Почему необходимо балансировать?

Несбалансированный ротор создает вибрацию, которая передается его опорам. Хорошо сбалансированный ротор это:

  1. Улучшение качества конечного изделия.
  2. Уменьшение вибрации и шума.
  3. Минимум напряжения в структуре узла или механизма.
  4. Минимум потерь мощности в узле или агрегате.
  5. Продление срока службы машины.

Дисбаланс только одной из вращающихся деталей узла или агрегата приводит к вибрации всей машины. Вызванная этим вибрация может приводить к чрезмерному износу подшипниковых узлов, шпинделей и посадочных мест. Колебания могут привести к возникновению явления резонанса и вызвать полное разрушение механизма. Эксплуатационные показатели ухудшаются из-за поглощения энергии структурой опор.

Чрезмерные колебания могут передаваться на смежные машины и существенно вредить их точности и правильному функционированию.

Дисбаланс и центробежная сила Центробежная сила действует на полную массу вращающегося тела и заставляет каждую частицу этого тела стремиться от оси вращения в радиальном направлении. Если масса вращающегося тела равномерно распределена относительно его оси, то деталь сбалансирована и вращается без вибрации.

Однако если избыток массы существует на одной стороне ротора, то центробежная сила, действующая на эту тяжелую сторону превышает центробежную силу, возникающую на противоположной стороне и тянет весь ротор в направлении тяжелой стороны. На следующем рисунке показан ротор сбоку, имеющий избыток массы на одной стороне. Из-за центробежной силы, созданной массой весь ротор стремится к смещению по направлению стрелки.

Балансировка ротора 

Центробежная сила увеличивается с квадратом скорости вращения тела, имеющего неравномерное распределение массы, то есть дисбаланс будет возникать из-за избытка центробежной силы, вызванного вращением более тяжелой стороны ротора. Когда тело находится в покое избыточная масса не вызывает возникновение центробежной силы и как следствие вибрации, но дисбаланс все равно существует и поэтому дисбаланс есть величина независящая от скорости вращения и он остается тем же самым в покоящемся теле и при вращении (при отсутствии деформации при вращении).

Центробежная сила, тем не менее, зависит от скорости вращения. Чем выше скорость, тем больше центробежная сила, вызванная дисбалансом и тем сильнее вибрация. Центробежная сила увеличивается по квадратичному закону, при увеличении скорости вращения в два раза центробежная сила увеличится в четыре раза и т.д. Вот почему чем выше скорость вращения, тем большее значение имеет балансировка.