Υπολογιστής Σχεδιασμού Πλατφόρμας Εξισορρόπησης

Πλήρες εργαλείο σχεδιασμού για μηχανές εξισορρόπησης ρότορα με ελατήριο

Παράμετροι Σχεδιασμού Πλατφόρμας

Με βάση τα πρότυπα ISO 21940, ISO 2041 και τις αρχές σχεδιασμού μηχανών εξισορρόπησης

Μετρικό σύστημα

Αυτοκρατορικό Σύστημα

Παράμετροι ρότορα

Μέγιστη μάζα ρότορα

Μάζα πλατφόρμας (βάση + εξαρτήματα)

Ελάχιστη ταχύτητα εξισορρόπησης

Στροφές/λεπτό

Μέγιστη ταχύτητα εξισορρόπησης

Στροφές/λεπτό

Διαμόρφωση πλατφόρμας

Τύπος πλατφόρμας

Αριθμός ελατηρίων στήριξης

Άνοιξη

Απαιτήσεις απόσβεσης

Περιορισμοί Σχεδιασμού

Μέγιστη στατική παραμόρφωση

Απαιτούμενη ευαισθησία

Αποτελέσματα Σχεδιασμού Πλατφόρμας

Απαιτήσεις Άνοιξης

Συνολική Απαιτούμενη Δυσκαμψία:
—

Ατομική ακαμψία ελατηρίου:
—

Διάμετρος ελατηρίου σύρματος (εκτιμώμενη):
—

Δυναμικά Χαρακτηριστικά

Φυσική Συχνότητα Πλατφόρμας:
—

Λόγος συχνότητας στην ελάχιστη ταχύτητα:
—

Λόγος συχνότητας στη μέγιστη ταχύτητα:
—

Στατική εκτροπή:
—

Προβλέψεις απόδοσης

Μεταδοτικότητα στην ελάχιστη ταχύτητα:
—

Μεταδοτικότητα στη μέγιστη ταχύτητα:
—

Ελάχιστη ανιχνεύσιμη ανισορροπία:
—

Συστάσεις σχεδιασμού:

Θεωρία Σχεδιασμού Πλατφόρμας Εξισορρόπησης

Μηχανές με μαλακά έναντι σκληρών ρουλεμάν

Μαλακό ρουλεμάν: Φυσική συχνότητα πλατφόρμας < 30% ελάχιστης ταχύτητας ρότορα

Καλύτερη ευαισθησία στην ανισορροπία
Δυνατότητα ευρύτερου εύρους ταχύτητας
Απαιτεί λιγότερο ογκώδη θεμέλια
Πιο ευαίσθητο σε εξωτερικούς κραδασμούς

Σκληρό ρουλεμάν: Φυσική συχνότητα πλατφόρμας > 3× μέγιστη ταχύτητα ρότορα

Πιο σταθερές μετρήσεις
Καλύτερο για την εξισορρόπηση της παραγωγής
Λιγότερο ευαίσθητο στις αλλαγές του ρότορα
Απαιτεί πολύ στιβαρά στηρίγματα

Επιλογή φυσικής συχνότητας

fn = (1/2π) × √(k_σύνολο / m_σύνολο)

Για μαλακό ρουλεμάν: fn < 0,3 × (RPMmin / 60)

Για σκληρό ρουλεμάν: fn > 3 × (RPMmax / 60)

Υπολογισμός ακαμψίας ελατηρίου

k_total = (2π × fn)² × (m_ρότορας + m_πλατφόρμα)

k_individual = k_total / n_springs (για παράλληλη διάταξη)

Ζητήματα ευαισθησίας

Η ευαισθησία της πλατφόρμας εξαρτάται από:

Αναλογία μάζας (πλατφόρμα/ρότορας)
Διαχωρισμός φυσικής συχνότητας
Επίπεδο απόσβεσης
Τοποθέτηση και τύπος αισθητήρα

Κρίσιμοι έλεγχοι σχεδιασμού

Άνοιξη με κύμα: Φυσική συχνότητα άνοιξης > 13× συχνότητα πλατφόρμας
Στατική εκτροπή: Δεν πρέπει να υπερβαίνει το ύψος του στερεού ελατηρίου
Πλευρική Σταθερότητα: Αποτρέψτε τις λειτουργίες ταλάντωσης πλατφόρμας
Μόνωση θεμελίωσης: Εξετάστε το ενδεχόμενο διπλής απομόνωσης, εάν χρειάζεται.

