Tasuta inseneri tööriist
Paberimasina rulli tasakaalu kalkulaator
Arvutage pinnakiirusest tööpöörlemissagedus, lubatud jääktasakaalustamatus vastavalt standardile ISO 21940, tasakaalustamatusest tulenev tsentrifugaaljõud ja paberimasina rullide korrektsioonimass.
Tulemused
Pöörded minutis pinnakiirusest
Paberimasina kiirused on määratud paberi pinna kiirusena meetrites minutis. Rulli p/min sõltub rulli läbimõõdust.
Paberimasina rullide tüüpilised tasakaalustusklassid
| Rulli tüüp | Soovitatav klass | Märkused |
|---|---|---|
| Kalandrirullid | G1.0–G2.5 | Nõutav suurim täpsus |
| Pressrullid (täis-/ventileeritud) | G2.5 | Standard enamiku pressisektsioonide jaoks |
| Iminrullid | G2.5–G6.3 | Mantli perforatsioonid raskendavad tasakaalustamist |
| Kuivati silindrid | G2.5–G6.3 | Kondensaadi nihkumine muudab tasakaalustatust |
| Traadi/kanga juhtrullid | G2.5 | Väike läbimõõt, mõõdukas kiirus |
| Viltrullid | G6.3–G16 | Madal kiirus, vähem kriitiline |
| Kerimispool | G2.5 | Suur kiirus mõjutab kerimiskvaliteeti |
Paberitööstuse märkus: Rullid, mis töötavad kiirusega üle 1000 m/min, vajavad G2.5 või paremat klassi. Kondensaadi haldamisega (sifoonid, turbulentsivardad) varustatud kuivatisilindritel võib töötamise ajal esineda kondensaadi ümberjaotumise tõttu ilmseid tasakaalustamatuse muutusi.
Tsentrifugaaljõud tasakaalustamatusest
Tolerantsipiiril tasakaalustamatuse tekitatud tsentrifugaaljõud on:
Kus U_per on g·mm ja ω rad/s. See jõud pöörleb võlli pöörlemissagedusel ning kandub laagritele ja tugikonstruktsioonile.
Parandusmassi arvutamine
Antud raadiuses lisatav või eemaldatav korrektsioonimass:
Kus r on korrektsiooniraadius millimeetrites (tavaliselt rulli välisdiameetril või kindlas korrektsioonitasandi asukohas).
Paberirullide erikaalutlused
- Imirullid: Kesta perforatsioonid põhjustavad perioodilisi massimuutusi. Pärast uuesti puurimist või kesta vahetamist tuleks tasakaalu kontrollida.
- Kaetud rullid (kumm/polüuretaan): Katte paksuse varieerumine mõjutab tasakaalu. Tasakaalustage pärast uut katmist.
- Kuivati silindrid: Kondensaadi ümberjaotumine käivitamise ajal põhjustab mööduvat tasakaalustamatust. Enne mõõtmist laske stabiliseeruda.
- Reguleeritava kumerusega rullid: Hüdraulilise kumeruse rõhu muutused võivad mõjutada tasakaalu olekut.
- Termiline kumerus: Ebaühtlane kuumutamine võib põhjustada ajutist painutamist – enne tasakaalustamist kontrollige, kas on saavutatud termiline püsiseisund.
Paberimasina rullide vibratsioonipiirid
Paberimasinate puhul on paberi kvaliteedi tagamiseks vaja väga madalat vibratsioonitaset. Laagrikorpuse tüüpilised kiirusepiirangud:
- Kalendrirullid: < 1,0 mm/s RMS (mõjutab paberi pinna kvaliteeti)
- Pressirullid: < 2,0 mm/s RMS
- Kuivati silindrid: < 2,5 mm/s RMS
- Traadi-/vildijuhtrullid: < 2,0 mm/s RMS
- Rulli pool: < 1,5 mm/s RMS (mõjutab mähise kvaliteeti)
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.
Sellel lehel kirjeldatud protseduurid töötas välja ja testis välitingimustes Vibromera meeskond, kasutades Balanset-1A-d, kaasaskantavat kahekanalilist tasakaalustusseadet ja vibratsioonianalüsaatorit rootorite tasakaalustamiseks kohapeal.
Professionaalsed välitasakaalustusseadmed ja tarkvara. Kasutusel enam kui 50 riigis.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko on vibratsioonianalüüsi insener ning Vibromera asutaja ja tegevjuht. Rohkem kui 15 aastat on ta tasakaalustanud pöörlevaid seadmeid kohapeal, mitte katsestendil: multšereid, tööstuslikke ventilaatoreid, purustajaid, tsentrifuuge, võlle ja spindleid. Just sellest tööst kasvasid välja Balanset seadmed — need kavandati tööriistana, mille spetsialist saab masina juurde kaasa võtta ja üksi kohapeal kasutada, mitte laboriseadmena. Vibromera asutati 2017. aastal ja alates 2023. aastast asub see Portos Portugalis. Siin toimub kogu Balanset seeria arendus, koostamine ja tugi. Lipulaevaks on Balanset-1A, kaasaskantav analüsaator ühe- ja kahetasapinnaliseks tasakaalustamiseks ning vibratsioonidiagnostikaks. Nikolai osaleb isiklikult klienditoes, keeruliste tasakaalustusjuhtumite lahendamises ja tarkvara arendamises. Ta töötab klientidega üle kogu maailma, mis tahes keeles.
