Opis demonstracji w konfiguracji wirnika niewyrównoważonego statycznie (nr 1).

Rys. Schemat ustawienia mas dla niewyrównoważenia statycznego

Konfiguracja wirnika	Kąt [º]	Kąt [º]	Kąt [º]	Kąt [º]	Odl. a [mm]	Odl. b [mm]	N [obr/min]
Wirnik niewyrównoważony statycznie	0 [º]	0 [º]	0[º]	0[º]	162	115	448

W pierwszym przypadku wszystkie masy umieściliśmy na wspólnej płaszczyźnie i zgodnym zwrotem. Po włączeniu maszyny i wzroście obrotów do około 448[obr/min] zaobserwowaliśmy wyraźny wzrost drgań i szumów, co umożliwiło dalszą kontynuację doświadczenia.

Opis demonstracji w konfiguracji wirnika niewyrównoważonego dynamicznie (nr 3).

Rys. Schemat ustawienia mas dla niewyrównoważenia dynamicznego

Konfiguracja wirnika	Kąt [º]	Kąt [º]	Kąt [º]	Kąt [º]	Odl. a [mm]	Odl. b [mm]	N [obr/min]
Wirnik niewyrównoważony statycznie	180 [º]	180 [º]	0 [º]	0 [º]	165	110	730

Mocujemy dwie mniejsze masy U1 na końcach wirnika pod kątem względem siebie 180 ^o . Dwie większe masy U2 również ustawiamy pod kątem 180 ^o względem siebie, ustawiamy je do środka wirnika. Gdy włączymy silnik i zwiększymy obroty do 730[Obr./min.] drgania uzyskują znaczną wartość, która jest zbyt wysoka by prowadzić dalej doświadczenie.

Opis demonstracji w konfiguracji wirnika wyrównoważonego dynamicznie (nr 4).

Rys. Schemat ustawienia mas dla wyrównoważenia dynamicznego

Konfiguracja wirnika	Kąt [º]	Kąt [º]	Kąt [º]	Kąt [º]	Odl. a [mm]	Odl. b [mm]	N [obr/min]
Wirnik niewyrównoważony statycznie	0 [º]	180 [º]	0 [º]	180 [º]	180	85,7

Dopiero właściwe rozmieszczenie elementów na wale pozwoliły na stabilizacje układu i osiągniecie wyrównoważenia statycznego i dynamicznego, a co za tym idzie mogliśmy zwiększyć prędkość obrotu do 1750 obr/min. Wartość ta znacznie przekracza górną granice zakresu prędkości naszej pracy.

Przy takim ustawieniu moment pary odśrodkowych sił bezwładności większych mas U2 powinien zrównoważyć moment pary odśrodkowych sił bezwładności mniejszych mas UB1B. Przyjeliśmy że odległość miedzy masami U1 jest równa 180mm. Ze wzorun obliczyliśmy odległość miedzy masami U2.

Wnioski:

Na zajęciach przeprowadziliśmy ćwiczenie nr 5, którego tematem było „wyrównoważenie statyczne i dynamiczne elementów wirujących”. Doświadczenie przeprowadziliśmy przy użyciu wirnika czyli wału na którym umieszczone zostały cztery masy pod postacią płaskowników (dwa płaskowniki bez masy dodatkowej oraz dwa z dodatkowymi masami w środku). Płaskowniki te nasza grupa usytuowała na wale w trzech różnych ułożeniach przedstawionych wcześniej w opisie.

W pierwszym oraz drugim ustawieniu elementy czyli wał oraz płaskowniki zostały niewłaściwie wyrównoważone. Po poddaniu działaniu sił bezwładności prowadzących do wzrostu naprężeń w łożyskach co w konsekwencji spowodowało i drgania.

W trzecim przypadku po odpowiednim ułożeniu płaskowników doszło do wyrównoważenia wirnika. Jest to przykład, który miał na celu ukazanie, jak ważne w przypadku takich elementów przedstawionych w instrukcji jak np. koła samochodowe, silniki elektryczne, tarcze szlifierskie, turbiny itp. jest prawidłowe wyrównoważenie. Wcześniejsze ustawienia przedstawiły co dzieje się z układem nieprawidłowo wyrównoważonym poddanym sile obrotowej. Występują w nich nadmierne szumy i drgania. Dowiedzieliśmy się, że prawidłowe wyrównoważenie tych elementów jest bardzo ważnym czynnikiem. Mogą one wtedy być bardziej wytrzymałe i bezpieczne w trakcie ich użytkowania.