Machine à équilibrer - Balancing machine

Deux masses d'équilibrage (notées m) utilisées pour équilibrer une masse tournante non concentrique.

Une machine d'équilibrage est un outil de mesure utilisé pour équilibrer les pièces rotatives des machines telles que les rotors des moteurs électriques , les ventilateurs , les turbines , les freins à disque , les disques , les hélices et les pompes . La machine se compose généralement de deux socles rigides, avec une suspension et des roulements sur le dessus supportant une plate-forme de montage. L'unité testée est boulonnée à la plate-forme et est tournée avec un entraînement par courroie, pneumatique ou en bout. Lorsque la pièce est tournée, la vibration dans la suspension est détectée par des capteurs et cette information est utilisée pour déterminer la quantité de déséquilibre dans la pièce. En plus des informations de phase, la machine peut déterminer combien et où ajouter ou supprimer des poids pour équilibrer la pièce.

Support dur vs support souple

Il existe deux principaux types de machines d' équilibrage, dur roulement et portant douce . La différence entre eux, cependant, réside dans la suspension et non dans les roulements.

Dans une machine à roulement dur, l'équilibrage se fait à une fréquence inférieure à la fréquence de résonance de la suspension. Dans une machine à roulement souple, l'équilibrage se fait à une fréquence supérieure à la fréquence de résonance de la suspension. Les deux types de machines présentent divers avantages et inconvénients. Une machine à roulement dur est généralement plus polyvalente et peut manipuler des pièces de poids très variables, car les machines à roulement dur mesurent les effets centrifuges et ne nécessitent qu'un seul étalonnage. Seules cinq dimensions géométriques doivent être introduites dans l'unité de mesure et la machine est prête à l'emploi. Par conséquent, il fonctionne très bien pour la production en petit et moyen volume et dans les ateliers de réparation.

Une machine à roulement souple n'est pas aussi polyvalente en ce qui concerne la quantité de poids du rotor à équilibrer. La préparation d'une machine à roulements souples pour des types de rotors individuels prend plus de temps, car elle doit être calibrée pour différents types de pièces. Il est très approprié pour les tâches d'équilibrage à haut volume de production et de haute précision.

Les machines à roulement dur et souple peuvent être automatisées pour éliminer automatiquement le poids, par exemple par perçage ou fraisage, mais les machines à roulement dur sont plus robustes et fiables. Les deux principes de la machine peuvent être intégrés dans une ligne de production et chargés par un bras robotisé ou un portique, nécessitant très peu de contrôle humain.

Comment ça fonctionne

La partie tournante reposant sur les roulements, un capteur de vibrations est fixé à la suspension. Dans la plupart des machines à roulement souple, un capteur de vitesse est utilisé. Ce capteur fonctionne en déplaçant un aimant par rapport à une bobine fixe qui génère une tension proportionnelle à la vitesse de la vibration. Des accéléromètres , qui mesurent l'accélération de la vibration, peuvent également être utilisés.

Une cellule photoélectrique (parfois appelée phaser), un capteur de proximité ou un encodeur est utilisé pour déterminer la vitesse de rotation, ainsi que la phase relative de la partie tournante. Ces informations de phase sont ensuite utilisées pour filtrer les informations de vibration afin de déterminer la quantité de mouvement, ou de force, dans une rotation de la pièce. De plus, la différence de temps entre la phase et le pic de vibration donne l'angle auquel le déséquilibre existe. La quantité de balourd et l'angle de balourd donnent un vecteur de balourd.

L'étalonnage est effectué en ajoutant un poids connu à un angle connu. Dans une machine à roulement souple, des poids d'essai doivent être ajoutés dans des plans de correction pour chaque pièce. C'est parce que l'emplacement des plans de correction le long de l'axe de rotation est inconnu, et donc on ne sait pas dans quelle mesure un poids donné affectera la balance. En utilisant des poids d'essai, un poids connu à un angle connu est ajouté et obtient le vecteur de déséquilibre causé par celui-ci.

Autres types de machines d'équilibrage

Les machines d'équilibrage statique diffèrent des machines à roulement dur et souple en ce que la pièce n'est pas tournée pour prendre une mesure. Plutôt que de reposer sur ses appuis, la pièce repose verticalement sur son centre géométrique. Une fois au repos, tout mouvement de la pièce en dehors de son centre géométrique est détecté par deux capteurs perpendiculaires sous la table et renvoyé comme balourd. Les équilibreurs statiques sont souvent utilisés pour équilibrer des pièces d'un diamètre bien supérieur à leur longueur, comme les ventilateurs. Les avantages de l'utilisation d'un équilibreur statique sont la vitesse et le prix. Cependant, un équilibreur statique ne peut corriger que dans un seul plan, sa précision est donc limitée.

Une machine d'équilibrage de lames tente d'équilibrer une pièce lors de l'assemblage, une correction minimale est donc requise par la suite. Les équilibreurs de pales sont utilisés sur des pièces telles que des ventilateurs, des hélices et des turbines. Sur un équilibreur de pales, chaque pale à assembler est pesée et son poids saisi dans un logiciel d'équilibrage. Le logiciel trie ensuite les lames et tente de trouver la disposition des lames avec le moins de déséquilibre.

Les machines d'équilibrage portables sont utilisées pour équilibrer des pièces qui ne peuvent pas être démontées et placées sur une machine d'équilibrage, généralement des pièces actuellement en fonctionnement telles que des turbines, des pompes et des moteurs. Les équilibreurs portables sont livrés avec des capteurs de déplacement, tels que des accéléromètres, et une cellule photoélectrique, qui sont ensuite montés sur les socles ou l'enceinte de la partie mobile. A partir des vibrations détectées, ils calculent le balourd de la pièce. Souvent, ces appareils contiennent un analyseur de spectre afin que l'état de la pièce puisse être surveillé sans utiliser de cellule photoélectrique et que les vibrations non rotatives puissent être analysées.

Voir également

Les références

Lectures complémentaires

  • Adolf Lingener : Auswuchten. Théorie et pratique . Verlag Technik, Berlin et Munich 1992, ISBN  3-341-00927-2
  • Hatto Schneider : Auswuchttechnik . 6. Auflage. Springer, Berlin ua 2003, ISBN  3-540-00596-X
  • Schenck Trebel Corporation (1990), Fundamentals of balancing (3e éd.), Schenck Trebel Corporation.

Liens externes