Modul: Metrologie ve strojírenstvíNevyváženosti mohou vznikat u ozubených kol, řemenic,...

Název projektu: Sbližování teorie s praxí

Datum zahájení projektu: 01.11.2010

Datum ukončení projektu: 30.06.2012

Obor: Zámečník Ročník: 3

Zpracoval: Bc. Jan Dula

Modul: Metrologie ve strojírenství

Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště

OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost 1 Název projektu: Sbližování teorie s praxí

Obsah:

Úvod ………………………………………………..2

Hlavní pojmy…………………………………...... .5

1 Druhy nevyváženosti ……………………….... ..7

1.1 Statická nevyváženost………………. 7

1.2 Momentová nevyváženost……….. 11

1.3 Dynamická nevyváženost………… 12

2 Vyvažování rotorů.......................................... 15

3 Vyvažování nástrojů...................................... 18

Otázky…………………………………….............22

Seznam použitých zdrojů.................................. 22

Přílohy - pracovní sešit ……….....……..............23



ÚVOD

VYVAŽOVÁNÍ ROTAČNÍCH SOUČÁSTÍ

Pojem nevyváženost se dá odvodit ze slov "vážit", "hmotnost". Na váze se dosáhne

rovnováhy, pokud na obou stranách vážících misek je stejné závaží. Obdobně se tak

dá posuzovat rozdělení hmoty rotoru ve vztahu ke své ose rotace. Nerovnoměrné

rozdělení hmoty se označuje jako nevyváženost. Při rotaci způsobuje odstředivé síly,

hluk a chvění, které se s vzrůstajícími otáčkami stupňují a stávají se velmi

nepříjemnými.

O nevyváženosti mluvíme, když hmota rotačního tělesa není pravidelně rozdělená

okolo osy rotace. Vyjádřeno přesně podle ISO, hlavní osa setrvačnosti se neshoduje

s osou rotace. Velikost nevyváženosti je násobkem hmoty a poloměru, se kterým

těžiště hmoty rotuje okolo osy otáčení. Podle ISO rozlišujeme různé stavy

nevyváženosti, které závisí na poloze hlavní osy setrvačnosti v poměru k ose rotace.

Jak se projeví vyvážení rotačních součástí?

prodlouží životnost Vašich strojů

zvýšit střední dobu mezi poruchami strojů (MTBF)

sníží poruchovost a náklady na údržbu

prodlouží životnost maziv a ložisek

sníží hladinu rezonancí, uvolnění, hluku

odstraní statické síly od potrubí, spojek, základů

zvyšuje bezpečnost a ochranu zdraví při práci

při obrábění dřeva a oceli nekvalitní povrch a nepřesné rozměry

ovlivňuje konkurenceschopnost na trhu

Vibrace

Mechanické chvění je kmitavý pohyb pevných těles kolem rovnovážné polohy. Počet

cyklů tohoto kmitavého pohybu za sekundu se nazývá kmitočet a vyjadřuje se v (Hz).

ČSN ISO 11342

Vibrace - Metody a kritéria vyvažování pružných rotorů

ČSN ISO 11342 Tato mezinárodní norma uvádí typické konfigurace pružných rotorů

v souladu s jejich vlastnostmi a požadavky na vyvažování, popisuje vyvažovací

postupy, určuje metody stanovení zbytkového nevývažku a uvádí návod na kritéria

jakosti vyvážení. Tato mezinárodní norma může být také použitelná jako podklad pro



složitější zkoumání, např. je-li nutné přesnější určení požadované jakosti vyvážení.

Jestliže budou respektovány stanovené výrobní metody a meze nevyváženosti, lze

očekávat uspokojivé provozní podmínky. Tato mezinárodní norma není určena k

tomu, aby sloužila jako přejímací podmínky pro jakýkoli rotor, ale spíše, aby dávala

návod, jak se vyhnout hrubým omylům nebo zbytečně omezujícím požadavkům.

Případy rezonancí konstrukcí a jejich úprav nejsou obsahem této mezinárodní normy.

Uváděné metody a kritéria jsou výsledkem zkušeností získaných z provozu běžných

průmyslových strojů. Nemusí být přímo použitelné u speciálních zařízení nebo za

neobvyklých okolností.

Vyvažování.

Je to proces, při kterém se zjišťuje a v případě nutnosti koriguje rozložení hmoty

rotoru s cílem zajistit, aby se zbytkový nevývažek nebo kmitání v ložiscích

pohybovalo při provozních otáčkách v přípustných mezích.

