğruluğu, balanslama kalite derecesi G olarak ifade edilir (önceden: Q).

Balanslama kalite derecesi, rotorun sadece belirli bir dönüş hızı için geçerlidir.

İzin verilen rezidüel balanssızlık balanslama kalite derecesinden, rotasyon hızından ve rotor ağırlığından hesaplanır.

 

Umüs = (G • M) / n • 9549

Umüs = Rotorun gmm cinsinden müsade edilen balanssızlığı
G = balanslama kalite derecesi
M = rotorun kg cinsinden ağırlığı
n = rotorun dev / dak cinsinden dönüş hızı
9549 = üretilen bir sabit

Örnek:

  • Bir freze bıçağı bir pens tutucusuna sabitlenir.
  • Toplam ağırlık 0,8 kg'dır.
  • Freze bıçağı, n = 15.000 rpm servis hızında kullanılacaktır.
  • İş mili üreticisi, balanslama kalitesini G = 2.5 istemektedir.
  • Müsade edilen artık balanssızlık Umüs = 1,3 gmm.

Müsade edilen rezidüel balanssızlık şemada görülebilir.

5.2 Ulaşılabilir hassasiyet

Yukarıdaki örnekte müsade edilen 1.3 gmm'lik bir artık balanssızlık vardır. Açıklamak için bu balanssızlık değerini eksantriklik değerine dönüştürmek yararlıdır.

Umüs = M • emüs

emüs = Umüs / M = 1,3 gmm / 800g = 0,0016 mm = 1,6 μm

Bu nedenle, takım tutucunun ağırlık merkezi dönme ekseninden maks.  1.6 μm dışarıda olabilir. Balanslama sırasında dönme ekseninin konikliğin veya HSK'nın ekseni olduğu varsayılır.
Ancak, freze tezgahında takım, milin ekseni etrafında döner.


Yeni bir işmilinin bile 5 μm'ye salgı değeri olabilir (e = 2.5 μm eksantrikliğine eşdeğer).

Diğer örnek:

Balanslama kalitesi G = 1
Dönme hızı n = 40.000 rpm
Takım ağırlığı M = 0,8 kg
Umüs = 0.2 gmm
emüs = 0,3 μm
Bu izin verilen eksantrikliğe pratikte ulaşılamaz.
İyi iş milleri bile takım değiştirildiğinde 1-2 μm'lik tekrarlanabilirliğe sahiptir.
Az miktarda kir sonucu önemli ölçüde kötüleştirebilir.


Bir freze milinin toplam balassızlığı birçok faktörden etkilenir:

  • milin dengesizliği
  • İş milindeki eşmerkezlilik hatalarına bağlı dengesizlik (Simetri ekseni dönüş ekseni değildir.)
  • İş mili aksesuarlarında eşmerkezlilik hataları (soğutma sıvısı açıklığı, sıkıştırma cihazı)
  • sıkma üzerine kenetleme sisteminin yanal bozulması (yaylar, çekme çubuğu)
  • eşmerkezlilik hatası ve mildeki takım tutucunun eğimi
  • takım tutucunun kendisinin dengesizliği
  • çekme çubuğunun eşmerkezlilik hatası (ofset)
  • alette eşmerkezlilik hatası
  • alet tutucu aksesuarlarındaki dengesizlik (örn. sıkma somunu)

Sonuç:
1 gmm'den daha az müsaade edilen bir artık balanssızlık uygulamada gerçekçi değildir!

İzleme Listesi