संतुलन प्लेटफ़ॉर्म डिज़ाइन कैलकुलेटर
स्प्रिंग-माउंटेड रोटर बैलेंसिंग मशीनों के लिए पूर्ण डिज़ाइन उपकरण
प्लेटफ़ॉर्म डिज़ाइन पैरामीटर
ISO 21940, ISO 2041 और संतुलन मशीन डिज़ाइन सिद्धांतों पर आधारित
प्लेटफ़ॉर्म डिज़ाइन परिणाम
वसंत आवश्यकताएँ
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गतिशील विशेषताएँ
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प्रदर्शन भविष्यवाणियां
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डिज़ाइन अनुशंसाएँ:
संतुलन प्लेटफ़ॉर्म डिज़ाइन सिद्धांत
नरम बनाम कठोर असर वाली मशीनें
नरम असर: प्लेटफ़ॉर्म प्राकृतिक आवृत्ति न्यूनतम रोटर गति < 30%
- असंतुलन के प्रति बेहतर संवेदनशीलता
- व्यापक गति सीमा क्षमता
- कम विशाल नींव की आवश्यकता होती है
- बाहरी कंपन के प्रति अधिक संवेदनशील
कठोर असर: प्लेटफ़ॉर्म प्राकृतिक आवृत्ति > 3× अधिकतम रोटर गति
- अधिक स्थिर माप
- उत्पादन संतुलन के लिए बेहतर
- रोटर परिवर्तनों के प्रति कम संवेदनशील
- बहुत कठोर समर्थन की आवश्यकता होती है
प्राकृतिक आवृत्ति चयन
नरम बियरिंग के लिए: fn < 0.3 × (आरपीएममिन / 60)
कठोर बियरिंग के लिए: fn > 3 × (RPMmax / 60)
स्प्रिंग कठोरता गणना
संवेदनशीलता पर विचार
प्लेटफ़ॉर्म संवेदनशीलता इस पर निर्भर करती है:
- द्रव्यमान अनुपात (प्लेटफ़ॉर्म/रोटर)
- प्राकृतिक आवृत्ति पृथक्करण
- अवमंदन स्तर
- सेंसर प्लेसमेंट और प्रकार
महत्वपूर्ण डिज़ाइन जाँच
- वसंत उछाल: स्प्रिंग प्राकृतिक आवृत्ति > 13× प्लेटफ़ॉर्म आवृत्ति
- स्थैतिक विक्षेपण: स्प्रिंग की ठोस ऊंचाई से अधिक नहीं होनी चाहिए
- पार्श्व स्थिरता: प्लेटफ़ॉर्म रॉकिंग मोड को रोकें
- फाउंडेशन अलगाव: यदि आवश्यक हो तो दोहरे अलगाव पर विचार करें
विशिष्ट अनुप्रयोग
रोटर प्रकार | गति सीमा | प्लेटफ़ॉर्म प्रकार | विशिष्ट fn |
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छोटे रोटर | 1000-10000 आरपीएम | नरम असर | 2-5 हर्ट्ज |
विद्युत मोटरें | 600-3600 आरपीएम | नरम असर | 1-3 हर्ट्ज |
टर्बाइन | 3000-20000 आरपीएम | नरम असर | 5-15 हर्ट्ज |
क्रैंक्शैफ्ट | 300-2000 आरपीएम | कठोर असर | 100+ हर्ट्ज |
उपयोग के उदाहरण और मूल्य चयन मार्गदर्शिका
उदाहरण 1: इलेक्ट्रिक मोटर बैलेंसिंग मशीन
परिदृश्य: 1500-3000 RPM पर संचालित 50 किलोग्राम तक के इलेक्ट्रिक मोटरों के लिए संतुलन प्लेटफ़ॉर्म डिज़ाइन करें
- रोटर द्रव्यमान: 50 किग्रा (अधिकतम मोटर वजन)
- प्लेटफ़ॉर्म द्रव्यमान: 100 किग्रा (स्थिरता के लिए 2× रोटर द्रव्यमान)
- गति सीमा: 1500-3000 आरपीएम
- प्लेटफ़ॉर्म प्रकार: नरम असर (बेहतर संवेदनशीलता)
- स्प्रिंग्स: कोनों पर 4 स्प्रिंग
- अवमंदन: प्रकाश (ζ = 0.05)
- अधिकतम विक्षेपण: 25 मिमी
- परिणाम: fn ≈ 6.25 Hz, स्प्रिंग कठोरता ≈ 5.8 kN/m प्रत्येक
उदाहरण 2: बड़ा टरबाइन रोटर
परिदृश्य: उच्च गति टरबाइन रोटर, 200 किग्रा, 10000-20000 आरपीएम
- रोटर द्रव्यमान: 200 किलोग्राम
- प्लेटफ़ॉर्म द्रव्यमान: 300 किग्रा (भारी रोटर्स के लिए 1.5×)
