Υπολογιστής Δοκιμαστικού Βάρους για Εξισορρόπηση Ρότορα

Φόρμουλα Δοκιμαστικού Βάρους

Η μάζα του δοκιμαστικού βάρους υπολογίζεται χρησιμοποιώντας έναν πρακτικό μηχανικό τύπο που λαμβάνει υπόψη τις συνθήκες στήριξης και τη σοβαρότητα των κραδασμών:

• Όρος — μάζα δοκιμαστικού βάρους (g)
• Κύριος — μάζα ρότορα (g) — εισάγεται σε kg, μετατρεπόμενη εσωτερικά σε γραμμάρια
• Κσουπ — συντελεστής ακαμψίας στήριξης (0,5–5,0)
• Κβιμπ — συντελεστής στάθμης κραδασμών (0,5–3,0) — που προκύπτει από μετρούμενες δονήσεις σε mm/s
• Δεξιά — ακτίνα εγκατάστασης δοκιμαστικού βάρους (cm) — εισάγεται σε mm, μετατρέπεται σε cm εσωτερικά
• N — ταχύτητα ρότορα (RPM)

Συντελεστής ακαμψίας στήριξης (Ksupp)

Αυτός ο συντελεστής εξηγεί πώς η δομή στήριξης του μηχανήματος επηρεάζει την απόκριση των κραδασμών στην ανισορροπία:

Κσουπ	Τύπος υποστήριξης	Περιγραφή
5.0	Πολύ άκαμπτο	Τεράστιο μπλοκ από σκυρόδεμα, άκαμπτη χαλύβδινη κατασκευή. Η δόνηση μεταβάλλεται ελάχιστα με την ανισορροπία — ανάγκη βαρύτερος δοκιμαστικό βάρος (υψηλό Ksupp).
4.0	Ακαμπτος	Θεμέλιο από σκυρόδεμα, άκαμπτο βάθρο. Τυπικό για μεγάλες αντλίες και συμπιεστές.
2,0–3,0	Μέσον	Τυπική βιομηχανική βάση, πλάκα βάσης σε σκυρόδεμα. Η πιο συνηθισμένη περίπτωση για ανεμιστήρες, κινητήρες και γενικά μηχανήματα.
1.0	Εύκαμπτος	Ελατηριωτές βάσεις, ελαστικοί μονωτήρες. Το μηχάνημα δονείται ελεύθερα — αναπτήρας επαρκές βάρος δοκιμής (χαμηλό Ksupp).
0.5	Πολύ ευέλικτο	Κρεμαστή βάση, μαλακοί μονωτήρες, εξισορρόπηση/βάση. Μέγιστη απόκριση κραδασμών — το ελαφρύτερο δοκιμαστικό βάρος.

Συντελεστής Επιπέδου Δόνησης (Kvib)

Αυτός ο συντελεστής αντικατοπτρίζει την τρέχουσα ένταση των κραδασμών του μηχανήματος πριν από την εξισορρόπηση:

Κβιμπ	Επίπεδο κραδασμών	Κατάσταση
0.5	Καλή (≤ 1 mm/s)	Πολύ ομαλή λειτουργία. Χρησιμοποιήστε ελαφρύ δοκιμαστικό βάρος ώστε το ήδη χαμηλό σήμα δόνησης να μην καλυφθεί.
0.8	Καλή (1–2 mm/s)	Ομαλή λειτουργία. Μόνο λεπτή συναρμολόγηση. Ελαφριά δοκιμαστική μάζα.
1.0	Αποδεκτή (2–3 mm/s)	Αισθητή αλλά αποδεκτή δόνηση. Τυπική εργασία εξισορρόπησης.
1.2	Αποδεκτό (3–4,5 mm/s)	Μέτρια ανισορροπία. Τυπικό σενάριο εργασίας επί τόπου.
1.5	Υψηλό (4,5–11 mm/s)	Σαφής, σημαντική ανισορροπία. Η πιο συνηθισμένη περίπτωση εξισορρόπησης στο πεδίο — η προεπιλεγμένη περιοχή.
2.0	Επικίνδυνο (11–18 mm/s)	Μεγάλη ανισορροπία, επείγουσα εξισορρόπηση. Επιτρέπεται βαρύτερο δοκιμαστικό βάρος — η δόνηση είναι ήδη υψηλή.
2.5	Επικίνδυνο (18–28 mm/s)	Σοβαρή ανισορροπία. Αποδεκτό βαρύτερο δοκιμαστικό βάρος για εξασφάλιση μετρήσιμης μεταβολής διανύσματος.
3.0	Ακραίο (> 28 mm/s)	Ακραία δόνηση. Επιθεωρήστε το μηχάνημα πριν από την εξισορρόπηση· χρησιμοποιήστε την υψηλότερη κλάση δοκιμαστικού βάρους.

Γιατί λειτουργεί αυτή η φόρμουλα

Ο τύπος Mt = Mr × Ksupp × Kvib / (Rt × (N/100)²) αποτυπώνει τα βασικά της φυσικής:

• Βαρύτεροι ρότορες χρειάζονται βαρύτερα δοκιμαστικά βάρη (γραμμικά με Mr)
• Υψηλότερες ταχύτητες παράγουν περισσότερη φυγόκεντρο δύναμη ανά γραμμάριο, επομένως απαιτείται μικρότερο δοκιμαστικό βάρος (αντίστροφο τετράγωνο του N)
• Μεγαλύτερη ακτίνα σημαίνει περισσότερη ροπή ανά γραμμάριο, άρα χρειάζεται λιγότερο βάρος (αντίστροφο του Rt)
• Πιο άκαμπτες υποστηρίξεις χρειάζονται περισσότερο βάρος για να παράγουν ανιχνεύσιμη αλλαγή δόνησης (υψηλότερο Ksupp = 4–5)
• Ευέλικτα στηρίγματα ενισχύουν την απόκριση, επομένως απαιτείται μικρότερο βάρος (χαμηλότερο Ksupp = 0,5–1)
• Υψηλότεροι υπάρχοντες κραδασμοί σημαίνει μεγαλύτερη υπάρχουσα ανισορροπία — αναλογικά μεγαλύτερο βάρος δοκιμής (υψηλότερο Kvib)

Πρακτικό παράδειγμα

Σύγκριση με τη μέθοδο ISO 21940

Η κλασική προσέγγιση ISO χρησιμοποιεί την κλίμακα ισορροπίας G για τον υπολογισμό της επιτρεπόμενης ανισορροπίας και στη συνέχεια λαμβάνει το 5–10% ως δοκιμαστικό βάρος. Αυτός ο τύπος Vibromera είναι μια πρακτική συντόμευση πεδίου που δίνει παρόμοια αποτελέσματα, ενώ λαμβάνει άμεσα υπόψη τις πραγματικές συνθήκες (ακαμψία στήριξης και τρέχον επίπεδο κραδασμών) που η μέθοδος ISO υποθέτει ότι είναι ιδανικές.