Процедура балансировки колёс используется недавно. Водители пренебрегают ей, поскольку не знают всех тонкостей и преимуществ операции, вспоминая о ней только тогда, когда руль начинает дрожать и вибрировать при каждом повороте. В статье рассказывается о балансировке колёс, что это и зачем её нужно проводить.
Что такое балансировка колёс
Балансировка колёс – это процедура предотвращения дисбаланса между колёсами, дисками, ступицами, деталями подвески и креплениями. Необходимость периодического проведения операции обусловлена центробежной силой.
В процессе балансировки масса колеса располагается равномерно относительно его центра. При правильном выполнении процедуры уменьшается вибрация во время эксплуатации автомобиля, увеличивается срок службы подшипников и автомобильных шин.
Преимущества балансировки колёс:
- Комфортная езда на дорогах любого вида и качества.
- Отсутствие лишних шумов из автомобильных колёс.
- Увеличение эксплуатации колёс.
- Удобство в управлении автомобилем на различных скоростях.
- Автомобильные шины изнашиваются со всех сторон одинаково и равномерно.
Балансировка колёс требуется любому автомобилю, независимо от состояния дисков, покрышек и новизны модели.
Последствия отказа от балансировки колёс:
- Частая поломка подшипников.
- Вибрация руля во время эксплуатации автомобиля.
- Ранний и неравномерный износ автомобильных шин.
- Шум в салоне.
- Скорая неисправность амортизаторов.
- Небезопасность движения, по причине приобретения каждым колесом своей центробежной силой.
- От вибрации колёс в запущенных случаях болты выкручиваются, шаровая опора вылетает или отваливается.
Зачем нужно проводить процедуру
Неопытные водители сомневаются даже после приведённых последствий отказа от балансировки колёс, которые могут быть самыми непредсказуемыми: от некомфортной езды до поломки ходовой части автомобиля.
Езда на автомобиле со скоростью 90 км/ч с разбалансированными колёсами четырнадцатого размера всего на 20 г сравнима с ударом по части подвески кувалдой массой в 3 кг. За минуту происходит порядка восьмисот таких ударов.
Вибрации и биения руля являются одними из последствий неотбалансированных колёс
Никто не заставляет проводить балансировку автомобиля, и не существует законов, принуждающих сделать это, но нужно понимать, что отремонтировать машину будет стоить намного дороже.
Дисбаланс и его виды
Дисбаланс – это присутствие в автомобиле неуравновешенных частей, находящихся в движении: ступиц, барабанов и шин, которые изменяют в худшую сторону управляемость транспортного средства.
Из-за неправильной балансировки одного колеса происходит дисбаланс. Центр тяжести колеса должен лежать на оси вращения равноудалённо от всей поверхности.
Если это условие не выполняется, колесо считается неотбалансированным. Важно помнить, что идеально симметричным колесо быть не может, поскольку и на производстве существуют свои погрешности.
Статистический дисбаланс встречается достаточно редко. Он возникает при параллельности оси инерции и оси вращения. Масса неправильно распределена на всей оси вращения. Центр тяжести смещён в одну сторону, а диск по всей поверхности. Этот дисбаланс легко заметить: авто подскакивает на любой скорости, а рулить становиться невозможно. В таких условиях быстро разбивается подвеска.
Динамический дисбаланс возникает чаще статистического. Чаще ему подвержены обладатели широких шин. Дисбаланс возникает из-за несовпадения оси вращения и оси инерции. Во время эксплуатации транспортного средства центр тяжести изменяется, что и приводит к динамическому дисбалансу. Автомобиль начинает бросать в разные стороны при скорости 40 км/ч и больше. Руль начинает дрожать и сильно бить по рукам.
Различают два вида дисбаланса колёс: статический и динамический
Чаще всего встречается комбинированный дисбаланс – сочетание динамического и статического дисбаланса. Такая ситуация некритична. Исправить её легко на балансировочном станке. Для дисков, которые легко плавятся, лучше использоваться современное оборудование с применением лазерной методики.
Технология проведения процедуры
Оборудование
Важно подготовить колёса к процедуре балансировки, а именно тщательно вычистить протектор и диск от песка и грязи. Из-за пренебрежения этим правилом операция может быть выполнена неточно, и её придётся проводить заново. Если в автомобиле уже проводилась балансировка, то мастер перед началом обязан удалить балансировочные грузы.
Очень важно проверить давление в шинах: покрышки не должны быть спущены. Перед балансировкой колёс определяется центр тяжести, который отслеживают станки для балансировки. Устройства могут быть разными: от обычных компьютеров до огромных систем с лазерными датчиками и механизмами для измерения. После определения машина самостоятельно устанавливает балансирующий грузик.
Для проведения процедуры используется балансировочный станок, по ходу процедуры выравнивающий положение колеса по центру оси вращения
Вид балансирующего грузика зависит от типа дисков. Грузики со скобой-крепежом устанавливаются на стальные диски, а с посадкой на внутреннюю часть – на литые диски. В основном они делаются из цинка, свинца или стали.
Масса также зависит от уровня дисбаланса. Масса балансирующего грузика со скобой крепежом варьируется в пределах от 5 до 100 г. Масса груза для литых дисков - от 5 до 60 г.
От массы зависит также и сложность проведения процедуры. Чем больше грузик, тем больше вероятность, что нужно проверить колесо на его внешние качества: состояние протектора и общие геометрические качества, такие как симметричность.
В холодное время года из-за колебания температуры клеящиеся грузики могут отклеиваться, чего не может произойти с набивными
Для штампованных дисков существуют особого вида грузики. Они набиваются между диском и покрышкой, устанавливаясь на ребро диска. Для легкоплавких дисков набивные грузики не подходят. Для такого типа существуют липучки – самоклеющиеся утяжелители на клейкой основе. Они практически незаметны, потому как практически не выбиваются из общего вида. Однако используются они только на идеально ровной поверхности.
Процесс балансировки колёс автомобиля
Процедура балансировки автомобиля стартует со снятия дисков независимо от характеристики модели. Балансировка происходит по методике: снял колесо, отбалансировал, поставил обратно, затем перешёл к следующему. Таким образом проводится полная процедура для всех колёс.
Результат зависит по большей части от мастера, и только небольшая доля обусловлена оборудованием. Если устройство современное, то специалисту остаётся только следить за состоянием резины и ходом проведения процедуры.
После очистки протектора от камней и грязи подбирается пластинка, в зависимости от количества отверстий в диске. Специалист надевает на диск пластинку, хорошо закрутив гайки. После этого он отправляется на балансировку колеса к станку.
Перед проведением балансировки необходимо удалить грязь или камни в шинном протекторе
После определения проблемной зоны начинается процесс установки грузиков. По окончании мастер возвращается к оборудованию и заново проверяет геометрическое состояние колеса. Если процедура прошла успешна, то колесо устанавливается на своё место и берётся следующее. В противном случае процедура повторяется.
Ошибки при проведении процедуры
Случается, что специалисты ошибаются, выполняя процедуру некорректно. Разберём самые распространённые ошибки:
- Пренебрежение процедурой очистки колеса от камней, песка и грязи. В этому случае добиться значения дисбаланса, приближённого к нулю, не получится.
- Проведение процедуры на повреждённом колесе.
- Установка грузиков поверх старых.
- Недостаточная закрутка гаек и болтов на колесе.
