Quand un vilebrequin usiné par CNC nécessite-t-il un équilibrage dynamique selon l'ISO 21940 ?

Quand un vilebrequin usiné par CNC nécessite-t-il un équilibrage dynamique selon l'ISO 21940 ?

Un vilebrequin usiné par CNC nécessite un équilibrage dynamique lorsque son plan ou son modèle d'équilibrage moteur exige un déséquilibre résiduel vérifié dans une configuration en rotation définie. Pour l'équilibrage dynamique des vilebrequins, l'ISO 21940 fournit des procédures et des tolérances, et non une exigence universelle déclenchée par l'usinage CNC. Une inspection dimensionnelle réussie n'établit pas l'équilibre massique. Chez Neway, la première question utile est de savoir quelle configuration et quelle limite de déséquilibre résiduel le concepteur souhaite voir acceptées.

Commencer par l'exigence du rotor

L'équilibrage statique concerne le déséquilibre résultant ; l'évaluation dynamique traite également la composante de moment ou de couple. Un vilebrequin peut satisfaire à un contrôle statique tout en conservant un couple inacceptable. Un équilibrage à deux plans peut donc être nécessaire, mais ni le nombre de plans ni le grade d'équilibrage ne doivent être choisis simplement parce que le composant s'appelle un vilebrequin.

Spécifiez la partie et l'amendement applicables de l'ISO 21940, l'état de fabrication final et l'autorité définissant l'acceptation. La décision relève de l'exigence de conception du rotor ou du moteur. L'usinage de précision contrôle la géométrie fabriquée ; une exigence d'équilibrage distincte contrôle l'erreur de distribution de masse autorisée dans la configuration testée.

Choisir la procédure rigide ou flexible

L'ISO 21940-11 traite des rotors à comportement rigide. Cette classification dépend de savoir si la flexion induite par le déséquilibre est négligeable par rapport à la tolérance requise sur la plage de vitesse et les conditions de support pertinentes, et non simplement du fait que l'arbre est en acier. L'ISO 21940-12 traite du comportement flexible, pour lequel un simple résultat à basse vitesse sur deux plans peut ne pas établir un équilibre acceptable tout au long du service.

Demandez au concepteur responsable de trancher cette classification avant de choisir l'essai. Un rotor flexible peut nécessiter des procédures à plusieurs vitesses ou à la vitesse de service. La vitesse d'essai de la machine d'équilibrage n'est pas la vitesse de service maximale : un rotor rigide peut souvent être mesuré en dessous de la vitesse de fonctionnement si la mesure reste valide. Ne substituez pas une vitesse d'essai pratique à la vitesse de service spécifiée lors du réglage de la tolérance.

Transformer un grade en limites mesurables

Un grade G seul constitue une information d'acceptation incomplète. Pour un comportement rigide, le grade choisi et la vitesse de service maximale établissent le déséquilibre spécifique résiduel permissible ; la masse du rotor est ensuite nécessaire pour obtenir le déséquilibre résiduel total permissible. La méthode applicable répartit cette allowance entre les plans de tolérance. Enregistrez les limites et unités résultantes, plutôt que de rapporter seulement que l'arbre satisfait à un grade.

Vérifiez le statut de vérification du système de mesure et tenez compte des erreurs d'équilibrage pertinentes. Un remontage répété ou un contrôle de vérification convenu peut révéler des résultats dépendants du montage. La méthode d'acceptation doit définir comment ces erreurs sont traitées ; une valeur affichée très faible ne prouve pas que le déséquilibre résiduel réel est aussi faible.

Fixer les conditions d'assemblage et de correction

Précisez si l'essai inclut des bouchons spécifiés, des clavettes, des composants de distribution, un amortisseur, un volant moteur ou d'autres accessoires. Enregistrez la convention de clavette requise. Lorsqu'une conception de moteur en V nécessite des masses d'équilibrage, utilisez son modèle de masses rotatives et alternatives approuvé et les valeurs calculées. N'appliquez pas de pourcentage générique et ne transférez pas les masses d'équilibrage d'un autre moteur. L'arbre nu équilibré et l'assemblage prévu ne sont pas automatiquement équivalents.

Définissez les plans de correction, la référence angulaire, les zones admissibles et les rayons de correction. L'enlèvement d'une masse donnée à différents rayons produit des corrections différentes, car le déséquilibre est la masse multipliée par le rayon. La correction suggérée par une machine n'autorise pas à percer un contrepoids restreint ni à modifier une caractéristique sensible à la fatigue. Terminez les opérations convenues de tournage CNC et autres enlèvements de matière avant la vérification finale de l'équilibrage lorsqu'elles peuvent affecter la distribution de masse. Toutes les corrections doivent préserver la géométrie et les exigences structurelles du plan.

Savoir ce qu'une passe d'équilibrage exclut

L'équilibrage traite du déséquilibre rotatif résiduel dans la condition d'essai spécifiée. Il ne vérifie pas le diamètre des tourillons, l'alignement, l'intégrité de surface ou les propriétés des matériaux. Il n'élimine pas non plus à lui seul les forces d'inertie alternatives, l'excitation de combustion, les vibrations de torsion ou la résonance structurelle. Un rotor correctement équilibré peut encore vibrer dans un système de support inadapté ; une plainte de vibration moteur nécessite son propre diagnostic.

Définir l'enregistrement de libération avant fabrication

Demandez l'identité du rotor, la révision du plan, la norme applicable, la classification de comportement, la masse, la vitesse de service maximale, la vitesse d'essai, l'état d'assemblage et toute référence de masse d'équilibrage. Incluez les emplacements des plans, le grade ou les limites explicites, les valeurs finales de déséquilibre résiduel, les détails de correction, la vérification de la machine, le traitement des erreurs et la disposition. Conservez la magnitude et la position angulaire de chaque vecteur de déséquilibre résiduel rapporté, en référence aux plans et au repère de phase indiqués. Cela permet à un contrôle ultérieur de comparer la même condition physique plutôt que deux résumés de machine incompatibles. Conservez ce rapport dans le cadre des preuves de libération de pièces de précision convenues. Pour une demande de devis Neway, fournissez la spécification d'équilibrage et la définition d'assemblage avec le plan afin que la portée et l'acceptation puissent être résolues avant l'établissement du devis.