Roottorin tasapainotusmenetelmän kehittäminen

No Thumbnail Available

URL

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Helsinki University of Technology | Diplomityö
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author

Authors

Date

2004

Department

Konetekniikan osasto

Major/Subject

Koneensuunnitteluoppi

Mcode

Kon-41

Degree programme

Language

fi

Pages

84

Series

Abstract

The role of balancing has become more and more important in modern machine construction. The goal of the study was to get acquainted with different balancing methods and to develop a system that measures unbalance. One of the objectives was also to perform the tests with the machine constructed during the study. Furthermore, the possibility to shorter the time needed in the balancing routine was one of the interests in the study. The literature search states the matters that have influence m the balance of a rotor and presents the methods and systems which are commonly used in industry as well as on the balancing research. Relevant points for the planning of a balancing system as well as the results of the performed tests are presented in the experimental part. The system had to be suitable for two plane balancing. It was also required that precision would correspond with commercial systems. The system consists of a balancing module, test rotor and measurement system. Construction of the system is fundamentally different from the corresponding commercial systems. The tests were made by using a rotor that is similar to a guide roll of a paper machine. In order to determine the unbalance a new method was created. This reduces the time of the determination of the unbalance while the precision remains the same. The aim of the tests was to evaluate the system in different unbalance situations as well as to study the influence of the support in the unbalance. The construction of the system is simple and can be used for balancing large scale of rotors. Furthermore, the security level provided to be better than in many of the corresponding commercial systems. The algorithm as used for the residual unbalance and the measurement system turned out to be functional. As a result of the performed tests it can be stated that the support has an essential influence on the balance of the rotor. In addition, it was found that remarkable residual unbalance is caused by the uneven temperature distribution.

Tasapainotuksella on yhä tärkeämpi merkitys nykyaikaisessa koneenrakennuksessa. Tämän tutkimuksen tavoitteena oli perehtyä tasapainotusmenetelmiin, kehittää roottorin epätasapainotilaa mittaava laitteisto sekä suorittaa käytännön kokeet valmistetulla laitteistolla. Lisäksi haluttiin tutkia mahdollisuutta pienentää tasapainotusrutiiniin kuluvaa aikaa. Kirjallisuusselvityksessä on esitetty ne perusasiat, jotka vaikuttavat roottorin tasapainotilaan sekä menetelmät ja laitteistot, joita yleisesti käytetään teollisuudessa sekä alan tutkimuksessa. Käytännön osuudessa käydään läpi työn yhteydessä valmistellun tasapainotuslaitteiston suunnitteluun vaikuttaneet seikat sekä suoritettujen kokeiden tulokset. Laitteiston tuli soveltua kahden tason tasapainotukselle sekä vastata tarkkuudeltaan kaupallisia laitteita. Koelaitteisto koostuu tasapainotusmoduuleista, koeroottorista sekä mittausjärjestelmästä. Laitteiston konstruktio poikkeaa oleellisesti vastaavista kaupallisista tuotteista. Kokeet suoritettiin roottorilla, joka vastaa lähinnä paperikoneen johtotelaa. Epätasapainon määrittämistä varten kehitettiin laskenta-algoritmi, jonka avulla epätasapainon määritys nopeutuu, kuitenkin niin ettei tarkkuus kärsi. Kokeilla selvitettiin laitteiston toimivuutta eri epätasapainotilanteissa sekä roottorin tuennan vaikutusta tasapainotilaan. Tasapainotuslaitteisto vastasi hyvin sille asetettuja vaatimuksia. Se oli konstruktioltaan yksinkertainen ja soveltuu hyvin erikokoisten roottoreiden tasapainotukseen. Lisäarvoa antaa myös parempi käyttöturvallisuus useisiin vastaaviin kaupallisiin tuotteisiin verrattuna. Jäännösepätasapainon laskenta-algoritmi osoittautui kokeissa hyvin toimivaksi ja mittausjärjestelmä erittäin tarkaksi. Sen avulla saavutetut jäännösepätasapainot vastaavat tarkimpia käytössä olevia tasapainotustarkkuusluokkia. Kokeiden perusteella voidaan todeta tuennalla olevan oleellinen merkitys joustavan roottorin tasapainotilaan. Lisäksi havaittiin epätasaisen lämpötilajakauman aiheuttavan huomattavaa jäännösepätasapainoa roottorille.

Description

Supervisor

Kuosmanen, Petri

Thesis advisor

Juhanko, Jari

Keywords

Other note

Citation

Permanent link to this item

https://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-2020120450912

Collections

[dipl] Teknillinen korkeakoulu / TKK