Внимательно следите за выполнением работы специалистов. Даже самые опытные работники допускают ошибки. В конце процедуры убедитесь лично, что балансировка прошла удачно.
Техника безопасности
К самым основным правилам техники безопасности при проведении операции относятся:
- Балансировку колёс может проводить только специалист, достигший возраста восемнадцати лет, прошедший медицинское обследование и получивший разрешение на выполнение работ данной сложности.
- Колёса весом более 20 кг перевозятся на тележках или других приспособлениях.
- Перед процедурой проверяется состояние колеса.
- Рабочее место должно быть чистым, не захламлённым деталями.
- Работы не проводятся специалистами в алкогольном или наркотическом опьянении.
Доверять свой автомобиль нужно только квалифицированным мастерам.
Как проверить балансировку колёс
Проверять балансировку колёс удобно при смене сезона. Те, кто хранят сезонную резину, обычно сами её и меняют, поэтому им не составит труда проверить . Важно, чтобы колеса были чистыми. Для процедуры понадобится обычный мел.
- Покрутите колесо.
- Дождитесь полной остановки колеса и чиркните мелком в любом месте. Например, в середине шины.
- Повторяйте первые два пункта от пяти до десяти раз.
- Проверьте, где расположены отметки. Если они находятся близко друг к другу, то требуется балансировка.
- В противном случае с колесом всё хорошо и можно сэкономить на процедуре.
Можно ли балансировать только передние колёса
При балансировке только передних колёс руль перестаёт вибрировать, поэтому многим водителям кажется, что балансировать задние колёса нет необходимости. Это мнение в корне неверно.
Задние колёса не меньше передних получают механические повреждения при езде по неровностям, поэтому их также необходимо балансировать
Несмотря на то, что езда при балансировке только передних колёс становится гораздо приятнее, проблема никуда не уходит. К сожалению, детали и подвеска изнашиваются не только в районе задней части автомобиля.
Как часто нужно делать балансировку
Согласно правилам балансировка проводится через каждые 5000 км. Кроме того, балансировка проводится после ряда событий:
- После каждой смены резины: неважно, сезонной или нет.
- При появлении вибрации рулевого колеса.
- При столкновении с бордюром.
- При падении в канаву или яму.
Своевременная балансировка даёт гарантию на продолжительную жизнь подвески и резины, потому отнеситесь к проведению процедуры ответственно.
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Статическая балансировка рабоч их колес вращающихся механизмов
Каусов М.А.
Аннотация
Надежная и исправная работа вращающихся механизмов зависит от большого числа факторов, таких как: соосность валов агрегата; состояние подшипников, их смазка, посадка на валу и в корпусе; износ корпусов и уплотнений; зазоры в проточной части; выработка сальниковых втулок; радиальный бой и прогиб вала; дисбаланс рабочего колеса и ротора; подвеска трубопроводов; исправность обратных клапанов; состояние рам, фундаментов, анкерных болтов и многое другое. Очень часто упущенный небольшой дефект, как снежный ком тянет за собой другие, а в результате выход оборудования из строя. Только учитывая все факторы, точно своевременно диагностируя их, и соблюдая требования ТУ на ремонт вращающихся механизмов, можно добиться безотказной работы агрегатов, обеспечить заданные рабочие параметры, увеличить межремонтный ресурс, снизить уровень вибрации и шума. Планируется посвятить теме ремонта вращающихся механизмов ряд статей, в которых будут рассмотрены вопросы диагностики, технологии ремонта, модернизации конструкции, требованиям к отремонтированному оборудованию и рационализаторским предложениям по повышению качества и снижению трудоемкости ремонта.
В ремонте насосов, дымососов и вентиляторов трудно переоценить значение точной балансировки механизма. Как удивительно и радостно видеть некогда грохочущую и трясущуюся машину, которую усмирили и успокоили несколько граммов противовеса, заботливо установленные в "нужное место" умелыми руками и светлой головой. Невольно задумываешься о том, что значат граммы металла на радиусе колеса вентилятора и тысячах оборотов в минуту.
Так в чем же причина такой резкой перемены в поведении агрегата?
Дисбаланс
Попробуем представить себе, что вся масса ротора вместе с рабочим колесом сосредоточена в одной точке - центре масс (центре тяжести), но из-за неточности изготовления и неравномерности плотности материала (особенно для чугунных отливок) эта точка смещена на некоторое расстояние от оси вращения (Рисунок №1).
При работе агрегата возникают силы инерции - F, действующие на смещенный центр масс, пропорциональные массе ротора, смещению и квадрату угловой скорости. Они-то и создают переменные нагрузки на опоры R, прогиб ротора и вибрации, приводящие к преждевременному выходу агрегата из строя. Величина равная произведению расстояния от оси до центра масс на массу самого ротора - называется статическим дисбалансом и имеет размерность [г x см].
Статическая балансировка
Задачей статической балансировки является приведение центра масс ротора на ось вращения путем изменения распределения массы.
Наука о балансировке роторов объемна и разнообразна. Существуют способы статической балансировки, динамической балансировки роторов на станках и в собственных подшипниках. Балансируют самые различные ротора от гироскопов и шлифовальных кругов, до роторов турбин и судовых коленчатых валов. Создано множество приспособлений, станков и приборов с применением новейших разработок в области приборостроения и электроники для балансировки разных агрегатов. Что касается агрегатов, работающих в теплоэнергетике, то нормативной документацией по насосам, дымососам и вентиляторам предъявляются требования по статической балансировке рабочих колес и динамической балансировке роторов. Для рабочих колес применима статическая балансировка, т. к. при превышении диаметром колеса его ширины более чем в пять раз, остальные составляющие (моментная и динамическая) малы, и ими можно пренебречь.
Чтобы сбалансировать колесо нужно решить три задачи:
найти то самое "нужное место" - направление, на ко тором расположен центр тяжести;
определить, сколько "заветных грамм" противовеса необходимо и на каком радиусе их расположить;
уравновесить дисбаланс корректировкой массы рабочего колеса.
Приспособления для статической балансировки
Найти место дисбаланса помогают приспособления для статической балансировки. Их возможно изготовить самостоятельно они просты и недороги. Рассмотрим некоторые конструкции.
Простейшим устройством для статической балансировки являются ножи или призмы (Рисунок №2), установленные строго горизонтально и параллельно. Отклонение от горизонта в плоскостях параллельной и перпендикулярной оси колеса, не должно превышать 0,1 мм на 1 м. Средством проверки может служить уровень "Геологоразведка 0,01" или уровень соответствующей точности. Колесо одевается на оправку, имеющую опорные шлифованные шейки (в качестве оправки, можно использовать вал, заранее проверив его точность). Параметры призм из условий прочности и жесткости для колеса массой 100 кг и диаметром шейки оправки d = 80 мм составят: рабочая длинна L = p X d = 250 мм; ширина около 5 мм; высота 50 - 70 мм.
Шейки оправки и рабочие поверхности призм должны быть шлифованными для снижения трения. Призмы необходимо зафиксировать на жестком основании.
Если дать колесу возможность свободно перекатываться по ножам, то после остановки центр масс колеса займет положение не совпадающее с нижней точкой, из-за трения качения. При вращении колеса в противоположную сторону, после остановки оно займет другое положение. Среднее положение нижней точки соответствует истинному положению центра масс устройства (Рисунок №3) для статической балансировки. Они не требуют точной горизонтальной установки как ножи и на диски (ролики) можно устанавливать ротора с разными диаметрами цапф. Точность определения центра масс меньше из-за дополнительного трения в подшипниках качения роликов.
