DE3108890A1

DE3108890A1 - Verfahren und vorrichtung zur gezielten festlegung der zukuenftigen schaftachse von rotoren mit ruecksicht auf deren massenverteilung

Info

Publication number: DE3108890A1
Application number: DE19813108890
Authority: DE
Inventors: Heinrich K. 6107 Reinheim Hack
Original assignee: Individual
Current assignee: Hack Geb Rabanus Dorothea 6107 Reinheim De
Priority date: 1981-03-09
Filing date: 1981-03-09
Publication date: 1982-09-16

Description

Beschreibung
Verfahren und Vorrichtung zur gezielten Festlegung der zukünftigen Schaftachse von Rotoren mit Rücksicht auf deren Massenverteilung Die bekannten uchtzentriermaschinen (D.DRP 590759D 913364D755805) sind mit Verstelleinrichtungen ausgerüstet, mittels derer der Rotor während des Umlaufs radial verstellt werden kann. Durch die fortlaufende von der Unwuchtanzeige abhängige Verstellung ist ein unwuchtfreier Lauf erreichbar, ohne daß der Weg der Verstellorgane in seiner Größe geeicht und entsprechend überwacht werden muß.
Es wird bis Null gefahren. Dabei kann es vorkommen, daß eine Komponente schon Null war und durch den Einfluß der Verstellung in anderen Komponenten wieder außerhalb der eingestellten Tol.-grenze ger<-it. Ein luingercr Meß- und Einstellauf ist die Folge.
Das kostet Zeit. Es ist deshalb erstrebenswert, eine feste Zuordnung von Unwucht und Verstellweg zu schaffen, so daß der Stellweg in kl mm vorgegeben werden und in einem Zug gefahren werden kann.
Auch um gewisse Vorgabeunwuchten, die im Fortschritt der Dearbeitung wegfallen, im Rotor zu belassen, ist eine feste Zuordnung von georrletriscllem Versatz in mm und Unwuchtanzeige in mmg unerläß ich.
Schon mehrfach wurdeii und werden Rotore als Rohlinge,bezogen auf eine Pseu<Jo-Schaftachse, nach ihrer Unwucht gemessen und anschließend geometrisch zentriert. Hier ist die Kalibrierung in mm Verlagerung unerläßlich.
Man versucht, da eine Zuordnung Verstellebene - Ausgleichsebene nicht offensichtlich ist, so wie in den Anfängen der Wuchttechnik tiblich, die Messung in stat. und dyn. Anteile aufzuteilen.(OS 2847643), muß allerdings, weil gleiche Verschiebungen an den Endeii fiir stat. und dyn. Anteile verschiedene Reaktionen hervorrufen, mit verschieden eingestellten Empfindlichkeiten angleichen.
Da die Faktoren für die unterschiedliche Behandlung der beiden Anteile schwierig festzulegen sind, ist das Vorgehen ungenau.
Eine klare Zuordnung von Verlagerung der HTA, gegenüber einer gewählten Schaftachse, ergibt den erfindungsgemäßen Vorschlag, die Kalibrierung des Versatzes des Rotors, nicht wie üblich auf die Verstellebene bezogen, 1 sondern bezogen auf die XO-Ebenen durchzuführen (X0-Ebene entspricht red. Pendellänge). Auch die weiterhin vorgeschlagene Vorrichtung zur Durchfiihrung der Kalibrierung trägt zur exakten Einstellung und einer restmomentenfreien Trennung der Verstellung in den beiden E'benen bei. Die X0-Ebenen beim Wuchtzentrieren entsprechen der Ausgleichsebene ci der normalen Auswuchtmaschine für 2 Ebenen.
Das Vorliegen der entgültigen Fahrwege in mm erlaubt auch die tinmittelbare Überwachung der Fahrwege bezogen auf die Oberfläche des Rotors (rohbleibend).
Durch die erfindungsgemäße Ausstattung der Wuchtzentriermaschine < t <1er Unwuchtmeßmaschine urtd dem e;it sprechenden Vorgehen l äßt sich ersimals eine feste Zuordnung von Unwuchtanzeige in [mmg zu dem Versatz in [mm], bezigen auf sogenannte X0-Ebenen, erreichen. Durch die Einführung der X0-Ebenen, die als Ausgleichsebenen den Verstellebenen zugeordnet angesprochen werden können, ist der Versatz jeder Ebene, unbeeinflußt vom Vorsatz der anderen, festzustellen. Entsprechendes trifft natürlich auch für den Verstellweg zu.
Der Idee des Wuchtzentrierens ist durch die Erfindung zu neuem Fortschritt verholfen. Zum Fortschritt in zweierlei Hinsicht: a) Der von der gemessenen Unwucht abhängige nötige Verstellweg liegt sofort und unabhängig von dein der zweiten A-Ebenc vor Damit kann der normal übliche Regelvorgang durch £i jien Steti<rvorgang ersetzt werden. Es kann mit fastetl Zeiten gerechnet werden.
b) Die Übertragung der Meßwerte von einer Unwuchtmeßmaschine auf eine geometrisch einstellbare Zentriereinrichtung ist problemloser untl genauer möglich.
Die Zeichnungen Zur näheren Erläuterung der Erfindung sind 2 Abbildungen beigeriigt und hier kurz erläutert.
Abb. 1 zeigt einen geraden Stab, der zur Drehachse xx um den Winkel α schräggestellt in einem rotierenden Käfig -(K) eingespannt ist. Ist der Käfig mit allen seinen Bauteilen ausgewuchtet, xo entsteht im Abstand X0 von dem Ende A des Rotors entfernt, die Fliehkraft F, die das gesamte schwingende System anregt. Die lage von F entlang der Drehachse entspricht der Lage der Ausgleichsebenen, bei normal gelagerten Rotoren, in denen Gewichte ausgesetzt bzw. Material entfernt wird. Die zugehörige Fliehkraft bestimmt sich aus der Beziehung F = m 5 s . sin c& .#².
Bei einseitiger Verlagerung von 3 mm bei 1 = 500 (sin α = 0,006 # 20') und 500 U/min fallen als Fliehkraft ~ 5,75 kp an.
Ahb. 2 zeigt Rotor, wie er etwa einer Pkw-Kurbelwelle entspricht.
Anhand dieser Skizze soll am Beispiel einer Welle mit einer Masse V()fl'111 kg, einem Js von 0,3 gm2 und damit einem J° = Js + m = 0,3 + 14 0,2.52 = 1,2 [kgm²] der Abstand X0 bestimmt werden: Xo = 1,2 = 0,34 [m] 14 . 0,25

