Wyważanie jest profesjonalnym i złożonym procesem korygowania masy wirnika. Polega na umiejętnym dodawaniu lub odejmowaniu masy w odpowiednich miejscach w celu wyeliminowania drgań spowodowanych nierównomiernym rozkładem masy. Jeśli uda się to osiągnąć, to czas pracy takiej maszyny czy silnika zostanie znacząco wydłużony. Elementów takich jak łożyska, uszczelniacze, paski nie trzeba będzie tak często wymieniać. Wyważanie dynamiczne wirujących elementów pozytywnie wpływa na funkcjonowanie maszyny i znacząco wydłuża czas jej pracy bez usterek.

Wyważanie dynamiczne – szczegóły procesu

Siły powstające przez przesunięcie środka masy wirnika działają niszcząco na cały silnik i bardzo łatwo mogą doprowadzić do poważnej awarii. Odpowiednie wyważenie wirników przez doświadczonego fachowca ma na celu zmniejszyć wibracje, a zarazem wydłuża czas efektywnej pracy maszyny, zwiększając jej niezawodność. Pierwszym krokiem jest zebranie pomiaru drgań za pomocą przeznaczonych do tego czujników, najczęściej umieszcza je się w miejscach podparcia łożysk. Drugim krokiem jest ustalenie miejsca (kąta) w jakim występuje największa amplituda drgań, do tego natomiast służy laser. Jego promień zostaje skierowany na znacznik odblaskowy naklejony na wirniku, który musi być wprowadzony  w ruch obrotowy. Rezultat tych pomiarów analizują układy pomiarowe wyważarek. Wynikiem ich obliczeń jest podanie jakiej masy dołożyć lub ujęć w odpowiednim kącie. Wyważarki nigdy się nie mylą, zawsze podadzą wynik precyzyjnie nawet z dokładnością do trzeciego miejsca po przecinku. Niedokładności i błędy jakie można napotkać w procesie wyważania zawsze spowodowane są ułomnościami układu mechanicznego : luzy w łożyskach, nieosiowo nabite łożyska, niedokładne wykonanie wałków do wyważania, czy też zapominanie o kompensacie masy rowków wpustowych. Jeśli uda nam się wyeliminować te błędy to wyważanie będzie szybsze i bardziej dokładne.

Oprogramowanie pomocnicze

Innym bardzo ważnym elementem podczas wyważania jest oprogramowanie pomocnicze, które bardzo ułatwia i przyspiesza ten proces. Jest ono dostarczane przez producenta wraz z wyważarką wyposażone  w bardziej lub mniej zaawansowane narzędzia takie jak:

  • podział masy korekcyjnej na dwie równoważne masy w dwóch dostępnych działkach wirnika (bardzo przydatne przy wyważaniu np. wentylatorów) , gdzie wyważarka podaje np. że trzeba dołożyć 5g na łopatce 3,7  wentylatora 7 łopatkowego. Wówczas podajemy dostępne łopatki np. 3 i 4 a program rozłoży nam te 5g na 1,7g na łopatce 3 i 3,76g na łopatce 4.1

  • Sumowanie mas korekcyjnych- masa wypadkowa. To narzędzie, z kolei przyda nam się gdy już mamy kilka mas przymocowanych np. z poprzednich wyważeń. Można je wówczas zsumować i zastąpić jedną- masą wypadkową.2


  • Obliczanie dopuszczalnych niewyważeń w danej klasie dokładności G wg.(PN-93/N-01359). To narzędzie umożliwia po wprowadzeniu wszystkich danych oraz wybraniu modelu wirnika stwierdzić do ilu gram trzeba „zejść” aby wyważyć wirnik w podanej klasie. Umożliwia również obliczenie w jakiej klasie wirnik został wyważony.

3

  • Ujmowanie masy za pomocą nawiercania. To narzędzie ma kilka funkcji , można wybrać sposób nawiercania osiowy lub promieniowy. W zależności od wyboru wyniki otworu (np. głębokości) będą się różniły bo środek ciężkości w promieniowym będzie się przesuwał ku środkowi w miarę nawiercania natomiast w osiowym nie. Możemy również obliczyć średnicę wiertła aby wybrać konkretną masę na ustalonej głębokości.

4

  • Wyważanie za pomocą dwóch lub trzech odważników. Przydatne przy wyważaniu np. tarcz szlifierskich, które fabrycznie są przystosowane do tej metody. Na odpowiednich pierścieniach sa przymocowane ruchome odważniki , które trzeba przesunąć na odpowiednie kąty.

5

  • Wycinek pierścienia. Kolejnym ciekawym narzędziem jest moduł do tworzenia wycinków pierścienia np. z blachy. Często na wirnikach silników elektrycznych znajdują się wypusty aluminiowe, na których mocuje się podkładki o odpowiedniej masie. Zdarza się , że masa którą trzeba dołożyć jest bardzo duża w tym przypadku bardzo pomocny jest wycinek z blachy, który można by było nałożyć na 1 lub 2 wypusty. Ten program potrafi obliczyć taki wycinek i wydrukować na drukarce w skali 1:1. Następnie rysunek ten można nakleić na odpowiedniej grubości blachę by go precyzyjnie wyciąć np. na pile taśmowej. Z powodzeniem używamy tej metody od wielu lat. Wycinki te można również przykręcać na nowe lub istniejące śruby, należy to wówczas zaznaczyć w odpowiednich polach programu.

6

  • Frezowanie po łuku. To zaawansowane oprogramowanie potrafi obliczyć długość łuku i jego kąt na danej głębokości frezowania, aby ująć odpowiednią masę. Uwzględniając przy tym środek ciężkości łuku oraz promień zaokrąglenia  freza. Frezowania dokonuje się na stole obrotowym z podziałką kątową. Bardzo przydatne narzędzie.

7

To tylko kilka z efektywnych narzędzi wspomagających wyważanie. Istnieje ich wiele w zależności od potrzeb.

Dopuszczalne niewyważenia określają Polskie Normy (PN-93/N-01359).

Poniżej wycinek z polskich norm wyważania.

8

Kiedy stosować wyważanie dynamiczne?

Celem całej usługi jest ustalenie wielkości oraz położenia masy korekcyjnej. Drgania wirnika mogą doprowadzić do szybkiego zużycia łożysk, wzrostu poziomu hałasu oraz nieprawidłowego działania maszyny, a zatem również obniżyć parametry użytkowe i spowodować wypadek. Z tych względów warto regularnie zgłaszać się do specjalisty w renomowanym warsztacie, aby uniknąć niechcianych awarii i nagłych wydatków związanych z naprawą maszyn wirujących.

Wyważanie dynamiczne wykonuje się na wirnikach maszyn elektrycznych, wentylatorach osiowych i promieniowych, bębnach oraz turbinach, a także wszelkich elementach wirujących.  Eksperci z firmy Elektro-Spec podkreślają, że wyważanie dynamiczne w dzisiejszych czasach jest już normą.