Ilmainen suunnittelutyökalu
Paperikoneen rullan tasapainolaskuri
Laske käyttökierrosluku pintanopeudesta, sallittu jäännösepätasapaino ISO 21940 -standardin mukaisesti, keskipakovoima epätasapainosta ja korjausmassa paperikoneen teloille.
Tulokset
RPM pintanopeudesta
Paperikoneen nopeudet ilmoitetaan rainan pintanopeutena m/min. Rullan kierrosluku riippuu rullan halkaisijasta.
Tyypilliset tasapainotuslaadut paperikoneen teloille
| Rullan tyyppi | Suositeltu laatu | Huomautukset |
|---|---|---|
| Kalanterirullat | G1.0–G2.5 | Vaaditaan suurinta tarkkuutta |
| Puristustelat (umpinaiset/reiälliset) | G2.5 | Standardi useimmille puristimille |
| Imurullat | G2.5–G6.3 | Kuoren reiätys vaikeuttaa tasapainottamista |
| Kuivaussylinterit | G2.5–G6.3 | Lauhteen siirtyminen muuttaa tasapainoa |
| Lanka-/kangasohjausrullat | G2.5 | Pieni halkaisija, kohtalainen nopeus |
| Huoparullat | G6.3–G16 | Alhainen nopeus, vähemmän kriittinen |
| Kelapuola | G2.5 | Suuri nopeus vaikuttaa kelauksen laatuun |
Paperiteollisuuden huomautus: Yli 1000 m/min nopeudella toimivat telat hyötyvät G2.5-luokasta tai paremmasta. Lauhteen hallintaan (sifonit, turbulenssitangot) tarkoitetuissa kuivaussylintereissä voi esiintyä havaittavia epätasapainon muutoksia käytön aikana lauhteen uudelleenjakautumisen vuoksi.
Keskipakoisvoima epätasapainosta
Toleranssirajalla epätasapainon aiheuttama keskipakoisvoima on:
Missä U_per on g·mm ja ω rad/s. Tämä voima pyörii akselin nopeudella ja välittyy laakereihin ja tukirakenteeseen.
Korjausmassan laskeminen
Tietyllä säteellä lisättävä tai poistettava korjausmassa:
Jossa r on korjaussäde millimetreinä (tyypillisesti telan ulkohalkaisijalla tai tietyssä korjaustason kohdassa).
Paperirullien erityishuomioita
- Imutelat: Kuoren reikitykset aiheuttavat ajoittaisia massan vaihteluita. Tasapaino on tarkistettava uudelleenporauksen tai kuoren vaihdon jälkeen.
- Päällystetyt rullat (kumi/polyuretaani): Päällysteen paksuuden vaihtelut vaikuttavat tasapainoon. Tasapainota uudelleen päällystämisen jälkeen.
- Kuivausrummut: Lauhteen uudelleenjakautuminen käynnistyksen aikana aiheuttaa ohimenevää epätasapainoa. Anna tasaantua ennen mittausta.
- Muuttuvan kruunun rullat: Hydraulisen kruunupaineen muutokset voivat vaikuttaa tasapainotilaan.
- Lämpökruunu: Epätasainen kuumennus voi aiheuttaa tilapäistä taipumista – tarkista, että terminen tasapainotila on saavutettu ennen tasapainottamista.
Paperikoneen telojen tärinärajat
Paperikoneet vaativat erittäin alhaisia värähtelytasoja paperilaadun saavuttamiseksi. Tyypilliset laakeripesän nopeusrajoitukset:
- Kalenterirullat: < 1,0 mm/s RMS (vaikuttaa paperin pinnan laatuun)
- Puristusrullat: < 2,0 mm/s RMS
- Kuivausrummut: < 2,5 mm/s RMS
- Viira-/huopaohjausrullat: < 2,0 mm/s RMS
- Kelapuola: < 1,5 mm/s RMS (vaikuttaa kelauksen laatuun)
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.
Tällä sivulla kuvatut menetelmät on kehittänyt ja kenttätestannut Vibromera-tiimi Balanset-1A-laitteella, joka on kannettava kaksikanavainen tasapainotuslaite ja tärinäanalysaattori roottoreiden tasapainotukseen paikan päällä.
Ammattimaiset kenttätasapainotuslaitteet ja -ohjelmistot. Käytössä yli 50 maassa.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko on värähtelyanalyysi-insinööri sekä Vibromeran perustaja ja toimitusjohtaja. Yli 15 vuoden ajan hän on tasapainottanut pyöriviä koneita kentällä eikä koepenkissä: silppureita, teollisuuspuhaltimia, murskaimia, linkoja, akseleita ja karoja. Juuri tästä työstä Balanset-laitteet ovat syntyneet — ne suunniteltiin työkaluksi, jonka asiantuntija voi kantaa koneen luo ja jota hän voi käyttää yksin paikan päällä, ei laboratoriolaitteiksi. Vibromera perustettiin vuonna 2017, ja vuodesta 2023 lähtien sen kotipaikka on ollut Porto Portugalissa. Balanset-sarjan kehitys, kokoonpano ja tuki tapahtuvat täällä. Lippulaivalaite on Balanset-1A, kannettava analysaattori yhden ja kahden tason tasapainotukseen sekä värähtelydiagnostiikkaan. Nikolai osallistuu henkilökohtaisesti asiakastukeen, vaikeiden tasapainotustapausten ratkaisemiseen ja ohjelmiston kehittämiseen. Hän palvelee asiakkaita ympäri maailmaa, millä tahansa kielellä.
