מהי פלטפורמת איזון?

פלטפורמת איזון היא מבנה פשוט המותקן על קפיצים התומך ברוטור לאיזון שדה על ידי מתן אפשרות לתגובת רטט חופשית במהירות פעולה. התדר הטבעי שלה מכוון הרבה מתחת למהירות הפעולה של הרוטור.

מדוע התדר הטבעי של הפלטפורמה חייב להיות נמוך ממהירות הפעולה?

התדר הטבעי של הפלטפורמה חייב להיות הרבה מתחת למהירות הפעולה כדי להבטיח שהמערכת תפעל באזור הבידוד, מעל התהודה. ביחס תדרים של 3, ההעברה יורדת לכ-12.5%.

כיצד לבחור את מספר הקפיצים עבור פלטפורמת איזון?

תצורות נפוצות: 4 קפיצים לפלטפורמות מלבניות, 2 לרוטורים קטנים, 3 לפלטפורמות משולשות, 6-8 לרוטורים גדולים וכבדים. כל הקפיצים חייבים להיות בעלי קשיחות שווה.

אילו חומרים מתאימים ביותר לבניית פלטפורמת איזון?

מסגרת או פלטה מרותכת (עובי 10-20 מ"מ) היא הנפוצה ביותר. אלומיניום לרוטורים קטנים יותר. מסת הפלטפורמה היא בדרך כלל 10-25% ממסת הרוטור.

האם ניתן להשתמש במוטות גומי במקום קפיצים?

כן, אבל לתושבות גומי יש יכולת שיכוך גבוהה יותר וקשיחות משתנה. קפיצי סליל עדיפים בזכות קשיחותם העקבית והמוגדרת היטב ובלימתם הנמוכה.

כלי הנדסי חינמי

מחשבון תכנון פלטפורמת איזון

תכנן פלטפורמת איזון (תמיכה רכה) לאיזון רוטורים בשטח. חשב את קשיחות הקפיץ הנדרשת, את התדר הטבעי, את הסטייה הסטטית ואת ההעברתיות.

תכנון תמיכה רכה העברתיות 2–8 קפיצים

מסת הרוטור (kg)

מסת הפלטפורמה (kg) — ~20% ממסת הרוטור

מהירות פעולה (סל"ד)

מספר קפיצים

יעד יחס תדרים

הגדרות מהירות מוגדרות מראש

תוצאות

קשיחות נדרשת לכל קפיץ

—

קשיחות כוללת (k_total)

—

תדר טבעי של פלטפורמה (f_n)

—

סטייה סטטית (δ_static)

—

העברתיות

—

יחס תדרים (f_op / f_n)

—

מסה כוללת

—

תדר טבעי של פלטפורמה

התדר הטבעי של מערכת מסה-קפיץ של הפלטפורמה:

כאשר m_total = m_רוטור + m_platform ו k_total היא הקשיחות המשולבת של כל הקפיצים (N/m).

קשיחות נדרשת לכל קפיץ

כאשר n הוא מספר הקפיצים ו f_target = RPM/60 × ratio (e.g. ×1/3).

העברתיות

העברתיות ללא שיכוך במהירות העבודה:

לקבלת תנאי איזון טובים, T צריך להיות קטן מ-15%. יחס תדרים של 3 נותן T ≈ 12.5%.

סטייה סטטית

דוגמה מעשית

דוגמה — רוטור 80 kg ב-1800 RPM

נתון: m_רוטור = 80 kg, m_platform = 15 kg, 1800 RPM, 4 קפיצים, יחס 1/3

m_total = 95 kg, f_op = 30 Hz, f_target = 10 Hz

k_total = 95 × (2π×10)² = 375,055 N/m = 375.1 N/mm

k_{לכל קפיץ} = 375.1 / 4 = 93.8 N/mm

δ_static = 95×9.81 / 375,055 × 1000 = 2.49 mm

T = 1/(3²−1) = 12.5%

⚠️ הערה: ודא שכל הקפיצים בעלי קשיחות שווה ושהעומס ממורכז. סטייה לא שווה גורמת להטיה, מה שמעוות את קריאות הרטט במהלך האיזון.