Vyvažovanie je proces určovania hodnôt a uhlov nevyváženosti hriadeľov a ich znižovania nastavením hmotností. Vyvažovanie sa vykonáva pomocou vyvažovacích strojov aj priamo počas prevádzky.
Vibrácie spôsobené nevyváženosťou znižujú životnosť gumového/polyuretánového povlaku hriadeľa, poškodzujú ložiská a iné časti stroja a majú výrazný negatívny vplyv na kvalitu konečného výrobku.
Vyvažovanie hriadeľa je proces zmeny polohy ťažiska tak, aby sa nachádzalo na osi otáčania.
Statické vyvažovanie
Ak hriadeľ uložený bez trenia zostáva v pokoji bez ohľadu na polohu, v ktorej sa jeho otáčanie zastaví, všetky miestne odchýlky sa samy vyrovnávajú a v tomto prípade sa dosiahne statická rovnováha. Ak hriadeľ nie je staticky vyvážený, musí sa na jeho "ľahkú" stranu pridať dostatočná hmotnosť, aby sa dosiahla rovnováha. Zvyčajne sa to robí vyvŕtaním otvoru a pridaním vyvažovacej hmoty do gumového poťahu hriadeľa. Statické vyvažovanie sa používa najmä pri hriadeľoch pracujúcich pri rýchlostiach otáčania menších ako 180 m/min. Hriadele, ktoré sú vyvážené pre jednu rýchlosť, však nemusia byť vyvážené pri inej rýchlosti.
Dynamické vyvažovanie
Aj keď je hriadeľ staticky vyvážený, ťažisko jedného z jeho koncov môže byť mimo stredu a v takom prípade sa musí vykonať korekcia na druhom konci. Túto zmenu nie je možné zistiť počas statického vyvažovania a je viditeľná, keď sa hriadeľ zrýchľuje. Výsledkom sú oscilácie (známe ako dynamická alebo momentálna nevyváženosť), ktoré sa dajú analyzovať, aby sa určilo, či je potrebné vyvážiť jeden koniec hriadeľa alebo oba konce (protiváha).
V takejto situácii si každý koniec môže vyžadovať vlastné protizávažie, aby súčet oboch vytvoril statickú rovnováhu. Na gumovom povlaku nevyváženého tlakového hriadeľa sa môže vytvoriť plochá oblasť alebo povlak, ktorý sa uvoľnil z tyče. Ak je horný hriadeľ nevyvážený, môže dôjsť aj k jeho oneskoreniu.
Kinematické vyvažovanie
Ak je šachta vyrobená z rúrky, jej steny môžu mať rôznu hrúbku pozdĺž povrchu šachty, ako aj po obvode rúrky. Keď je takýto hriadeľ staticky a dynamicky vyvážený a potom sa uvedie do rotácie pri vysokej rýchlosti, vzniknú pozdĺž povrchu lokálne nerovnováhy, pričom ťažšie časti plášťa sa pohybujú smerom od stredu. Keď sa tvar hriadeľa zmení v dôsledku nerovnomerného rozloženia jeho hmotnosti, nastane stav nazývaný kinematická nerovnováha. Aby sa predišlo tomuto problému, odporúča sa používať opracovanú tyč (vnútornú aj vonkajšiu), ktorá je pred nanesením povlaku vyvážená pri prevádzkových otáčkach.
Statická nevyváženosť sa vyjadruje v kilogramoch na pracovnú plochu, zatiaľ čo dynamická nevyváženosť sa môže vyjadriť v kilocentimetroch a je mierou jednej alebo viacerých síl, ktoré spôsobujú vibrácie pri otáčaní hriadeľa.
Vibrácie sa merajú ako lineárny pohyb na koncoch hriadeľa. Požiadavky na dynamické vyvažovanie sa musia vyjadriť amplitúdou vibrácií na koncoch hriadeľa pri danej rýchlosti meranej vibračným záznamovým zariadením. Pre hriadele so stanoveným dynamickým vyvážením je minimálna amplitúda 0,13 mm na koncoch hriadeľa, čo je dvakrát viac ako v strede hriadeľa pri danej rýchlosti.
Hlavné fázy vyvažovania:
- Príprava vhodných nástrojov a samotného výrobku.
- Určenie počiatočných indikátorov vibrácií pomocou presných meraní.
- Určenie hmotností a uhlov korekčných závaží.
- Inštalácia korekčných závaží. Posledné meranie zvyškových vibrácií na záverečnú kontrolu procesu vyvažovania hriadeľa.
- Ukončenie procesu (vyplnenie vyrovnávacieho protokolu).
Vyváženie sa musí vykonať pre všetky valcové alebo symetrické hriadele vzhľadom na os otáčania.
Vyvažovanie hriadeľov by sa malo vždy vykonávať na nových hriadeľoch alebo po oprave.
V súčasnosti dokáže spoločnosť Dessa-NV vykonávať dynamické vyvažovanie hriadeľov:
-
do dĺžky 3 m
-
s hmotnosťou do 700 kg
-
priemery do 700 mm
