Typy nerovnováhy (SK)
typy nerovnováhy
Poloha hmotného stredu a hlavných osí zotrvačnosti je určená rozložením hmotnosti
v rámci dielu. Ak sa os otáčania nezhoduje s hlavnou osou zotrvačnosti, spôsobuje to rôzne typy nevyváženosti.
Je dôležité rozlišovať medzi nerovnováhou a korekciou rovnováhy. Nevyváženosť je vlastnosť hmotnosti
. Po definovaní osi otáčania sa stáva charakteristickým znakom súčiastky. Korekcia vyváženosti
sa používa na zmenu vlastností hmoty a na zlepšenie vyrovnania osi otáčania so stredom hmoty
a/alebo s centrálnou hlavnou osou. Obe sa dajú vyjadriť ako hmotnosti a polomery a majú spoločnú terminológiu
. V tejto časti sa tiež rozoberá nerovnováha ako vlastnosť hmoty a jej typy.
STATICKÁ NEROVNOVÁHA
Stav statickej nevyváženosti nastáva vtedy, keď stred hmotnosti neleží na osi otáčania. Statická nerovnováha
je známa aj ako silová nerovnováha. Statická nevyváženosť je v podstate ideálny stav, má
ďalšiu podmienku, aby os otáčania bola rovnobežná s centrálnou hlavnou osou – žiadna dvojica
nevyváženosti.
Statickú nevyváženosť možno vo všeobecnosti korigovať jedným závažím. Korekcia sa teda vykonáva v rovine hmotného stredu a postačuje na posunutie hmotného stredu na os otáčania. Na záver je dôležité zladiť korekciu s počiatočnou nerovnováhou, aby sa stred hmotnosti posunul priamo k osi otáčania.
Ak to zhrnieme, statickú nevyváženosť možno zistiť na rotujúcich alebo nerotujúcich vyvažovacích zariadeniach.
NEROVNOVÁHA PÁRU
Po prvé, existuje špecifická podmienka, keď centrálna hlavná os zotrvačnosti nie je rovnobežná s osou otáčania. Párová nevyváženosť sa na technických hodinách často prezentuje ako dynamická nevyváženosť, avšak
tento pojem definuje inak. ISO 1925 a je vyhradený pre všeobecnejší prípad kombinovanej statickej
a párovej nevyváženosti. Nevyváženosť páru je podľa definície ideálny stav. Výrazne sa na ňom prejavuje dodatočná podmienka
, že ak stred hmotnosti leží na osi otáčania, nedochádza k statickej nerovnováhe.
Párová korekcia vyžaduje, aby sa na obrobok pridali dve rovnaké závažia vzdialené od seba 180 stupňov v dvoch rovinách korekcie
. Vzdialenosť medzi týmito rovinami sa nazýva párové rameno. Zatiaľ čo statickú nevyváženosť
možno merať pomocou nerotujúceho vyvažovača, párovú nevyváženosť možno merať len na
rotujúcom vyvažovači.
DYNAMICKÁ NEROVNOVÁHA
Najvšeobecnejší prípad nevyváženosti, pri ktorom stredná hlavná os nie je rovnobežná s osou otáčania a nepretína ju
.
Dynamická nevyváženosť sa označuje aj ako dvojrovinová nevyváženosť, čo znamená, že na úplné odstránenie dynamickej nevyváženosti je potrebná korekcia v dvoch rovinách
. V takejto situácii musí špecifikácia vyvažovania v dvoch rovinách obsahovať axiálne umiestnenie korekčných rovín, aby bola úplná. Dynamická nevyváženosť zachytáva všetku nevyváženosť, kedykoľvek sa v rotore vyskytne.
Tento typ nevyváženosti sa dá merať len na rotujúcom vyvažovacom zariadení, pretože zahŕňa párovú nevyváženosť.
KVÁZI-STATICKÁ NEROVNOVÁHA
Stručne povedané, ide o špeciálnu formu dynamickej nerovnováhy, pri ktorej vektory statickej a párovej nerovnováhy ležia v rovnakej rovine. Centrálna hlavná os pretína os otáčania, ale hmotný stred neleží na osi otáčania
.
Ide o prípad, keď sa inak vyvážený rotor zmení (pridá sa alebo sa odstráni závažie) v rovine
v určitej vzdialenosti od stredu hmotnosti. Z tohto dôvodu zmena vytvára statickú nevyváženosť, ako aj pár
nevyvážeností. Naopak, rotor s kvázi statickou nevyváženosťou môže byť vyvážený jedinou korekciou
správnej veľkosti v príslušnej rovine.
JEDNOTKY NEROVNOVÁHY
Korekcie vyváženia sa zvyčajne špecifikujú ako pridanie alebo odobratie hmotnosti na polomere. Jednotky hmotnosti alebo
môžu byť akékoľvek vhodné merné jednotky. Najčastejšie používanými jednotkami hmotnosti sú unce
a príležitostne aj libry, ale najbežnejšími jednotkami hmotnosti sú gramy (g) alebo kilogramy (kg).
Musí sa zohľadniť kapacita a presnosť dostupného váhového zariadenia, aby sa zabezpečila dostatočná presnosť hmotnosti pre danú úlohu.
Najbežnejšie kombinácie používané na určenie nevyváženosti sú unca palcov, gram palcov, gram milimetrov, gram centimetrov a kilogram metrov.
POHYB NEVYVÁŽENÝCH ČASTÍ
Aký vplyv má nevyváženosť na rotujúcu časť? Na jednej strane, ak sú držiaky rotora tuhé, sily
pôsobiace na ložiskové podpery môžu byť veľmi vysoké a potenciálne škodlivé. Tieto sily sú príčinou nerovnováhy. Ide o odstredivé sily, ktoré sme už opísali.
Na druhej strane, v prípade pružných držiakov je diel voľne obmedzený a môže vykazovať veľké amplitúdy posunov. Amplitúda vibrácií je úmerná nevyváženosti a obmedzená vzdialenosťou medzi stredom hmotnosti a osou otáčania. Väčšina aplikácií je teda kombináciou oboch.
