חזרה לרשימת המחשבונים

מחשבון תכנון פלטפורמת איזון

כלי תכנון מלא למכונות איזון רוטור קפיציות

פרמטרים של עיצוב פלטפורמה

מבוסס על ISO 21940, ISO 2041 ועקרונות תכנון מכונות איזון

מערכת מטרית

מערכת אימפריאלית

פרמטרים של הרוטור

מסת הרוטור המקסימלית

מסת פלטפורמה (עריסה + תוספות)

מהירות איזון מינימלית

סל"ד

מהירות איזון מקסימלית

סל"ד

תצורת פלטפורמה

סוג פלטפורמה

מספר קפיצי תמיכה

סידור אביב

דרישות ריסון

אילוצי עיצוב

סטייה סטטית מקסימלית

רגישות נדרשת

תוצאות עיצוב פלטפורמה

דרישות האביב

קשיחות נדרשת כוללת:
—

קשיחות קפיץ אישית:
—

קוטר חוט קפיץ (משוער):
—

מאפיינים דינמיים

תדר טבעי של הפלטפורמה:
—

יחס תדר במהירות מינימלית:
—

יחס תדר במהירות מרבית:
—

סטייה סטטית:
—

תחזיות ביצועים

העברה במהירות מינימלית:
—

העברה במהירות מרבית:
—

חוסר איזון מינימלי שניתן לגילוי:
—

המלצות עיצוב:

איזון בין תיאוריית עיצוב הפלטפורמות

מכונות מיסב רכות לעומת קשות

מיסב רך: תדר טבעי של הפלטפורמה < 30% של מהירות הרוטור המינימלית

רגישות טובה יותר לחוסר איזון
יכולת טווח מהירויות רחב יותר
דורש בסיס פחות מסיבי
רגיש יותר לרעידות חיצוניות

מיסב קשיח: תדר טבעי של הפלטפורמה > 3× מהירות הרוטור המרבית

מדידות יציבות יותר
טוב יותר לאיזון ייצור
פחות רגיש לשינויים ברוטור
דורש תמיכה חזקה מאוד

בחירת תדר טבעי

fn = (1/2π) × √(k_total / m_total)

עבור מיסב רך: fn < 0.3 × (סל"ד/דקה / 60)

עבור מיסב קשיח: fn > 3 × (RPMmax / 60)

חישוב קשיחות קפיץ

k_total = (2π × fn)² × (m_rotor + m_platform)

k_individual = k_total / n_springs (לסידור מקבילי)

שיקולי רגישות

רגישות הפלטפורמה תלויה ב:

יחס מסה (פלטפורמה/רוטור)
הפרדת תדרים טבעיים
רמת ריסון
מיקום וסוג החיישן

בדיקות עיצוב קריטיות

נחשול אביב: תדירות טבעית של קפיץ > 13× תדירות פלטפורמה
סטייה סטטית: אסור לעלות על גובה מוצק הקפיץ
יציבות רוחבית: מניעת מצבי נדנוד פלטפורמה
בידוד יסודות: יש לשקול בידוד כפול במידת הצורך

יישומים אופייניים

סוג רוטור	טווח מהירות	סוג פלטפורמה	fn טיפוסי
רוטורים קטנים	1000-10000 סל"ד	מיסב רך	2-5 הרץ
מנועים חשמליים	600-3600 סל"ד	מיסב רך	1-3 הרץ
טורבינות	3000-20000 סל"ד	מיסב רך	5-15 הרץ
גלי ארכובה	300-2000 סל"ד	מיסב קשיח	100+ הרץ

דוגמאות שימוש ומדריך בחירת ערך

דוגמה 1: מכונת איזון מנוע חשמלי

תַרחִישׁ: תכנן פלטפורמת איזון למנועים חשמליים עד 50 ק"ג, הפועלת במהירות של 1500-3000 סל"ד

מסת הרוטור: 50 ק"ג (משקל מנוע מרבי)
מסת פלטפורמה: 100 ק"ג (2x מסת הרוטור ליציבות)
טווח מהירות: 1500-3000 סל"ד
סוג פלטפורמה: מיסב רך (רגישות טובה יותר)
מעיינות: 4 קפיצים בפינות
שיכוך: אור (ζ = 0.05)
סטייה מקסימלית: 25 מ"מ
תוֹצָאָה: fn ≈ 6.25 הרץ, קשיחות קפיץ ≈ 5.8 kN/m כל אחד

דוגמה 2: רוטור טורבינה גדול

תַרחִישׁ: רוטור טורבינה במהירות גבוהה, 200 ק"ג, 10000-20000 סל"ד

מסת הרוטור: 200 ק"ג
מסת פלטפורמה: 300 ק"ג (1.5× עבור רוטורים כבדים)
טווח מהירות: 10000-20000 סל"ד
סוג פלטפורמה: מיסב רך
מעיינות: 6 קפיצים (משושים ליציבות)
שיכוך: בינוני (ζ = 0.1)
סטייה מקסימלית: 15 מ"מ (קשיח יותר לדיוק)
תוֹצָאָה: fn ≈ 41.7 הרץ, נדרשים קפיצים נוקשים מאוד