Vyvažování rotujících součástí

Vyvažováním součástí zajistíme rovnovážné rozložení hmotnosti součástí k

ose rotace a je nutné zejména u součástí rychloběžných strojů

Nevyvážené strojní součásti vybuzují chvění, rozkmitání stojanů, rámů strojů -

> Což způsobuje hluk i úlomové lomy

Nevyváženost vyvolává přídavné ohybové síly, které zase způsobují reakce v

ložiskách

Nevyváženosti mohou vznikat u ozubených kol, řemenic, hřídelů, spojek a

setrvačníků na základě chyb odlitků (sraženiny nebo vměstky), nepřesného

obrábění, chyb při montáži nebo jednostranným opotřebením

U částí strojů s vysokými otáčkami proto musí být stanovena poloha a velikosti

nevyváženosti a odstraněna vážením

Příklad: Nevyvážené kmitání kola

Na vozidle je kolo zavěšené v systému víceméně schopného kmitání. Volné

odstředivé síly působící na zavěšení kola způsobují nevyvážené kmitání závislé na

rozdílných vlastnostech toho kterého vozidla. Největší vliv na kmitání způsobuje

přitom zavěšení kola a pružící systém. Řízení umožňuje svislý pohyb, který vede ke



skákání kola. Na druhé straně umožňuje otáčení kola okolo čepu ramene ve

vodorovné poloze jeho vibrace. Pro oba dva druhy pohybu existují pružící elementy.

Ve vertikální poloze je odpružení řešené konstrukčně v zavěšení kola. V tomto směru

působí jako pružící elementy pneumatika a elastičnost mechanických dílů. Tento

celek ovlivňuje činnost tlumiče, ložisek, kloubů, gumových elementů apod. Odpružení

v horizontální poloze není sice konstrukčně zohledněné, ale přesto se pružící účinek

projevuje povolností směrového ústrojí i kloubů. V horizontální rovině je tedy

odpružení závislé především na typu a odpovídajícím stavu vozidla. Každá

odpružená část podléhá vlastnímu kmitání, které má pro tu kterou část odlišnou

frekvenci a směr. V důsledku toho se objevují při každém směru pohybu a při

rozličných, nejčastěji vícerých rychlostních intervalech, účinky rezonance. V těchto

tzv. rychlostních intervalech dosahují vibrace maximální hodnoty. Vibrace se

zmenšují při překročení kritické rychlosti v obou směrech až po dosažení hranice v

pořadí další kritické rychlosti.



HLAVNÍ POJMY

Odstředivá síla

V důsledku nerovnoměrného rozdělení hmoty kola, neboli v důsledku nevyváženosti,

vznikají při otáčení okolo osy rotace volné oběžné odstředivé síly. Velikost odstředivé

síly je závislá na hmotnosti a poloměru, na kterém se tato hmota otáčí okolo osy

rotace, a na druhé mocnině počtu otáček. To znamená, že zdvojnásobením počtu

otáček je odstředivá síla čtyřnásobně větší.

Hlavní osa setrvačnosti

Jedná se o osu, okolo které může kolo rotovat bez nevyváženosti, čili bez

odstředivých sil. Znamená to, že hmota rotoru je symetricky rozdělená okolo hlavní

osy setrvačnosti.

Diagnostické metody: vibrační, obálkové, ultrazvukové a teplotní

Diagnostika: nevývahy, nesouososti, rezonance, uvolnění, kavitace, elektrických

problémů

Životnost

Ložiska, zavěšení skříně a fundamenty mohou být vibracemi silně namáhány, a tím

podléhají značnému opotřebení. Výrobky s nevyváženými díly mají často krátkou

životnost.

Bezpečnost

Kvůli chvění se může uvolnit potřebné tření ve šroubových spojích a svěrných

spojeních až do té míry, že se tyto díly rozpojí. Elektrické spínače jsou rušeny

vibracemi, elektrická vedení se mohou na přípojných místech přerušit. Nevyváženost

může provozní bezpečnost zásadně omezit - ohrožení pro člověka a stroj. Při

odlehčování součástek odvrtáváním nebo odfrézováním dodržovat BOZP. Dodržovat

BOZP při broušení, pilování, řezání, pájení a lepení. Udržovat čistotu a pořádek na

pracovišti. Šetrně zacházet s nářadím a měřidly při statickém a dynamickém

vyvažování.

Kvalita

Od elektrického nástroje s neklidným chodem nelze očekávat precizní funkčnost.

Námaha k dosažení užitku se zvýší, avšak nástroj se rychleji unaví. Také obráběcí

stroje jsou zásadně ovlivňovány chvěním a vibracemi: brousící a vysokootáčkové

stroje na obrábění dřeva nepracují čistě a vyrábějí více zmetků, pokud nástroj a

vřeteno nejsou přesně vyváženy



Konkurenceschopnost

Klidný a tichý chod jsou vždy znakem kvality a mohou konkurenceschopnost

produktu zásadně ovlivnit: silně vibrující přístroj v domácnosti, hlučné auto atd. jsou

výrobky, které se na trhu neprosadí

Síly způsobené nevyvážeností, rušivé vibrace a hluk se odstraní vyvážením. Přitom

se rozdělení hmoty rotoru tak zlepší, že v jeho ložiscích působí menší odstředivé síly.

Při vyvažování se musí kromě jiného zohlednit i druh nevyváženosti.