Применяются устройства для статической балансировки роторов в собственных подшипниках. Для снижения трения в них, которое определяет точность балансировки, применяют вибрацию основания или вращение наружных колец опорных подшипников в разные стороны.
Балансировочные весы.
Самым точным и в то же время сложным устройством статической балансировки являются балансировочные весы (Рисунок №4).
Конструкция весов для рабочих колес приведена на рисунке. Колесо устанавливают на оправку по оси шарнира, который может качаться в одной плоскости. При повороте колеса вокруг оси, в различных положениях его уравновешивают противовесом, по величине которого находят место и дисбаланс колеса.
Методы балансировки
Величину дисбаланса или количество граммов корректирующей массы определяют следующими способами:
методом подбора, когда установкой противовеса в точке противоположной центру масс добиваются равновесия колеса в любых положениях;
методом пробной массы - Мп, которую устанавливают под прямым углом к "тяжелой точке", при этом ротор совершит поворот на угол j. Корректирующую массу вычисляют по формуле
Мк = Мп ctg j
или определят по номограмме (Рисунок №5): через точку, соответствующую пробной массе на шкале Мп, и точку, соответствующую углу отклонения от вертикали j, проводят прямую, пересечение которой с осью Мк дает величину корректирующей массы.
В качестве пробной массы можно использовать магниты или пластилин.
Метод кругового обхода
Самым подробным и наиболее точным, но и наиболее трудоемким является метод кругового обхода. Он применим и для тяжелых колес, где большое трение мешает точно определить место дисбаланса. Поверхность ротора делят на двенадцать или более равных частей и последовательно в каждой точке подбирают пробную массу Мп, которая приводит ротор в движение. По полученным данным строят диаграмму (Рисунок №6) зависимости Мп от положения ротора. Максимум кривой соответствует "легкому" месту, куда необходимо установить корректирующую массу
Мк = (Мп max + Мп min)/2.
Способы устранения дисбаланса
После определения места и величины дисбаланса его необходимо устранить. Для вентиляторов и дымососов дисбаланс компенсируется противовесом, который устанавливается на внешней стороне диска рабочего колеса. Чаще всего для крепления груза используют электросварку. Этот же эффект достигается снятием металла в "тяжелом" месте на рабочих колесах насосов (по требованиям ТУ допускается снятие металла на глубину не более 1 мм в секторе не более 1800). При этом корректировку дисбаланса стараются проводить на максимальном радиусе, т. к. с увеличением расстояния от оси, возрастает влияние массы корректируемого металла на равновесие колеса.
Остаточный дисбаланс
После балансировки рабочего колеса из-за погрешностей измерений и неточности устройств сохраняется смещение центра масс, которое называется остаточным статическим дисбалансом. Для рабочих колес вращающихся механизмов нормативная документация задает допустимый остаточный дисбаланс. Например, для колеса сетевого насоса 1Д 1250 - 125 задается остаточный дисбаланс 175 г х см (ТУ 34 - 38 - 20289 - 85).
Сравнение методов балансировки на различных устройствах
Критерием сравнения точности балансировки может служить удельный остаточный дисбаланс. Он равен отношению остаточного дисбаланса к массе ротора (колеса) и измеряется в [мкм]. Удельные остаточные дисбалансы для различных методов статической и динамической балансировки сведены в таблицу №1.
Из всех устройств статической балансировки, весы дают самый точный результат, однако, это устройство самое сложное. Роликовое устройство, хотя и сложнее параллельных призм в изготовлении, но проще в эксплуатации и дает результат не многим хуже.
Основным недостатком статической балансировки является необходимость получения низкого коэффициента трения при больших нагрузках от веса рабочих колес. Повышение точности и эффективности балансировки насосов, дымососов и вентиляторов можно достичь методами динамической балансировки роторов на станках и в собственных подшипниках.
Применение статической балансировки
балансировка вибрация подшипник электродвигатель
Статическая балансировка рабочих колес эффективное средство снижения вибрации, нагрузки на подшипники и повышения долговечности машины. Но она не панацея от всех бед. В насосах типа "К" можно ограничиться статической балансировкой, а для роторов моноблочных насосов "КМ" требуется динамическая, т. к. там возникает взаимное влияние небалансов колеса и ротора электродвигателя. Необходима динамическая балансировка и для роторов электродвигателей, где масса распределена по длине ротора. Для роторов с двумя и более колесами, имеющих массивную соединительную полумуфту (например СЭ 1250 - 140), колеса и муфта балансируются отдельно, а затем ротор в сборе балансируют динамически. В отдельных случаях для обеспечения нормальной работы механизма необходима динамическая балансировка всего агрегата в собственных подшипниках.
Точная статическая балансировка - это необходимая, но иногда не достаточная основа надежной и долговечной работы агрегата.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Причины вибрации центробежных машин. Приспособления для проведения статической балансировки. Устранение неуравновешенности ротора (дисбаланса) относительно оси вращения. Определение и устранение скрытого дисбаланса. Расчет момента силы трения качения.
лабораторная работа , добавлен 12.12.2013
Балансировка ротора машин и балансировка гибких роторов как задача оценивания дисбалансов. Условие допустимости одной статической балансировки. Оценивание методом наименьших квадратов. Целевая функция метода наименьших квадратов и численные эксперименты.
дипломная работа , добавлен 18.07.2011
Анализ технологического процесса балансировки, обзор применяемого оборудования и выявление недостатков в работе. Разработка технологического процесса и устройства набора грузиков. Построение структурной и силовой схемы системы управления, выбор датчиков.
дипломная работа , добавлен 14.06.2011
Виды повреждений зубчатых колес и причины их возникновения. Типы поверхностных макроразрушений материала зубьев. Зависимость между твердостью рабочих поверхностей зубьев и характером их повреждений. Расчет нагрузочной способности зубчатых колес.
реферат , добавлен 17.01.2012
Расширение технологических возможностей методов обработки зубчатых колес. Методы обработки лезвийным инструментом. Преимущества зубчатых передач - точность параметров, качество рабочих поверхностей зубьев и механических свойств материала зубчатых колес.
курсовая работа , добавлен 23.02.2009
Характеристика и химический состав низколегированных и углеродистых сталей, применяемых для повышения долговечности рабочих органов машин. Свойства электродных материалов для наплавки. Технология электрошлаковой наплавки зубьев ковшей экскаваторов.
курсовая работа , добавлен 07.05.2014
Понятие и применение фрикционной передачи, ее конструкция, основные преимущества и недостатки, расчетная схема. Определение максимальной величины механического изнашивания на рабочих поверхностях колес открытой фрикционной цилиндрической передачи.
курсовая работа , добавлен 17.11.2010
Сведения о частотных характеристиках деталей. Расчет форм и частот собственных колебаний рабочих лопаток ГТД, методы и средства их измерения. Конструкция и принцип работы устройств для их зажима при контроле ЧСК. Способы снижения вибрационных напряжений.
курсовая работа , добавлен 31.01.2011
Требования предъявляемые зубьям шестерен. Термическая обработка заготовок. Контроль качества цементованных деталей. Деформация зубчатых колес при термической обработке. Методы и средства контроля зубчатых колес. Поточная толкательная печь для цементации.
