Na podstawie omówionych zasad wyważania dynamicznego stwierdza­my, że podstawową charakterystykę każdej wyważarki określają następu­jące jej cechy: 1)metoda wyważania, 2)sposób usunięcia momentu resztkowego, sposób określenia niewyważenia. W wyważarkach starszego typu najczęściej stosowane jest: wyważanie biegunowe, usuwanie momentu resztkowego przez umieszczenie osi wahań w jednej z płaszczyzn korekcyjnych oraz określanie niewyrównoważenia przez jego wyrównanie momentem wyważarki. Typowy przykład takiej wyważarki pokazano na rys. 377. Wahliwy stół 1 opiera się za pośrednictwem pryzmatycznych noży 2 i panewek na stojakach 3 korpusu wyważarki. Stół ten utrzymywany jest w położeniu zerowym (poziomym) przez płaską sprężynę 4. Po lewej stronie wahliwego stołu znajduje się wrzeciono 5 wprawiane w szybki ruch obrotowy przez silnik elektryczny. Wrzeciono obraca wyważany wał 6, osadzony na łożyskach we wspornikach 7 i 8. Na drugim końcu wrzeciona osadzona jest tarcza 9, którą można obracać względem wrzeciona, przy czym kąt tego obrotu odczytuje się na podziałce skali 10. W rowku tarczy przechodzącym przez jej środek osadzony jest przesuwnie przeciwciężar 11. Odległość przeciwciężaru od osi obrotu wrzeciona odczytuje się na skali 12. Na opisanym szkicu zaznaczone są również płaszczyzny korekcyjne (I i II). W położeniu pokazanym na rys. 377 przeprowadza się wyważanie wału w płaszczyźnie korekcji II. W celu usunięcia momentu resztkowego po­chodzącego od niewyważenia w płaszczyźnie I, badany wał musi być tak umieszczony na wyważarce, aby oś wahań stołu znajdowała się w tej pła­szczyźnie korekcyjnej. Wyważanie na opisanej maszynie przeprowadza się w sposób następu­jący. Umieszczony w łożyskach wał korbowy wprowadza się w szybki ruch obrotowy. Niewyważenie w płaszczyźnie II daje względem osi wahań stołu moment. gdzie: ffi2 — masa niewyważenia w płaszczyźnie II, ro — odległość środka ciężkości masy m2 od osi obrotu wału, w — prędkość kątowa wału, L — odległość płaszczyzny II od osi wahań stołu (rys. 378). Pod wpływem tego momentu stół zostaje wprawiony w ruch wahadłowy. Wielkość amplitudy wahań określa się na skali 13 (rys. 377). Następnie tak obraca się tarczę 9 i przesuwa przeciwciężar 11 dopóty, dopóki nie ustaną wahania stołu, tj. spełnione zostanie równanie czyli gdzie: masa przeciwciężaru, odległość środka ciężkości przeciwciężaru od osi obrotu wału, odległość środka ciężkości przeciwciężaru od płaszczyzny korekcyjnej I (rys. 378), PP — siła odśrodkowa, którą wywołuje wirujący przeciwciężar. Znając wielkość Pp (ze wskazań na podziałce 12) oraz odległości Lp i L łatwo można wyznaczyć wielkość siły niewyważenia R2 i na podstawie wskazań na podziałce 10 o kierunek działania tej siły, a następnie usunąć odpowiednią ilość metalu w określonych w ten spo­sób miejscach. Po obróce­niu wału w taki sam spo­sób przeprowadza się wy­ważanie w płaszczyźnie korekcyjnej I. Nieco bardziej nowocze­sna jest wyważarka typu Tinius Olsen, której sche­mat pokazano na rys. 379a. Podobnie jak w poprzednio opisanej wyważarce w tym przypadku zasto­sowano również biegunową metodę wyważania oraz usunięcia momentu resztkowego przez umieszczenie osi wahań stołu w płaszczyźnie korek­cyjnej, natomiast określenie niewyważenia odbywa się za pomocą urzą­dzenia elektrycznego. Badany wał korbowy osadzony jest w łożyskach na stole 1, który może wahać się dokoła osi Ói (przy wyważaniu w płaszczyźnie korekcyjnej II) lub dokoła osi O2 (przy wyważaniu w płaszczyźnie I). Wahania stołu, któ­rym towarzyszą zmiany zagłębienia magnesów 2 w cewkach 3 i 4 (za­leżnie od tego czy stół waha się względem osi O2 czy Oi) powodują induk­cję w tych cewkach słabego prądu zmiennego o przebiegu sinusoidalnym. Po przejściu przez wzmacniacz 5, a następnie przez szczotki prąd ten do­pływa do pierścieni 6 i 7. Każdy z tych pierścieni połączony jest z jedną połówką dwudzielnego kolektora 8 osadzonego na tym samym wale co