Անվճար ճարտարագիտական գործիք
Փորձնական կշռի հաշվիչ ռոտորի հավասարակշռման համար
Հաշվարկեք առաջարկվող փորձնական կշռի զանգվածը մեկ հարթության ռոտորի բալանսավորման համար։ Հաշվի է առնում ռոտորի զանգվածը, արագությունը, ուղղման շառավիղը, հենարանի կոշտությունը և տատանման ինտենսիվությունը։
Արդյունքներ
Փորձնական կշռի բանաձև
Փորձնական կշռի զանգվածը հաշվարկվում է գործնական ինժեներական բանաձևով, որը հաշվի է առնում հենարանի պայմանները և տատանման ինտենսիվությունը.
- Mt — փորձնական կշռի զանգված (g)
- Mr — ռոտորի զանգված (g) — մուտքագրեք kg-ով, ներքին կերպով վերածվում է գրամների
- Ksupp — հենարանի կոշտության գործակից (0.5–5.0)
- Kvib — տատանումների մակարդակի գործակից (0.5–3.0) — ստացվում է չափված տատանումներից mm/s-ով
- Rt — փորձնական կշռի նստեցման շառավիղ (սմ) — մուտքագրեք mm-ով, ներքին կերպով վերածվում է սմ-ի
- N — ռոտորի պտտաթիվ (RPM)
Հենարանի կոշտության գործակից (Ksupp)
Այս գործակիցը հաշվի է առնում, թե ինչպես է մեքենայի հենարանային կառուցվածքը ազդում անհավասարակշռությանը տատանումների արձագանքի վրա՝
| Ksupp | Աջակցության տեսակ | Նկարագրություն |
|---|---|---|
| 5.0 | Շատ կոշտ | Հսկայական բետոնային բլոկ, կոշտ պողպատե կառուցվածք։ Տատանումները գրեթե չեն փոխվում անհավասարակշռության հետ — անհրաժեշտ է ավելի ծանր փորձնական կշիռ (բարձր Ksupp)։ |
| 4.0 | Կոշտ | Բետոնային հիմք, կոշտ պատվար։ Բնորոշ է մեծ պոմպերի և կոմպրեսորների համար։ |
| 2.0–3.0 | Միջին | Ստանդարտ արդյունաբերական մոնտաժ, հիմքի թիթեղը բետոնի վրա։ Ամենատարածված իրավիճակը օդափոխիչների, էլեկտրաշարժիչների և ընդհանուր մեքենաների համար։ |
| 1.0 | Ճկուն | Շրջանաձև մոնտաժներ, ռետինե մեկուսիչներ։ Մեքենան ազատ տատանվում է — ավելի թեթև փորձնական կշիռը բավարար է (ցածր Ksupp)։ |
| 0.5 | Շատ ճկուն | Լարված մոնտաժ, փափուկ մեկուսիչներ, բալանսավորման շրջանակ/կրիչ։ Մաքսիմալ տատանումների արձագանք — ամենաթեթև փորձնական կշիռ։ |
Ընդհանուր կանոն: Կոշտ հենարանները (Ksupp = 4–5) «ծծում են» տատանումները, ուստի չափելի փոփոխություն ստանալու համար անհրաժեշտ է ավելի ծանր փորձնական կշիռ։ Ճկուն հենարանները (Ksupp = 0.5–1) ուժեղացնում են արձագանքը, ուստի ավելի թեթև փորձնական կշիռը բավարար է։
Տատանումների մակարդակի գործակից (Kvib)
Այս գործակիցը արտացոլում է մեքենայի ընթացիկ տատանումների ուժգնությունը բալանսավորումից առաջ։
| Kvib | Տատանումների մակարդակ | Պայման |
|---|---|---|
| 1 | Ցածր (< 2 mm/s) | Մեքենան աշխատում է հարթ։ Միայն նուրբ ճշգրտում։ Ավելի թեթև փորձնական կշիռ — հակառակ դեպքում կարող է գերակշռել առկա անհավասարակշռության ազդանշանը։ |
| 2 | Չափավոր (2–4.5 մմ/վ) | Նկատելի տատանում։ Ստանդարտ հավասարակշռման աշխատանք։ |
| 3 | Բարձրացված (4.5–7.1 մմ/վ) | Հստակ անհավասարակշռության խնդիր։ Դաշտային հավասարակշռման բնորոշ սցենար։ Հիմնական ընտրություն։ |
| 5 | Բարձր (7.1–11 մմ/վ) | Զգալի անհավասարակշռություն։ Հրատապ հավասարակշռում է անհրաժեշտ։ Ավելի մեծ փորձնական կշիռը թույլատրելի է — տատանումներն արդեն բարձր են։ |
| 8 | Շատ բարձր (> 11 մմ/վ) | Վտանգավոր մակարդակ։ Մեծ անհավասարակշռություն։ Ավելի ծանր փորձնական կշիռը ընդունելի է՝ չափելի վեկտորային փոփոխություն ապահովելու համար։ |
Ինչու է այս բանաձևը աշխատում
Mt = Mr × Ksupp × Kvib / (Rt × (N/100)²) բանաձևը արտացոլում է հիմնական ֆիզիկան.