курсовая работа , добавлен 10.01.2016
Материал для изготовления зубчатых колес, их конструктивные и технологические особенности. Сущность химико-термической обработки зубчатых колес. Погрешности изготовления зубчатых колес. Технологический маршрут обработки цементируемого зубчатого колеса.
Балансировочный стенд
ST-200A(M)
Инструкция по эксплуатации
СТАНОК ДЛЯ БАЛАНСИРОВКИ ШИН
ИНСТРУКЦИЯ ПО ПРИМЕНЕНИЮ
Общая информация................................................................................................................3
Транспортировка и установка...............................................................................................4
Подключение станка к электросети......................................................................................4
Фланцевое крепление.............................................................................................................4
Панель управления.................................................................................................................5
Экран........................................................................................................................................6
Описание кнопок....................................................................................................................6
Установка панели....................................................................................................................6
Заметки по динамической балансировке колес мотоциклов..............................................8
Балансировка …......................................................................................................................8
Статические функции ALU....................................................................................................9
Автоустановка.......................................................................................................................10
Оптимизация.........................................................................................................................10
Дисплей……….....................................................................................................................12
Решение проблем..................................................................................................................16
Плановое техническое обслуживание................................................................................16
Гарантийное техническое обслуживание...........................................................................17
Подробные чертежи..............................................................................................................20
Список запасных деталей....................................................................................................23
1-ОБЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ
Электрический станок для балансировки с микропроцессором предназначен для балансировки колес весом до 65 кг. Кнопочная система калибровки предусматривает такой диапазон размеров, при котором возможно обслуживание колес, отличных от обычных (колеса мотоциклов и гоночных автомобилей).
Специальные функции станка способны обслуживать колеса нестандартной формы, также у станка предусмотрены опциональные функции.
РЕКОМЕНДАЦИИ
До эксплуатации балансировочного станка внимательно ознакомтесь с руководством к пользованию.
Храните руководство в безопасном и доступном месте для последующего обращения к нему.
Не снимайте и не изменяйте части и детали станка, что может привести к его некорректной работе.
Просьба обращаться к Техническому Сервису при необходимости в ремонте.
Не используйте мощные устройства со сжатым воздухом для очистки.
Используйте спиртовые растворы для очистки пластиковых панелей и полок (ИЗБЕГАЙТЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЖИДКОСТЕЙ, CОДЕРЖАЩИХ РАСТВОРИТЕЛИ).
До начала балансировки убедитесь, что колесо надежно закреплено в муфте.
Оператор станка должен быть одет в одежду со свободными краями; убедитесь, что прочий персонал не будет иметь доступа к станку во время его работы.
Избегайте воздействия грузов или других тел на базу станка, это может привести к некорректной работе балансировочного станка.
Балансировочный станок не должен быть использован иначе, чем описано в руководстве к пользованию.
СТАНДАРТНЫЕ УСТРОЙСТВА БЕЗОПАСНОСТИ
Кнопка аварийной остановки для остановки колеса в экстренной ситуации.
Экран из прочного пластика имеет форму и размер, позволяющие предотвратить увеличение противовеса от вылета в любом направлении, кроме как к полу.
Микро-переключатель предотвращает пуск станка, если защитный экране не опущен и останавливает рабочий ход станка, если экран поднят по какой-либо причине.
2-ТРАНСПОРТИРОВКА И УСТАНОВКА
Для транспортировки станка поднимайте базу только в трех точках опоры. При надобности сила может быть приложена к другим точкам, таким как вал, верх или к вспомогательный выступ. Проверьте, что балансировочная машина располагается на полу на трех точках опоры. Фиксация станка к полу не обязательна.
3-ПОДКЛЮЧЕНИЕ К ЭЛЕКТРОСЕТИ
ВНИМАНИЕ:
Подключение к электросети должно производиться квалифицированным персоналом. Подключение к однофазной сети должно быть произведено между фазой и нейтралью, при необходимости - между фазой и землей. Заземление необходимо для правильной работы станка.
Прежде, чем подключить станок к сети с помощью соответствующего кабеля, проверьте, что напряжение сети совпадает с паспортными данными, указанными в таблице на тыльной стороне станка. Категория электрической сети должна удовлетворять базовому энергопотреблению станка (см. паспортные данные в таблице).
Питающий кабель магистрали станка должен быть закреплен штекером в соответствии с данными требованиями.
Рекомендуется подключить станок по отдельному электрическому соединению с подходящим предохранителем.
4-ФЛАНЦЕВОЕ КРЕПЛЕНИЕ
Прежде, чем устанавливать муфту на вал балансировочного станка, убедитесь, что зона центровки вала и муфты очищена. Закрепите муфту на вале балансировочного станка со специальным сканером.
5-ПАНЕЛЬ УПРАВЛЕНИЯ
Кнопка START: пуск рабочего хода.
+=Первоначальный вид панели.
Кнопка установки ширины.
Кнопка установки диаметра.
Кнопка установки дистанции.
Кнопка отображения остаточного дисбаланса.
Кнопка + =специальная функция.
Кнопка перехода в статический режим.
Кнопка ALU 4.
Кнопка ALU 1.
Кнопка ALU 2.
Кнопка ALU 3.
Кнопка перехода в динамический режим.
Кнопка аварийной остановки.
6-ЭКРАН
Индикатор внутреннего дисбаланса.
Индикатор внешнего дисбаланса.
Индикатор расположения внутреннего дисбаланса.
Индикатор расположения внешнего дисбаланса.
Индикатор выбранной программы балансирования.
7-ОПИСАНИЕ КНОПОК
Окошки измерений:
: Выбирает балансировочную программу ALU2
: Выбирает балансировочную программу ALU3
: Выбирает балансировочную программу ALU4
: Отображает статический дисбаланс
[←]: Отображает динамический дисбаланс
[ Отображает значения ниже порога
+ : Автоматическая балансировка
+ : Пересчет значений дисбаланса
[a] : Значение дистанции
[b] : Значение ширины
: Пуск двигателя
: Двигатель остановится только если обод находится в движении
Окошко размеров:
+ [b] : Выбор единиц измерения для ширины (мм или дюймы).
+ [d] : Выбор единиц измерения для диаметра (мм или дюймы).
+ : возврат первоначального вида экрана.
6-УСТАНОВКА ПАНЕЛИ
Рис.3 – Установка дистанции: Нажмите кнопку(a) и выберите требуемое значение с помощью циферной панели ввода. При ошибке нажмите кнопку (а) для сброса введенных данных. Прочие кнопки вводят числовые значения.
ВНИМАНИЕ: Диапазон значений дистанции: 0-25 см. Любое другое значение будет определено как ошибка (на дисплей выведется «Err»).Во избежание ошибок вводите значения в пределах указанного диапазона.
Если с помощью калибровочной линейки Вы определили, что введеные данные верны и не требуют повторного ввода, нажмите “a” или “d” и еще раз измерьте размеры калибровочной линейкой.
– Установка ширины: Нажмите кнопку(b) и выберите требуемое значение с помощью циферной панели ввода. При ошибке нажмите кнопку (b) для сброса введенных данных. Прочие кнопки вводят числовые значения.
