Hvad er en prøvevægt ved rotorbalancering?

En prøvevægt (også kaldet en testvægt eller kalibreringsvægt) er en kendt masse, der midlertidigt er fastgjort til en rotor ved en kendt radius under enkeltplansbalancering. Ved at måle vibrationsændringen forårsaget af prøvevægten beregner balanceringsinstrumentet den korrekte permanente korrektionsmasse og -vinkel. Prøvevægten fjernes efter målekørslen.

Hvordan vælger jeg den rigtige prøvevægtstørrelse?

Den ideelle prøvevægt bør producere en målbar vibrationsændring uden at overbelaste rotoren eller lejerne. En almindelig ingeniørretningslinje er at bruge 5% til 10% af den tilladte restubalance (ifølge ISO 21940) divideret med korrektionsradiusen. En for lille prøvevægt giver muligvis ikke en pålidelig aflæsning; en for stor kan forårsage overdreven vibration eller sikkerhedsrisici.

Hvad sker der, hvis prøvevægten er for tung?

En for tung prøvevægt kan forårsage farligt høje vibrationer under prøvekørslen, hvilket potentielt kan beskadige lejer, pakninger eller selve rotoren. Den kan også overskride vibrationssensorernes lineære område, hvilket kan føre til unøjagtige afbalanceringsresultater. Start altid med det beregnede minimum (5% af U_per / r) og øg kun, hvis vibrationsændringen er utilstrækkelig.

Hvor skal jeg placere prøvevægten på rotoren?

Placer prøveloddet i korrektionsplanet – det aksiale sted, hvor permanente balancevægte skal tilføjes. For den radiale position skal den fastgøres ved den maksimalt tilgængelige radius for at minimere den nødvendige masse. Almindelige fastgørelsesmetoder omfatter boltning til eksisterende huller, brug af magnetiske vægte eller tapning af vægte til rotoroverfladen. Sørg for, at prøveloddet er sikkert fastgjort og ikke kan løsne sig under rotation.

Hvorfor bruge 5–10% tilladt ubalance som prøvevægt?

5-10%-serien er en praktisk ingeniørretningslinje, der afbalancerer to krav: Prøveloddet skal være tungt nok til at producere en klart målbar vibrationsændring (signal-støj-forhold), men let nok til at undgå overdreven vibration. Brug af tilladt ubalance som reference sikrer, at prøveloddet skaleres korrekt i forhold til rotorens masse, hastighed og balancegrad.

Gratis ingeniørværktøj

Prøvevægtberegner til rotorbalancering

Beregn den anbefalede prøvevægt til afbalancering af en rotor i ét plan. Tager højde for rotormasse, hastighed, korrektionsradius, understøtningsstivhed og vibrationsniveau.

Vibromera-metoden Støtte stivhed Vibrationsniveau

Rotormasse (Mr) (kg)

Rotorhastighed (N) (RPM)

Installationsradius (Rt) (mm)

Støttestivhed (Ksupp) (0,5–5,0)

Vibrationsniveau (mm/s RMS)

Hurtige forudindstillinger

Resultater

Anbefalet prøvevægt (mt)

—

Rotormasse (Mr)

—

Prøveradius (Rt)

—

Støttestivhed (Ksupp)

—

Vibrationskoefficient (Kvib)

—

Radius i cm (Rt)

—

Hastighedsfaktor (N/100)²

—

Formel for prøvevægt

Prøvevægtens masse beregnes ved hjælp af en praktisk ingeniørformel, der tager højde for understøtningsforhold og vibrationsniveau:

Bjerg — prøvevægt masse (g)
Hr. — rotormasse (g) — indtast i kg, konverteret internt til gram
Ksupp — støttestivhedskoefficient (0,5–5,0)
Kvib — vibrationsniveaukoefficient (0,5–3,0) — udledt af målt vibration i mm/s
Rt — prøvevægtens monteringsradius (cm) — indtast i mm, konverteres internt til cm
N — rotorhastighed (omdr./min.)

