Balanceringsplatformdesignberegner
Komplet designværktøj til fjedermonterede rotorbalanceringsmaskiner
Platformdesignparametre
Baseret på ISO 21940, ISO 2041 og principperne for design af afbalanceringsmaskiner
Resultater af platformdesign
Krav til foråret
—
—
—
Dynamiske egenskaber
—
—
—
—
Forudsigelser af præstationer
—
—
—
Designanbefalinger:
Balancering af platformdesignteori
Bløde vs. hårde lejemaskiner
Blødt leje: Platformens naturlige frekvens < 30% af minimum rotorhastighed
- Bedre følsomhed over for ubalance
- Bredere hastighedsområde
- Kræver mindre massivt fundament
- Mere modtagelig for eksterne vibrationer
Hårdt leje: Platformens naturlige frekvens > 3× maksimal rotorhastighed
- Mere stabile målinger
- Bedre til produktionsbalancering
- Mindre følsom over for rotorændringer
- Kræver meget stiv understøtning
Valg af naturlig frekvens
For bløde lejer: fn < 0,3 × (omdr./min. / 60)
For hårde lejer: fn > 3 × (RPMmax / 60)
Beregning af fjederstivhed
Følsomhedsovervejelser
Platformfølsomhed afhænger af:
- Masseforhold (platform/rotor)
- Naturlig frekvensseparation
- Dæmpningsniveau
- Sensorplacering og type
Kritiske designkontroller
- Forårsbølge: Fjederens naturlige frekvens > 13× platformfrekvens
- Statisk afbøjning: Må ikke overstige fjederens solide højde
- Lateral stabilitet: Forhindr platformens gyngetilstande
- Fundamentisolering: Overvej dobbeltisolering, hvis det er nødvendigt
Typiske anvendelser
Rotortype | Hastighedsområde | Platformtype | Typisk fn |
---|---|---|---|
Små rotorer | 1000-10000 omdr./min. | Blød leje | 2-5 Hz |
Elektriske motorer | 600-3600 omdr./min. | Blød leje | 1-3 Hz |
Turbiner | 3000-20000 omdr./min. | Blød leje | 5-15 Hz |
Krumtapaksler | 300-2000 omdr./min. | Hård leje | 100+ Hz |
Brugseksempler og vejledning til værdiudvælgelse
Eksempel 1: Elektrisk motorbalanceringsmaskine
Scenarie: Design en balanceplatform til elmotorer op til 50 kg, der arbejder ved 1500-3000 omdr./min.
- Rotormasse: 50 kg (maksimal motorvægt)
- Perronmasse: 100 kg (2× rotormasse for stabilitet)
- Hastighedsområde: 1500-3000 omdr./min.
- Platformtype: Blød leje (bedre følsomhed)
- Fjedre: 4 fjedre i hjørnerne
- Dæmpning: Lys (ζ = 0,05)
- Maksimal afbøjning: 25 mm
- Resultat: fn ≈ 6,25 Hz, fjederstivhed ≈ 5,8 kN/m hver
Eksempel 2: Stor turbinerotor
Scenarie: Højhastighedsturbinerotor, 200 kg, 10000-20000 omdr./min.
- Rotormasse: 200 kg
- Perronmasse: 300 kg (1,5× for tunge rotorer)
- Hastighedsområde: 10000-20000 omdr./min.
- Platformtype: Blød leje
- Fjedre: 6 fjedre (sekskantede for stabilitet)
- Dæmpning: Moderat (ζ = 0,1)
- Maksimal afbøjning: 15 mm (stivere for præcision)
- Resultat: fn ≈ 41,7 Hz, meget stive fjedre nødvendige
Sådan vælger du værdier
Valg af platformmasse
- Lysrotorer (< 50 kg): Platformmasse = 2-3 × rotormasse
- Mellemstore rotorer (50-200 kg): Platformmasse = 1,5-2 × rotormasse
- Tunge rotorer (> 200 kg): Platformmasse = 1-1,5 × rotormasse
- Herske: Tungere platform = mere stabil, men mindre følsom
Valg af platformtype
- Blødt leje: Vælg hvornår:
- Bredt hastighedsområde nødvendigt
- Høj følsomhed kræves
- Forsknings-/udviklingsapplikationer
- Variable rotortyper
- Hårdt leje: Vælg hvornår:
- Produktionsbalancering
- Drift med én hastighed
- Tunge rotorer
- Minimalt fundament tilgængeligt
Fjederkonfiguration
- 3 fjedre (trekantede): Minimum stabilitet, kun lette rotorer
- 4 fjedre (rektangulære): Mest almindelig, god til rektangulære platforme
- 6 fjedre (sekskantede): Bedre stabilitet for store/tunge rotorer
- 8-12 fjedre: Meget store platforme eller særlige krav
Krav til dæmpning
- Ingen dæmpning: Stive rotorer, langt fra resonans
- Lys (ζ = 0,05): Standardvalg til de fleste anvendelser
- Moderat (ζ = 0,1): Når man passerer gennem resonans
- Tung (ζ = 0,2): Fleksible rotorer eller særlige krav
Maksimal afbøjning
- 10-15 mm: Høj præcision, små rotorer
- 20-30 mm: Standardapplikationer
- 30-50 mm: Store/tunge rotorer
- Herske: Må ikke overstige 80% af fjederfri længde
📘 Balanceringsplatformberegner
Designer afbalanceringsplatform til afbalancering af toplansrotorer. Beregner platformens naturlige frekvens, fjederstivhed og følsomhed i henhold til ISO 1940-1.
Blødt leje: fn < 0,3 × fmin | Hårdt leje: fn > 3 × fmaks
💼 Applikationer
- Ventilatorbalancering (blød): Rotor 45 kg + platform 35 kg = 80 kg. Hastighed: 1480 o/min = 24,7 Hz. Nødvendig fn < 0,3×24,7 = 7,4 Hz. Konstruktion: fn = 6 Hz. Fjedre: 4 × 22 kN/m. Følsomhed: registrerer 0,5 g·mm/kg ubalance.
- Turbolader (hård): Rotor 12 kg, 24000 o/min = 400 Hz. Krævet fn > 3×400 = 1200 Hz. Meget stiv platform eller stift stativ. Accelerometerbaseret måling.
- Pumperotor (blød): 185 kg rotor, 2980 o/min. Platform: 95 kg. fn = 4,2 Hz. Nedbøjning: 8 mm. Dæmpning: moderat (ζ=0,1). Registrerer 2 g·mm/kg (G2.5 klasse).
Platformtyper:
Blødt leje: Lav fn. Stor udbøjning. Måler relativ rotorvibration. God til alle hastigheder, inklusive variable.
Hårdt leje: Høj f. Stiv struktur. Måler absolut vibration. God til fast hastighed, kompakt design.