Kiegyensúlyozó platform tervezési kalkulátor
Teljes körű tervezőeszköz rugós rögzítésű rotorkiegyensúlyozó gépekhez
Platformtervezési paraméterek
Az ISO 21940 és ISO 2041 szabványokon, valamint a kiegyensúlyozó gépek tervezési alapelvein alapul
Platformtervezési eredmények
Tavaszi követelmények
—
—
—
Dinamikus jellemzők
—
—
—
—
Teljesítmény-előrejelzések
—
—
—
Tervezési javaslatok:
Kiegyensúlyozó platformtervezési elmélet
Lágy és kemény csapágyas gépek
Lágy csapágy: Platform természetes frekvenciája < 30% minimális rotorsebesség
- Jobb érzékenység az egyensúlyhiányra
- Szélesebb sebességtartomány
- Kevésbé masszív alapot igényel
- Érzékenyebb a külső rezgésekre
Kemény csapágy: A platform természetes frekvenciája > 3× maximális rotorsebesség
- Stabilabb mérések
- Jobb a termeléskiegyensúlyozáshoz
- Kevésbé érzékeny a rotor változásaira
- Nagyon merev támasztékokat igényel
Természetes frekvencia kiválasztása
Lágy csapágy esetén: fn < 0,3 × (fordulat/perc / 60)
Kemény csapágy esetén: fn > 3 × (RPMmax / 60)
Rugómerevség-számítás
Érzékenységi szempontok
A platform érzékenysége a következőktől függ:
- Tömegarány (platform/rotor)
- Természetes frekvenciaelválasztás
- Csillapítási szint
- Érzékelő elhelyezése és típusa
Kritikus tervezési ellenőrzések
- Tavaszi hullám: Rugó természetes frekvenciája > 13× platformfrekvencia
- Statikus elhajlás: Nem haladhatja meg a rugó szilárd magasságát
- Oldalirányú stabilitás: A platform ringatózási módainak megakadályozása
- Alapozás szigetelése: Szükség esetén fontolja meg a kettős szigetelést
Tipikus alkalmazások
Rotor típusa | Sebességtartomány | Platform típusa | Tipikus fn |
---|---|---|---|
Kis rotorok | 1000-10000 fordulat/perc | Puha csapágy | 2-5 Hz |
Villanymotorok | 600-3600 fordulat/perc | Puha csapágy | 1-3 Hz |
Turbinák | 3000-20000 fordulat/perc | Puha csapágy | 5-15 Hz |
Főtengelyek | 300-2000 fordulat/perc | Kemény csapágy | 100+ Hz |
Használati példák és értékválasztási útmutató
1. példa: Villanymotor-kiegyensúlyozó gép
Forgatókönyv: Tervezzen kiegyensúlyozó platformot legfeljebb 50 kg-os villanymotorokhoz, 1500-3000 ford/perc fordulatszámon működve
- A rotor tömege: 50 kg (maximális motortömeg)
- Platform tömege: 100 kg (a rotor tömegének 2× stabilitása érdekében)
- Sebességtartomány: 1500-3000 fordulat/perc
- Platform típusa: Puha csapágy (jobb érzékenység)
- Rugók: 4 rugó a sarkoknál
- Csillapítás: Fény (ζ = 0,05)
- Maximális elhajlás: 25 mm
- Eredmény: fn ≈ 6,25 Hz, rugómerevség ≈ 5,8 kN/m egyenként
2. példa: Nagy turbinarotor
Forgatókönyv: Nagy sebességű turbinarotor, 200 kg, 10000-20000 RPM
- A rotor tömege: 200 kg
- Platform tömege: 300 kg (1,5× nehéz rotorok esetén)
- Sebességtartomány: 10000-20000 fordulat/perc
