Co je nevyváženost rotoru a proč je nebezpečná?

Zveřejněno | Kategorie: Základy vyvažování

Nevyváženost je jednou z nejčastějších příčin poškození strojů a nadměrných vibrací. Jednoduše řečeno, nevyváženost znamená, že rozložení hmoty rotujícího tělesa (rotoru) není dokonale rozloženo kolem jeho osy otáčení. Představte si pneumatiku automobilu, na které na jednom místě chybí malé závaží – při otáčení bude toto kolo "skákat". Přesně to se děje i v průmyslových strojích, jen často s mnohem většími silami a následky.

Hlavní příčiny nevyváženosti

Nevyváženost nevzniká z ničeho nic. Nejčastějšími důvody jsou:

  • Výrobní tolerance: Žádný díl není dokonalý. Malé odchylky v kvalitě odlitku nebo obrábění mohou již vést k významné nevyváženosti.
  • Opotřebení a otěr: Úbytek materiálu v důsledku otěru nebo koroze mění v průběhu času rozložení hmoty rotoru. Klasickým příkladem je opotřebení lopatek ventilátoru.
  • Nánosy: V mnoha procesech se mohou materiály (např. prach, špína, zbytky produktu) nerovnoměrně usazovat na rotoru a vést k silné nevyváženosti.
  • Tepelná deformace: Nerovnoměrné zahřívání může způsobit, že se rotor zkroutí, což dočasně nebo trvale změní jeho rozložení hmoty.

Typy nevyváženosti: Statická vs. Dynamická

Statická nevyváženost

Toto je nejjednodušší forma. Nevyvážená hmota leží ve středové rovině rotoru. Pokud by se takový rotor položil na dvě ostří, nejtěžší bod by se vždy otočil dolů. Tento typ nevyváženosti způsobuje "poskakování" rotoru.

Dynamická nevyváženost

Toto je nejčastější případ v praxi. Zde existují nejméně dvě nevyvážené hmoty, které leží v různých rovinách a na různých úhlových pozicích. To vytváří nejen poskakující pohyb, ale také "kymácení" nebo "třesení" rotoru. Dynamickou nevyváženost lze zjistit a opravit pouze při otáčení rotoru.

Následky neřešené nevyváženosti

Ignorování nevyváženosti se může prodražit. Neustálé vibrace vedou k:

  • Zvýšenému opotřebení ložisek: Ložiska jsou nadměrně zatěžována a selhávají mnohem dříve, než se očekávalo.
  • Poškození konstrukce stroje: Vibrace mohou způsobit trhliny v základech, krytech a svárech.
  • Problémům s kvalitou: U obráběcích strojů vede nevyváženost k horší kvalitě povrchu.
  • Zvýšené spotřebě energie: Stroj musí vynaložit více energie na boj proti vibracím.
  • Bezpečnostním rizikům: V nejhorším případě může silná nevyváženost vést k katastrofickému selhání stroje.

Řešení: Dynamické vyvažování

Naštěstí lze nevyváženost opravit procesem nazvaným dynamické vyvažování. Pomocí zařízení jako je Balanset-1A se změří přesná poloha a velikost nevyváženosti. Následně se na určitá místa připevní korekční závaží (nebo se materiál odstraní), aby se optimalizovalo rozložení hmoty. Výsledkem je klidný, bezvibrační chod, který prodlužuje životnost stroje a zvyšuje provozní bezpečnost.