ابزار مهندسی رایگان
محاسبهگر بالانس رول ماشین کاغذ
دور در دقیقه عملیاتی را از سرعت سطح، عدم تعادل باقیمانده مجاز طبق استاندارد ISO 21940، نیروی گریز از مرکز ناشی از عدم تعادل و جرم اصلاحی برای رولهای دستگاه کاغذ محاسبه کنید.
نتایج
دور در دقیقه از سرعت سطح
سرعتهای ماشین کاغذ بهصورت سرعت سطحی وب بر حسب m/min مشخص میشوند. RPM رول به قطر رول بستگی دارد.
گریدهای تعادلی معمول برای رولهای ماشین کاغذ
| نوع رول | درجه توصیه شده | یادداشتها |
|---|---|---|
| رولهای کلندر | جی۱.۰ – جی۲.۵ | بالاترین دقت مورد نیاز |
| رولهای پرس (توپر/تهویهدار) | جی ۲.۵ | استاندارد برای بیشتر بخشهای پرس |
| غلتکهای مکش | جی ۲.۵ – جی ۶.۳ | سوراخهای پوسته، تعادل را پیچیده میکنند |
| سیلندرهای خشک کن | جی ۲.۵ – جی ۶.۳ | جابجایی میعانات تعادل را تغییر میدهد |
| رولهای راهنمای سیم/پارچه | جی ۲.۵ | قطر کوچک، سرعت متوسط |
| رولهای نمدی | G6.3 – G16 | سرعت پایین، اهمیت کمتری دارد |
| اسپول رول | جی ۲.۵ | سرعت بالا، بر کیفیت رولپیچی تأثیر میگذارد |
یادداشت صنعت کاغذ: غلتکهایی که با سرعت بالای ۱۰۰۰ متر بر دقیقه کار میکنند، از G2.5 یا بهتر بهره میبرند. سیلندرهای خشککن با مدیریت میعانات (سیفونها، میلههای توربولانس) ممکن است در طول کار به دلیل توزیع مجدد میعانات، تغییرات نامتعادلی آشکاری را نشان دهند.
نیروی گریز از مرکز ناشی از عدم تعادل
نیروی گریز از مرکز ایجاد شده توسط عدم تعادل در حد مجاز برابر است با:
که در آن U_per بر حسب g·mm و ω بر حسب rad/s است. این نیرو با سرعت شفت میچرخد و به یاتاقانها و سازه نگهدارنده منتقل میشود.
محاسبه جرم اصلاحی
جرم اصلاحی که باید در شعاع معین اضافه یا حذف شود:
که در آن r شعاع اصلاح بر حسب میلیمتر است (معمولاً در قطر خارجی غلتک یا در یک مکان خاص از صفحه اصلاح).
ملاحظات ویژه برای رولهای کاغذ
- غلتکهای مکش: سوراخکاری پوسته باعث ایجاد تغییرات جرم دورهای میشود. پس از سوراخکاری مجدد یا تعویض پوسته، باید تعادل بررسی شود.
- رولهای روکشدار (لاستیک/پلییورتان): تغییرات ضخامت پوشش بر تعادل تأثیر میگذارد. پس از پوشش مجدد، تعادل را دوباره برقرار کنید.
- سیلندرهای خشک کن: توزیع مجدد میعانات در هنگام راه اندازی باعث عدم تعادل گذرا می شود. قبل از اندازه گیری، اجازه دهید دستگاه تثبیت شود.
- رولهای تاج متغیر: تغییرات فشار تاج هیدرولیک میتواند بر وضعیت تعادل تأثیر بگذارد.
- تاج حرارتی: گرمایش ناهموار میتواند باعث خمیدگی موقت شود - قبل از متعادلسازی، بررسی کنید که به حالت پایدار حرارتی رسیده باشید.
محدودیتهای ارتعاش برای رولهای ماشین کاغذ
ماشینهای کاغذ برای کیفیت کاغذ به سطوح ارتعاش بسیار پایینی نیاز دارند. حدود مجاز معمول سرعت ارتعاش در محفظه یاتاقان عبارتاند از:
- رولهای تقویم: کمتر از 1.0 میلیمتر بر ثانیه RMS (بر کیفیت سطح کاغذ تأثیر میگذارد)
- رولهای پرس: کمتر از 2.0 میلیمتر بر ثانیه (RMS)
- سیلندرهای خشک کن: کمتر از 2.5 میلیمتر بر ثانیه (RMS)
- رولهای راهنمای سیم/نمد: کمتر از 2.0 میلیمتر بر ثانیه (RMS)
- اسپول رول: < 1.5 mm/s RMS (بر کیفیت رولپیچی تأثیر میگذارد)
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.
روشهای شرح دادهشده در این صفحه توسط تیم Vibromera و با استفاده از Balanset-1A توسعه یافته و در محل آزمایش شدهاند؛ این دستگاه یک بالانسر دو کاناله و آنالایزر ارتعاش قابلحمل برای بالانس کردن روتور در محل است.
ابزارها و نرمافزارهای حرفهای بالانس میدانی. مورد استفاده در بیش از ۵۰ کشور.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko مهندس تحلیل ارتعاشات و بنیانگذار و مدیرعامل Vibromera است. او بیش از 15 سال است که تجهیزات دوار را در محل کار بالانس میکند، نه روی میز آزمایش: مالچرها، فنهای صنعتی، سنگشکنها، سانتریفیوژها، شفتها و اسپیندلها. دستگاههای Balanset دقیقاً از دل همین کار بیرون آمدند — آنها بهعنوان ابزاری طراحی شدند که متخصص بتواند آن را تا کنار ماشین ببرد و بهتنهایی، در محل، از آن استفاده کند، نه بهعنوان تجهیزات آزمایشگاهی. Vibromera در سال 2017 تأسیس شد و از سال 2023 در پورتوی پرتغال مستقر است. توسعه، مونتاژ و پشتیبانی خط Balanset همگی همینجا انجام میشود. دستگاه شاخص، Balanset-1A است؛ یک آنالایزر قابل حمل برای بالانس تکصفحهای و دوصفحهای و برای تشخیص ارتعاش. Nikolai شخصاً در پشتیبانی مشتریان، در حل موارد دشوار بالانس و در توسعه نرمافزار مشارکت دارد. او با مشتریان در سراسر جهان و به هر زبانی کار میکند.