Podczas ruchu obrotowego sztywnego wirnika na elementy jego masy działają siły bezwładności proporcjonalne do przyspieszeń tych elementów i prostopadłe do osi wirnika z.

 

Warunki te wynikają także bezpośrednio z rozważań ogólnych paragrafu poprzedniego.

Wirnik będzie wyważony dynamicznie, jeśli oś obrotu z pokrywa się z jedną z jego głównych centralnych osi bezwładności. Będzie zaś wyważany statycznie, jeśli środek jego masy leży na osi obrotu, lecz oś ta nie jest główną osią bezwładności wirnika. Wymaga to odpowiedniego projektowania kształtu wirnika. Mimo to ścisłe spełnienie wymienionych warunków jest praktycznie nieosiągalne, z powodu nieuniknionych błędów wykonania i montażu oraz niejednorodności materiału. Wskutek tego środek masy wirnika nie leży na ogół na osi obrotu i oś ta nie jest jego główną osią bezwładności. Wirnik jest więc niewyważony. Dla spełnienia warunków (221) konieczna jest więc korekcja rozkładu masy wirnika czyli wyważenie.

 

Ciężar ramy i wirnika zrównoważony jest sprężyną S. Zmieniając sztywność sprężyny można zmieniać częstość drgań własnych układu dokoła osi 0.

Jeśli wirnik zostanie wprawiony w ruch obrotowy np. silnikiem elektrycznym poprzez odpowiednio elastyczne sprzęgło lub po prostu rozpędzony i puszczony swobodnie, to jego siły bezwładności wywołują drgania ramy wraz z wirnikiem w płaszczyźnie pionowej (poziome drgania są uniemożliwione). Przy czym drgania te będą wywołane tylko siłami bezwładności niewyważenia przypadającego na płaszczyznę korekcji. Położenie kątowe tego niewyważenia w płaszczyźnie korekcji 1 i jego wielkość można wyznaczyć następująco.

W przypadku najprostszej (nieautomatycznej) wyważarki zaznaczamy (kredą lub rysikiem) na obwodzie lewego końca wirnika miejsce (płaszczyznę osiową), które znajdzie się w płaszczyźnie pionowej w chwili, gdy w czasie drgań wychylenie osiąga maksimum np. do góry.

Nie daje to jednak jeszcze położenia niewyważenia w płaszczyźnie korekcji. Bowiem na skutek istnienia tłumienia (o nieznanej wielkości), siła bezwładności jako siła wymuszająca wyprzedza wychylenie o nieznany kąt.

 

Nowoczesne wyważarki umożliwiają automatyczne wyznaczenie położenia i wartości niewyważenia lub koniecznych mas korekcyjnych w ciągu krótkiego czasu, kilku minut i przy jednym tylko kierunku obrotów.

W przypadku omówionej prostej wyważarki można to uzyskać przez zastosowanie urządzenia wzbudzającego, mechanicznego lub elektrycznego, sprzężonego z obrotami wirnika i wywierającego na ramę siłę wymuszającą W, której wartość i fazę w stosunku do fazy obrotu wirnika można zmieniać w sposób ciągły. Dobieramy je następnie tak, by wygasić drgania układu. Na przykład najpierw zmieniamy tylko fazę tak, by osiągnąć minimum drgań, a potem wielkość siły M tak, by je zlikwidować. Na tej podstawie można określić wielkość i położenie niewyważenia w płaszczyźnie korekcji wirnika. Po odpowiednim wyskalowaniu można je wprost odczytać.

W doskonalszych wyważarkach, zwykle przy zastosowaniu elektrycznych przyrządów do pomiaru drgań, oba końce wirnika mają swobodę wykonywania drgań i w jednej operacji wyznacza się niewyważenie przypadające na obie płaszczyzny korekcji.