Tasapainotuslaitteet

Tasapainotuslaitteet ovat laitteita ja järjestelmiä, joita käytetään pyörivien kappaleiden massanjakautumisen epätasapainon arviointiin ja korjaamiseen. Niiden tarkoituksena on minimoida värähtely, kuluminen sekä melu, ja siten parantaa käyttövarmuutta sekä tuotteen elinkaarta.

Epätasapaino syntyy, kun massa ei ole symmetrisesti jakautunut akselin ympäri. Pyöriessään roottori tuottaa ajoittaisia voimia, jotka ilmenevät värähdyksenä, vaikuttavat laitteiden suorituskykyyn ja voivat aiheuttaa nopeaa kulumista tai tärinää.

Tyypillisesti tasapainotuslaitteet sisältävät roottorin tai komponentin kiinnityksen, mittausanturit (kiihtyvyys- tai liikeanturit), tukijärjestelyn sekä ohjaus- ja analysointijärjestelmän. Järjestelmä mittaa epätasapainon suuruuden ja faasin sekä laskee, missä kohdassa massaa tulisi lisätä tai poistaa. Tuloksia käytetään korjaustoimenpiteisiin, kuten massan lisäämiseen tiettyyn kohtaan tai materiaalin poistamiseen.

Tyypit: yksipaineinen (staattinen) tasapainotus, jossa korjaus kohdistuu yhdelle kohtaa, sekä kaksipaineinen (dynaaminen) tasapainotus, jossa epätasapaino jaetaan kahdelle paineelle, jotta roottori pysyy tasapainossa pyörimisnopeudella. Käytännössä monia sovelluksia varten käytetään tasapainokoneita, ja joissakin tapauksissa on tarvetta kevyelle, siirrettävälle tasapainotukselle paikan päällä.

Sovelluskohteita ovat muun muassa auto- ja teollisuuspyörät, sähkö- ja nestejohteiset roottorit, puhaltimet sekä suuret teolliset koneet ja lentokohtaiset komponentit. Standardisoinnin avulla tasapainon laadun toleranssit määritellään yleisesti ISO-standardeissa, kuten ISO 1940 - Balance quality of rotors, sekä ISO 21940 - Balance quality requirements for rotating rigid bodies.