1 DRUHY NEVYVÁŽENOSTI

a základě působení se nevyváženost dá rozdělit na různé druhy. Vedle tvaru a

funkce rotoru ovlivňuje druh nevyváženosti polohu vyvažovacích rovin a volbu

vyvažovacích tolerancí. Nejdůležitější druhy nevyváženosti jsou:

- Statická nevyváženost

- Momentová nevyváženost

- Dynamická nevyváženost

1.1 Statická nevyváženost

Dvě nevyváženosti (zde znázorněny jako šipky) mohou mít stejnou velikost a polohu

a mohou být stejně vzdáleny od těžiště. Stejný stav může nastat při jedné jediné,

dvojnásobně veliké nevyváženosti, která působí v těžišti, tedy ve středu rotoru.

Uložíme-li takový rotor na dva břity, bude se tak dlouho otáčet (kolébat), až bude

jeho "těžké místo" směřovat dolů. Tato nevyváženost působí tedy také bez rotace, a

proto ji nazýváme statickou nevyváženosti. Způsobuje posunutí těžiště rotoru z

geometrického středu, přičemž rotor za provozu kmitá rovnoběžně ke své ose rotace.

Statická nevyváženost by se měla vyrovnávat v těžišti rotoru. Proto se materiál

odstraní na "těžkém místě", nebo se naopak přidá na protilehlém místě. Vyrovnání

statické nevyváženosti v jedné vyvažovací rovině se provádí často u kotoučových

rotorů. Pro toto vyvažování je vhodné používat především vertikální vyvažovací

stroje. Staticky vyvažujeme obvykle jen takové součásti, které mají tvar tenkého

kotouče. / mají malou délku a pracují při nízkých otáčkách / Statické vyvažování

nevede většinou k dostatečně uspokojivým výsledkům, nelze jim totiž odstranit

působení dvojice sil vzniklé dynamickým vyvažováním.

http://www.schenck-rotec.cz/cz-cs1/why-balancing/static-unbalance.php

http://www.schenck-rotec.cz/cz-cs1/why-balancing/couple-unbalances.php

http://www.schenck-rotec.cz/cz-cs1/why-balancing/dynamic-unbalances.php

http://www.schenck-rotec.cz/imagepool/why-balancing/statische.jpg

http://www.schenck-rotec.cz/imagepool/why-balancing/statische.jpg



Příčinou nevyváženosti součástí může být i nerovnoměrné rozložení hmoty

způsobené tvarem součásti. Tuto nevyváženost je nutno odstranit již při

konstrukčním návrhu součásti.

Čistá statická nevyváženost

Otáčející se těžiště mění stále výšku, a proto statická nevyváženost vyvolává kmitání

kola ve svislé rovině.

Na obrázku 45kg vážící turbína štěpkovacího stroje na vyvažovačce.

Statické vyvažování

Hovoříme o něm, pokud nesouhlasí těžiště kotoučové části o malé tloušťce s osou

otáčení. Kotouč a trn se otáčejí tak, až leží těžiště přesně pod osou otáčení -> těleso

tak zaujme stabilní rovnovážnou polohu.

Nevyváženost se odstraňuje odvrtáním, odsekáním sekáčem nebo odfrézováním

materiálu na nevyvážené straně nebo uložením vyvažovacího závaží (protizávaží) na

opačné straně

Vyvážený kotouč musí zůstat v každé poloze v klidu (indiferentní rovnováha)

Vyvažování na pravítkách

Součást se upevní na ocelový trn a valí se po vyvažovacích pravítkách



Po jejím zastavení se na ní křídou označí nejnižší bod odvalování

Odvalování se provádí opakovaně -> Získá se řada značek nejnižších bodů

Součást je vyvážena: pokud jsou značky po celém obvodu

Jsou-li značky soustředěny pouze v části obvodu, je nutné v místě značek

materiál ubrat a na opačné straně přidat, aby při dalším odvalování vznikali

značky po celém obvodu

Vyvažování na váhách

Součást se upevní na prizmatické podložky nebo na trn mezi hroty vyvažovací

váhy

Váha se ustavuje pomocí posuvných závaží

Součást se pootočí vždy o 90° a nejnižší místo se označuje ryskou

Množství hmoty, které je nutno v označených místech přidat se určuje podle

stupnice váhy

Statické vyvažovací metody

Za klidu

Vyvažování zkusmé na pravítkách

Vyvažování pomocným vývažkem /Pomocí jednotkové hmoty (koeficientu

vlivu)/

Vyvažování použitím vyvažovacích vah

Za rotace

Na speciálních vyvažovacích strojích

Vyvažování zkusmé na pravítkách

Vyvažované těleso položíme na vodorovná, hladká pravítka a na nich těleso

odvalujeme. Vyvážené těleso zůstane stát v libovolné poloze. Nevyvážené se ustálí

vždy těžší částí dolů. Na těžší straně potom hmotu ubíráme, nebo na protější straně

přidáváme tak dlouho, až těleso zůstane stát v libovolné poloze v klidu.



