Zpět na seznam kalkulaček

Kalkulačka návrhu vyvažovací plošiny

Kompletní konstrukční nástroj pro stroje na vyvažování rotorů s pružinami

Parametry návrhu platformy

Na základě norem ISO 21940, ISO 2041 a principů konstrukce vyvažovacích strojů

Metrický systém

Imperiální systém

Parametry rotoru

Maximální hmotnost rotoru

Hmotnost plošiny (kolébka + upínací prvky)

Minimální rychlost vyvažování

RPM

Maximální rychlost vyvažování

RPM

Konfigurace platformy

Typ platformy

Počet podpůrných pružin

Jarní aranžmá

Požadavky na tlumení

Omezení návrhu

Maximální statická deformace

Požadovaná citlivost

Výsledky návrhu platformy

Požadavky na pružinu

Celková požadovaná tuhost:
-

Individuální tuhost pružiny:
-

Průměr pružinového drátu (odhadovaný):
-

Dynamické charakteristiky

Vlastní frekvence platformy:
-

Frekvenční poměr při minimální rychlosti:
-

Frekvenční poměr při maximální rychlosti:
-

Statická deformace:
-

Předpovědi výkonu

Přenosnost při minimální rychlosti:
-

Přenosnost při maximální rychlosti:
-

Minimální detekovatelná nevyváženost:
-

Doporučení pro návrh:

Teorie návrhu vyvažovací platformy

Stroje s měkkými vs. tvrdými ložisky

Měkké ložisko: Vlastní frekvence platformy < 30% minimálních otáček rotoru

Lepší citlivost na nevyváženost
Širší rozsah rychlostí
Vyžaduje méně masivní základy
Náchylnější na vnější vibrace

Tvrdé ložisko: Vlastní frekvence plošiny > 3× maximální otáčky rotoru

Stabilnější měření
Lepší pro vyvažování výroby
Méně citlivé na změny rotoru
Vyžaduje velmi pevné podpěry

Výběr přirozené frekvence

fn = (1/2π) × √(k_celkem / m_celkem)

Pro měkké ložisko: fn < 0,3 × (ot./min. / 60)

Pro tvrdé ložisko: fn > 3 × (RPMmax / 60)

Výpočet tuhosti pružiny

k_celkem = (2π × fn)² × (m_rotoru + m_platformy)

k_individuálních = k_celkem / n_pružin (pro paralelní uspořádání)

Úvahy o citlivosti

Citlivost platformy závisí na:

Poměr hmotností (platforma/rotor)
Separace přirozených frekvencí
Úroveň tlumení
Umístění a typ senzoru

Kritické kontroly návrhu

Jarní vlna: Vlastní frekvence pružiny > 13× frekvence plošiny
Statická deformace: Nesmí překročit pevnou výšku pružiny
Boční stabilita: Zabraňte režimům kývání plošiny
Izolace základů: V případě potřeby zvažte dvojitou izolaci

Typické aplikace

Typ rotoru	Rozsah rychlostí	Typ platformy	Typické fn
Malé rotory	1000–10 000 ot./min	Měkké ložisko	2–5 Hz
Elektromotory	600–3600 ot./min	Měkké ložisko	1–3 Hz
Turbíny	3000–20 000 ot./min	Měkké ložisko	5–15 Hz
Klikové hřídele	300–2000 ot./min	Tvrdé ložisko	100+ Hz

Příklady použití a průvodce výběrem hodnoty

Příklad 1: Vyvažovací stroj elektromotorů

Scénář: Navrhněte vyvažovací plošinu pro elektromotory do 50 kg, pracující při otáčkách 1500–3000 ot./min.

Hmotnost rotoru: 50 kg (maximální hmotnost motoru)
Hmotnost nástupiště: 100 kg (2× hmotnost rotoru pro stabilitu)
Rozsah rychlostí: 1500–3000 ot./min
Typ platformy: Měkké ložisko (lepší citlivost)
Pružiny: 4 pružiny v rozích
Tlumení: Světlo (ζ = 0,05)
Maximální průhyb: 25 mm
Výsledek: fn ≈ 6,25 Hz, tuhost pružiny ≈ 5,8 kN/m každá

Příklad 2: Velký rotor turbíny

Scénář: Vysokorychlostní rotor turbíny, 200 kg, 10 000–20 000 ot./min

Hmotnost rotoru: 200 kg
Hmotnost nástupiště: 300 kg (1,5× pro těžké rotory)
Rozsah rychlostí: 10 000–20 000 ot./min
Typ platformy: Měkké ložisko
Pružiny: 6 pružin (šestihranné pro stabilitu)
Tlumení: Střední (ζ = 0,1)
Maximální průhyb: 15 mm (tužší pro přesnost)
Výsledek: fn ≈ 41,7 Hz, potřeba velmi tuhých pružin