ВНИМАНИЕ:
Диапазон значений ширины: 1,5~25 дюймов или 40~510 мм. Любое другое значение будет определено как ошибка (на правый дисплей выведется «Err»).Во избежание ошибок вводите значения в пределах указанного диапазона. Для изменения единиц измерений нажмите [F]+[b].
-Установки диаметра:
Нажмите кнопку(d) и выберите требуемое значение с помощью циферной панели ввода. При ошибке нажмите кнопку (d) для сброса введенных данных. Прочие кнопки вводят числовые значения.
ВНИМАНИЕ: Диапазон значений диаметра: 10~24 дюймов или 265~615 мм. Любое другое значение будет определено как ошибка (на правый дисплей выведется «Err»).Во избежание ошибок вводите значения в пределах указанного диапазона.Для изменения единиц измерений нажмите [F]+[d].
9-ЗАМЕТКИ ПО ДИНАМИЧЕСКОЙ БАЛАНСИРОВКЕ КОЛЕС МОТОЦИКЛОВ
Вставьте расширение для калибра расстояния.
Потяните калибр на себя до тех пор, пока расширение не упрется во внутреннюю сторону обода.
Измерьте замер «а» по индексу и введите значение а+10" (максимум 25 см) вручную с помощью кнопки (6).
10-БАЛАНСИРОВКА
Выключите основной переключатель.
Зафиксируйте обод станка и подготовьте заранее значения панели так, как это указано в инструкция на странице 3. Установки могут быть введены или изменены даже есть функция запущена.
Выберите защиту.
Нажмите кнопку |START| .
На несколько секунд обод автоматически придет в движение и опять остановится. Индикаторы покажут значения дисбаланса.
Правильное положение будет показано на дисплее красными маркерами. Красные маркеры показывают, что коррекция должна быть произведена сверху по вертикали. (см рис. снизу).
ВАЖНО: Для правильной балансировки обычно допустимо, чтобы показания дисбаланса была ниже 10-12 грамм (0.4 - 0.5 унций).С данным балансирующим устройством возможно устранение дисбаланса даже в 5 грамм или меньше (0.3 унций).
СЧИТЫВАНИЕ ДИСБАЛАНСА МЕНЕЕ 5 ГРАММ (0.3 УНЦИЙ)
В случае необходимости (для колесных дисков с определенными характеристиками), с помощью кнопки [ вне рабочего хода машины, возможно считывание коррекции остаточного дисбаланса менее 5 грамм (0.3 унций). При обычных установкахдля малых значений дисбаланса индикатор выведет 0.
11-СТАТИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ ALU
(Балансировка колесных дисков мотоциклов, литых либо специфических форм) Введите следующие показания.
Доступные функции ALU могут быть выбраны в любой момент, функция отобразит требуемые положения для балансировочных грузов, подходящий под данную программу. Желаемая функция выбирается нажатием кнопки. Для каждой функции микропроцессор очень быстро считывает и выдает индикаторами действительные значения корректировочных весов, измененных с учетом позиции балансировочных грузов.
Нормальный режим: Для динамического балансирования стальных или легкосплавных дисков с присоединением грузов на ребро диска.
Статический режим: Статическая балансировка необходима в случаях обслуживания дисков мотоциклов или если невозможно закрепить грузы с обеих сторон диска.
ALU1: Балансировка легкосплавных дисков, грузы крепятся с помощью связывающих веществ на кромки дисков.
ALU2: Балансировка дисков из сплавов со скрытым креплением грузов с помощью связывающих веществ на внешнюю сторону диска.
ALU3: Комбинированная балансировка: пристяжные грузы крепятся на внешнюю сторону диска, грузы со связывающими веществами - на внутреннюю сторону.
ALU4:
Комбинированная балансировка: грузы со связывающими веществами крепятся на внешнюю сторону диска, пристяжные грузы - на внутреннюю сторону.
12-АВТОМАТИЧЕСКАЯ КАЛИБРОВКА
Следуйте следующим инструкциям для запуска функции автоматической калибровки:
Закрепите диск на вал, в том числе несбалансированный. Подразумевается диск средних размеров.
Проведите измерения установленного диска. ВНИМАНИЕ!!! При вводе некорректных измерений будет произведена автоматическая калибровка, отличная от предполагающейся.
Нажмите кнопку и, не отпуская её, нажмите кнопку CAL/7. Для использования специальных функций введите >>2START<.>
В конце первого оборота балансиров добавьте 100 грамм веса на ВНЕШНЮЮ сторону колеса в любой позиции и нажмите >>START
После остановки колеса уберите 100 грамм веса. Автоматическая калибровка закончена.
13-ОПТИМИЗАЦИЯ
Нажмите кнопки >>
>CAL/7>1>Push START, first spin
ОПТИМИЗАЦИЯ БАЛАНСИРОВКИ
1_Наметьте расположение фиксатора диска с помощью отметки для проведения повторного монтажа в такой же позиции.
2_Вытащите колесо из балансировочного устройства.
3_Поверните шину на ободе на 180 градусов.
4_Произведите повторный монтаж колеса на балансировочном устройстве с расположением отметки на диске в соответствии с отметкой на приемнике диска.
5_Нажмите START, второй оборот.
F+R=Конец операции.
После выполнения этих команд на монитор будет выведено сообщение об уменьшении асимметрии колеса.
В деятельности бюро диагностирования ремонтных подразделений металлургических предприятий балансировка рабочих колес дымососов и вентиляторов в собственных подшипниках выполняется достаточно часто. Эффективность данной регулировочной операции, значительна в сравнении с малыми изменениями, вносимыми в механизм. Это позволяет определить балансировку как одну из малозатратных технологий при эксплуатации механического оборудования. Целесообразность любой технической операции определяется экономической эффективностью, в основе которой лежит технический эффект от проводимой операции или возможные убытки от несвоевременности проведения данного воздействия.
Изготовление рабочего колеса на машиностроительном предприятии не всегда является гарантией качества уравновешивания. Во многих случаях предприятия-изготовители ограничиваются статическим уравновешиванием. Уравновешивание на балансировочных станках, безусловно, является необходимой технологической операцией при изготовлении и после ремонта рабочего колеса. Однако, невозможно приблизить производственные условия эксплуатации (степень анизотропности опор, демпфирование, влияние технологических параметров, качество сборки и монтажа и ряд других факторов) к условиям балансировки на станках.
Практика показала, что тщательно уравновешенное рабочее колесо на станке необходимо дополнительно уравновешивать в собственных опорах. Очевидно, что неудовлетворительное вибрационное состояние вентиляционных агрегатов при вводе в эксплуатацию после монтажа или ремонта приводит к преждевременному износу оборудования. С другой стороны транспортировка рабочего колеса к балансировочному станку за многие километры от промышленного предприятия не оправдана с точки зрения временных и финансовых затрат. Дополнительная разборка, риск повреждения рабочего колеса при транспортировании, все это доказывает эффективность уравновешивания на месте эксплуатации в собственных опорах.
Появление современной виброизмерительной аппаратуры обеспечивает возможность проведения динамической балансировки на месте эксплуатации и снижения вибрационной нагруженности опор до допустимых пределов.
