Fase finale
Bilanciamento dinamico dei mandrini
Ogni gruppo rotante porta con sé un certo squilibrio residuo. A qualche migliaio di giri è innocuo; ad alta velocità carica i cuscinetti in modo continuo e si vede nella finitura superficiale. Il bilanciamento è l'ultima fase di una revisione e, occasionalmente, un lavoro a sé stante dopo che si è intervenuti su un mandrino.
Processo
Ordine dei lavori
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1
Prima il controllo dei componenti
Il bilanciamento non corregge né un albero piegato né un cono danneggiato né cuscinetti usurati. Geometria ed eccentricità vengono misurate per prime e, se qualcosa è fuori tolleranza, lo segnaliamo prima di bilanciare.
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2
Bilanciatura del gruppo rotante
L'albero con rotore, distanziali e componenti montati viene attrezzato sulla macchina equilibratrice e corretto su due piani finché lo squilibrio residuo non rientra nell'obiettivo previsto per quel gruppo.
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3
Montaggio e rodaggio
Il mandrino viene assemblato, la lubrificazione impostata alla quantità prescritta e l'unità rodata a gradini su tutta la sua gamma di velocità, mentre a ogni gradino vengono registrate temperatura dei cuscinetti e vibrazioni.
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4
Misurazione finale e rapporto
Le vibrazioni vengono misurate nel mandrino assemblato al regime di esercizio, l'eccentricità viene ricontrollata all'interfaccia utensile e i valori vengono emessi come rapporto di collaudo insieme al mandrino.
Ambito di intervento
Come viene eseguito il bilanciamento
Il gruppo rotante viene bilanciato su due piani su una macchina equilibratrice, poi ricontrollato nel mandrino assemblato al regime di esercizio. La correzione avviene dove il progetto la prevede: anelli di equilibratura, sedi per grani filettati o asportazione di materiale in punti definiti. Dove un componente non prevede alcuna possibilità di correzione, lo diciamo anziché improvvisarne una.
Correzione su due piani
Il rotore di un mandrino è lungo rispetto al suo diametro, quindi una correzione su un solo piano lascia dietro di sé uno squilibrio di coppia. La correzione avviene su due piani, il che affronta insieme la componente statica e quella di momento.
Gradi di bilanciamento come obiettivo
Dove il progetto e le possibilità di correzione lo consentono, puntiamo ai gradi ISO 21940 nell'intervallo da G2.5 a G1, scelti in funzione della velocità di esercizio. Il grado effettivamente raggiunto è indicato nel rapporto.
Squilibrio residuo registrato
Lo squilibrio residuo viene misurato in grammi millimetro per ciascun piano, insieme alla velocità alla quale è stato misurato. Quei valori entrano nel rapporto di collaudo anziché essere riassunti come un semplice esito positivo.
Comportamento al regime di esercizio
Un rotore bilanciato solo su una macchina equilibratrice può comunque girare ruvido nella propria carcassa. Il controllo finale avviene nel mandrino assemblato su tutta la sua gamma di velocità, dove precarico e accoppiamenti influenzano il risultato.
Elenco di controllo
Cosa chiediamo prima di bilanciare
- Velocità massima di esercizio e gamma di lavoro abituale
- Tipo di interfaccia utensile e portautensile usato in servizio
- Se il mandrino è già stato smontato in precedenza
- Eventuali rilievi di vibrazione eseguiti sulla macchina
Domande
Riparazione mandrini Bilanciamento dinamico — domande frequenti
Dipende dal progetto, dalle possibilità di correzione e dallo stato dei componenti. Dove il gruppo lo consente puntiamo all'intervallo da G2.5 a G1 secondo ISO 21940, in precedenza ISO 1940. Non promettiamo un grado in anticipo; il valore misurato è indicato nel rapporto.
Una macchina equilibratrice tiene il rotore nei propri supporti cedevoli. In esercizio il rotore siede in cuscinetti a contatto obliquo precaricati dentro una carcassa, dove accoppiamenti, distanziali e precarico influiscono tutti sul comportamento. Il controllo al regime di esercizio mostra quello che la macchina vedrà davvero.
A volte, spesso no. Le vibrazioni vengono anche da cuscinetti usurati, da un albero piegato, da un cono danneggiato, da un portautensile squilibrato o dalla struttura stessa della macchina. Misuriamo prima di dare qualcosa per scontato e, se la causa non è il gruppo rotante, glielo diciamo anziché bilanciarlo comunque.
Il gruppo rotante viene bilanciato nell'ambito di un cambio dei cuscinetti o di una revisione del motore quando quel lavoro lo ha alterato, ed è compreso nel preventivo della revisione. Il bilanciamento come lavoro a sé stante viene preventivato separatamente dopo l'ispezione in accettazione.
Quando serve
Quando vale la pena indagare uno squilibrio
Vibrazioni che crescono con la velocità
La forza di squilibrio cresce con il quadrato della velocità. Un mandrino silenzioso ai bassi regimi e ruvido al vertice della sua gamma è un candidato al controllo.
Problemi di finitura solo ad alta velocità
Vibrazioni o una finitura marcata che compaiono oltre una certa velocità, con lo stesso utensile e portautensile che più in basso funziona bene, indicano il gruppo rotante.
Dopo una collisione o la sostituzione di un componente
Tutto ciò che altera il rotore — una collisione, una puleggia sostituita, un nuovo gruppo tirante — modifica lo stato di bilanciamento del mandrino e vale la pena misurarlo.
Richieda un intervento di bilanciamento
Ci indichi il tipo di mandrino, la sua velocità massima e come si manifestano le vibrazioni. Le diremo se è probabile che il solo bilanciamento aiuti o se il mandrino vada prima ispezionato.