Soorten onbalans (NL)
types onbalans
De locatie van het massamiddelpunt en de belangrijkste traagheidsassen worden bepaald door de verdeling van massa
binnen het onderdeel.
Als de rotatieas niet samenvalt met een van de belangrijkste traagheidsassen, veroorzaakt dit verschillende soorten onbalans.
Het is belangrijk om onderscheid te maken tussen onbalans en balanscorrectie.
Onbalans is een eigenschap van massa
.
Het wordt een eigenschap van het onderdeel wanneer een rotatieas wordt gedefinieerd.
Balanscorrectie
wordt zowel gebruikt om de massa-eigenschappen te veranderen als om de uitlijning van de rotatieas met het massacentrum
en/of de centrale hoofdas te verbeteren.
Beide kunnen worden uitgedrukt als gewichten en stralen en hebben een gemeenschappelijke
terminologie.
Dit hoofdstuk bespreekt ook onbalans als massa-eigenschap en zijn types.
STATISCHE ONBALANS
Er is sprake van statische onbalans als het massamiddelpunt niet op de rotatieas ligt.
Statische onbalans
wordt ook wel Krachtonbalans genoemd.
In principe is statische onbalans een ideale toestand, met als bijkomende voorwaarde
dat de rotatieas evenwijdig is aan de centrale hoofdas – geen paar
onbalans.
Over het algemeen kan statische onbalans worden gecorrigeerd met een enkel gewicht.
De correctie wordt dus uitgevoerd in het vlak van het massamiddelpunt en is voldoende om het massamiddelpunt naar de rotatieas te verplaatsen.
Tot slot is het belangrijk om de correctie af te stemmen op de initiële onbalans om het massamiddelpunt direct naar de rotatieas te verplaatsen.
Samengevat kan statische onbalans gedetecteerd worden op roterende of niet-roterende balancers.
PAAR UIT BALANS
Ten eerste is er een specifieke toestand die bestaat wanneer de centrale traagheidsas niet evenwijdig is aan de rotatieas.
Koppelonbalans wordt in engineeringklassen vaak voorgesteld als dynamische onbalans, maar
deze term wordt anders gedefinieerd door ISO 1925 en is gereserveerd voor het meer algemene geval van gecombineerde statische
en paar-onbalans.
Zoals gedefinieerd is paar-onbalans een ideale toestand.
Het heeft de aanvullende
voorwaarde dat als het middelpunt van de massa op de rotatieas ligt, er geen statische onbalans is.
Koppelcorrectie vereist dat twee gelijke gewichten worden toegevoegd aan het werkstuk op 180 graden van elkaar in twee
correctievlakken.
De afstand tussen deze vlakken wordt de paararm genoemd.
Terwijl statische
onbalans gemeten kan worden met een niet-roterende balancer, kan paaronbalans alleen gemeten worden op een
roterende balancer.
DYNAMISCHE ONBALANS
Het meest algemene geval van onbalans waarbij de centrale hoofdas niet evenwijdig is aan en niet
de rotatieas snijdt.
Dynamische onbalans wordt ook wel tweevlaks onbalans genoemd, wat aangeeft dat correctie nodig is in
twee vlakken om dynamische onbalans volledig te elimineren.
In deze situatie moet een specificatie voor het balanceren in twee vlakken de axiale locatie van de correctievlakken bevatten om volledig te zijn.
Dynamische onbalans omvat alle onbalans in een rotor.
Dit type onbalans kan alleen worden gemeten op een roterende balancer, omdat het ook koppelonbalans omvat.
QUASI-STATISCHE ONBALANS
Kortom, het is een speciale vorm van dynamische onbalans waarbij de statische vectoren en de vectoren van de koppelonbalans in hetzelfde vlak liggen.
De centrale hoofdas snijdt de rotatieas, maar het massamiddelpunt ligt niet op de
rotatieas.
Dit is het geval wanneer een anders gebalanceerde rotor wordt gewijzigd (gewicht toegevoegd of verwijderd) in een vlak
op enige afstand van het massamiddelpunt.
Daarom creëert de wijziging een statische onbalans en een paar
onbalans.
Omgekeerd kan een rotor met quasi-statische onbalans gebalanceerd worden met een enkele correctie van
de juiste grootte in het juiste vlak.
EENHEDEN VAN ONBALANS
Balanscorrecties worden normaal gesproken gespecificeerd als een gewicht dat wordt toegevoegd of verwijderd bij een straal.
De gewichtseenheden of
massa-eenheden kunnen alle geschikte meeteenheden zijn.
De meest gebruikte gewichtseenheden zijn zowel ounces
en soms pounds, maar de meest gebruikte massaeenheden zijn grammen (g) of kilogrammen (kg).
Er moet rekening worden gehouden met de capaciteit en nauwkeurigheid van de beschikbare weegapparatuur om ervoor te zorgen dat het gewicht nauwkeurig genoeg is voor de taak.
De meest gebruikte combinaties om onbalans te specificeren zijn dus ounce inches, gram inches, gram millimeters, gram centimeters en kilogram meters.
BEWEGING VAN ONGEBALANCEERDE ONDERDELEN
Wat is het effect van onbalans op een roterend onderdeel?
Aan de ene kant, als de rotorbevestigingen stijf zijn, kunnen de
krachten die worden uitgeoefend op de lagersteunen zeer hoog en potentieel schadelijk zijn.
Deze krachten zijn de oorzaak van de onbalans.
Het zijn duidelijk de eerder beschreven centrifugaalkrachten.
Aan de andere kant is het onderdeel bij flexibele steunen losjes beperkt en kan het grote amplitudes van verplaatsing vertonen.
De trillingsamplitude is evenredig met de onbalans en wordt beperkt door de afstand tussen het massamiddelpunt en de rotatieas.
De meeste toepassingen zijn dus een combinatie van beide.