Støtte stivhedskoefficient (Ksupp)

Denne koefficient tager højde for, hvordan maskinens støttestruktur påvirker vibrationsresponsen på ubalance:

Ksupp	Supporttype	Beskrivelse
5.0	Meget stiv	Massiv betonblok, stiv stålkonstruktion. Vibrationen ændrer sig næsten ikke ved ubalance — der kræves tungere prøvevægt (høj Ksupp).
4.0	Stiv	Betonfundament, stiv sokkel. Typisk for store pumper og kompressorer.
2,0–3,0	Mellem	Standard industrimontering, bundplade på beton. Det mest almindelige scenarie for ventilatorer, motorer og almindelige maskiner.
1.0	Fleksibel	Fjederbeslag, gummiisolatorer. Maskinen vibrerer frit — lettere tilstrækkelig prøvevægt (lav Ksupp).
0.5	Meget fleksibel	Ophængt montering, bløde isolatorer, balanceringsjig/vugge. Maksimal vibrationsrespons — letteste prøvevægt.

Tommelfingerregel: Stive understøtninger (Ksupp = 4–5) “absorberer” vibrationer, så der kræves en tungere prøvevægt for at skabe en målbar ændring. Fleksible understøtninger (Ksupp = 0.5–1) forstærker responsen, så en lettere prøvevægt er tilstrækkelig.

Vibrationsniveaukoefficient (Kvib)

Denne koefficient afspejler maskinens aktuelle vibrationsstyrke før afbalancering:

Kvib	Vibrationsniveau	Tilstand
1	Lav (< 2 mm/s)	Maskinen kører problemfrit. Kun finjustering. Lettere prøvevægt — ellers kan det overdøve det eksisterende ubalancesignal.
2	Moderat (2–4,5 mm/s)	Mærkbar vibration. Standard afbalanceringsarbejde.
3	Forhøjet (4,5–7,1 mm/s)	Klart ubalanceproblem. Typisk scenarie for afbalancering på stedet. Standardvalg.
5	Høj (7,1–11 mm/s)	Betydelig ubalance. Hurtig afbalancering nødvendig. Større prøvevægt OK — vibrationen er allerede høj.
8	Meget høj (> 11 mm/s)	Farligt niveau. Stor ubalance. Tungere prøvevægt acceptabel for at sikre målbar vektorændring.

Hvorfor denne formel virker

Formlen Mt = Mr × Ksupp × Kvib / (Rt × (N/100)²) indfanger den vigtigste fysik:

Tungere rotorer brug for tungere prøvevægte (lineær med Mr)
Højere hastigheder giver større centrifugalkraft pr. gram, så der kræves mindre prøvevægt (omvendt proportional med N²)
Større radius betyder mere moment pr. gram, så mindre vægt nødvendig (invers af Rt)
Stivere støtter kræver mere vægt for at producere en detekterbar vibrationsændring (højere Ksupp = 4-5)
Fleksible understøtninger forstærker responsen, så der kræves mindre vægt (lavere Ksupp = 0.5–1)
Højere eksisterende vibrationer betyder større eksisterende ubalance — proportionalt større prøvevægt (højere Kvib)

Praktisk eksempel

Eksempel — Centrifugalventilator

Givet: Mr = 111 kg = 111.000 g, N = 1111 omdr./min., Rt = 111 mm = 11,1 cm, Ksupp = 1,0, Vibration = 11 mm/s → Kvib = 1,5

Trin 1: Hastighedsfaktor: (N/100)² = (1111/100)² = 11,11² = 123,43

Trin 2: Nævner: Rt(cm) × (N/100)² = 11,1 × 123,43 = 1.370,1

Trin 3: Tæller: Mr(g) × Ksupp × Kvib = 111.000 × 1,0 × 1,5 = 166.500

Trin 4: Mt = 166.500 / 1.370,1 = 121,5 g

Resultat: Brug cirka 122 g prøvevægt ved en radius på 111 mm.

⚠️ Sikkerhedsbemærkning: En for tung prøvevægt kan forårsage farligt høje vibrationer. Hvis den beregnede vægt virker for stor, skal du starte med halvdelen og gradvist øge vægten. Sørg altid for, at prøvevægten er sikkert fastgjort og ikke kan løsne sig under rotation.

Sammenligning med ISO 21940-metoden

Den klassiske ISO-metode bruger balancegrad G til at beregne den tilladte ubalance og tager derefter 5-10% som prøvevægt. Denne Vibromera-formel er en praktisk genvej i felten, der giver lignende resultater, samtidig med at den tager direkte højde for virkelige forhold (understøtningsstivhed og nuværende vibrationsniveau), som ISO-metoden antager er ideelle.