Autor: dr inż. Mirosław Malec

Wykonuje taki ruch, na jaki pozwalają mu więzy. Warto o nim pisać, gdyż w ramach pozostawionej mu swobody wirnik porusza się w ciekawy sposób.

W trakcie wyważania przyjmujemy, że żaden wirnik sztywny nie jest nieodkształcalny giętnie. Jednak sztywny jest tak mało odkształcalny, że daje się wyważyć w dwóch, dowolnie przyjętych płaszczyznach korekcyjnych. Można to zrobić za pomocą tych samych dwóch obciążników, w całym zakresie stosowanych obrotów. To oznacza, że zmiany kształtu wirnika są tak małe, że nie wywołują przekroczenia dopuszczalnego niewyważenia resztkowego, dla wybranych obrotów. Wykonujący wyważanie ocenia, czy wirnik jest sztywny. Może on być przyjęty jako sztywny w ograniczonym zakresie obrotów. Powyżej obrotów krytycznych zachowuje się już jako podatny giętnie.

Do najistotniejszych elementów wyposażenia technologicznego wyważarek zaliczamy elementy w kształcie:

Wyważarka jest urządzeniem pomiarowym. Nie mierzy bezpośrednio niewyważenia, lecz wybrane parametry ruchu wirnika lub siły, jakie działają na jego podparcie podczas obrotów. Dla ustalenia niewyważenia nie wystarczy wyposażyć te maszyny w ścieżki pomiarowe. Dodatkowo muszą one pokazywać niewyważenie nie tylko zależnie od wartości pomierzonych sygnałów, pochodzących jednocześnie z dwóch ścieżek pomiarowych, ale także – od prędkości obrotowej, ilości wirującej masy, miejsc podparcia wirnika, położenia płaszczyzn pomiarowych i korekcyjnych, wzdłuż jego długości i promienia korekcji.

Odbiorca nowego lub regenerowanego wirnika musi mieć pewność, że po zamontowaniu do maszyny wirnik nie będzie źródłem drgań w trakcie obrotów. Drgania mogą być wymuszone niedopuszczalnie dużym niewyważeniem resztkowym. Niewyważenia nie można zobaczyć i dlatego odbiorca dowie się, że występuje ono na wirniku dopiero po uruchomieniu maszyny.

Zgodnie z normą PN-93/N-01361, wirnik sztywny, to wirnik, który utożsamiany jest z masą sztywną, i którego niewyważenie może być skorygowane w dwóch dowolnych płaszczyznach, zaś proces jego wyważania, to operacja polegająca na skorygowaniu rozkładu masy wirnika. Operację tę przeprowadza się dodając lub ujmując na promieniu korekcji tzw. masę korekcyjną, dla której suma sił odśrodkowych, a więc suma niewyważeń, jest równa bądź bliska zeru.

Ułożyskowany sztywny wirnik, niezależnie od wartości jego niewyważenia, wykonuje ruch obrotowy względem swojej osi geometrycznej, która jest rzeczywistą osią wirowania.  Położenie tej osi wyznaczają środki geometryczne czopów wału, w miejscach mocowania łożysk. Jest to ruch wymuszony. Wirnik chciałby poruszać się względem swojej głównej i centralnej osi bezwładności. Składowa statyczna niewyważenia przesuwa tę oś równolegle do rzeczywistej osi wirowania, a składowa momentowa ją obraca. To oznacza, że zwykle osie: rzeczywista i główna, centralna bezwładności, są względem siebie skośnie ułożone.

Kompensacja jest czynnością technologiczną przybliżającą wskazania niewyważenia do rzeczywistej wartości obciążającej wirnik. Dlatego wyważanie tarczy z użyciem wałka technologicznego lub uchwytu na pionowym wrzecionie bez wykonania kompensacji, jest obarczone ryzykiem błędnej identyfikacji niewyważenia.