Балансировочные станки

Балансировочный станок, балансировочная машина — измерительный прибор, определяющий место и степень статической или динамической неуравновешенности вращающихся деталей машин. Некоторые станки имеют приспособления для автоматической корректировки масс.

Балансировочный станок используется в процессе балансировки вращающихся деталей различных машин — роторов электродвигателей и турбин, валов, муфт, винтов, гироскопов и т.д. Также балансируют патроны фрезерных станков, это позволяет снизить вибрацию, и что даже более важно предотвратить поломку шпинделя, связанную с дисбалансом на больших скоростях.

Станок, как правило, состоит из одной или двух опор, в которые помещается балансируемое изделие, привода для его вращения и измерительного устройства с индикацией. В процессе тестирования при вращении изделия датчиками регистрируется вибрация (виброскорость, виброперемещение или виброускорение) либо давление (в зависимости от типа станка). Данные, полученные таким образом, позволяют определить место и степень неуравновешенности детали.

Жёсткие и мягкие опоры

Различают балансировочные станки с жёсткими (дорезонансные) и мягкими (зарезонансные) опорами. Названия не совсем точно отражают суть процесса. Балансировка с жесткими опорами производится на частоте, ниже собственных колебаний системы, с мягкими - выше частоты собственных колебаний. Оба способа имеют свои недостатки и преимущества, но первый способ является более универсальным, в то время, как для балансировки с мягкими опорами станок создается специально под балансируемую деталь, но и результаты выдает более точные. Основа балансировочного станка - датчик скорости опоры, который может, например, работать на принципе магнитной индукции (может использоваться и акселерометр), и датчик угла поворота балансируемой детали. Имея эти исходные данные, а также число оборотов детали, можно вычислить, какую массу и в каком месте надо убрать или добавить.

Методы балансировки

Экспериментальная установка для лазерной балансировки гироскопов ДНГ и РВГ. Вакуумная камера с установленным гироскопом ДНГ.

Существует три основных метода балансировки деталей:

• Удаление массы - в нужных местах удаляют массу путём сверления, фрезерования или другим способом (вплоть до лазерной гравировки), для перераспределения массы. Наиболее простой способ.
• Добавление массы - в нужных местах добавляют массу путём наваривания пластин, установки балансировочных шайб, регулировочными винтами или другими способами.
• Метод балансировочных колец - применяется в основном к оправкам фрезерных станков. На оправке при этом крепятся два кольца имеющих на наружной поверхности эксцентриковую форму. Они могут вращаться вокруг оси оправки и фиксируются винтом. Таким образом каждое кольцо создает дисбаланс, который компенсирует собственный дисбаланс оправки и инструмента. Кольца могут быть съемными или не съемными. Наиболее прогрессивный метод для фрезерной обработки. Недостатком является необходимость использования специальных и как правило дорогих оправок.

Также для высокоточной балансировки специальных роторов, таких как гироскопы, используют метод лазерной коррекции дисбаланса.