כיצד לבחור ערכים

בחירת מסת פלטפורמה

רוטורים קלים (< 50 ק"ג): מסת הפלטפורמה = 2-3 × מסת הרוטור
רוטורים בינוניים (50-200 ק"ג): מסת הפלטפורמה = 1.5-2 × מסת הרוטור
רוטורים כבדים (מעל 200 ק"ג): מסת פלטפורמה = 1-1.5 × מסת הרוטור
כְּלָל: פלטפורמה כבדה יותר = יציבה יותר אך פחות רגישה

בחירת סוג פלטפורמה

מיסב רך: בחר מתי:
- נדרש טווח מהירויות רחב
- נדרשת רגישות גבוהה
- יישומי מחקר/פיתוח
- סוגי רוטורים משתנים
מיסב קשיח: בחר מתי:
- איזון ייצור
- פעולה במהירות אחת
- רוטורים כבדים
- בסיס מינימלי זמין

תצורת קפיץ

3 קפיצים (משולשים): יציבות מינימלית, רוטורים קלים בלבד
4 קפיצים (מלבניים): הנפוץ ביותר, טוב לפלטפורמות מלבניות
6 קפיצים (משושים): יציבות טובה יותר עבור רוטורים גדולים/כבדים
8-12 קפיצים: פלטפורמות גדולות מאוד או דרישות מיוחדות

דרישות ריסון

ללא ריסון: רוטורים קשיחים, רחוקים מתהודה
אור (ζ = 0.05): בחירה סטנדרטית עבור רוב היישומים
בינוני (ζ = 0.1): כאשר עוברים דרך תהודה
כבד (ζ = 0.2): רוטורים גמישים או דרישות מיוחדות

סטייה מקסימלית

10-15 מ"מ: רוטורים קטנים בדיוק גבוה
20-30 מ"מ: יישומים סטנדרטיים
30-50 מ"מ: רוטורים גדולים/כבדים
כְּלָל: אסור שיעלה על אורך חופשי של קפיץ 80%

📘 מחשבון פלטפורמת איזון

מתכנן פלטפורמת איזון לאיזון רוטור דו-מישורי. מחשב את התדר הטבעי של הפלטפורמה, קשיחות הקפיץ והרגישות לפי תקן ISO 1940-1.
מיסב רך: fn < 0.3 × fmin | מיסב קשיח: fn > 3 × fmax

💼 יישומים

איזון מאווררים (רך): רוטור 45 ק"ג + פלטפורמה 35 ק"ג = 80 ק"ג. מהירות: 1480 סל"ד = 24.7 הרץ. נדרש fn < 0.3×24.7 = 7.4 הרץ. תכנון: fn = 6 הרץ. קפיצים: 4 × 22 kN/m. רגישות: מזהה חוסר איזון של 0.5 g·mm/kg.
מגדש טורבו (קשה): רוטור 12 ק"ג, 24000 סל"ד = 400 הרץ. נדרש fn > 3×400 = 1200 הרץ. פלטפורמה קשיחה מאוד או מעמד קשיח. מדידה מבוססת מד תאוצה.
רוטור משאבה (רך): רוטור 185 ק"ג, 2980 סל"ד. פלטפורמה: 95 ק"ג. fn = 4.2 הרץ. סטייה: 8 מ"מ. שיכוך: בינוני (ζ=0.1). מזהה 2 גרם·מ"מ/ק"ג (דרגה G2.5).

סוגי פלטפורמות:

מיסב רך: fn נמוך. סטייה גדולה. מודד את רעידות הרוטור היחסיות. מתאים לכל המהירויות כולל משתנה.

מיסב קשיח: מבנה קשיח בעל עוצמה גבוהה. מודד רעידות מוחלטות. מתאים למהירות קבועה, עיצוב קומפקטי.

מחשבון תכנון פלטפורמת איזון

פורסם על ידי admin ב-אוקטובר 20, 2025 אוקטובר 20, 2025

פרמטרים של עיצוב פלטפורמה

פרמטרים של הרוטור

תצורת פלטפורמה

אילוצי עיצוב

תוצאות עיצוב פלטפורמה

דרישות האביב

מאפיינים דינמיים

תחזיות ביצועים

המלצות עיצוב:

איזון בין תיאוריית עיצוב הפלטפורמות

מכונות מיסב רכות לעומת קשות

בחירת תדר טבעי

חישוב קשיחות קפיץ

שיקולי רגישות

בדיקות עיצוב קריטיות

יישומים אופייניים

דוגמאות שימוש ומדריך בחירת ערך

דוגמה 1: מכונת איזון מנוע חשמלי

דוגמה 2: רוטור טורבינה גדול

כיצד לבחור ערכים

בחירת מסת פלטפורמה

בחירת סוג פלטפורמה

תצורת קפיץ

דרישות ריסון

סטייה מקסימלית

📘 מחשבון פלטפורמת איזון

💼 יישומים

סוגי פלטפורמות: