Gratis ingeniørværktøj
Papirmaskine rullebalanceberegner
Beregn driftsomdrejningstallet ud fra overfladehastighed, tilladt restubalance i henhold til ISO 21940, centrifugalkraft fra ubalance og korrektionsmasse for papirmaskinruller.
Resultater
Omdrejninger i minuttet fra overfladehastighed
Papirmaskinens hastigheder er angivet som baneoverfladehastighed i m/min. Rullens omdrejningstal afhænger af rullediameteren.
Typiske balancekvaliteter for papirmaskinruller
| Rulletype | Anbefalet balanceklasse | Noter |
|---|---|---|
| Kalanderruller | G1,0 – G2,5 | Højeste præcision kræves |
| Pressruller (massive/ventilerede) | G2.5 | Standard for de fleste pressesektioner |
| Sugevalser | G2,5 – G6,3 | Skalperforeringer komplicerer afbalancering |
| Tørretumblercylindre | G2,5 – G6,3 | Kondensatforskydning ændrer balancen |
| Tråd-/stofføringsruller | G2.5 | Lille diameter, moderat hastighed |
| Filtruller | G6.3 - G16 | Lav hastighed, mindre kritisk |
| Hjulspole | G2.5 | Høj hastighed påvirker viklingskvaliteten |
Bemærkning fra papirindustrien: Valser, der opererer over 1000 m/min, drager fordel af G2.5 eller bedre. Tørrecylindre med kondensathåndtering (sifoner, turbulensstænger) kan vise tydelige ubalanceændringer under drift på grund af kondensatomfordeling.
Centrifugalkraft fra ubalance
Centrifugalkraften genereret af ubalance ved tolerancegrænsen er:
Hvor U_per er i g·mm og ω i rad/s. Denne kraft roterer med akselhastighed og overføres til lejerne og støttestrukturen.
Beregning af korrektionsmasse
Korrektionsmassen, der skal tilføjes eller fjernes ved en given radius:
Hvor r er korrektionsradiusen i mm (typisk ved rullens yderdiameter eller på en specifik korrektionsplanplacering).
Særlige overvejelser vedrørende papirruller
- Sugevalser: Perforeringer i skallen skaber periodiske massevariationer. Balancen bør kontrolleres efter genboring eller udskiftning af skallen.
- Overdækkede ruller (gummi/polyurethan): Variationer i belægningens tykkelse påvirker balancen. Genbalancer efter genbelægning.
- Tørretumblercylindre: Omfordeling af kondensat under opstart forårsager forbigående ubalance. Lad systemet stabilisere sig, før der måles.
- Variable kronevalser: Ændringer i det hydrauliske kronetryk kan påvirke balancetilstanden.
- Termisk krone: Ujævn opvarmning kan forårsage midlertidig bøjning — kontrollér, at stationær termisk tilstand er nået, før afbalancering.
Vibrationsgrænser for papirmaskinruller
Papirmaskiner kræver meget lave vibrationsniveauer for papirkvaliteten. Typiske vibrationshastighedsgrænser for lejehuse:
- Kalanderruller: < 1,0 mm/s RMS (påvirker papiroverfladekvaliteten)
- Pressruller: < 2,0 mm/s RMS
- Tørretumblercylindre: < 2,5 mm/s RMS
- Tråd-/filtstyreruller: < 2,0 mm/s RMS
- Hjulspole: < 1,5 mm/s RMS (påvirker viklingskvaliteten)
It depends on the roll position. Calender and press rolls in high-speed machines (>1000 m/min) benefit from G2.5. Dryer cylinders typically use G6.3. Guide and felt rolls use G6.3. The general rule: the closer the roll is to the paper web forming and finishing, the tighter the balance requirement.
Paper machine speeds are universally specified as surface (line) speed in m/min, not as RPM. Different diameter rolls all run at the same surface speed (the machine speed), but at different RPMs. This calculator converts for you.
Steam-heated dryer cylinders contain condensate that redistributes based on speed and siphon operation. At low speeds, condensate pools at the bottom (cascading regime) causing vibration. At higher speeds, it forms a uniform ring (rimming regime). Transition between regimes during ramp-up can cause temporary high vibration. Allow the machine to reach steady state before drawing balance conclusions.
Yes, in-situ (field) balancing is common for paper machine rolls, especially for dryer cylinders that are difficult to remove. Use vibration sensors on the bearing housings and a keyphasor on the shaft. Two-plane balancing is typically needed for long rolls (L/D > 0.5). Correction masses are added at dedicated balance weight locations on the roll heads.
Common causes include: cover wear or damage (rubber/polyurethane), corrosion pitting on the shell, condensate system issues in dryer cylinders, thermal distortion, buildup of paper fiber or coating material, and cracking of the shell or heads. Regular vibration monitoring catches these issues early.
Very critical. Unbalance-induced vibration causes barring (regularly spaced marks) on calender and press rolls, uneven moisture profiles in press and dryer sections, and reel defects (corrugation, starring). Balance quality directly impacts paper surface quality and printability.
Procedurerne beskrevet på denne side blev udviklet og felttestet af Vibromera-teamet ved hjælp af Balanset-1A, en bærbar tokanals afbalanceringsenhed og vibrationsanalysator til afbalancering af rotorer på stedet.
Professionelle feltbalanceringsinstrumenter og software. Anvendes i over 50 lande.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko er vibrationsanalyseingeniør samt stifter og direktør for Vibromera. I mere end 15 år har han afbalanceret roterende udstyr i marken frem for på en prøvebænk: flismaskiner, industriventilatorer, knusere, centrifuger, aksler og spindler. Det er dette arbejde, Balanset-instrumenterne er vokset ud af — de blev udviklet som et værktøj, en specialist kan tage med hen til maskinen og bruge alene på stedet, ikke som laboratorieudstyr. Vibromera blev grundlagt i 2017 og har siden 2023 haft base i Porto i Portugal. Udvikling, montage og support af Balanset-serien foregår her. Flagskibet er Balanset-1A, en bærbar analysator til afbalancering i ét og to planer og til vibrationsdiagnostik. Nikolai deltager personligt i kundesupporten, i arbejdet med vanskelige afbalanceringsopgaver og i udviklingen af softwaren. Han arbejder med kunder over hele verden, på ethvert sprog.