Vyvažování pomocným vývažkem

Vyvažované těleso položíme na vodorovná, hladká pravítka a na nich těleso

odvalujeme. Vyvážené těleso zůstane stát v libovolné poloze. Nevyvážené se ustálí

vždy těžší částí dolů. Potom do bodu A, který je na obvodu pod úhlem 90 stupňů,

umístníme vývažek o hmotnosti m1. Těleso ihned zaujme novou rovnovážnou

polohu.

Vyvažování použitím vyvažovacích vah

Součást se upevní na prizmatické podložky nebo na trn mezi hroty vyvažovací váhy.

Váha se ustavuje pomocí posuvných závaží. Součást se pootočí vždy o 90 stupňů a

nejnižší místo součásti se označí ryskou. Množství hmoty, které je nutno

v označených místech přidat, se určuje podle stupnice váhy.



Vyvažování na vyvažovacích strojích

Součást se ukládá do pružně upnutého rámu, jenž se rozkmitá. Zjišťují se místa a

velikost kmitů. Měřicí přístroje určují nevyváženost součásti v číselných hodnotách.

1.2 Momentová nevyváženost

Dvě nevyváženosti (zde znázorněné jako šipky) mohou mít sice stejnou velikost,

avšak jejich poloha je přesně o 180° proti sobě pootočena. Toto rozdělení

nevyváženosti se již nemůže zjistit prostým odvalením rotoru, protože rotor nezaujme

za klidu žádnou jednoznačnou polohu. Otáčející se rotor provádí klátivý pohyb kolem

osy (kolmo k ose rotace), neboť obě nevyváženosti vytvářejí moment. Následně je

tento druh nevyváženosti označován jako momentová nevyváženost.

Pro vyrovnání momentové nevyváženosti je potřebný opačný moment, tedy dvě

stejně velké korekční nevyváženosti, které jsou ve vyvažovacích rovinách pootočeny

vzájemně o 180°. Momentové nevyváženosti se musejí především zohlednit u

http://www.schenck-rotec.cz/imagepool/why-balancing/momenten.jpg

http://www.schenck-rotec.cz/imagepool/why-balancing/momenten.jpg



dlouhých válcovitých rotorů. Pro vyvážení jsou proto obzvláště vhodné horizontální

vyvažovací stroje.

1.3 Dynamická nevyváženost

Reálný rotor nemá pouze jednotlivou nevyváženost, ale teoreticky nekonečný počet

nahodile působících nevyvážeností podél osy rotace. Tyto se mohou nahradit dvěma

výslednými nevyváženostmi (zde znázorněny jako šipky) ve dvou libovolných

rovinách, které obecně mají rozdílnou velikost a úhlovou polohu. Protože tento druh

nevyváženosti se dá kompletně zjistit pouze za rotace, mluví se o dynamické

nevyváženosti. Tato nevyváženost se dá rozdělit na statickou a momentovou

nevyváženost, přičemž jeden nebo druhý podíl může převažovat.Pro úplné

odstranění dynamické nevyváženosti je zapotřebí dvou vyvažovacích rovin.

Dynamická nevyváženost se prakticky vyskytuje u všech rotorů. Pro vyvážení se

proto používají jak horizontální, tak i vertikální vyvažovací stroje.

Se stavbou moderních rychloběžných strojů stoupají i nároky na jejich klidný chod, a

tím i vyvážení jednotlivých rotačních součástí a nástrojů. Zde je statické vyvažování

nedostačující. Proto bylo vynalezeno mnoho vyvažovacích metod, aby vyvážení bylo

co nejpřesnější a ekonomické.

Dynamické účinky nevyvážených hmot jsou vyvolány jejich odstředivými silami, které

jsou úměrné součinu jejich hmotnosti a vzdálenosti od osy rotace. Nejčastěji se

používá dynamické vyvažování, které se provádí na vyvažovacích strojích

horizontálních nebo vertikálních. Tyto stroje mají speciální zařízení na zjišťování

rotačních nevyvážeností.

Čistá dynamická nevyváženost

Dynamická nevyváženost ovlivňuje přilnavost kola v menší míře než statická

nevyváženost, způsobuje však kmitání kola. Nebezpečné je zejména horizontální

kmitání řízených kol.

http://www.schenck-rotec.cz/imagepool/why-balancing/dynamische.jpg

http://www.schenck-rotec.cz/imagepool/why-balancing/dynamische.jpg



Vyvažovací stroje se dělí do tří základních tříd:

rezonanční nebo doběhové

kompenzační

s přímou indikací měřených veličin

Základním zařízením těchto strojů jsou pružné ložiskové stojany, nebo pružně

uložené rámy. Vyvažování se provádí ve dvou rovinách.

Kompenzační vyvažovací stroje jsou modernější. Velikost i poloha vývažků v obou

rovinách se určuje při jednom rozběhu stroje.

Vyvažovací stroje s přímou indikací měřených veličin jsou moderní stroje, u nichž pro

měření amplitudy a fází kmitu je použito nejnovější techniky. Indikace je elektrická,

optická nebo digitální.