Jak si vybrat hodnoty

Výběr hmotnosti plošiny

Lehké rotory (< 50 kg): Hmotnost plošiny = 2-3× hmotnost rotoru
Střední rotory (50–200 kg): Hmotnost plošiny = 1,5-2× hmotnost rotoru
Těžké rotory (> 200 kg): Hmotnost plošiny = 1–1,5 × hmotnost rotoru
Pravidlo: Těžší platforma = stabilnější, ale méně citlivá

Výběr typu platformy

Měkké ložisko: Vyberte, kdy:
- Je potřeba široký rozsah rychlostí
- Vyžaduje se vysoká citlivost
- Výzkumné/vývojové aplikace
- Variabilní typy rotorů
Tvrdé ložisko: Vyberte, kdy:
- Bilancování výroby
- Jednorychlostní provoz
- Těžké rotory
- K dispozici je minimální základ

Konfigurace pružiny

3 pružiny (trojúhelníkové): Minimální stabilita, pouze lehké rotory
4 pružiny (obdélníkové): Nejběžnější, vhodné pro obdélníkové plošiny
6 pružin (šestihranných): Lepší stabilita pro velké/těžké rotory
8–12 pružin: Velmi velké platformy nebo speciální požadavky

Požadavky na tlumení

Bez tlumení: Pevné rotory, daleko od rezonance
Světlo (ζ = 0,05): Standardní volba pro většinu aplikací
Střední (ζ = 0,1): Při průchodu rezonancí
Těžký (ζ = 0,2): Flexibilní rotory nebo speciální požadavky

Maximální průhyb

10–15 mm: Vysoce přesné, malé rotory
20–30 mm: Standardní aplikace
30–50 mm: Velké/těžké rotory
Pravidlo: Délka volného pružinového mechanismu nesmí překročit 80%

📘 Kalkulačka vyvažovací platformy

Navrhuje vyvažovací platformu pro vyvažování rotoru ve dvou rovinách. Vypočítává vlastní frekvenci platformy, tuhost pružiny a citlivost dle normy ISO 1940-1.
Měkké ložisko: fn < 0,3 × fmin | Tvrdé ložisko: fn > 3 × fmax

💼 Aplikace

Vyvažování ventilátorů (měkké): Rotor 45 kg + plošina 35 kg = 80 kg. Rychlost: 1480 ot./min = 24,7 Hz. Požadovaná fn < 0,3×24,7 = 7,4 Hz. Navrženo: fn = 6 Hz. Pružiny: 4 × 22 kN/m. Citlivost: detekuje nevyváženost 0,5 g·mm/kg.
Turbodmychadlo (tvrdé): Rotor 12 kg, 24000 ot./min = 400 Hz. Požadované fn > 3×400 = 1200 Hz. Velmi tuhá platforma nebo pevný stojan. Měření pomocí akcelerometru.
Rotor čerpadla (měkký): Rotor 185 kg, 2980 ot./min. Plošina: 95 kg. fn = 4,2 Hz. Průhyb: 8 mm. Tlumení: střední (ζ=0,1). Detekuje 2 g·mm/kg (třída G2,5).

Typy platforem:

Měkké ložisko: Nízká fn. Velká výchylka. Měří relativní vibrace rotoru. Vhodné pro všechny rychlosti včetně proměnných.

Tvrdé ložisko: Vysoká fn. Tuhá konstrukce. Měří absolutní vibrace. Vhodné pro pevnou rychlost, kompaktní konstrukce.

Kalkulačka návrhu vyvažovací plošiny

Publikováno uživatelem admin dne Říjen 20, 2025 Říjen 20, 2025

Parametry návrhu platformy

Parametry rotoru

Konfigurace platformy

Omezení návrhu

Výsledky návrhu platformy

Požadavky na pružinu

Dynamické charakteristiky

Předpovědi výkonu

Doporučení pro návrh:

Teorie návrhu vyvažovací platformy

Stroje s měkkými vs. tvrdými ložisky

Výběr přirozené frekvence

Výpočet tuhosti pružiny

Úvahy o citlivosti

Kritické kontroly návrhu

Typické aplikace

Příklady použití a průvodce výběrem hodnoty

Příklad 1: Vyvažovací stroj elektromotorů

Příklad 2: Velký rotor turbíny

Jak si vybrat hodnoty

Výběr hmotnosti plošiny

Výběr typu platformy

Konfigurace pružiny

Požadavky na tlumení

Maximální průhyb

📘 Kalkulačka vyvažovací platformy

💼 Aplikace

Typy platforem: