Kalkulačka přípustného vibračního posunutí
Výpočet dle normy ISO 1940
Parametry výpočtu
ISO 1940 – Maximální přípustné vibrační posunutí hřídele
Výsledky výpočtu
-
-
-
-
Posouzení závažnosti posunutí:
Jak funguje kalkulačka
Kvalita vibračního posunutí a vyvážení
Posun vibrací přímo souvisí se stupněm kvality vyvážení pomocí vzorce:
kde:
- S — vibrační posunutí (μm mezi vrcholy)
- G — třída jakosti vyvážení (mm/s)
- f — frekvence otáčení (Hz)
Vztah mezi posunutím, rychlostí a zrychlením
Pro sinusové vibrace:
- Rychlost: v = 2πf × S
- Akcelerace: a = (2πf)² × S
Třídy vůle ložisek
Vůle ložisek ovlivňují přípustný posun:
- C2: Používá se pro vysoce přesné aplikace
- KN: Normální vůle pro všeobecné použití
- C3: Používá se při vyšší provozní teplotě
- C4/C5: Pro aplikace s vysokými teplotami nebo vysokým zatížením
Typy měření
- Vrchol-vrchol: Celkový rozsah posunutí (nejběžnější)
- Vrchol: Maximální posunutí ze středové polohy
- RMS: Střední kvadratická hodnota (0,707 × vrchol pro sinusoidu)
Pokyny pro podání žádosti
- Nižší rychlosti obecně umožňují vyšší hodnoty posunutí
- Měření objemu je nejúčinnější pod 1000 ot./min.
- Nad 1000 ot./min se upřednostňuje měření rychlosti
- Nad 10 000 ot./min se doporučuje měření zrychlení
Kritické úvahy
- Ujistěte se, že je sonda správně kalibrována a umístěna
- Při nastavování chladných vzdáleností zohledněte tepelný růst
- U sond s vířivými proudy vezměte v úvahu stav povrchu hřídele
- Pro dosažení nejlepších výsledků sledujte spíše trendy než absolutní hodnoty
Příklady použití a průvodce výběrem hodnoty
Příklad 1: Velký pomaloběžný motor
Scénář: Motor o výkonu 500 kW pohánějící mlýn nízkou rychlostí
- Rychlost: 300 ot./min
- Kvalita vyváženosti: G 6.3 (procesní stroje)
- Průměr hřídele: 200 mm
- Vůle ložiska: CN (normální)
- Měření: Od vrcholu k vrcholu
- Výsledek: S_max ≈ 126 μm pp
- Dobrý stav: < 40 μm pp
Příklad 2: Přesné vřeteno
Scénář: Vřeteno obráběcího stroje pro přesné broušení
- Rychlost: 6000 ot./min
- Kvalita vyváženosti: G 0,4 (přesnost)
- Průměr hřídele: 60 mm
- Vůle ložiska: C2 (malý)
- Měření: Od vrcholu k vrcholu
- Výsledek: S_max ≈ 1,3 μm pp
- Kritické: Vyžaduje přesné měření
Příklad 3: Hřídel turbogenerátoru
Scénář: Parní turbína s bezdotykovými sondami
- Rychlost: 3600 ot./min
- Kvalita vyváženosti: G 2,5 (turbíny)
- Průměr hřídele: 400 mm
- Vůle ložiska: C3 (zahřátý provoz)
- Měření: Od vrcholu k vrcholu
- Výsledek: S_max ≈ 13 μm pp
- Poplach: Nastaveno na 80% = 10 μm
Jak si vybrat hodnoty
Pokyny pro rozsah rychlostí
- < 600 ot./min: Preferované měření posunutí
- 600–1000 ot./min: Buď posunutí, nebo rychlost
- 1000–10 000 ot./min: Preferované měření rychlosti
- > 10 000 ot./min: Doporučuje se měření zrychlení
Výběr kvality vyvážení pro posunutí
- G 0,4: Přesná vřetena, gyroskopy (typicky 1–5 μm)
- G1: Brusky, malé kotvy (typicky 5-15 μm)
- G 2.5: Obráběcí stroje, čerpadla, ventilátory (typicky 15–40 μm)
- G 6.3: Všeobecné stroje (typicky 40–100 μm)
- G16: Velké pomalé stroje (typicky 100–250 μm)
Výběr vůle ložiska
- C2:
- Vysoce přesné aplikace
- Nízké provozní teploty
- Lehké zatížení
- CN (Normální):
- Obecné aplikace
- Normální teploty
- Standardní zatížení
- C3–C5:
- Provoz při vysokých teplotách
- Těžké náklady
- Obavy z tepelné roztažnosti
Výběr typu měření
- Vrchol-vrchol:
- Standard pro posunutí
- Celkový rozsah pohybu
- Přímé porovnání vůlí ložisek
- Vrchol (0-vrchol):
- Polovina mezi špičkami
- Používá se v některých normách
- Výpočty napětí
- RMS:
- Energetický obsah
- 0,707 × vrchol (sinusová vlna)
- Statistické průměrování
Tipy pro nastavení sondy
- Napětí v mezeře: Nastavení na střední rozsah (typicky -10 V)
- Umístění sondy: 45° od svislé polohy na každém ložisku
- Příprava povrchu: Zajistěte hladký a čistý povrch hřídele
- Kompenzace házení: Zaznamenejte a odečtěte elektrické/mechanické házení
📘 Kalkulačka vibračního posunutí
Převádí rychlost vibrací na posunutí (amplitudu kmitání). Používá se pro posouzení vůlí a analýzu nízkofrekvenčních vibrací.
Vztah: S = V / (2πf), kde S = posunutí (μm), V = rychlost (mm/s), f = frekvence (Hz).
💼 Aplikace
- Kontrola vůle ložiska: Rychlost 4,5 mm/s při 25 Hz. Posun: S = 4,5/(2π×25) = 29 μm pk-pk. Vůle ložiska: 80 μm. Bezpečná rezerva: 51 μm ✓
- Nízkofrekvenční základ: Frekvence 3 Hz. Rychlost: 1,2 mm/s. Posun: 64 μm. Viditelné pouhým okem (> 50 μm).
- Analýza nevyváženosti: Hřídel 1480 ot./min = 24,7 Hz. Rychlost: 7,1 mm/s. Posun: 46 μm. Vyžaduje vyvážení.
Když na posunutí záleží:
- Kontrola mechanických vůlí
- Nízkofrekvenční vibrace (< 10 Hz)
- Vibrace základů/budov
- Měření bezdotykovou sondou