- Platform típusa: Puha csapágy
- Rugók: 6 rugó (hatszögletű a stabilitás érdekében)
- Csillapítás: Mérsékelt (ζ = 0,1)
- Maximális elhajlás: 15 mm (merevebb a pontosság érdekében)
- Eredmény: fn ≈ 41,7 Hz, nagyon merev rugók szükségesek
Hogyan válasszunk értékeket
Platform tömegkiválasztása
- Könnyű rotorok (< 50 kg): Platform tömege = 2-3× rotor tömege
- Közepes rotorok (50-200 kg): Platform tömege = 1,5-2 × rotor tömege
- Nehéz rotorok (> 200 kg): Platform tömege = 1-1,5 × rotor tömege
- Szabály: Nehezebb platform = stabilabb, de kevésbé érzékeny
Platformtípus kiválasztása
- Lágy csapágy: Válassza ki, mikor:
- Széles sebességtartomány szükséges
- Nagy érzékenység szükséges
- Kutatási/fejlesztési alkalmazások
- Változtatható rotortípusok
- Kemény csapágy: Válassza ki, mikor:
- Termeléskiegyenlítés
- Egysebességes működés
- Nehéz rotorok
- Minimális alapozó elérhető
Rugókonfiguráció
- 3 rugó (háromszög alakú): Minimális stabilitás, csak könnyű rotorok
- 4 rugó (téglalap alakú): Leggyakoribb, jó téglalap alakú platformokhoz
- 6 rugó (hatszögletű): Jobb stabilitás nagy/nehéz rotorok esetén
- 8-12 rugó: Nagyon nagy platformok vagy speciális követelmények
Csillapítási követelmények
- Nincs csillapítás: Merev rotorok, távol a rezonanciától
- Fény (ζ = 0,05): Standard választás a legtöbb alkalmazáshoz
- Mérsékelt (ζ = 0,1): Amikor áthalad a rezonancián
- Nehéz (ζ = 0,2): Rugalmas rotorok vagy speciális követelmények
Maximális elhajlás
- 10-15 mm: Nagy pontosságú, kis rotorok
- 20-30 mm: Standard alkalmazások
- 30-50 mm: Nagy/nehéz rotorok
- Szabály: A rugó szabad hossza nem haladhatja meg a 80%-t
📘 Kiegyensúlyozó platform kalkulátor
Kiegyensúlyozó platformot tervez kétsíkú rotor kiegyensúlyozáshoz. Kiszámítja a platform sajátfrekvenciáját, rugómerevségét és érzékenységét az ISO 1940-1 szabvány szerint.
Lágy csapágy: fn < 0,3 × fmin | Kemény csapágy: fn > 3 × fmax
💼 Alkalmazások
- Ventilátorkiegyenlítés (lágy): Rotor 45 kg + platform 35 kg = 80 kg. Sebesség: 1480 RPM = 24,7 Hz. Szükséges fn < 0,3×24,7 = 7,4 Hz. Tervezett érték: fn = 6 Hz. Rugók: 4 × 22 kN/m. Érzékenység: 0,5 g·mm/kg kiegyensúlyozatlanságot érzékel.
- Turbófeltöltő (kemény): 12 kg-os rotor, 24000 RPM = 400 Hz. Szükséges fn > 3×400 = 1200 Hz. Nagyon merev platform vagy merev állvány. Gyorsulásmérőn alapuló mérés.
- Szivattyúrotor (lágy): 185 kg-os rotor, 2980 RPM. Platform: 95 kg. fn = 4,2 Hz. Elhajlás: 8 mm. Csillapítás: közepes (ζ=0,1). 2 g·mm/kg-ot érzékel (G2,5 osztály).
Platform típusok:
Lágy csapágy: Alacsony fn. Nagy kitérülés. Méri a relatív rotor rezgést. Minden sebességhez jó, beleértve a változó sebességet is.
Kemény csapágy: Nagy rezgésszám. Merev szerkezet. Abszolút rezgést mér. Jó fix sebességhez, kompakt kialakítás.