Dynamické vyvažování

Dynamická nevyváženost nastává tehdy, když válcovité části stroje (větší délka než

průměr) vyvolávají při vyšších otáčkách odstředivé síly, které se snaží natáčet

kroutícím momentem těleso z jeho osové polohy

Dynamicky nevyvážená součást může být i součást, která je staticky vyvážená

Kroutící moment působí teprve při zvyšujících se otáčkách (větší odstředivá síla)

Dynamická nevyváženost se zjišťuje na vyvažovacím stroji při provozních otáčkách

Vyvažování na vyvažovacích strojích

Součást se ukládá do pružně upnutého rámu, jenž se rozkmitá

Zjišťují se místa i velkosti kmitů

Měřicí přístroje určují nevyváženou součást v číselných hodnotách



Složitá zařízení pro vysokootáčkové stroje (turbíny, čerpadla) se vyvažují ve

speciálních stanicích, kde jsou k dispozici elektronická měřící zařízení.

Vyvažovací stroj s manuálním odvrtáváním

Vyvažování hmot vyvažovaných dílců

Materiál se odebírá:

odvrtáváním – velmi rozšířený způsob

frézováním

broušením

pilováním

odřezáváním apod.

Připevňování přívažků:

přivařením

lepením

přišroubováním

připájením

přinýtováním apod.



2 VYVAŽOVÁNÍ ROTORŮ

Vyvažování rotorů turbín a kompresorů (také elektromotorů a obecně rotačních

součástí) se provádí za účelem odstranění nerovnováhy rotujících částí způsobující

vibrace při chodu strojních zařízení a zbytečnou zátěž ložisek. Samotné vyvažování

se potom provádí přidáváním materiálu (závaží ve vyvažovacích rovinách, přivařený

materiál apod.), nebo jeho odebíráním (odvrtáváním, broušení apod.).

Vyvažovačky se používají s tuhým, nebo měkkým uložením. S tuhým uložením jsou

obecně méně přesné, ale levnější a rychlejší k použití. Vyvažovací stroje s měkkým

uložením ložisek je obvykle třeba nastavit pro každý rotor zvlášť pomocí zkušebních

závaží ve vyvažovacích rovinách, aby se zjistil jejich vliv na (ne)vyváženost rotoru.

Odpadá nutnost předem zadávat rozměry rotoru a jeho rovin.

Vibrace stojanu měří indukční snímač, který u vyvažovaček s tuhým stojanem je

vybaven mechanickým zesilovačem. Poloha rotoru je snímána buď přímo podle

motoru, nebo optickým čidlem na vyvažovaném stojanu. Rotory lopatkových strojů se

často zkoušejí ve vakuu pro snížení odporu vzduchu. Pohon měřené součásti je

realizován kloubovým hřídelem, nebo přetaženým plochým řemenem (nutnost

odečítat polohu přímo na součásti – prokluz řemenu). Vyvažování probíhá zprvu při

nižších otáčkách podle citlivosti stroje, potom se zkouší při provozních.

Vyvažovačka

http://cs.wikipedia.org/wiki/Turb%C3%ADna

http://cs.wikipedia.org/wiki/Kompresor

http://cs.wikipedia.org/wiki/Elektromotor

http://cs.wikipedia.org/wiki/Vibrace

http://cs.wikipedia.org/wiki/Lo%C5%BEisko

http://cs.wikipedia.org/wiki/Vyva%C5%BEovac%C3%AD_stroj

http://cs.wikipedia.org/wiki/Vibrace

http://cs.wikipedia.org/wiki/H%C5%99%C3%ADdel

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/e9/Ilustrac-lepsi.png

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/e9/Ilustrac-lepsi.png



Zobrazení nevyváženosti

Měkký stojan

Dělení

Vyváženost se často rozděluje na statickou a dynamickou. Statická nevyváženost

působí v obou tolerančních rovinách stejně, lze ji vyvážit v případné třetí prostřední

vyvažovací rovině. Dynamická nevyváženost naproti tomu působí v obou

tolerančních rovinách různými směry. Tyto nevývažky je třeba řešit v každé

vyvažovací rovině zvlášť.

Ukázka nevyváženosti hřídele

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/0f/Zobraz-ilustrace.png

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b5/Ilustrace-vyvazovacka-stojan.png

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b5/Ilustrace-vyvazovacka-stojan.png

http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Nevyvazek.png

http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Nevyvazek.png



Jednotkami neváženosti jsou gram milimetry (hmota * vzdálenost) - hmotnostní

moment. Tím se určuje odstředivá síla působící proti podporám (ložiskům) při

roztočení součásti. Rotory většinou obsahují toleranční a korekční roviny (toleranční

ve středu umístění ložisek, korekční v místech uložení závaží/odebírání materiálu).



