Címke: centrifugális

Kiegyensúlyozás elmélete

Bármely merev test rendelkezik súlyponti tehetetlenségi főtengellyel. Tökéletes forgástest szimmetriatengelye pl. súlyponti tehetetlenségi főtengely. Ezen főtengely szabad tengely is, azaz olyan egyenes, amely körül a testet megforgatva a tehetetlenségi erők önmagukban egyensúlyban levő erőrendszert alkotnak. Ezért a szabad tengellyel egybeeső forgástengely csapágyazásában a forgás miatt nem ébred erő, ami ideális. A forgástengely és a szabad tengely tökéletes egybe esésének a gyakorlatban szinte nulla a valószínűsége.

Abban az esetben, ha a forgástengely és a szabad tengely egy előírt értéknél kevesebbel tér el egymástól, a forgórészt kiegyensúlyozottnak tekintjük. Az ilyenkor megtűrt kiegyensúlyozatlanságot maradó kiegyensúlyozatlanságnak nevezzük. Ha a tengelyek eltérése az előírt értéket meghaladja, a forgórész kiegyensúlyozatlan.

A forgórészben levő, korábban elemezgetett aszimmetria tehát azt okozza, hogy a forgórész szabad tengelye eltolódik, emiatt már nem esik egybe a forgástengellyel. Létezik tehát továbbra is egy tengely, ami körül a forgórész „forogni szeretne”, csak az már nem az a tengely, amit a csapágyazás meghatároz. Ha a forgástengelyt utólag még változtatni tudnánk pl. sugárirányban mozgatható csapágyhelyekkel, akkor ezzel a forgórészt ki is tudnánk egyensúlyozni.

Statikus kiegyensúlyozatlanság esetén a forgórész súlypontja (tömegközéppontja) nem esik a forgástengelybe, a szabad tengely a forgástengellyel párhuzamos. A forgás közben fellépő centrifugális erők eredője ilyenkor egyetlen erő, melynek hatásvonala a súlyponton megy át és a forgástengelyre merőleges.

Nyomaték kiegyensúlyozatlanság esetén a forgórész forgástengelye és szabad tengelye a súlypontban metszi egymást, egymással szöget zárnak be. Forgás közben a fellépő centrifugális erők eredője egy erőpár.

Dinamikus kiegyensúlyozatlanság esetén a forgástengely és a szabad tengely a súlyponton kívül metszi egymást, vagy kitérő. A dinamikus kiegyensúlyozatlanság felbontható statikus és nyomaték kiegyensúlyozatlanságra.

Kiegyensúlyozásnak azt a tevékenységet nevezzük, melynek során a forgórész tömegeloszlását úgy változtatjuk meg, hogy annak szabad tengelye adott értéknél kevesebbel térjen el forgástengelyétől. A tömegeloszlás megváltoztatásának leggyakoribb módja az, ha a forgórészen tömeget helyezünk el, vagy távolítunk el, de bizonyos esetekben elmozdítható tömegek átrendezésével is megvalósítható.

A kiegyensúlyozó síkok a forgórész forgástengelyére merőlegesen kijelölt síkok, ahonnan tömeget vehetünk el, vagy ahova tömeget rögzíthetünk.

Kiegyensúlyozó tömeg a kiegyensúlyozó síkban elhelyezendő vagy onnan eltávolítandó tömeg nagysága, mellyel a kiegyensúlyozás megvalósítható.

Kiegyensúlyozó vagy beavatkozási sugár a forgástengelytől mért azon távolság, ahova a kiegyensúlyozó tömeg kerül.