Czym jest wyważanie dynamiczne?

Granice wyważenia określają dopuszczalne wartości niewyważenia w wirnikach. Producenci zazwyczaj określają dopuszczalne tolerancje dla swoich podzespołów na podstawie własnych badań. Istnieją jednak normy międzynarodowe (ISO 21940), które podają klasy jakości wyważenia G dla różnych typów wirników i na ich podstawie można obliczyć tolerancje wyważenia. Klasa G 40 to typowa granica wyważenia kół samochodowych, natomiast wirniki, takie jak małe twornik elektryczne, wymagają większej dokładności, więc są zazwyczaj wyważane do klasy 2,5.

Jednostką niewyważenia jest masa razy promień, na przykład: ciężarek dodany w określonym miejscu wyważanej części przesunąłby oś masy do osi obrotu, a tym samym zapewnił wyważenie. Masa korekcyjna pomnożona przez zastosowany promień daje jednostkę niewyważenia. W układzie metrycznym są to gramomilimetry (gmm), a dla dużych wirników – gramocentymetry. Odpowiednikiem w systemie imperialnym są gramocale lub uncjocale. Ta masa byłaby przyłożona na promieniu od środka obrotu w miejscu lekkim.

Za pomocą wyważarek precyzyjnie mierzymy niewyważony wirnik i określamy dokładny kąt oraz wielkość niewyważenia. Zaawansowane oprogramowanie do wyważania czytelnie wyświetla dane, wskazując pozycje korekcji na wirniku oraz masę, którą należy dodać lub usunąć. W zależności od typu wirnika stosuje się różne wyważarki – na przykład wirnik tarczowy, wymagający wyważania jednopłaszczyznowego / statycznego, jest zazwyczaj wyważany na wyważarce pionowej, w której oś wirnika podczas pomiaru ma położenie pionowe. Wyważarka pozioma służy do pomiaru niewyważenia momentowego i dynamicznego w wirnikach, których długość jest proporcjonalnie większa od średnicy. Na tej maszynie oś wirnika ma położenie poziome.

Po określeniu położeń niewyważenia na wirniku za pomocą wyważarki przeprowadzamy korekcję: usuwamy materiał z miejsca ciężkiego albo dodajemy go w miejscu lekkim. Typowe metody usuwania to frezowanie, wiercenie i szlifowanie, a masę można dodać między innymi przez spawanie lub przykręcanie ciężarków do części albo przy użyciu klipsów obciążnikowych.

Wirniki dzielą się na dwie grupy. Pierwszą stanowią wirniki sztywne, które nie ulegają ugięciu aż do prędkości roboczej włącznie. Drugą grupę tworzą wirniki podatne, które „uginają się” aż do prędkości roboczej. Pierwsze zaobserwowane ugięcie to „efekt skakanki”, w którym środek wirnika przy prędkości obrotowej oddala się od osi obrotu, powodując duże niewyważenie statyczne.

Ponieważ niewyważenie występuje w elemencie nawet w spoczynku, wirniki sztywne można wyważać przy niskiej prędkości, wystarczającej jedynie do wytworzenia siły odśrodkowej umożliwiającej zarejestrowanie niewyważenia.

Ten typ wirnika jest wyważany przy niskiej prędkości, przy której wirnik się nie ugina. Niewyważenie jest korygowane, następnie prędkość jest stopniowo zwiększana, a niewyważenie korygowane etapami, aż do osiągnięcia prędkości roboczej wirnika.