3 VYVAŽOVÁNÍ NÁSTROJŮ

Vysoké otáčky vřetena moderních frézovacích a vrtacích strojů vyžadují vyvážené

nástroje a držáky. V opačném případě se snižuje dosahovaná přesnost obrábění,

nástroje dosahují menších životností a ložiska drahých vřeten se díky vibracím z

nevyvážení více opotřebovávají a v krátkém čase se stávají nepoužitelnými. Investice

do kvalitních a vyvážených nástrojů se tak pomalu stává nezbytností, zvláště tam,

kde je nutné zajistit co nejvyšší procesní spolehlivost a co nejméně časových

prostojů.

Firma Haimer GmbH, kterou na českém a slovenském trhu zastupuje společnost

SK Technik, se kromě výroby nástrojových držáků a přístrojů pro tepelné upínání

specializuje také na modulární vyvažovací systémy. Tyto přístroje si nyní mohou

zájemci nechat předvést v nově zřízeném kompetenčním centru firmy SK Technik v

Brně.

Vyvažovací přístroj Tool Dynamic Comfort Plus

TD 1002

Výrobní řada těchto vyvažovacích systémů začíná u stolní varianty přístroje TD 1002.

Jedná se o ideální řešení určené zejména pro malé série a individuální použití,

například při vyvažování nástrojů pro výrobu forem nebo vyvažování brusných



kotoučů. Maximální hmotnost vyvažovaného nástroje je 15 kg, přesnost měření pod

1 gmm.

Economic

Pro běžné používání jsou určeny přístroje řady TD 2009 ve variantách Economic a

Comfort. Varianta Economic nabízí standardně vyvažování v jedné rovině (staticky),

vhodné zejména pro vyvažování krátkých nástrojů, u nichž je většinou momentová

nevývaha malá. Přístroj se ovládá prostřednictvím integrovaného ovládacího panelu

a displeje. Maximální hmotnost vyvažovaného nástroje je 30 kg, přesnost měření pod

0,5 gmm.

Vyvažování brusných kotoučů axiálním vrtáním

Comfort

Varianta Comfort je navíc vybavena počítačem, klávesnicí a obrazovkou. Velký

přehledný displej umožňuje rychlé vkládání dat a komfortní optické zobrazování

nevývahy. Standardem je vyvažování v jedné i ve dvou rovinách (dynamicky),

vhodné zejména pro dlouhé nástroje a pro odstranění momentové nevývahy.

Laserové značení, optické polohování a automatická indexace vřetena navíc snižují

čas potřebný pro samotné vyvažování.

Comfort Plus

Maximum pohodlí pro uživatele nabízí provedení Comfort Plus. Obsluha probíhá

prostřednictvím řídicího panelu s dotykovou obrazovkou, klávesnicí, myší a

počítačem integrovaným včetně dalšího příslušenství do samostatného terminálu.

[multimedia 10871

Postup vyvažování

Samotný postup vyvažování je shodný pro všechny typy přístrojů. Nejprve se zvolí

požadovaná přesnost vyvážení, popř. požadované otáčky nástroje a definuje se

způsob odstranění nevývahy. Zde má uživatel na výběr ze čtyř možnosti: odebráním



materiálu frézováním nebo vrtáním (radiálně i axiálně) nebo přidáním materiálu

pomocí vyvažovacích kroužků či šroubků. Nástroj se upne do adaptéru, roztočí na

300 až 1 100 otáček za minutu a po změření nevyváženosti program spočítá,

ve kterém místě je nutné přidat nebo odebrat materiál. Vřeteno přístroje se

automaticky natočí do této polohy a zajistí proti otočení. Laserový ukazatel pak

označí dané místo.

Pro vyvažování upínačů s vnějším válcovým průměrem se používají vyvažovací

kroužky s přesně definovanou nevývahou. Jejich vzájemným natočením se eliminuje

nevyvážení nástroje. Vyvažování pomocí šroubků je častým způsobem vyvažování

tepelných upínačů, kde jsou závity pro šroubky již předem připraveny.

Způsob vyvažování odebráním materiálu (frézováním nebo odvrtáním) používají

zejména výrobci nástrojových držáků. Tento proces vyvažování je možné plně

automatizovat pomocí přístroje TD 2010 Automatic, který je kombinací vyvažovacího

přístroje a jednoduchého stroje pro vrtání či frézování. Odstranění nevývahy pak

probíhá zcela automaticky bez vlivu obsluhy. Výhodou je také možnost integrace do

automatické výrobní linky.

Automatické odstranění nevývahy vrtáním u přístroje TD 2010 Automatic

Software pro vyvažování

Nový program TD 4.0 disponuje asistenčními funkcemi, které vedou uživatele

kompletním menu, takže je takřka vyloučena chyba způsobená špatnou obsluhou.



Uživatelské rozhraní je vytvořeno v kompletním grafickém provedení. Vstupní pole se

symboly nahrazují na mnoha místech textový popis. Výběr může probíhat pomocí

funkčních kláves, myši nebo dotykové obrazovky.