- गति सीमा: 10000-20000 आरपीएम
- प्लेटफ़ॉर्म प्रकार: नरम असर
- स्प्रिंग्स: 6 स्प्रिंग (स्थिरता के लिए षट्कोणीय)
- अवमंदन: मध्यम (ζ = 0.1)
- अधिकतम विक्षेपण: 15 मिमी (परिशुद्धता के लिए कठोर)
- परिणाम: fn ≈ 41.7 हर्ट्ज, बहुत कठोर स्प्रिंग की आवश्यकता
मूल्यों का चयन कैसे करें
प्लेटफ़ॉर्म सामूहिक चयन
- हल्के रोटर (< 50 किग्रा): प्लेटफ़ॉर्म द्रव्यमान = 2-3× रोटर द्रव्यमान
- मध्यम रोटर (50-200 किग्रा): प्लेटफ़ॉर्म द्रव्यमान = 1.5-2× रोटर द्रव्यमान
- भारी रोटर (> 200 किग्रा): प्लेटफ़ॉर्म द्रव्यमान = 1-1.5× रोटर द्रव्यमान
- नियम: भारी प्लेटफ़ॉर्म = अधिक स्थिर लेकिन कम संवेदनशील
प्लेटफ़ॉर्म प्रकार का चयन
- नरम असर: चुनें कब:
- विस्तृत गति सीमा की आवश्यकता
- उच्च संवेदनशीलता आवश्यक
- अनुसंधान/विकास अनुप्रयोग
- परिवर्तनीय रोटर प्रकार
- कठोर असर: चुनें कब:
- उत्पादन संतुलन
- एकल गति संचालन
- भारी रोटर
- न्यूनतम फाउंडेशन उपलब्ध
स्प्रिंग कॉन्फ़िगरेशन
- 3 स्प्रिंग (त्रिकोणीय): न्यूनतम स्थिरता, केवल हल्के रोटर
- 4 स्प्रिंग (आयताकार): सबसे आम, आयताकार प्लेटफार्मों के लिए अच्छा
- 6 स्प्रिंग (षट्कोणीय): बड़े/भारी रोटरों के लिए बेहतर स्थिरता
- 8-12 स्प्रिंग: बहुत बड़े प्लेटफ़ॉर्म या विशेष आवश्यकताएँ
भिगोना आवश्यकताएँ
- कोई अवमंदन नहीं: कठोर रोटर, अनुनाद से दूर
- प्रकाश (ζ = 0.05): अधिकांश अनुप्रयोगों के लिए मानक विकल्प
- मध्यम (ζ = 0.1): अनुनाद से गुजरते समय
- भारी (ζ = 0.2): लचीले रोटर या विशेष आवश्यकताएं
अधिकतम विक्षेपण
- 10-15 मिमी: उच्च परिशुद्धता, छोटे रोटर
- 20-30 मिमी: मानक अनुप्रयोग
- 30-50 मिमी: बड़े/भारी रोटर
- नियम: स्प्रिंग की मुक्त लंबाई 80% से अधिक नहीं होनी चाहिए
📘 बैलेंसिंग प्लेटफ़ॉर्म कैलकुलेटर
द्वि-तलीय रोटर संतुलन हेतु संतुलन प्लेटफ़ॉर्म डिज़ाइन करता है। ISO 1940-1 के अनुसार प्लेटफ़ॉर्म की प्राकृतिक आवृत्ति, स्प्रिंग की कठोरता और संवेदनशीलता की गणना करता है।
नरम बियरिंग: fn < 0.3 × fmin | हार्ड बेयरिंग: fn > 3 × एफमैक्स
💼 अनुप्रयोग
- पंखा संतुलन (नरम): रोटर 45 किग्रा + प्लेटफ़ॉर्म 35 किग्रा = 80 किग्रा। गति: 1480 RPM = 24.7 Hz। आवश्यक fn < 0.3×24.7 = 7.4 हर्ट्ज़। डिज़ाइन: fn = 6 हर्ट्ज़। स्प्रिंग: 4 × 22 kN/m। संवेदनशीलता: 0.5 g·mm/kg असंतुलन का पता लगाता है।
- टर्बोचार्जर (हार्ड): रोटर 12 किग्रा, 24000 आरपीएम = 400 हर्ट्ज़। आवश्यक fn > 3×400 = 1200 हर्ट्ज़। बहुत कठोर प्लेटफ़ॉर्म या कठोर स्टैंड। एक्सेलेरोमीटर-आधारित माप।
- पंप रोटर (नरम): 185 कि.ग्रा. रोटर, 2980 RPM. प्लेटफ़ॉर्म: 95 कि.ग्रा. fn = 4.2 Hz. विक्षेपण: 8 मिमी. अवमंदन: मध्यम (ζ=0.1). 2 ग्राम·मिमी/कि.ग्रा. (G2.5 वर्ग) का पता लगाता है।
प्लेटफ़ॉर्म प्रकार:
नरम असर: कम fn. बड़ा विक्षेपण. सापेक्ष रोटर कंपन को मापता है. परिवर्तनशील सहित सभी गतियों के लिए उपयुक्त.
कठोर असर: उच्च fn. कठोर संरचना। पूर्ण कंपन को मापता है। निश्चित गति, कॉम्पैक्ट डिज़ाइन के लिए उपयुक्त।