Одной из аксиом работоспособного состояния оборудования является работа механизмов с низким уровнем вибрации. В этом случае снижается воздействие целого ряда разрушительных факторов, воздействующих на подшипниковые узлы механизма. При этом увеличивается долговечность подшипниковых узлов и механизма в целом, обеспечивается стабильная реализация технологического процесса, в соответствии с заданными параметрами. Относительно вентиляторов и дымососов, низкий уровень вибрации во многом определяется уравновешенностью рабочих колес, своевременно проведенной балансировкой.
Последствия работы механизма с повышенной вибрацией: разрушение подшипниковых узлов, посадочных мест подшипников, фундаментов, повышенный расход электрической энергии для привода установки. В данной работе рассматриваются последствия несвоевременной балансировки рабочих колес дымососов и вентиляторов цехов металлургических предприятий.
Вибрационное обследование вентиляторов доменного цеха показало, что основной причиной повышенной вибрации является динамическая неуравновешенность рабочих колес. Принятое решение – провести уравновешивание рабочих колес в собственных опорах позволило снизить общий уровень вибрации 3…5 раз, до уровня 2,0…3,0 мм/с при работе под нагрузкой (рисунок 1). Это позволило увеличить срок службы подшипников в 5…7 раз. Определено, что для однотипных механизмов наблюдается существенный разброс динамических коэффициентов влияния (более 10 %), что определяет необходимость проведения балансировки в собственных опорах. Основными факторами, влияющими на разброс коэффициентов влияния являются: нестабильность динамических характеристик роторов; отклонение свойств системы от линейности; погрешности при установке пробных грузов.
Рисунок 1 - Максимальные уровни виброскорости (мм/с) подшипниковых опор вентиляторов до и после балансировки
 |
|
| а) | б) |
 |
|
| в) | г) |
Рисунок 2 – Неравномерный эрозионный износ лопаток рабочего колеса
Среди причин возникновения дисбаланса рабочих колес дымососов и вентиляторов следует выделить:
1. Неравномерный износ лопаток (рисунок 2), несмотря на симметрию рабочего колеса и значительную частоту вращения. Причина данного явления может заключаться в избирательной случайности процесса износа, обусловленного внешними факторами и внутренними свойствами материала. Необходимо учитывать фактические отклонения геометрии лопаток от проектного профиля.
Рисунок 3 – Налипание пылевидных материалов на лопатки рабочего колеса:
а) дымосос аглофабрики; б) пароотсос МНЛЗ
3. Последствия ремонта лопаток в рабочих условиях на месте установки. Иногда дисбаланс может вызываться проявлением начальных трещин в материале дисков и лопаток рабочих колес. Поэтому, предварять балансировку должен тщательный визуальный осмотр целостности элементов рабочего колеса (рисунок 4). Заварка обнаруженных трещин не может обеспечить длительную безотказную работу механизма. Сварные швы служат концентраторами напряжения и дополнительными источниками зарождения трещин. Рекомендуется использовать данный метод восстановления лишь, в крайнем случае, для обеспечения функционирования на коротком временном промежутке, позволяющем продолжить эксплуатацию до изготовления и замены рабочего колеса.
Рисунок 4 – Трещины элементов рабочих колес:
а) основного диска; б) лопаток в месте крепления
В работе механизмов роторного типа важную роль играют допустимые значения параметров вибрации. Практический опыт показал, что соблюдение рекомендаций стандарта ГОСТ ИСО 10816-1-97 «Вибрация. Контроль состояния машин по результатам измерений вибрации на невращающихся частях» относительно машин класса 1, позволяет обеспечить длительную эксплуатацию дымососов. Для оценки технического состояния предлагается использовать следующие значения и правила:
- значение виброскорости 1,8 мм/с, определяет границу функционирования оборудования без ограничения сроков и желательный уровень окончания балансировки рабочего колеса в собственных опорах;
- значения виброскорости в диапазоне 1,8…4,5 мм/с допускают работу оборудования в течение длительного периода времени с периодическим контролем параметров вибрации;
- значения виброскорости свыше 4,5 мм/с наблюдаемые в течение длительного периода времени (1…2 месяца) могут привести к повреждениям элементов оборудования;
- значения виброскорости в диапазоне 4,5…7,1 мм/с допускают работу оборудования в течение 5…7 дней с последующей остановкой на ремонт;
- значения виброскорости в диапазоне 7,1…11,2 мм/с допускают работу оборудования в течение 1…2 дней с последующей остановкой на ремонт;
- значения виброскорости свыше 11,2 мм/с не допускаются и рассматриваются как аварийные.
К сожалению, установка компенсирующих грузов, во время балансировки, не позволяет оценить снижение долговечности подшипниковых узлов и повышение энергетических затрат при повышенной вибрации дымососов. Теоретические расчеты приводят к заниженным значениям потерь мощности на вибрацию.
Дополнительные силы, действующие на подшипниковые опоры, при неуравновешенном роторе, приводят к повышению момента сопротивления вращению вала вентилятора и к повышению потребляемой электроэнергии. Появляются разрушительные силы, действующие на подшипниковые опоры и элементы механизма.
Оценить эффективность уравновешивания роторов вентиляторов или дополнительных ремонтных воздействий по снижению вибрации, в условиях эксплуатации возможно проанализировав следующие данные.
Установочные параметры : тип механизма; мощность привода; напряжение; частота вращения; масса; основные параметры рабочего процесса.
Начальные параметры : виброскорость в контрольных точках (СКЗ в частотном диапазоне 10…1000 Гц); ток и напряжение по фазам.
Выполненные ремонтные воздействия : значения установленного пробного груза; выполненная затяжка резьбовых соединений; центрирование.
Значения параметров после выполненных воздействий : виброскорость; ток и напряжение по фазам.
В лабораторных условиях проведены исследования по снижению потребляемой мощности двигателем вентилятора Д-3 в результате уравновешивания ротора.
Результаты эксперимента №1.
Начальная вибрация : вертикальная – 9,4 мм/с; осевая – 5,0 мм/с.
Ток по фазам: 3,9 А; 3,9 А; 3,9 А. Среднее значение – 3,9 А.
Вибрация после балансировки : вертикальная – 2,2 мм/с; осевая – 1,8 мм/с.
Ток по фазам: 3,8 А; 3,6 А; 3,8 А. Среднее значение – 3,73 А.
Снижение параметров вибрации: вертикальное направление – в 4,27 раза; осевое направление в 2,78 раза.
Снижение токовых значений: (3,9 – 3,73)×100%3,73 = 4,55 %.
Результаты эксперимента №2.
Начальная вибрация.
Точка 1 – лобовой подшипник электродвигателя: вертикальная – 17,0 мм/с; горизонтальная – 15,3 мм/с; осевая – 2,1 мм/с. Радиус-вектор – 22,9 мм/с.
Точка 2 – свободный подшипник электродвигателя: вертикальная – 10,3 мм/с; горизонтальная – 10,6 мм/с; осевая – 2,2 мм/с.
Радиус-вектор виброскорости – 14,9 мм/с.
Вибрация после балансировки.
Точка 1: вертикальная – 2,8 мм/с; горизонтальная – 2,9 мм/с; осевая – 1,2 мм/с. Радиус-вектор виброскорости – 4,2 мм/с.
Точка 2: вертикальная – 1,4 мм/с; горизонтальная – 2,0 мм/с; осевая – 1,1 мм/с. Радиус-вектор виброскорости – 2,7 мм/с.
Снижение параметров вибрации.