pierścienie 6 i 7 i obracającego się wraz z nim. Z kolektora przez szczotki prąd przepływa do woltomierza prądu stałego. Położenie szczotek zbior­czych może być zmieniane ręcznie za pomocą korby 9. Dzięki istnieniu dwudzielnego kolektora kierunek prądu płynącego z cewki jest dwukrotnie zmieniany w czasie jednego obrotu wału (każdo­razowo, gdy szczotki zbiorcze przechodzą przez przerwę w pierścieniu ko lektora). Jeżeli przejście szczotek przez przerwę kolektora odpowiada punktowi zwrotnemu wahnięcia się stołu, wówczas przebieg zmian prądu płynącego do woltomierza jest taki, jak to na rys. 379b przedstawiono linią grubą (linia cienka obrazuje przebieg normalny, przy zastosowaniu jedno litego kolektora), a woltomierz pokazuje największą wartość średnią na pięcia. Jeżeli szczotki zostaną obrócone o pewien kąt, przebieg prądu zmieni się do postaci przedstawionej na rys. 379c, przy czym woltomierz pokaże wówczas wartość średnią niższą od poprzedniej. 1 Po obróceniu szczotek o 90°, otrzymamy przebieg prądu zgodny z rys. 379d, a woltomierz pokaże ze­ro. W czasie pomiaru naj­pierw wyszukuje się przez pokręcanie korbą takie położenie szczotek, dla którego woltomierz wskazuje zero. Na tej pod­stawie, za pomocą urządzeń dodatkowych od­najduje się położenie kątowe niewyważenia. Obracając następnie szczotki o 90° uzyskuje się przebieg prądu jak na rys. 3795. Na podstawie otrzymanych wskazań woltomierza określa się wielkość niewy ważenia, gdyż napięcie prądu jest w tym przypadku pro­porcjonalne do wychylenia stołu i tym samym do wielkości niewy wa­żenia. Ze względu na tłumienie w układzie mechanicznym, określanie położe­nia kątowego niewyważenia przeprowadza się przy obracaniu się wału w obie strony, przy czym rzeczywisty kierunek niewyważenia leży na dwusiecznej znalezionych kierunków. Nowoczesne wyważarki stosowane przy produkcji wielkoseryjnej i ma­sowej odznaczają się wysoką dokładnością i dużą wydajnością. Osiąga się to przez zastosowanie elektrycznych metod pomiaru oraz przez ich zauto­matyzowanie. W nowoczesnych wyważarkach niemal z reguły spotykamy: 3)połączenie w jedną całość wyważarki z wiertarką wykonując ko­rekcję mas; usuwanie momentu resztkowego za pomocą układu elektrycznego tak, że przejście z jednej płaszczyzny korekcyjnej na drugą dokonuje się przez zwykłe przełączenie obwodu bez zatrzymywania maszyny; pomiar wielkości i miejsca niewyważenia metodami elektrycznymi przez zmianę mechanicznych drgań łożysk na wielkości elektryczne. Schemat nowoczesnej wyważarki Gisholt typu „U" pokazano na rys. 380. W tym przypadku stosowana jest biegunowa metoda wyważania oraz elek­tryczny sposób usunięcia momentu resztkowego i określania niewywa­żenia. Drgania łożysk badanego wału 1 (rys. 380) powstające w wyniku nie­wyważenia przekształcane są na prąd zmienny i przekazywane na układ pomiarowy 2, tak jak to było pokazane schematycznie na rys. 377. Jako przyrząd pomiarowy użyty jest tu watomierz i prąd wywołany drgania mi łożysk przekazywany jest na ruchomą cewkę watomierza 3. Druga cewka (prądowa) watomierza jest po łączona z generatorem jednofazowego prądu zmiennego, wirującego z prędkością kątową równą prędkości kątowej wału. Przez pokręcanie twornikiem 4 generatora jednofazowego można tak dobrać przesunięcie fazo we prądu generatora względem prą du wzbudzonego drganiami łożysk, że watomierz pokaże zero. Wystąpi to dla przesunięcia fazowego 180°. W ten sposób można znaleźć położenie niewyważenia (jako czynnika wzbudzającego drgania i powodującego indukowanie prądu J{). Rys. 381. Wyważarka typu Schenk Wyważarka Gisholt typu „C" po zwala na wyważenie w czterech płaszczyznach korekcyjnych. Przyjęcie takiego systemu przy zachowaniu biegunowej metody wyważania tłuma­czy się praktycznymi trudnościami znalezienia na wale korbowym miejsc pozwalających na swobodne przeprowadzanie korekcji mas na całym ob­wodzie. Powstała więc konieczność dokonywania korekcji przynajmniej w