Auswuchtmaschine - Balancing machine

Zwei Ausgleichsmassen (mit m bezeichnet) zum Auswuchten einer nicht konzentrischen rotierenden Masse.

Eine Auswuchtmaschine ist ein Messwerkzeug zum Auswuchten rotierender Maschinenteile wie Rotoren für Elektromotoren , Lüfter , Turbinen , Scheibenbremsen , Scheibenantriebe , Propeller und Pumpen . Die Maschine besteht normalerweise aus zwei starren Sockeln, auf denen eine Aufhängung und Lager oben eine Montageplattform tragen. Der Prüfling wird mit der Plattform verschraubt und entweder mit einem Riemen-, Druckluft- oder Endantrieb gedreht. Während das Teil gedreht wird, wird die Schwingung in der Aufhängung mit Sensoren erfasst und diese Informationen werden verwendet, um die Unwucht des Teils zu bestimmen. Zusammen mit Phaseninformationen kann die Maschine bestimmen, wie viel und wo Gewichte hinzugefügt oder entfernt werden müssen, um das Teil auszugleichen.

Harttragend vs. Weichtragend

Es gibt zwei Haupttypen von Auswuchtmaschinen, hartgelagerte und weichgelagerte . Der Unterschied liegt jedoch in der Federung und nicht in den Lagern.

Bei einer hartgelagerten Maschine erfolgt das Auswuchten bei einer Frequenz, die niedriger ist als die Resonanzfrequenz der Aufhängung. Bei einer weich gelagerten Maschine erfolgt das Auswuchten bei einer Frequenz, die höher ist als die Resonanzfrequenz der Aufhängung. Beide Maschinentypen haben verschiedene Vor- und Nachteile. Eine harttragende Maschine ist im Allgemeinen vielseitiger und kann Werkstücke mit stark schwankenden Gewichten verarbeiten, da harttragende Maschinen Fliehkräfte messen und nur eine einmalige Kalibrierung erfordern. Nur fünf geometrische Abmessungen müssen in die Messeinheit eingegeben werden und die Maschine ist einsatzbereit. Daher eignet es sich sehr gut für die Produktion kleiner und mittlerer Stückzahlen sowie in Reparaturwerkstätten.

Eine weich gelagerte Maschine ist in Bezug auf das auszuwuchtende Rotorgewicht nicht so vielseitig. Die Vorbereitung einer weichgelagerten Maschine für einzelne Rotortypen ist zeitaufwändiger, da sie für verschiedene Teiletypen kalibriert werden muss. Es eignet sich sehr gut für hohe Stückzahlen und hochpräzise Auswuchtaufgaben.

Hart- und weichtragende Maschinen können automatisiert werden, um Gewicht automatisch zu entfernen, beispielsweise durch Bohren oder Fräsen, aber harttragende Maschinen sind robuster und zuverlässiger. Beide Maschinenprinzipien können in eine Produktionslinie integriert und von einem Roboterarm oder Portal beschickt werden, wobei nur sehr wenig menschliche Kontrolle erforderlich ist.

Wie es funktioniert

Während das rotierende Teil auf den Lagern aufliegt, ist ein Schwingungssensor an der Aufhängung angebracht. Bei den meisten weichgelagerten Maschinen wird ein Geschwindigkeitssensor verwendet. Dieser Sensor funktioniert, indem er einen Magneten in Bezug auf eine feste Spule bewegt, die eine Spannung proportional zur Geschwindigkeit der Schwingung erzeugt. Beschleunigungsmesser , die die Beschleunigung der Schwingung messen, können ebenfalls verwendet werden.

Eine Fotozelle (manchmal auch Phaser genannt), Näherungssensor oder Encoder wird verwendet, um die Drehzahl sowie die relative Phase des rotierenden Teils zu bestimmen. Diese Phaseninformationen werden dann verwendet, um die Vibrationsinformationen zu filtern, um den Bewegungsbetrag oder die Kraft bei einer Umdrehung des Teils zu bestimmen. Außerdem gibt die Zeitdifferenz zwischen der Phase und der Schwingungsspitze den Winkel an, unter dem die Unwucht besteht. Unwuchtbetrag und Unwuchtwinkel ergeben einen Unwuchtvektor.

Die Kalibrierung erfolgt durch Hinzufügen eines bekannten Gewichts in einem bekannten Winkel. Bei einer weich gelagerten Maschine müssen für jedes Teil Probegewichte in Korrekturebenen hinzugefügt werden. Dies liegt daran, dass die Lage der Korrekturebenen entlang der Rotationsachse unbekannt ist und daher nicht bekannt ist, wie stark eine bestimmte Gewichtsmenge die Waage beeinflusst. Durch die Verwendung von Probegewichten wird ein bekanntes Gewicht in einem bekannten Winkel hinzugefügt und der dadurch verursachte Unwuchtvektor ermittelt.

Andere Auswuchtmaschinentypen

Statische Auswuchtmaschinen unterscheiden sich von hart- und weichgelagerten Maschinen dadurch, dass das Teil zur Messung nicht gedreht wird. Das Teil ruht nicht auf seinen Lagern, sondern vertikal auf seiner geometrischen Mitte. Im Ruhezustand wird jede Bewegung des Teils von seiner geometrischen Mitte weg von zwei senkrechten Sensoren unter dem Tisch erkannt und als Unwucht zurückgemeldet. Statische Auswuchtmaschinen werden häufig zum Auswuchten von Teilen verwendet, deren Durchmesser viel größer als ihre Länge ist, wie beispielsweise Lüfter. Die Vorteile der Verwendung eines statischen Balancers sind Geschwindigkeit und Preis. Ein statischer Balancer kann jedoch nur in einer Ebene korrigieren, sodass seine Genauigkeit begrenzt ist.

Eine Blattauswuchtmaschine versucht, ein Teil bei der Montage auszuwuchten, sodass später nur minimale Korrekturen erforderlich sind. Blattausgleicher werden an Teilen wie Lüftern, Propellern und Turbinen verwendet. Auf einem Blade-Balancer wird jedes zu montierende Blatt gewogen und sein Gewicht in ein Auswucht-Softwarepaket eingegeben. Die Software sortiert dann die Messer und versucht, die Messeranordnung mit der geringsten Unwucht zu finden.

Tragbare Auswuchtmaschinen werden zum Auswuchten von Teilen verwendet, die nicht auseinandergenommen und auf eine Auswuchtmaschine aufgesetzt werden können, in der Regel Teile, die derzeit in Betrieb sind, wie Turbinen, Pumpen und Motoren. Tragbare Balancer werden mit Wegsensoren wie Beschleunigungsmessern und einer Fotozelle geliefert, die dann an den Sockeln oder dem Gehäuse des Laufteils montiert werden. Anhand der erfassten Schwingungen berechnen sie die Unwucht des Teils. Oftmals enthalten diese Geräte einen Spektrumanalysator, so dass der Teilezustand ohne den Einsatz einer Fotozelle überwacht und nicht rotierende Schwingungen analysiert werden können.

Siehe auch

Verweise

Weiterlesen

  • Adolf Lingener: Auswuchten. Theorie und Praxis . Verlag Technik, Berlin und München 1992, ISBN  3-341-00927-2
  • Hatto Schneider: Auswuchttechnik . 6. Auflage. Springer, Berlin ua 2003, ISBN  3-540-00596-X
  • Schenck Trebel Corporation (1990), Grundlagen des Auswuchtens (3. Aufl.), Schenck Trebel Corporation.

Externe Links