Hlavní přednosti softwaru:

definování zakázaných oblastí, vnichž nelze vyrovnat nevývahu, například

kvůli tvaru držáku;

výpočet alternativních vyvažovacích pozic;

uživatelsky příjemná obsluha;

nový design, přehlednější pro uživatele;

ovládání pomocí dotykového displeje;

správa uživatelů s přístupovým oprávněním;

funkce nápovědy;

asistenční funkce pro důležité pracovní procesy;

zadání tolerance vyvažování dle typu stroje;

databáze nástrojů s možností správy;

data nástrojů tříděná do skupin;

provoz bez externího PC.



OTÁZKY

Proč jsou některé stroje hlučnější než ostatní?

Jak se projeví nevyvážení rotačních součástí?

Proč se pootočí kolo bicyklu vždy ventilkem dolů, i když se nechá volně otáčet?

Proč kmitá volant osobního automobilu při určitých rychlostech?

Jaké znáš způsoby statického vyvažování rotačních součástí?

Jak se připevňují přívažky a odebírá materiál při vyvažování?

Jak se projeví vyvážení rotačních součástí?

SEZNAM POUŽITÝCH ZDROJŮ

KUNC, A. A KOLEKTIV: Mechanika IIi - dynamika . Praha, SNTL, 1957, 152 s.

JULINA, M . A KOLEKTIV: Mechanika III - dynamika. 2. vyd., Praha, NTL, 1980,

100s.

FRYML, B.- BORŮVKA, V.: Vyvažování rotačních strojů v technické praxi. Praha,

SNTL, 1962.

NĚMEC, K.: Montážní práce ve strojírenství. 2. vyd, Praha, SNTL, 1964, 96 s.

http://www.ferdus.cz



PRACOVNÍ SEŠIT

Návody do praktických cvičení obsahují základní úlohy v rámci studia různých

předmětů (Strojírenská metrologie, Metrologie, Jakost a metrologie aj.). Úlohy jsou

převážně z oblasti měření geometrických veličin, měření parametrů struktury

povrchu, měření závitů, ozubených kol, kalibrace měřidel atd. Studenti zpracovávají

výsledky měření v souladu s ČSN EN ISO/ IEC 17 025 Všeobecné požadavky na

způsobilost zkušebních a kalibračních laboratoří.

Protokol o měření, případně Kalibrační protokol má číslo, které identifikuje pořadové

číslo protokolu, předmět, jméno studenta, den měření. Jednotlivé úlohy jsou

zpracovány tak, že si studenti mohou připravit protokol včetně tabulek a grafů

dopředu.

Po formální stránce může být zpracován celý ručně, nebo kombinací ručního a

počítačového zpracování. Zadání a základní údaje bude mít student do každého

praktického cvičení připraveno předem, výsledky měření a další části protokolu

doplní během cvičení. Předpokládá se, že každý protokol bude odevzdán vždy na

konci daného cvičení popř. dle pokynů vyučujícího. Pokud bude mít protokol více

listů, bude každý list označen pořadovým číslem a všechny listy budou pevně spolu

spojeny.



Protokol o měření č. 1

Vyvážení brusného kotouče na stojanu – pomocí posuvných tělísek

Třída: Jméno a příjmení:

Datum:

1. ZADÁNÍ

Změř, zda je brusný kotouč staticky vyvážen. Pokud není, pomocí posuvných tělísek

ho vyvaž. Při práci dodržuj návod na obsluhu zařízení a předpisy BOZP.

2. POMŮCKY A MĚŘIDLA

Vyvažovací stojan, brusný kotouč s trnem, šroubovák, inbus klíč č. 5, hodinky,

vodováha

3. SCHEMA MĚŘENÍ



4. POSTUP MĚŘENÍ

1. Ustav vyvažovací stojan pomocí vodováhy příčně a podélně do nulových poloh.

2. Polož brusný kotouč s měřícím trnem na stojánek a jemně s ním zatoč.

3. Až se kotouč zastaví, označ křídou nejtěžší úsek. /dole/

4. Posunuj vyvažovacími tělísky na boku kotouče směrem do nejlehčího místa

kotouče.

6. Seřizuj a kontroluj tak dlouho, až se kotouč zastaví 3x po sobě v libovolné poloze.

5. HODNOTY

O kolik stupňů byla posunuta tělíska směrem do + - od nuly?

1…………………………………

2…………………………………

3…………………………………

4…………………………………

Dosažený čas : ………………………min.

6. ZÁVĚR




Vyvážení kotouče ubíráním materiálu – na dvou pravítkách


Datum:

1. ZADÁNÍ

Změř, zda je kotouč staticky vyvážen. Pokud není, pomocí ubírání závaží ho

vyvaž. Při práci dodržuj návod na obsluhu zařízení a předpisy BOZP.


Příměrná deska, vyvažovací pravítka, ocelový kotouč s trnem, šroubovák, vodováha,

laboratorní váha, oboustranná lepicí páska, hodinky,

3. SCHEMA MĚŘENÍ

4. POSTUP MĚŘENÍ



1. Ustav příměrnou desku pomocí vodováhy příčně a podélně do nulových poloh.

2. Polož ocelový kotouč s měřícím trnem na vyvažovací pravítka a jemně s ním

zatoč.