Составляющие по точке 1: вертикальная – в 6 раз; горизонтальная – в 5,3 раза; осевая – в 1,75 раза; радиус-вектор – в 5,4 раза.
Составляющие по точке 2: вертикальная – в 7,4 раза; горизонтальная – в 5,3 раза; осевая – в 2 раза, радиус-вектор – в 6,2 раза.
Энергетические показатели.
До балансировки. Потребленная мощность за 15 минут – 0,69 кВт. Максимальная мощность – 2,96 кВт. Минимальная мощность – 2,49 кВт. Средняя мощность – 2,74 кВт.
После балансировки. Потребленная мощность за 15 минут – 0,65 кВт. Максимальная мощность – 2,82 кВт. Минимальная мощность – 2,43 кВт. Средняя мощность – 2,59 кВт.
Снижение энергетических показателей. Потребленная мощность – (0,69 - 0,65)×100%/0,65 = 6,1 %. Максимальная мощность – (2,96 - 2,82)×100%/2,82 = 4,9 %. Минимальная мощность – (2,49 - 2,43)×100%/2,43 = 2,5 %. Средняя мощность – (2,74 - 2,59)/2,59×100% = 5,8 %.
Аналогичные результаты были получены в производственных условиях при балансировке вентилятора ВДН-12 нагревательной трехзонной методической печи листопрокатного стана. Потребление электроэнергии за 30 минут составило – 33,0 кВт, после балансировки – 30,24 кВт. Снижение потребляемой электроэнергии в данном случае составило (33,0 - 30,24) ×100%/30,24 = 9,1 %.
Виброскорость до балансировки – 10,5 мм/с, после балансировки – 4,5 мм/с. Снижение значений виброскорости – в 2,3 раза.
Снижение потребляемой мощности на 5% для одного 100 кВт двигателя вентилятора приведет к годовой экономии порядка 10 тыс. гривен. Это может быть достигнуто в результате балансировки ротора и снижения вибрационных нагрузок. Одновременно происходит увеличение долговечности подшипников и снижение затрат на остановку производства для проведения ремонтных работ.
Одним из параметров оценки эффективности балансировки является частота вращения вала дымососа. Так, при балансировке дымососа ДН-26 зафиксировано увеличение частоты вращения электродвигателя АОД-630-8У1 после установки корректирующего груза и снижения виброскорости подшипниковых опор. Виброскорость подшипниковой опоры до балансировки: вертикальная – 4,4 мм/с; горизонтальная – 2,9 мм/с. Частота вращения до балансировки – 745 об/мин. Виброскорость подшипниковой опоры после балансировки: вертикальная – 2,1 мм/с; горизонтальная – 1,1 мм/с. Частота вращения после балансировки – 747 об/мин.
Техническая характеристика асинхронного двигателя АОД-630-8У1: число пар полюсов – 8; синхронная частота вращения – 750 об/мин; номинальная мощность – 630 кВт; номинальный момент – 8130 Н/м; номинальная частота вращения -740 об/мин; МПУСК/МНОМ – 1,3; напряжение – 6000 В; кпд – 0,948; cosφ = 0,79; коэффициент перегрузки – 2,3. Исходя из механической характеристики асинхронного двигателя АОД-630-8У1, увеличение частоты вращения на 2 об/мин возможно при снижении крутящего момента на 1626 Н/м, что приводит к снижению потребляемой мощности на 120 кВт. Это почти 20% от номинальной мощности.
Аналогичная зависимость между частотой вращения и виброскоростью зафиксирована по асинхронным двигателям вентиляторов сушильных агрегатов во время проведения работ по балансировке (таблица).
Таблица – Значения виброскорости и частоты вращения двигателей вентиляторов
|
Амплитуда виброскорости составляющей оборотной частоты, мм/с |
Частота вращения, об/мин |
|
2910 |
|
|
2906 |
|
|
2902 |
|
|
10,1 |
2894 |
|
13,1 |
2894 |
Зависимость между частотой вращения и значением виброскорости приведена на рисунке 5, там же указано уравнение линии тренда и достоверность аппроксимации. Анализ полученных данных указывает на возможность ступенчатого изменения частоты вращения при различных значениях виброскорости. Так, значениям 10,1 мм/с и 13,1 мм/с соответствует одно значение частоты вращения – 2894 об/мин, а значениям 1,6 мм/с и 2,6 мм/с соответствуют частоты 2906 об/мин и 2910 об/мин. Исходя из полученной зависимости так же можно рекомендовать значения 1,8 мм/с и 4,5 мм/с как границы технических состояний.
Рисунок 5 - Зависимость между частотой вращения и значением виброскорости
В результате проведенных исследований установлено.
1. Уравновешивание рабочих колес в собственных опорах дымососов металлургических агрегатов позволяет обеспечить значительное снижение потребляемой энергии, увеличить срок службы подшипников.
Каусов М.А - сотрудник редакции
Надежная и исправная работа вращающихся механизмов зависит от большого числа факторов, таких как: соосность валов агрегата; состояние подшипников, их смазка, посадка на валу и в корпусе; износ корпусов и уплотнений; зазоры в проточной части; выработка сальниковых втулок; радиальный бой и прогиб вала; дисбаланс рабочего колеса и ротора; подвеска трубопроводов; исправность обратных клапанов; состояние рам, фундаментов, анкерных болтов и многое другое. Очень часто упущенный небольшой дефект, как снежный ком тянет за собой другие, а в результате выход оборудования из строя. Только учитывая все факторы, точно своевременно диагностируя их, и соблюдая требования ТУ на ремонт вращающихся механизмов, можно добиться безотказной работы агрегатов, обеспечить заданные рабочие параметры, увеличить межремонтный ресурс, снизить уровень вибрации и шума. Планируется посвятить теме ремонта вращающихся механизмов ряд статей, в которых будут рассмотрены вопросы диагностики, технологии ремонта, модернизации конструкции, требованиям к отремонтированному оборудованию и рационализаторским предложениям по повышению качества и снижению трудоемкости ремонта.
В ремонте насосов, дымососов и вентиляторов трудно переоценить значение точной балансировки механизма. Как удивительно и радостно видеть некогда грохочущую и трясущуюся машину, которую усмирили и успокоили несколько граммов противовеса, заботливо установленные в «нужное место» умелыми руками и светлой головой. Невольно задумываешься о том, что значат граммы металла на радиусе колеса вентилятора и тысячах оборотов в минуту.
Так в чем же причина такой резкой перемены в поведении агрегата?
Попробуем представить себе, что вся масса ротора вместе с рабочим колесом сосредоточена в одной точке - центре масс (центре тяжести), но из-за неточности изготовления и неравномерности плотности материала (особенно для чугунных отливок) эта точка смещена на некоторое расстояние от оси вращения (Рисунок №1). При работе агрегата возникают силы инерции - F, действующие на смещенный центр масс, пропорциональные массе ротора, смещению и квадрату угловой скорости. Они-то и создают переменные нагрузки на опоры R, прогиб ротора и вибрации, приводящие к преждевременному выходу агрегата из строя. Величина равная произведению расстояния от оси до центра масс на массу самого ротора - называется статическим дисбалансом и имеет размерность [г x см].
Статическая балансировка
Задачей статической балансировки является приведение центра масс ротора на ось вращения путем изменения распределения массы.
