Безплатен инженерен инструмент
Калкулатор за пробно тегло за балансиране на ротора
Изчислете препоръчителната маса на пробната тежест за балансиране на ротора в една равнина. Вземете предвид масата на ротора, скоростта, радиуса на корекция, твърдостта на опората и силата на вибрациите.
Резултати
Формула за пробна тежест
Масата на пробното тегло се изчислява с помощта на практическа инженерна формула, която отчита условията на опора и силата на вибрациите:
- Планина — маса на пробното тегло (g)
- г-н — маса на ротора (g) — въведена в kg, преобразувана вътрешно в грамове
- Ksupp — коефициент на коравина на опората (0,5–5,0)
- Kvib — коефициент на ниво на вибрации (0,5–3,0) — получен от измерените вибрации в mm/s
- Десен/Десен — радиус на монтаж на пробна тежест (см) — въведен в мм, преобразуван вътрешно в см
- N — скорост на ротора (обороти в минута)
Коефициент на твърдост на опората (Ksupp)
Този коефициент отчита как опорната конструкция на машината влияе върху вибрационния отговор на дисбаланс:
| Ksupp | Тип поддръжка | Описание |
|---|---|---|
| 5.0 | Много твърд | Масивен бетонен блок, твърда стоманена конструкция. Вибрацията почти не се променя при дисбаланс — нужна е по-тежка пробно тегло (висок Ksupp). |
| 4.0 | Твърда | Бетонен фундамент, твърд пиедестал. Типично за големи помпи и компресори. |
| 2,0–3,0 | Среден | Стандартен индустриален монтаж, фундаментна плоча върху бетон. Най-често срещана ситуация за вентилатори, двигатели и машини като цяло. |
| 1.0 | Гъвкава | Пружинни опори, гумени изолатори. Машината вибрира свободно — по-лека достатъчно пробно тегло (нисък Ksupp). |
| 0.5 | Много гъвкав | Окачено крепление, меки изолатори, балансираща скоба/люлка. Максимална вибрационна реакция — най-лекото тестово тегло. |
Емпирично правило: Твърдите опори (Ksupp = 4–5) “абсорбират” вибрациите, така че е необходима по-тежка пробна тежест, за да се получи измерима промяна. Гъвкавите опори (Ksupp = 0,5–1) усилват реакцията, така че по-лека пробна тежест е по-ефективна.
Коефициент на ниво на вибрации (Kvib)
Този коефициент отразява текущата интензивност на вибрациите на машината преди балансиране:
| Kvib | Ниво на вибрации | Състояние |
|---|---|---|
| 1 | Ниско (< 2 мм/с) | Машината работи плавно. Само фина настройка. По-лека пробна тежест — в противен случай може да се засили съществуващият сигнал за дисбаланс. |
| 2 | Умерено (2–4,5 мм/с) | Забележима вибрация. Стандартна балансираща работа. |
| 3 | Повишено (4,5–7,1 мм/с) | Отстраняване на проблема с дисбаланса. Типичен сценарий за балансиране на полето. Избор по подразбиране. |
| 5 | Високо (7,1–11 мм/с) | Значителен дисбаланс. Необходимо е спешно балансиране. По-голяма пробна тежест е в ред — вибрациите вече са високи. |
| 8 | Много високо (> 11 мм/с) | Опасно ниво. Голям дисбаланс. По-тежка пробна тежест е приемлива, за да се осигури измерима промяна на вектора. |
Защо тази формула работи
Формулата Mt = Mr × Ksupp × Kvib / (Rt × (N/100)²) улавя ключовите физични принципи:
- По-тежки ротори нуждаят се от по-тежки пробни тежести (линейни с Mr)
- По-високи скорости генерират повече центробежна сила на грам, така че е необходима по-малка пробна тежест (обратно квадратно на N)
- По-голям радиус означава повече момент на грам, така че е необходимо по-малко тегло (обратно на Rt)
- По-твърди опори нуждаят се от по-голямо тегло, за да се получи забележима промяна във вибрациите (по-висока Ksupp = 4–5)
- Гъвкави опори усилват отговора, така че е необходимо по-малко тегло (по-ниско Ksupp = 0,5–1)
- По-висока съществуваща вибрация означава по-голям съществуващ дисбаланс — пропорционално по-голямо пробно тегло (по-висок Kvib)
Практически пример
Дадено: Mr = 111 kg = 111 000 g, N = 1111 об/мин, Rt = 111 mm = 11,1 cm, Ksupp = 1,0, Вибрация = 11 mm/s → Kvib = 1,5
Стъпка 1: Коефициент на скорост: (N/100)² = (1111/100)² = 11,11² = 123,43
Стъпка 2: Знаменател: Rt(cm) × (N/100)² = 11,1 × 123,43 = 1370,1
Стъпка 3: Числител: Mr(g) × Ksupp × Kvib = 111 000 × 1,0 × 1,5 = 166 500
Стъпка 4: Мт = 166 500 / 1 370,1 = 121,5 г
Резултат: Използвайте приблизително 122 г пробна тежест при радиус 111 мм.
⚠️ Забележка за безопасност: Прекалено тежката пробна тежест може да причини опасно високи вибрации. Ако изчислената тежест ви се струва твърде голяма, започнете с половината и я увеличавайте постепенно. Винаги се уверявайте, че пробната тежест е здраво закрепена и не може да се отдели по време на въртене.
Сравнение с метода ISO 21940
Класическият подход по ISO използва клас на баланс G за изчисляване на допустимия дисбаланс, след което приема 5–10% като пробна тежест. Тази формула на Vibromera е практичен съкратен метод, който дава подобни резултати, като същевременно директно отчита реалните условия (твърдост на опората и текущо ниво на вибрации), които методът по ISO приема за идеални.
Процедурите, описани на тази страница, са разработени и тествани на терен от екипа на Vibromera с помощта на Balanset-1A, преносим двуканален балансьор и анализатор на вибрации за балансиране на ротори на място.
Професионални инструменти и софтуер за балансиране на място. Постигнете съответствие с ISO 21940-11 на място с устройства от серията Balanset. Използват се в над 50 страни.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko е инженер по вибрационен анализ, основател и изпълнителен директор на Vibromera. Повече от 15 години той балансира въртящо се оборудване на място, а не на изпитвателен стенд: мулчери, промишлени вентилатори, трошачки, центрофуги, валове и шпиндели. Именно от тази работа се родиха уредите Balanset — те са замислени като инструмент, който специалистът може да занесе до машината и да използва сам, на място, а не като лабораторно оборудване. Vibromera е основана през 2017 г. и от 2023 г. е базирана в Порто, Португалия. Тук се извършват разработката, сглобяването и поддръжката на серията Balanset. Водещият уред е Balanset-1A — портативен анализатор за едноравнинно и двуравнинно балансиране и за вибрационна диагностика. Nikolai лично участва в поддръжката на клиентите, в решаването на трудни случаи на балансиране и в разработката на софтуера. Работи с клиенти по целия свят, на всякакъв език.
