Mi a próbasúly a rotor kiegyensúlyozásában?

A próbasúly (más néven tesztsúly vagy kalibráló súly) egy ismert tömeg, amelyet ideiglenesen egy rotorhoz rögzítenek ismert sugárral egy síkbeli kiegyensúlyozás során. A próbasúly által okozott rezgésváltozás mérésével a kiegyensúlyozó műszer kiszámítja a helyes állandó korrekciós tömeget és szöget. A próbasúlyt a mérési futtatás után eltávolítják.

Hogyan válasszam ki a megfelelő próbasúly méretet?

Az ideális próbasúlynak mérhető rezgésváltozást kell létrehoznia a rotor vagy a csapágyak túlterhelése nélkül. Általános mérnöki irányelv az, hogy a megengedett maradék kiegyensúlyozatlanság (ISO 21940 szabvány szerint) 5% és 10% közötti értékét kell elosztani a korrekciós sugárral. A túl kicsi próbasúly nem biztos, hogy megbízható értéket ad; a túl nagy túlzott rezgést vagy biztonsági kockázatot okozhat.

Mi történik, ha a próbasúly túl nehéz?

A túl nagy próbasúly veszélyesen magas rezgést okozhat a próbaüzem során, ami potenciálisan károsíthatja a csapágyakat, a tömítéseket vagy magát a rotort. Túllépheti a rezgésérzékelők lineáris tartományát is, ami pontatlan kiegyensúlyozási eredményekhez vezethet. Mindig a kiszámított minimummal (U_per / r 5%) kezdje, és csak akkor növelje, ha a rezgésváltozás nem elegendő.

Hová kell helyeznem a próbasúlyt a rotoron?

Helyezze a próbasúlyt a korrekciós síkra – arra az axiális helyre, ahová az állandó kiegyensúlyozó súlyokat felhelyezik. Radiális helyzetben rögzítse a lehető legnagyobb sugárral a szükséges tömeg minimalizálása érdekében. A gyakori rögzítési módszerek közé tartozik a meglévő furatokhoz csavarozás, mágneses súlyok használata, vagy a súlyok rotor felületére rögzítése ragasztószalaggal. Győződjön meg arról, hogy a próbasúly biztonságosan rögzítve van, és forgás közben nem tud leválni.

Miért kell 5–10% megengedett kiegyensúlyozatlanságot használni a próbasúlyhoz?

Az 5–10% termékcsalád egy gyakorlati mérnöki irányelv, amely két követelményt egyensúlyoz: a próbasúlynak elég nehéznek kell lennie ahhoz, hogy egyértelműen mérhető rezgésváltozást (jel-zaj viszony) okozzon, de elég könnyűnek ahhoz, hogy elkerülje a túlzott rezgést. A megengedett kiegyensúlyozatlanság referenciaként való használata biztosítja, hogy a próbasúly a rotor tömegéhez, sebességéhez és kiegyensúlyozottsági fokához megfelelően legyen méretezve.

Ingyenes mérnöki eszköz

Próbasúly-kalkulátor rotor kiegyensúlyozásához

Számítsa ki az ajánlott próbasúly tömegét az egysíkú rotor kiegyensúlyozásához. Vegye figyelembe a rotor tömegét, a sebességet, a korrekciós sugarat, a tartó merevségét és a rezgés erősségét.

Vibromera módszer Támogatás Merevség Rezgésszint

Rotor tömege (Mr) (kg)

Rotorsebesség (N) (FORDULATSZÁM)

Telepítési sugár (Rt) (mm)

Támaszmerevség (Ksupp) (0,5–5,0)

Rezgésszint (mm/s RMS)

Gyors előbeállítások

Eredmények

Ajánlott próbatömeg (Mt)

—

Rotor tömege (Mr)

—

Próbakör sugara (Rt)

—

Támaszmerevség (Ksupp)

—

Rezgési együttható (Kvib)

—

Sugár cm-ben (Rt)

—

Sebességtényező (N/100)²

—

Próbasúly-képlet

A próbatömeget egy praktikus mérnöki képlettel számítják ki, amely figyelembe veszi a tartóviszonyokat és a rezgés erősségét:

Hegy — próbatömeg (g)
Úr — rotor tömege (g) — kg-ban megadva, belső átszámítással grammra
Ksupp — tartómerevségi együttható (0,5–5,0)
Kvib — rezgési szint együttható (0,5–3,0) — a mm/s-ban mért rezgésből származtatva
Rt — próbasúly beépítési sugara (cm) — mm-ben megadva, belül cm-re átszámítva
N — rotor fordulatszáma (RPM)

Támaszmerevségi együttható (Ksupp)

Ez az együttható azt veszi figyelembe, hogy a gép tartószerkezete hogyan befolyásolja a kiegyensúlyozatlanságra adott rezgésválaszt:

