أداة هندسية مجانية
حاسبة موازنة لفائف آلة الورق
احسب سرعة الدوران التشغيلية من سرعة السطح، وعدم التوازن المتبقي المسموح به وفقًا لمعيار ISO 21940، وقوة الطرد المركزي الناتجة عن عدم التوازن، وكتلة التصحيح لبكرات آلة الورق.
نتائج
RPM من سرعة السطح
تُحدد سرعات آلة الورق كسرعة سطح الورق بالمتر/دقيقة. وتعتمد سرعة دوران الأسطوانة على قطرها.
درجات التوازن النموذجية لبكرات آلة الورق
| نوع اللف | الدرجة الموصى بها | ملاحظات |
|---|---|---|
| لفائف التقويم | G1.0 - G2.5 | أعلى مستوى من الدقة مطلوب |
| بكرات الضغط (صلبة/مهواة) | G2.5 | معيار شائع في معظم أقسام الصحافة |
| بكرات شفط | G2.5 - G6.3 | تُعقّد الثقوب الموجودة في الصدفة عملية الموازنة |
| أسطوانات التجفيف | G2.5 - G6.3 | يؤدي تحول المكثفات إلى تغييرات في التوازن |
| بكرات توجيه الأسلاك/الأقمشة | G2.5 | قطر صغير، سرعة متوسطة |
| لفائف اللباد | من الصف السادس إلى الصف السادس عشر | سرعة منخفضة، أقل أهمية |
| بكرة | G2.5 | السرعة العالية تؤثر على جودة اللف |
ملاحظة من قطاع صناعة الورق: تستفيد الأسطوانات التي تعمل بسرعة تزيد عن 1000 متر/دقيقة من معامل G2.5 أو أفضل. قد تُظهر أسطوانات التجفيف المزودة بنظام إدارة المكثفات (السيفونات، قضبان الاضطراب) تغيرات واضحة في عدم التوازن أثناء التشغيل نتيجة لإعادة توزيع المكثفات.
القوة الطاردة المركزية الناتجة عن عدم التوازن
القوة الطاردة المركزية الناتجة عن عدم التوازن عند حد التفاوت هي:
حيث تكون U_per بوحدة g·mm وω بوحدة rad/s. وتدور هذه القوة بسرعة العمود وتنتقل إلى المحامل وهيكل الدعم.
حساب كتلة التصحيح
كتلة التصحيح التي يجب إضافتها أو إزالتها عند نصف قطر معين:
حيث r هو نصف قطر التصحيح بالمليمتر (عادةً عند القطر الخارجي للدرفلة أو عند موقع مستوى تصحيح محدد).
اعتبارات خاصة بلفائف الورق
- بكرات شفط: تُحدث ثقوب الغلاف تغيرات دورية في الكتلة. يجب التحقق من التوازن بعد إعادة الحفر أو استبدال الغلاف.
- لفائف مغطاة (مطاط/بولي يوريثان): تؤثر اختلافات سمك الغطاء على التوازن. أعد ضبط التوازن بعد إعادة التغطية.
- أسطوانات التجفيف: يؤدي إعادة توزيع المكثفات أثناء بدء التشغيل إلى عدم توازن مؤقت. انتظر حتى يستقر الجهاز قبل القياس.
- لفائف تاج متغيرة: يمكن أن تؤثر تغيرات ضغط التاج الهيدروليكي على حالة التوازن.
- التاج الحراري: قد يتسبب التسخين غير المتساوي في حدوث انحناء مؤقت - تحقق من الوصول إلى حالة الاستقرار الحراري قبل إجراء الموازنة.
حدود الاهتزاز لبكرات آلة الورق
تتطلب آلات صناعة الورق مستويات اهتزاز منخفضة للغاية للحفاظ على جودة الورق. حدود السرعة النموذجية لغلاف المحمل:
- لفائف التقويم: < 1.0 mm/s RMS (يؤثر على جودة سطح الورق)
- لفائف الطباعة: < 2.0 mm/s RMS
- أسطوانات التجفيف: < 2.5 mm/s RMS
- بكرات توجيه سلكية/لبادية: < 2.0 mm/s RMS
- بكرة الخيط: < 1.5 mm/s RMS (يؤثر على جودة اللف)
It depends on the roll position. Calender and press rolls in high-speed machines (>1000 m/min) benefit from G2.5. Dryer cylinders typically use G6.3. Guide and felt rolls use G6.3. The general rule: the closer the roll is to the paper web forming and finishing, the tighter the balance requirement.
Paper machine speeds are universally specified as surface (line) speed in m/min, not as RPM. Different diameter rolls all run at the same surface speed (the machine speed), but at different RPMs. This calculator converts for you.
Steam-heated dryer cylinders contain condensate that redistributes based on speed and siphon operation. At low speeds, condensate pools at the bottom (cascading regime) causing vibration. At higher speeds, it forms a uniform ring (rimming regime). Transition between regimes during ramp-up can cause temporary high vibration. Allow the machine to reach steady state before drawing balance conclusions.
Yes, in-situ (field) balancing is common for paper machine rolls, especially for dryer cylinders that are difficult to remove. Use vibration sensors on the bearing housings and a keyphasor on the shaft. Two-plane balancing is typically needed for long rolls (L/D > 0.5). Correction masses are added at dedicated balance weight locations on the roll heads.
Common causes include: cover wear or damage (rubber/polyurethane), corrosion pitting on the shell, condensate system issues in dryer cylinders, thermal distortion, buildup of paper fiber or coating material, and cracking of the shell or heads. Regular vibration monitoring catches these issues early.
Very critical. Unbalance-induced vibration causes barring (regularly spaced marks) on calender and press rolls, uneven moisture profiles in press and dryer sections, and reel defects (corrugation, starring). Balance quality directly impacts paper surface quality and printability.
الإجراءات الموصوفة في هذه الصفحة طوّرها واختبرها ميدانيًا فريق Vibromera باستخدام Balanset-1A، وهو موازن محمول ثنائي القناة ومحلل اهتزاز لموازنة الدوارات في الموقع.
أجهزة وبرامج موازنة ميدانية احترافية. تُستخدم في أكثر من 50 دولة.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko مهندس تحليل اهتزازات ومؤسس شركة Vibromera ورئيسها التنفيذي. منذ أكثر من 15 عامًا يوازن المعدات الدوارة في الموقع لا على منصة اختبار: آلات التقطيع، والمراوح الصناعية، والكسارات، وأجهزة الطرد المركزي، والأعمدة، ومغازل التشغيل. من هذا العمل وُلدت أجهزة Balanset — فقد صُممت كأداة يستطيع الأخصائي حملها إلى الآلة واستخدامها بمفرده في الموقع، لا كمعدات مختبرية. تأسست Vibromera عام 2017، ومقرها منذ عام 2023 في بورتو بالبرتغال. هنا يجري تطوير سلسلة Balanset وتجميعها ودعمها. الجهاز الرئيسي هو Balanset-1A، وهو محلل محمول للموازنة في مستوى واحد ومستويين ولتشخيص الاهتزازات. يشارك Nikolai شخصيًا في دعم العملاء، وفي معالجة حالات الموازنة الصعبة، وفي تطوير البرنامج. وهو يعمل مع عملاء في جميع أنحاء العالم، وبأي لغة.