Konstrukce vyvažovačky rotorů

Abstract

Vibrace vyvolané otáčejícími se rotory jsou běžným problémem, který způsobuje poškození a nesprávnou funkci strojů. Ke snížení těchto vibrací se používají vyvažovací stroje, které zjišťují nevyváženost rotorů. Vyvažovací stroje jsou často poměrně složité a drahé, proto je jedním z cílů této diplomové práce sestrojit vyvažovací stroj bez vysokých nákladů - pomocí 3D tisku a základních komponent. Tento stroj má sloužit jako pomůcka při přednáškách k demonstraci základního použití senzorů při vyvažování. Strukturou odpovídá stroj klasickému konceptu vyvažovačky. Senzory jsou dva akcelerometry a reflexní optický senzor; jsou řízeny deskou Arduino Mega 2560. Kalibraci snímačů, přesné vzorkování na základě časovače a výpočet hodnot provádí kód nahraný do mikrokontroléru. Zařízení je vhodné pro výukové účely; data ze senzorů jsou bez významného rušení a lze je sledovat živě během přednášky. Pro komplexní vyvažování se ukázalo, že je obtížné získat dostatečně přesná data.

Vibrations induced by spinning rotors are a common problem that cause damage and improper functioning of machines. In order to decrease these vibrations, balancing machines are used to establish the unbalance of the rotors. Balancing machines are often quite elaborate and expensive; therefore, one of the aims of this thesis is to build a balancing machine on a budget using 3D printing and basic components. This machine is meant to be used as a lecture tool to demonstrate the basic use of sensors when balancing. The mechanical design of the machine corresponds to the classical concept of a balancing machine. The sensors are two accelerometers and a reflective optical sensor, they are controlled by Arduino Mega 2560 board. Sensor calibration, precise timer-based sampling, and value calculation are done by a code loaded into the microcontroller. The machine is suitable for educational purposes; the data from the sensors are without significant interference and can be seen live. For complex balancing, it has proved to be difficult to get enough precise data.