czterech miejscach, a więc na czterech wykorbieniach. W tym przy­padku instalacja elektryczna do usuwania momentów resztkowych i po­miaru niewyważenia jest znacznie bardziej rozbudowana niż w wywa­żarce typu „U". Bardziej jeszcze nowoczesne rozwiązanie wyważarki (typu Schenk) po­kazano na rys. 381. Jest to wyważarka specjalna (przystosowana do wy­ważania wałów korbowych sześciocylindrowych silników jednego typu), stosowana w produkcji masowej. Jej wydajność wynosi 40760 wałów na godzinę. Tak dużą wydajność i jednocześnie wysoką dokładność osiągnięto przez: 4)ulepszony system wyważania, a mianowicie: wyważanie metodą skła­dowych oraz elektryczny sposób usuwania momentu resztkowego i po­miaru niewyważania, 5)równoległe wyważania dwóch wałów przy zautomatyzowaniu szeregu czynności. Wyważarka ta składa się z właściwej wyważarki (na której odbywa się pomiar niewyważenia), dwugłowicowej wiertarki oraz mechanizmu prze­kładającego wały z łoża pomiarowego na łoże wiertarki. Istotę wyważania metodą składowych omówiliśmy już poprzednio (patrz rys. 374). Przy stosowaniu tej metody nie określa się kierunku działania i wielkości wypadkowej siły niewyważenia, natomiast mierzy się składo­we niewyważenia w założonych z góry kierunkach. Jak pokazano na rys. 382, dobiera się układ współ­rzędnych (x, y) związany z wałem i zakłada z góry, że korekcja mas będzie dokonywana na kierunkach o osi tego układu. W tym przypadku mierzy się składowe Rx i Ry, a następnie usuwa je przeprowadzając nawiercanie w miejscach wskazanych na rysunku. Metoda ta jest korzystna ze względów konstrukcyjnych i technologicznych; odpada bowiem kłopotliwe określanie położenia kątowego wypadkowej siły niewyważenia, a ko­rekcja mas dokonuje się w dogodnych, przygoto­wanych przez konstruktora miejscach na wale kor­bowym. Usuwanie momentu resztkowego odby­wa się na zasadzie wyjaśnionej poprzednio na rys. 377. Wyważanie wałów korbowych na opisanej ma­szynie przebiega następująco. Robotnik zakłada wał 1 (rys. 383) na wahliwe łożyska 2 urządzenia pomiarowego. Po sprzęg­nięciu z przegubowym wałem 3 włącza się silnik napędowy 4. Z chwilą osiągnięcia określonej liczby obrotów (około 500 obr/min) elektromagnesy 5 odblokowują łożyska wahliwe, a powstające drgania tych łożysk w wy­niku działania niewyważenia powodują indukowanie się prądu w cew­kach 6. Określone metodą elektryczną cztery wartości niewyważenia (po dwie składowe dla obu płaszczyzn korekcyjnych) odczytuje się na tablicy 7 z dokładnością do 1 G. Zadanie robotnika polega jedynie na odczytaniu czterech wartości niewyważenia i odpowiednim ustawieniu za pomocą mechanizmu klawiszowego 8 (jak na maszynie do liczenia) automatycz­nych urządzeń 9 sterujących procesem usuwania niewyważenia. Na tym kończy się proces pomiaru, który trwa 30f40 sek. Z kolei wyłącza się sil­nik napędowy, wał zostaje szybko zatrzymany przez elektryczny hamulec i następnie rozsprzęgnięty. Podczas pomiaru niewyważenia wału 1, w drugim wale 10 znajdującym się na stanowisku wiertarskim odbywa się końcowy etap usuwania nie­wyważenia. Z kolei robotnik włącza mechanizm dźwigniowy 11 przekła­dający wały. Oba wały zostają jednocześnie uniesione i nawzajem zamie­nione. Pomierzony wał ułożony zostaje na stanowisku wiertarskim i usta­lony w określonym położeniu kątowym. Jak już wspomnieliśmy, stero­wanie procesem usuwania niewyważenia, a więc ustawianiem wału (obra­canego o 90 lub 180° silnikiem napędowym 4) w odpowiedniej pozycji i wierceniem na określoną głębokość, odbywa się za pomocą automatycz­nych urządzeń 9. W tym samym czasie przeprowadza się kontrolę wywa­żonego wału na stanowisku pomiarowym i następnie zdejmuje się go z wyważarki, a na jego miejsce zakłada się nowy wał, który znowu kolejno poddawany jest pomiarom, usuwaniu niewyważenia i kontroli. Na rys. 384 podano wykres obrazujący wzajemne ułożenie poszczególnych czynności w czasie przy wyważaniu wałów korbowych na opisanej wyważarce.