Claims

Patentansprüche 1. Verfahren zur Festlegung der Bearbeitungsachse im Verhältnis zur Massenachse auf einer Auswuchtmaschine bei nahezu Zylindrischen Rotoren (Kurbelwellen) dadurch gekennzei.cllltet die Ebenentrennschaltung (el. Rahmen) auf zwei Ebenen, die zwischen dem Schwerpunkt und dem jeweiligen Stabende liegen, die bestimmt werden durch die Beziehung X0 = m.s und in denen die Zuordnung, geometrische Verlagerung des Rotors und der dadurch entstehenden Unwucht, restmomentenfrei vollzogen werden kann.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach 1, welche dem zu messenden Rotor nach seiner Masse und seinem Trägheitsmoment entspricht, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung in den oben genannten Xo-Ebenen Vorkehrungen besitzt, die ein exaktes Anbringen oder Wegnehmen von Zusatzgewichten erlauben.
3. Verfahren und Vorrichtung nach den Anspriichen 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Auswuchtmaschine zwei rotierende Aufnahmen besitzt, auf die die Enden des Rotors aufgelegt werden, daß diese Auflager radial einstellbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Unwucht, die durch die Schrägstellung des Rotors entsteht (zwecke Kontrolle der Kalibrierung der Maschine), durch Anbringen oder Wegnehmen von A-Gewichten in den @0-Ebenen kompensiert wird.
4. Verfahren und Vorrichtung nach den Ansprüchen 1, 2 Iinrl 3 dadurch gekennzeichnet, daß der auf die X0-Ebenen bezogen gemessene Stellweg limitiert ist.