דלג לתוכן
In English
Correcting the mass distribution of a rotating body in at least two planes so that both its center of gravity and its principal axis of inertia coincide with the axis of rotation.
הסבר
איזון סטטי מתקן רק הסטה של מרכז הכובד, ומספיק לגוף דק כמו דיסקה או גלגל רצועה. בגוף ארוך, שתי מסות עודפות בצדדים מנוגדים יוצרות זוג כוחות שמנדנד את הרוטור גם כשמרכז הכובד על הציר, ואת זה מתקנים רק באיזון דינמי בשני מישורים. כוח חוסר האיזון שווה למסה כפול האקסצנטריות כפול ריבוע המהירות הזוויתית, ולכן הוא גדל מהר מאוד עם הסל"ד. דרגת האיזון הנדרשת נקבעת לפי ISO 21940-11 (לשעבר ISO 1940-1), למשל G6.3 למכונות כלליות ו-G2.5 לספינדלים ולרוטורים של מנועים חשמליים.
מה זה אומר בפועל
את הרוטור מניחים במכונת איזון שמסובבת אותו במהירות נמוכה יחסית ומודדת את הרעידות בשני המיסבים. המכונה מציגה לכל מישור תיקון כמה גרם להוסיף או להסיר ובאיזו זווית. מתקנים בקידוח חורים עיוורים, בכרסום, בהוספת משקולות או בהברגת ברגי איזון, ומריצים שוב עד שחוסר האיזון השארי בגרם·מ"מ נמוך מהמותר. גלגלי רכב מאזנים באותו אופן, עם משקולות בשני צדי החישוק.
למה זה חשוב
- חוסר איזון יוצר כוח מסתובב שמועמס על המיסבים בכל סיבוב ומקצר את חייהם.
- הכוח גדל עם ריבוע המהירות: הכפלת הסל"ד מגדילה פי 4 את הכוח מאותו חוסר איזון.
- רוטור מאוזן מפיק פחות רעש ורעידות, ומשפר גימור ודיוק במכונות כלים.
- מקטין עומסי עייפות על השלדה, הברגים והיסודות.
בעיות נפוצות ופתרונות
- איזון סטטי בלבד לרוטור ארוך → הרעידות נשארות; בגוף שאורכו משמעותי ביחס לקוטר נדרש איזון בשני מישורים.
- איזון החלק לבד ואחר כך הרכבה עם שגיאת מירכוז → איזון במכלול, או הקפדה על התאמה ומיקום של שפה, חריץ שגם ומצמד.
- רוטור שעובד מעל או קרוב למהירות קריטית מתכופף, ואיזון של רוטור קשיח לא מספיק → איזון במהירות עבודה או בכמה מהירויות (רוטור גמיש).
- אין מקום לתיקון → בתכנון להשאיר אזורי תיקון מוגדרים, רחוקים מהציר ככל האפשר, בשני קצות הרוטור.
איפה משתמשים
- רוטורים של מנועים חשמליים
- מאווררים, מפוחים ואימפלרים של משאבות
- ספינדלים של מכונות כלים ואבני השחזה
- גלי הינע (קרדן) וגלי ארכובה
- גלגלי רכב וגלגלי תנופה
- טורבינות, מדחסים צנטריפוגליים ומפרדות