Τυπικές εφαρμογές

Τύπος ρότορα	Εύρος ταχύτητας	Τύπος πλατφόρμας	Τυπικό fn
Μικροί ρότορες	1000-10000 σ.α.λ.	Μαλακό ρουλεμάν	2-5 Hz
Ηλεκτροκινητήρες	600-3600 σ.α.λ.	Μαλακό ρουλεμάν	1-3 Hz
Τουρμπίνες	3000-20000 σ.α.λ.	Μαλακό ρουλεμάν	5-15 Hz
Στροφαλοφόροι άξονες	300-2000 σ.α.λ.	Σκληρό ρουλεμάν	100+ Hz

Παραδείγματα Χρήσης & Οδηγός Επιλογής Τιμής

Παράδειγμα 1: Μηχανή εξισορρόπησης ηλεκτρικού κινητήρα

Σενάριο: Σχεδιάστε μια πλατφόρμα εξισορρόπησης για ηλεκτροκινητήρες έως 50 kg, που λειτουργούν στις 1500-3000 σ.α.λ.

Μάζα ρότορα: 50 κιλά (μέγιστο βάρος κινητήρα)
Μάζα πλατφόρμας: 100 kg (2× μάζα ρότορα για σταθερότητα)
Εύρος ταχύτητας: 1500-3000 σ.α.λ.
Τύπος πλατφόρμας: Μαλακό ρουλεμάν (καλύτερη ευαισθησία)
Πηγές: 4 ελατήρια στις γωνίες
Απόσβεση: Φως (ζ = 0,05)
Μέγιστη εκτροπή: 25 χιλιοστά
Αποτέλεσμα: fn ≈ 6,25 Hz, ακαμψία ελατηρίου ≈ 5,8 kN/m έκαστο

Παράδειγμα 2: Μεγάλος ρότορας στροβίλου

Σενάριο: Ρότορας υψηλής ταχύτητας στροβίλου, 200 kg, 10000-20000 σ.α.λ.

Μάζα ρότορα: 200 κιλά
Μάζα πλατφόρμας: 300 κιλά (1,5× για βαρείς ρότορες)
Εύρος ταχύτητας: 10000-20000 σ.α.λ.
Τύπος πλατφόρμας: Μαλακό ρουλεμάν
Πηγές: 6 ελατήρια (εξαγωνικά για σταθερότητα)
Απόσβεση: Μέτρια (ζ = 0,1)
Μέγιστη εκτροπή: 15 mm (πιο άκαμπτο για ακρίβεια)
Αποτέλεσμα: fn ≈ 41,7 Hz, απαιτούνται πολύ άκαμπτα ελατήρια

Πώς να επιλέξετε τιμές

Επιλογή Μαζικής Πλατφόρμας

Ελαφριοί ρότορες (< 50 kg): Μάζα πλατφόρμας = 2-3× μάζα ρότορα
Μεσαίου μεγέθους ρότορες (50-200 kg): Μάζα πλατφόρμας = 1,5-2× μάζα ρότορα
Βαρείς ρότορες (> 200 kg): Μάζα πλατφόρμας = 1-1,5× μάζα ρότορα
Κανόνας: Βαρύτερη πλατφόρμα = πιο σταθερή αλλά λιγότερο ευαίσθητη

Επιλογή τύπου πλατφόρμας

Μαλακό ρουλεμάν: Επιλέξτε πότε:
- Απαιτείται ευρύ φάσμα ταχύτητας
- Απαιτείται υψηλή ευαισθησία
- Εφαρμογές έρευνας/ανάπτυξης
- Μεταβλητοί τύποι ρότορα
Σκληρό ρουλεμάν: Επιλέξτε πότε:
- Εξισορρόπηση παραγωγής
- Λειτουργία μίας ταχύτητας
- Βαρείς ρότορες
- Διαθέσιμη ελάχιστη βάση

Διαμόρφωση ελατηρίου

3 ελατήρια (τριγωνικά): Ελάχιστη σταθερότητα, μόνο ελαφροί ρότορες
4 ελατήρια (ορθογώνια): Το πιο συνηθισμένο, καλό για ορθογώνιες πλατφόρμες
6 ελατήρια (εξαγωνικά): Καλύτερη σταθερότητα για μεγάλους/βαρείς ρότορες
8-12 ελατήρια: Πολύ μεγάλες πλατφόρμες ή ειδικές απαιτήσεις

Απαιτήσεις απόσβεσης

Χωρίς απόσβεση: Άκαμπτοι ρότορες, μακριά από τον συντονισμό
Φως (ζ = 0,05): Τυπική επιλογή για τις περισσότερες εφαρμογές
Μέτρια (ζ = 0,1): Όταν διέρχεται από τον συντονισμό
Βαρύ (ζ = 0,2): Εύκαμπτοι ρότορες ή ειδικές απαιτήσεις

