WYRÓWNOWAZANIE

WAŁÓW (WYWAŻANIE

WAŁÓW )

„Niewyrównoważenie” wału objawiające się
występowaniem podczas ruchu obrotowego
niezrównoważonych sił odśrodkowych może być
przyczyną drgań wału i dodatkowych reakcji w
łożyskach.

W krańcowych przypadkach taka sytuacja może
doprowadzić do szybkiego zniszczenia maszyny.

Współczesne maszyny charakteryzują się
dużymi prędkościami obrotowymi a ich wały, z
racji nieuniknionych błędów wykonawczych i
niejednorodności materiału, zawsze będą
niewyrównoważone.

Niezbędne jest więc sztuczne wyrównoważanie
wałów metodą dodania mas korekcyjnych.

NIEWYRÓWNOWAŻENIE STATYCZNE – występuje
wówczas gdy oś geometryczna (obrotu) nie
pokrywa się z główną osią bezwładności (istnieje
mimośrodowość

e

).

główna oś

bezwładności

oś

geometryczna

(obrotu)

e

NIEWYRÓWNOWAŻENIE DYNAMICZNE –
występuje wówczas gdy oś obrotu i główna oś
bezwładności wału przecinają się pod pewnym
kątem



.

Gdy takie osie są zwichrowane to taki układ jest
niewyrównoważony statycznie i dynamicznie.

główna oś bezwładności

S.C.



oś geometryczna

Chcąc uniknąć niebezpiecznych drgań
szybkoobrotowe wały wraz ze wszystkimi
elementami na nich osadzonymi należy wyważyć
nie tylko statycznie, w celu usunięcia
mimośrodowości

e

, ale także dynamicznie, w celu

eliminacji momentu działającego w płaszczyźnie
osi wału a pochodzącego od pary sił
odśrodkowych.

Potrzeba wyważenia dynamicznego wynika z
schematu przedstawionego na rysunku
poglądowym.

S.C

1

S.C

2

P

B

P

B

P

RŁ

P

RŁ

P

G

P

G

Przedstawiony wał jest wyważony statycznie,
bo jego środek ciężkości

S.C.

znajduje się na

osi obrotu (mimośrodowość

e

= o).

Podzielmy ten wał na dwie połowy płaszczyzną
prostopadłą do jego osi i wyznaczmy środki
ciężkości tych połówek

S.C

1

i

S.C

2

.

W czasie wirowania wału z prędkością kątową



powstaje para sił odśrodkowych

P

B

wywołująca moment w płaszczyźnie osi wału.

Para sił

P

B

działa stale w tej samej płaszczyźnie

wirującej z wałem.

Moment ten musi być zrównoważony
momentem reakcji łożysk

P

RŁ

.

Moment ten może osiągnąć bardzo duże
wartości wywierając dynamiczne obciążenie
łożysk.

Niezbędnym jest zatem wyrównoważenie
dynamiczne polegające na umieszczeniu na
czołowych ściankach wału przeciwciężarków w
pewnej odległości od osi obrotu.

Moment niewyrównoważenia równoważy się
momentem pary sił

P

G

przeciwciężarków.

W praktyce wyrównoważanie wałów
przeprowadza się na specjalnych maszynach
zwanych wyważarkami.