Ksupp	Támogatás típusa	Leírás
5.0	Nagyon merev	Masszív betonblokk, merev acélszerkezet. A rezgés alig változik az kiegyensúlyozatlansággal – szükség van rá nehezebb próbasúly (magas Ksupp).
4.0	Merev	Betonalap, merev talapzat. Tipikus nagyméretű szivattyúkhoz és kompresszorokhoz.
2,0–3,0	Közepes	Szabványos ipari tartó, betonra szerelt alaplap. A leggyakoribb megoldás ventilátorok, motorok és általános gépek esetében.
1.0	Rugalmas	Rugós rögzítések, gumi szigetelők. A gép szabadon rezeg — öngyújtó elegendő próbasúly (alacsony Ksupp).
0.5	Nagyon rugalmas	Függesztett tartó, puha rezgéscsillapítók, kiegyensúlyozó készülék/bölcső. Maximális rezgésérzékenység — a legkönnyebb próbasúly.

Ökölszabály: A merev támaszok (Ksupp = 4–5) “elnyelik” a rezgést, ezért nehezebb próbasúlyra van szükség a mérhető változás eléréséhez. A rugalmas támaszok (Ksupp = 0,5–1) felerősítik a választ, ezért könnyebb próbasúly a megfelelő.

Rezgési szint együttható (Kvib)

Ez az együttható a gép aktuális rezgési erősségét tükrözi kiegyensúlyozás előtt:

Kvib	Rezgésszint	Állapot
1	Alacsony (< 2 mm/s)	A gép simán fut. Csak finomhangolás. Könnyebb próbasúly – különben elnyomhatja a meglévő kiegyensúlyozatlansági jelet.
2	Mérsékelt (2–4,5 mm/s)	Észrevehető rezgés. Normál kiegyensúlyozási munka.
3	Emelkedett (4,5–7,1 mm/s)	Tiszta kiegyensúlyozatlansági probléma. Tipikus mezőkiegyenlítési forgatókönyv. Alapértelmezett választás.
5	Magas (7,1–11 mm/s)	Jelentős kiegyensúlyozatlanság. Sürgős kiegyensúlyozásra van szükség. Nagyobb próbasúly rendben van – a rezgés már eleve magas.
8	Nagyon magas (> 11 mm/s)	Veszélyes szint. Nagy kiegyensúlyozatlanság. Nagyobb próbasúly elfogadható a mérhető vektorváltozás biztosításához.

Miért működik ez a képlet?

Az Mt = Mr × Ksupp × Kvib / (Rt × (N/100)²) képlet a fizika kulcsát ragadja meg:

Nehezebb rotorok nehezebb próbasúlyokra van szükség (lineáris Mr-rel)
Nagyobb sebesség grammonként több centrifugális erőt generál, így kevesebb próbatömegre van szükség (N inverz négyzete)
Nagyobb sugár több momentumot jelent grammonként, tehát kevesebb súlyra van szükség (az Rt inverze)
Merevebb támaszok nagyobb súlyra van szükség a kimutatható rezgésváltozás létrehozásához (magasabb Ksupp = 4–5)
Rugalmas tartók felerősíti a választ, így kisebb súlyozásra van szükség (alacsonyabb Ksupp = 0,5–1)
Magasabb meglévő rezgés nagyobb meglévő kiegyensúlyozatlanságot jelent — arányosan nagyobb próbatömeg (magasabb Kvib)

Gyakorlati példa

Példa – Centrifugális ventilátor

Adott: Mr = 111 kg = 111 000 g, N = 1111 RPM, Rt = 111 mm = 11,1 cm, Ksupp = 1,0, Rezgés = 11 mm/s → Kvib = 1,5

1. lépés: Sebességtényező: (N/100)² = (1111/100)² = 11,11² = 123,43

2. lépés: Nevező: Rt(cm) × (N/100)² = 11,1 × 123,43 = 1370,1

3. lépés: Számláló: Mr(g) × Ksupp × Kvib = 111 000 × 1,0 × 1,5 = 166 500

4. lépés: Mt = 166 500 / 1 370,1 = 121,5 g

Eredmény: Használja körülbelül 122 gramm próbasúly 111 mm-es sugarú körben.

⚠️ Biztonsági megjegyzés: A túl nehéz próbasúly veszélyesen erős rezgést okozhat. Ha a kiszámított súly túl nagynak tűnik, kezdje a felével, és fokozatosan növelje. Mindig győződjön meg arról, hogy a próbasúly biztonságosan rögzítve van, és forgás közben nem tud leválni.

Összehasonlítás az ISO 21940 módszerrel

A klasszikus ISO-megközelítés a G kiegyensúlyozási osztályt használja a megengedett kiegyensúlyozatlanság kiszámításához, majd az 5–10% súlyt veszi próbasúlyként. Ez a Vibromera-képlet egy praktikus terepi lerövidítés, amely hasonló eredményeket ad, miközben közvetlenül figyelembe veszi a valós körülményeket (a támasztó merevsége és az aktuális rezgési szint), amelyeket az ISO-módszer ideálisnak feltételez.