Μέγιστη παραμόρφωση

10-15 χιλ.: Υψηλής ακρίβειας, μικροί ρότορες
20-30 χιλ.: Τυπικές εφαρμογές
30-50 χιλ.: Μεγάλοι/βαρείς ρότορες
Κανόνας: Δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 80% ελεύθερου μήκους ελατηρίου

📘 Υπολογιστής πλατφόρμας εξισορρόπησης

Σχεδιάζει πλατφόρμα εξισορρόπησης για εξισορρόπηση ρότορα δύο επιπέδων. Υπολογίζει την ιδιοσυχνότητα της πλατφόρμας, την ακαμψία του ελατηρίου και την ευαισθησία σύμφωνα με το πρότυπο ISO 1940-1.
Μαλακό ρουλεμάν: fn < 0,3 × fmin | Σκληρό ρουλεμάν: fn > 3 × fmax

💼 Εφαρμογές

Εξισορρόπηση ανεμιστήρα (μαλακή): Ρότορας 45 kg + πλατφόρμα 35 kg = 80 kg. Ταχύτητα: 1480 RPM = 24,7 Hz. Απαιτείται fn < 0,3×24,7 = 7,4 Hz. Σχεδιασμένο: fn = 6 Hz. Ελατήρια: 4 × 22 kN/m. Ευαισθησία: ανιχνεύει ανισορροπία 0,5 g·mm/kg.
Στροβιλοσυμπιεστής (Σκληρός): Ρότορας 12 kg, 24000 RPM = 400 Hz. Απαιτούμενη τάση fn > 3×400 = 1200 Hz. Πολύ άκαμπτη πλατφόρμα ή άκαμπτη βάση. Μέτρηση με βάση το επιταχυνσιόμετρο.
Ρότορας αντλίας (μαλακός): Ρότορας 185 kg, 2980 RPM. Πλατφόρμα: 95 kg. fn = 4,2 Hz. Κάμψη: 8 mm. Απόσβεση: μέτρια (ζ=0,1). Ανιχνεύει 2 g·mm/kg (κατηγορία G2.5).

Τύποι πλατφόρμας:

Μαλακό ρουλεμάν: Χαμηλό fn. Μεγάλη παραμόρφωση. Μετράει τη σχετική δόνηση του ρότορα. Κατάλληλο για όλες τις ταχύτητες, συμπεριλαμβανομένων των μεταβλητών.

Σκληρό ρουλεμάν: Υψηλή ταχύτητα fn. Άκαμπτη δομή. Μετράει τους απόλυτους κραδασμούς. Κατάλληλο για σταθερή ταχύτητα, συμπαγή σχεδιασμό.

Υπολογιστής Σχεδιασμού Πλατφόρμας Εξισορρόπησης

Δημοσιεύτηκε από τον/την admin στις Οκτώβριος 20, 2025 Οκτώβριος 20, 2025

Παράμετροι Σχεδιασμού Πλατφόρμας

Παράμετροι ρότορα

Διαμόρφωση πλατφόρμας

Περιορισμοί Σχεδιασμού

Αποτελέσματα Σχεδιασμού Πλατφόρμας

Απαιτήσεις Άνοιξης

Δυναμικά Χαρακτηριστικά

Προβλέψεις απόδοσης

Συστάσεις σχεδιασμού:

Θεωρία Σχεδιασμού Πλατφόρμας Εξισορρόπησης

Μηχανές με μαλακά έναντι σκληρών ρουλεμάν

Επιλογή φυσικής συχνότητας

Υπολογισμός ακαμψίας ελατηρίου

Ζητήματα ευαισθησίας

Κρίσιμοι έλεγχοι σχεδιασμού

Τυπικές εφαρμογές

Παραδείγματα Χρήσης & Οδηγός Επιλογής Τιμής

Παράδειγμα 1: Μηχανή εξισορρόπησης ηλεκτρικού κινητήρα

Παράδειγμα 2: Μεγάλος ρότορας στροβίλου

Πώς να επιλέξετε τιμές

Επιλογή Μαζικής Πλατφόρμας

Επιλογή τύπου πλατφόρμας

Διαμόρφωση ελατηρίου

Απαιτήσεις απόσβεσης

Μέγιστη παραμόρφωση

📘 Υπολογιστής πλατφόρμας εξισορρόπησης

💼 Εφαρμογές

Τύποι πλατφόρμας: