Inleiding tot de soorten balanceerapparatuur
Een dynamische balancer staat ook bekend als een centrifugale balancer. Dynamische balansregelaars worden verder onderverdeeld in twee verschillende klassen: balansregelaars met zachte lagers en balansregelaars met harde lagers. Dit onderscheid wordt gemaakt op basis van de relatieve stijfheid van het meetsysteem. Elk wordt hieronder verder besproken.
Statische balancers zijn volledig afhankelijk van de zwaartekracht om onbalans te detecteren. Bijgevolg zijn ze enkel gevoelig voor statische onbalans en zijn ze volledig ongeschikt om paar-onbalans te detecteren. Een dynamische balancer met 2 detectie-elementen is nodig om paar-onbalans te detecteren.
STATISCHE BALANCERS
Statische balanceerapparatuur draait het onderdeel niet rond en is niet afhankelijk van centrifugale kracht om onbalans te meten. Hun werking is gebaseerd op de zwaartekracht die een neerwaartse kracht genereert op het massamiddelpunt. De neerwaartse kracht zorgt ervoor dat het onderdeel voorzichtig draait of rolt totdat het massamiddelpunt naar beneden is en zich op het laagste punt bevindt. Op deze manier wordt de locatie van het zware punt geïdentificeerd en kunnen correcties worden uitgevoerd.
Dit type balanceren wordt vaak uitgevoerd op horizontale rails of rollen. Meestal is bij dit type balanceren de onbalanshoeveelheid niet precies bekend en wordt het onderdeel met vallen en opstaan gecorrigeerd totdat het onderdeel niet meer draait. Hoewel deze methode zeer tijdrovend is, is het effectief om statische onbalans te minimaliseren. Het is mogelijk om de hoeveelheid onbalans te meten op de horizontale manierenbalancer door het zware punt 90° omhoog te draaien en het moment of koppel te meten dat nodig is om het zware punt op 90° te houden. Het gemeten koppel is gelijk aan de onbalans.
DYNAMISCHE BALANCERS
Dynamische balancers vertrouwen op de effecten van de middelpuntvliedende kracht om onbalans te detecteren. Ze zijn in staat om alle vormen van onbalans te detecteren – statisch, koppel, dynamisch of quasi-statisch. Het onderscheid tussen zachte en harde lagers wordt gemaakt op basis van de natuurlijke frequentie van de ophanging en de relatieve snelheid van de werking. Balancers die werken bij snelheden onder de natuurlijke frequentie van de ophanging (meestal minder dan de helft) worden geclassificeerd als hard en balancers die werken bij snelheden boven de natuurlijke frequentie worden
geclassificeerd als zacht (meestal meer dan het dubbele).
DYNAMISCHE BALANSBALANCERS VOOR ZACHTE OPHANGING
Balancers voor zachte ophanging worden ook wel zachte lagerbalancers genoemd. De balancer met zachte ophanging werkt boven de resonantiefrequentie van de balansophanging en meet de verplaatsing die gepaard gaat met onbalans. Bij dit type balancer is het onderdeel krachtvrij in het horizontale vlak en draait het om de centrale hoofdas. De trillingsamplitude wordt gemeten op de lagerpunten om de mate van onbalans te bepalen.
Het grootste nadeel van de zachte ophanging is de noodzaak om opnieuw te kalibreren voor elk uniek onderdeel. De linker en rechter lagering worden sterk beïnvloed door het totale gewicht van het werkstuk en de massaverdeling. Voor kalibratie moeten gewichten afwisselend in het rechter en linker correctievlak worden geplaatst. Elk gewicht veroorzaakt normaal gesproken trillingen op beide steunvlakken. De verhouding van amplitudes kan worden gebruikt om de overspraak tussen vlakken of hun onafhankelijkheid te kwantificeren. Dit staat bekend als de correctievlak-interferentieverhouding of vlakverdeling. Vlakscheidingen van 100:1 kunnen met enige moeite worden bereikt. Elke kalibratie is snelheidsafhankelijk en uniek voor het onderdeel dat gebruikt wordt voor kalibratie.
DYNAMISCHE HARDE VEERBALANSERS
Balancers voor dynamische ophanging worden ook harde lagerbalancers genoemd. De balancer met harde ophanging werkt bij snelheden onder de resonantiefrequentie van de ophanging en meet de kracht
die wordt opgewekt door de draaiende rotor. De trillingsamplitude is erg klein en de centrifugale krachten zijn potentieel erg groot.
Balancers met harde ophanging maken gebruik van stijve werksteunen en zijn meestal eenvoudiger en veiliger in het gebruik. De gereedschappen kunnen zo worden geconfigureerd dat ze bijna elk type onderdeel vasthouden en er is geen beperking dat het massamiddelpunt tussen de wieken moet liggen, zoals vaak het geval is bij zachte ophangingen.
QUASI-HARDE of QUASI-SOFT SUSPENSIEBALANSEN
Tussen harde en zachte ophangingen in is er een klasse balanceerapparatuur die bekend staat als Quasi-Hard of Quasi-Soft. Deze
balancers gebruiken natuurlijke resonantie om de output te versterken en profiteren van een mechanische versterking om de gevoeligheid te verhogen. Prestaties in dit gebied kunnen niet-lineair en onvoorspelbaar zijn.
Een nauwkeurige snelheidsregeling is nodig om de nauwkeurigheid van de hoeveelheid en de hoek te behouden omdat beide snel veranderen bij resonantie. Met meer
moderne elektronica kunnen transduceruitgangen worden verwerkt met voldoende versterking en wordt dit gebied gewoonlijk vermeden ten gunste van een stabieler werkgebied.