Наука о балансировке роторов объемна и разнообразна. Существуют способы статической балансировки, динамической балансировки роторов на станках и в собственных подшипниках. Балансируют самые различные ротора от гироскопов и шлифовальных кругов, до роторов турбин и судовых коленчатых валов. Создано множество приспособлений, станков и приборов с применением новейших разработок в области приборостроения и электроники для балансировки разных агрегатов. Что касается агрегатов, работающих в теплоэнергетике, то нормативной документацией по насосам, дымососам и вентиляторам предъявляются требования по статической балансировке рабочих колес и динамической балансировке роторов. Для рабочих колес применима статическая балансировка, т. к. при превышении диаметром колеса его ширины более чем в пять раз, остальные составляющие (моментная и динамическая) малы, и ими можно пренебречь.
Чтобы сбалансировать колесо нужно решить три задачи:
1) найти то самое «нужное место» - направление, на ко тором расположен центр тяжести;
2) определить, сколько «заветных грамм» противовеса необходимо и на каком радиусе их расположить;
3) уравновесить дисбаланс корректировкой массы рабочего колеса.
Приспособления для статической балансировки
Найти место дисбаланса помогают приспособления для статической балансировки. Их возможно изготовить самостоятельно они просты и недороги. Рассмотрим некоторые конструкции.
Простейшим устройством для статической балансировки являются ножи или призмы (Рисунок №2), установленные строго горизонтально и параллельно. Отклонение от горизонта в плоскостях параллельной и перпендикулярной оси колеса, не должно превышать 0,1 мм на 1 м. Средством проверки может служить уровень «Геологоразведка 0,01» или уровень соответствующей точности. Колесо одевается на оправку, имеющую опорные шлифованные шейки (в качестве оправки, можно использовать вал, заранее проверив его точность). Параметры призм из условий прочности и жесткости для колеса массой 100 кг и диаметром шейки оправки d = 80 мм составят: рабочая длинна L = p X d = 250 мм; ширина около 5 мм; высота 50 - 70 мм.
Шейки оправки и рабочие поверхности призм должны быть шлифованными для снижения трения. Призмы необходимо зафиксировать на жестком основании.
Если дать колесу возможность свободно перекатываться по ножам, то после остановки центр масс колеса займет положение не совпадающее с нижней точкой, из-за трения качения. При вращении колеса в противоположную сторону, после остановки оно займет другое положение. Среднее положение нижней точки соответствует истинному положению центра масс устройства (Рисунок №3) для статической балансировки. Они не требуют точной горизонтальной установки как ножи и на диски (ролики) можно устанавливать ротора с разными диаметрами цапф. Точность определения центра масс меньше из-за дополнительного трения в подшипниках качения роликов.
Применяются устройства для статической балансировки роторов в собственных подшипниках. Для снижения трения в них, которое определяет точность балансировки, применяют вибрацию основания или вращение наружных колец опорных подшипников в разные стороны.
Балансировочные весы.
Самым точным и в то же время сложным устройством статической балансировки являются балансиро вочные весы (Рисунок №4). Конструкция весов для рабочих колес приведена на рисунке. Колесо устанавливают на оправку по оси шарнира, который может качаться в одной плоскости. При повороте колеса вокруг оси, в различных положениях его уравновешивают противовесом, по величине которого находят место и дисбаланс колеса.
Методы балансировки
Величину дисбаланса или количество граммов корректирующей массы определяют следующими способами:
-методом подбора, когда установкой противовеса в точке противоположной центру масс добиваются равновесия колеса в любых положениях;
-методом пробной массы -
Мп, которую устанавливают под прямым углом к «тяжелой точке», при этом ротор совершит поворот на угол j. Корректирующую массу вычисляют по формуле Мк = Мп ctg j или 
определят по номограмме (Рисунок №5): через точку, соответствующую пробной массе на шкале Мп, и точку, соответствующую углу отклонения от вертикали j, проводят прямую, пересечение которой с осью Мк дает величину корректирующей массы.
В качестве пробной массы можно использовать магниты или пластилин.
Метод кругового обхода
Самым подробным и наиболее точным, но и наиболее трудоемким является метод кругового обхода. Он применим и для тяжелых колес, где большое трение мешает точно определить место дисбаланса. Поверхность ротора делят на двенадцать или более равных частей и последовательно в каждой точке подбирают пробную массу Мп, которая приводит ротор в движение. По полученным данным строят диаграмму (Рисунок №6) зависимости Мп от положения ротора. Максимум кривой соответствует «легкому» месту, куда необходимо установить корректирующую массу Мк = (Мп max + Мп min)/2. 
Способы устранения дисбаланса
После определения места и величины дисбаланса его необходимо устранить. Для вентиляторов и дымососов дисбаланс компенсируется противовесом, который устанавливается на внешней стороне диска рабочего колеса. Чаще всего для крепления груза используют электросварку. Этот же эффект достигается снятием металла в «тяжелом» месте на рабочих колесах насосов (по требованиям ТУ допускается снятие металла на глубину не более 1 мм в секторе не более 1800). При этом корректировку дисбаланса стараются проводить на максимальном радиусе, т. к. с увеличением расстояния от оси, возрастает влияние массы корректируемого металла на равновесие колеса.
Остаточный дисбаланс
После балансировки рабочего колеса из-за погрешностей измерений и неточности устройств сохраняется смещение центра масс, которое называется остаточным статическим дисбалансом. Для рабочих колес вращающихся механизмов нормативная документация задает допустимый остаточный дисбаланс. Например, для колеса сетевого насоса 1Д1250 - 125 задается остаточный дисбаланс 175 г х см (ТУ 34 - 38 - 20289 - 85)
.
Сравнение методов балансировки на различных устройствах
Критерием сравнения точности балансировки может служить удельный остаточный дисбаланс. Он равен отношению остаточного дисбаланса к массе ротора (колеса) и измеряется в [мкм]. Удельные остаточные дисбалансы для различных методов статической и динамической балансировки сведены в таблицу №1.
Из всех устройств статической балансировки, весы дают самый точный результат, однако, это устройство самое сложное. Роликовое устройство, хотя и сложнее параллельных призм в изготовлении, но проще в эксплуатации и дает результат не многим хуже.
Основным недостатком статической балансировки является необходимость получения низкого коэффициента трения при больших нагрузках от веса рабочих колес. Повышение точности и эффективности балансировки насосов, дымососов и вентиляторов можно достичь методами динамической балансировки роторов на 
станках и в собственных подшипниках.
Применение статической балансировки
Статическая балансировка рабочих колес эффективное средство снижения вибрации, нагрузки на подшипники и повышения долговечности машины. Но она не панацея от всех бед. В насосах типа «К» можно ограничиться статической балансировкой, а для роторов моноблочных насосов «КМ» требуется динамическая, т. к. там возникает взаимное влияние небалансов колеса и ротора электродвигателя. Необходима динамическая балансировка и для роторов электродвигателей, где масса распределена по длине ротора. Для роторов с двумя и более колесами, имеющих массивную соединительную полумуфту (например СЭ 1250 - 140), колеса и муфта балансируются отдельно, а затем ротор в сборе балансируют динамически. В отдельных случаях длят обеспечения нормальной работы механизма необходима динамическая балансировка всего агрегата в собственных подшипниках.
Точная статическая балансировка - это необходимая , но иногда не достаточная основа надежной и долговечной работы агрегата.
