Калкулатор за проектиране на балансираща платформа
Пълен инструмент за проектиране на машини за балансиране на ротори с пружинен монтаж
Параметри на дизайна на платформата
Въз основа на ISO 21940, ISO 2041 и принципите за проектиране на балансиращи машини
Резултати от проектирането на платформата
Изисквания за пролетта
—
—
—
Динамични характеристики
—
—
—
—
Прогнози за ефективност
—
—
—
Препоръки за дизайн:
Теория на дизайна на балансиращата платформа
Машини с меки срещу твърди лагери
Мек лагер: Собствена честота на платформата < 30% минимална скорост на ротора
- По-добра чувствителност към дисбаланс
- Възможност за по-широк диапазон на скоростта
- Изисква по-малко масивна основа
- По-податливи на външни вибрации
Твърд лагер: Собствена честота на платформата > 3× максимална скорост на ротора
- По-стабилни измервания
- По-добро за балансиране на производството
- По-малко чувствителен към промени в ротора
- Изисква много твърди опори
Избор на естествена честота
За мек лагер: fn < 0,3 × (мин. об/мин / 60)
За твърд лагер: fn > 3 × (RPMmax / 60)
Изчисляване на твърдостта на пружината
Съображения за чувствителност
Чувствителността на платформата зависи от:
- Съотношение на масите (платформа/ротор)
- Разделяне на естествените честоти
- Ниво на затихване
- Разположение и тип на сензора
Критични проверки на дизайна
- Пролетен прилив: Собствена честота на пружината > 13× честота на платформата
- Статично отклонение: Не трябва да надвишава височината на пружината
- Странична стабилност: Предотвратяване на режими на люлеене на платформата
- Изолация на основите: Помислете за двойна изолация, ако е необходимо
Типични приложения
| Тип ротор | Диапазон на скоростта | Тип платформа | Типичен fn |
|---|---|---|---|
| Малки ротори | 1000-10000 об/мин | Мек лагер | 2-5 Hz |
| Електрически двигатели | 600-3600 об/мин | Мек лагер | 1-3 Hz |
| Турбини | 3000-20000 об/мин | Мек лагер | 5-15 Hz |
| Колянови валове | 300-2000 об/мин | Твърд лагер | 100+ Hz |
Примери за употреба и ръководство за избор на стойност
Пример 1: Машина за балансиране на електрически двигатели
Сценарий: Проектиране на балансираща платформа за електродвигатели до 50 кг, работещи при 1500-3000 об/мин
- Маса на ротора: 50 кг (максимално тегло на двигателя)
- Маса на платформата: 100 кг (2× маса на ротора за стабилност)
- Диапазон на скоростта: 1500-3000 об/мин
- Тип платформа: Мек лагер (по-добра чувствителност)
- Пружини: 4 пружини в ъглите
- Амортизация: Светлина (ζ = 0,05)
- Максимално отклонение: 25 мм
- Резултат: fn ≈ 6,25 Hz, коравина на пружината ≈ 5,8 kN/m всяка
Пример 2: Голям ротор на турбина
Сценарий: Високоскоростен турбинен ротор, 200 кг, 10000-20000 об/мин
- Маса на ротора: 200 кг
- Маса на платформата: 300 кг (1,5× за тежки ротори)
- Диапазон на скоростта: 10000-20000 об/мин
- Тип платформа: Мек лагер
- Пружини: 6 пружини (шестоъгълни за стабилност)
- Амортизация: Умерено (ζ = 0,1)
- Максимално отклонение: 15 мм (по-твърд за прецизност)
- Резултат: fn ≈ 41,7 Hz, необходими са много твърди пружини
Как да избираме ценности
Избор на маса на платформата
- Леки ротори (< 50 кг): Маса на платформата = 2-3 × маса на ротора
- Средни ротори (50-200 кг): Маса на платформата = 1,5-2 × маса на ротора
- Тежки ротори (> 200 кг): Маса на платформата = 1-1,5 × маса на ротора
- Правило: По-тежка платформа = по-стабилна, но по-малко чувствителна
Избор на тип платформа
- Мек лагер: Изберете кога:
- Необходим е широк диапазон на скоростта
- Изисква се висока чувствителност
- Приложения за научноизследователска/развойна дейност
- Видове променливи ротори
- Твърд лагер: Изберете кога:
- Балансиране на производството
- Работа с една скорост
- Тежки ротори
- Налична е минимална основа
Конфигурация на пружината
- 3 пружини (триъгълни): Минимална стабилност, само леки ротори
- 4 пружини (правоъгълни): Най-често срещан, подходящ за правоъгълни платформи
- 6 пружини (шестоъгълни): По-добра стабилност за големи/тежки ротори
- 8-12 пружини: Много големи платформи или специални изисквания
Изисквания за демпфиране
- Без затихване: Твърди ротори, далеч от резонанс
- Светлина (ζ = 0,05): Стандартен избор за повечето приложения
- Умерено (ζ = 0.1): При преминаване през резонанс
- Тежки (ζ = 0.2): Гъвкави ротори или специални изисквания
Максимално отклонение
- 10-15 мм: Висока прецизност, малки ротори
- 20-30 мм: Стандартни приложения
- 30-50 мм: Големи/тежки ротори
- Правило: Не трябва да надвишава 80% дължината на свободната пружина
📘 Калкулатор за балансираща платформа
Проектира балансираща платформа за двуплоскостно балансиране на ротора. Изчислява собствената честота на платформата, твърдостта на пружината и чувствителността съгласно ISO 1940-1.
Мек лагер: fn < 0,3 × fmin | Твърд лагер: fn > 3 × fmax
💼 Приложения
- Балансиране на вентилатора (меко): Ротор 45 кг + платформа 35 кг = 80 кг. Скорост: 1480 об/мин = 24,7 Hz. Необходимо fn < 0,3×24,7 = 7,4 Hz. Проектирано: fn = 6 Hz. Пружини: 4 × 22 kN/m. Чувствителност: открива дисбаланс от 0,5 g·mm/kg.
- Турбокомпресор (твърд): Ротор 12 кг, 24000 об/мин = 400 Hz. Необходимо fn > 3×400 = 1200 Hz. Много твърда платформа или твърда стойка. Измерване с акселерометър.
- Ротор на помпата (мек): Ротор 185 кг, 2980 об/мин. Платформа: 95 кг. fn = 4,2 Hz. Отклонение: 8 мм. Затихване: умерено (ζ=0,1). Отчита 2 g·mm/kg (клас G2.5).
Видове платформи:
Мек лагер: Ниска fn. Голямо отклонение. Измерва относителната вибрация на ротора. Подходящ за всички скорости, включително променливи.
Твърд лагер: Висока fn. Твърда структура. Измерва абсолютни вибрации. Подходящ за фиксирана скорост, компактен дизайн.
BG 
EN 
AR 
AZ 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 