Ce este dezechilibrul rotorului și de ce este periculos?
Un dezechilibru este una dintre cele mai frecvente cauze ale defecțiunilor mașinilor și ale vibrațiilor excesive. În termeni simpli, dezechilibrul înseamnă că distribuția masei unui corp rotativ (un rotor) nu este perfect distribuită în jurul axei sale de rotație. Imaginați-vă o anvelopă de mașină căreia îi lipsește o mică greutate într-un loc – la rotire, această roată va „sări”. Exact același lucru se întâmplă și în mașinile industriale, doar că adesea cu forțe și consecințe mult mai mari.
Principalele cauze ale dezechilibrului
Dezechilibrul nu apare din senin. Cele mai frecvente motive sunt:
- Toleranțe de fabricație: Nicio componentă nu este perfectă. Mici abateri în calitatea turnării sau a prelucrării pot duce deja la un dezechilibru semnificativ.
- Uzură și abraziune: Îndepărtarea materialului prin abraziune sau coroziune modifică distribuția masei rotorului în timp. Un exemplu clasic este uzura paletelor unui ventilator.
- Aderențe: În multe procese, materialele (de ex. praf, murdărie, resturi de produs) se pot depune neuniform pe rotor și pot duce la un dezechilibru puternic.
- Deformare termică: Încălzirea neuniformă poate duce la deformarea rotorului, ceea ce îi modifică distribuția masei temporar sau permanent.
Tipuri de dezechilibru: Static vs. Dinamic
Dezechilibru static
Aceasta este cea mai simplă formă. Masa de dezechilibru se află în planul median al rotorului. Dacă un astfel de rotor ar fi așezat pe două muchii, punctul cel mai greu s-ar roti întotdeauna în jos. Acest tip de dezechilibru provoacă o „săritură” a rotorului.
Dezechilibru dinamic
Acesta este cazul cel mai frecvent în practică. Aici există cel puțin două mase de dezechilibru, care se află în plane diferite și în poziții unghiulare diferite. Acest lucru generează nu numai o mișcare de săritură, ci și o „oscilație” sau „clătinare” a rotorului. Un dezechilibru dinamic poate fi detectat și corectat numai în timp ce rotorul se rotește.
Consecințele unui dezechilibru netratat
Ignorarea dezechilibrului poate fi costisitoare. Vibrațiile constante duc la:
- Uzură crescută a lagărelor: Lagărele sunt suprasolicitate și se defectează mult mai devreme decât era de așteptat.
- Deteriorarea structurii mașinii: Vibrațiile pot provoca fisuri în fundații, carcase și suduri.
- Probleme de calitate: La mașinile-unelte, dezechilibrul duce la o calitate inferioară a suprafețelor prelucrate.
- Consum crescut de energie: Mașina trebuie să consume mai multă energie pentru a lupta împotriva vibrațiilor.
- Riscuri de siguranță: În cel mai rău caz, un dezechilibru puternic poate duce la o defecțiune catastrofală a mașinii.
Soluția: Echilibrarea dinamică
Din fericire, un dezechilibru poate fi corectat printr-un proces numit echilibrare dinamică. Cu echipamente precum Balanset-1A, se măsoară poziția exactă și mărimea dezechilibrului. Ulterior, se adaugă greutăți de corecție în anumite locuri (sau se îndepărtează material) pentru a optimiza distribuția masei. Rezultatul este o funcționare lină, cu vibrații reduse, care prelungește durata de viață a mașinii și crește siguranța în exploatare.