3. Až se ocelový kotouč zastaví, označ křídou nejtěžší úsek. /dole/

4. Demontuj vyvažovací tělíska na boku ocelového kotouče.

6. Seřizuj a kontroluj tak dlouho, až se kotouč zastaví 3x po sobě v libovolné poloze.

5. HODNOTY

Napiš čísla demontovaných tělísek a celkovou váhu tělísek.

Tělíska č. ……………………………………

Celková váha tělísek ………………………g

Dosažený čas : ………………………. min.

6. ZÁVĚR




Vyvážení kotouče přidáváním vývažků - na dvou pravítkách


Datum:

1. ZADÁNÍ

Změř, zda je ocelový kotouč staticky vyvážen. Pokud není, pomocí přidávání

závaží ho vyvaž. Polep obvod kotouče oboustrannou lepicí páskou. Při práci dodržuj

návod na obsluhu zařízení a předpisy BOZP.


Příměrná deska, vyvažovací pravítka, ocelový kotouč s trnem, šroubovák, vodováha,

vyvažovací tělíska, lepicí oboustranná lepicí páska, laboratorní váha, hodinky,

3. SCHEMA MĚŘENÍ

4. POSTUP MĚŘENÍ




2. Polož ocelový kotouč s měřícím trnem na vyvažovací pravítka a jemně s ním

zatoč.

3. Až se ocelový kotouč zastaví, označ křídou nejtěžší úsek. /dole/

4. Nalepuj vyvažovací tělíska na obvod kotouče na nejlehčím místě ocelového

kotouče.

6. Přidávej vyvažovací tělíska a kontroluj tak dlouho, až se kotouč zastaví 3x po sobě

v libovolné poloze.

5. HODNOTY

Napiš počet a celkovou váhu vyvažovacích tělísek.

Počet tělísek. ………………………………ks



6. ZÁVĚR




Vyvážení ráfku jízdního kola - přidáváním vývažků na výplet kola


Datum:

1. ZADÁNÍ

Změř, zda je ráfek jízdního kola staticky vyvážen. Pokud není, pomocí

přidávání závaží ho vyvaž. Při práci dodržuj návod na obsluhu zařízení a předpisy

BOZP.


Příměrná deska, vyvažovací stojan, ráfek jízdního kola s osou, kombi kleště,

vodováha, vyvažovací tělíska, laboratorní váha, vodováha, hodinky,

3. SCHEMA MĚŘENÍ



4. POSTUP MĚŘENÍ


2. Polož vyvažovací stojan na příměrnou desku, upevni do stojanu ráfek jízdního kola

a jemně s ním zatoč.

3. Až se ráfek jízdního kola zastaví, označ křídou nejtěžší úsek. /dole/

4. Upevňuj vyvažovací tělíska na ocelový výplet kola na nejlehčím místě

6. Přidávej vyvažovací tělíska a kontroluj tak dlouho, až se ráfek jízdního kola zastaví

3x po sobě v libovolné poloze.

5. HODNOTY





6. ZÁVĚR




Dynamické vyvažování kola osobního automobilu


Datum:

1. ZADÁNÍ

Změř, zda je kolo osobního automobilu dynamicky vyváženo. Pokud není,

pomocí návodu a závaží ho vyvaž. Při práci dodržuj návod na obsluhu zařízení a

předpisy BOZP.


Dynamická vyvažovačky na pneumatiky osobních automobilů, přídavné tělíska různé

velikosti, montážní nástroj na tělíska, kolo osobního automobilu, hodinky.

3. SCHEMA MĚŘENÍ

Dle návodu výrobce k obsluze stroje FC350

Průměr kola: 8" - 26"

Šířka kola: 2" - 20"



Max. váha kola: 65 kg

Přesnost vyvážení: 1 g

4. POSTUP MĚŘENÍ

1. Ustav kolo na hřídel dle návodu výrobce a pokynů UOV.

2. Nastav parametry vyvažovaného kola dle návodu výrobce

3. Zapni stroj dle návodu výrobce a pokynů UOV.

4. Upevni vyvažovací tělíska na ocelový ráfek kola naměřených hodnot.

6. Ověř opětovným spuštěním stroje, že je kolo vyvážené.

5. HODNOTY




Dosažený čas : ……………………….. min

6. ZÁVĚR

Zápis o školení BOZP a PO



Dne 28.2.2011 bylo provedeno školení BOZP a PO při statickém a

dynamickém vyvažování rotačních součástí. Studenti byli seznámeni s návodem

k obsluze vyvažovacího stroje a riziky při práci. Přezkoušení znalostí provedeno

pohovorem. Níže podepsaní studenti vyhovují předpisům BOZP a PO.

Datum Jméno a příjmení podpis

Školení provedl: ………………………………………………………………..

Date post:	19-Nov-2020
Category:	Documents
Upload:	others
View:	3 times
Download:	0 times

Modul: Metrologie ve strojírenstvíNevyváženosti mohou vznikat u ozubených kol, řemenic,...

Documents