- Ավելի ծանր ռոտորներ պահանջում են ավելի ծանր փորձնական կշիռներ (Mr-ի հետ գծային)
- Ավելի բարձր պտտաթիվ ավելի շատ կենտրոնախույս ուժ է ստեղծում յուրաքանչյուր գրամի համար, ուստի պակաս փորձնական կշիռ է անհրաժեշտ (N-ի հակադարձ քառակուսի)
- Ավելի մեծ շառավիղ ավելի շատ մոմենտ է նշանակում յուրաքանչյուր գրամի համար, ուստի պակաս կշիռ է անհրաժեշտ (Rt-ի հակադարձ)
- Ավելի կոշտ հենարաններ ավելի շատ կշիռ են պահանջում՝ զգալի տատանումների փոփոխություն ստանալու համար (ավելի բարձր Ksupp = 4–5)
- Ճկուն հենարաններ ուժեղացնում են արձագանքը, ուստի պակաս կշիռ է անհրաժեշտ (ավելի ցածր Ksupp = 0.5–1)
- Ավելի բարձր գոյություն ունեցող տատանումներ ավելի մեծ գոյություն ունեցող անհավասարակշռություն են նշանակում — համեմատականորեն ավելի մեծ փորձնական կշիռ (ավելի բարձր Kvib)
Գործնական օրինակ
Տրված է Mr = 111 կգ = 111,000 գ, N = 1111 RPM, Rt = 111 մմ = 11.1 սմ, Ksupp = 1.0, Տատանումներ = 11 մմ/վ → Kvib = 1.5
Քայլ 1. Պտտաթվի գործակից. (N/100)² = (1111/100)² = 11.11² = 123.43
Քայլ 2. Հայտարար. Rt(սմ) × (N/100)² = 11.1 × 123.43 = 1,370.1
Քայլ 3. Համարիչ. Mr(գ) × Ksupp × Kvib = 111,000 × 1.0 × 1.5 = 166,500
Քայլ 4. Mt = 166,500 / 1,370.1 = 121.5 գ
Արդյունք՝ Օգտագործել մոտավորապես 122 գ փորձնական կշիռ 111 մմ շառավղով։
⚠️ Անվտանգության նշում. Չափազանց ծանր փորձնական կշիռը կարող է առաջացնել վտանգավոր բարձր տատանում։ Եթե հաշվարկված կշիռը չափազանց մեծ է թվում, սկսեք կեսից և աստիճանաբար ավելացրեք։ Միշտ համոզվեք, որ փորձնական կշիռը հուսալիորեն ամրացված է և չի կարող անջատվել պտույտի ընթացքում։
Համեմատություն ISO 21940 մեթոդի հետ
Դասական ISO մոտեցումը օգտագործում է G բալանսավորման դասը՝ թույլատրելի անհավասարակշռությունը հաշվարկելու համար, այնուհետև վերցնում է 5–10%-ը որպես փորձնական քաշ։ Այս Vibromera բանաձևը գործնական դաշտային կրճատ ուղի է, որը տալիս է նման արդյունքներ՝ միաժամանակ ուղղակիորեն հաշվի առնելով իրական պայմանները (հենարանի կոշտություն և ընթացիկ տատանումների մակարդակ), որոնք ISO մեթոդն ընդունում է որպես իդեալական։
Փորձնական բեռը (որը նաև կոչվում է ստուգիչ կամ չափաբերման բեռ) հայտնի զանգվածով բեռ է, որը մեկ հարթությունում հավասարակշռման փորձնական գործարկման ընթացքում ժամանակավորապես ամրացվում է ռոտորին՝ հայտնի շառավղի վրա։ Չափելով փորձնական բեռի առաջացրած թրթռման փոփոխությունը՝ հավասարակշռման սարքը հաշվարկում է մշտական շտկող բեռի ճիշտ զանգվածն ու անկյունը։
Չափման համար կատարված գործարկումից հետո փորձնական բեռը հեռացվում է և փոխարինվում հաշվարկված շտկող բեռով։
Ksupp-ը հաշվի է առնում, թե մեքենայի հենարանային կառուցվածքն ինչպես է ազդում անհավասարակշռության նկատմամբ թրթռման զգայունության վրա.
- Ksupp = 5 (շատ կոշտ) — Զանգվածեղ բետոնե հիմքեր, ծանր պատվանդաններ։ Այս հենարանները “կլանում” են անհավասարակշռության ուժերը, ուստի թրթռման չափելի փոփոխություն առաջացնելու համար անհրաժեշտ է ավելի ծանր փորձնական բեռ։
- Ksupp = 2–3 (միջին) — Ստանդարտ արդյունաբերական հենարաններ։ Ամենատարածված դեպքը։
- Ksupp = 0.5–1 (ճկուն) — Զսպանակային թրթռամեկուսիչներ, ռետինե հենարաններ, հավասարակշռման հենաթամբեր։ Մեքենան ազատորեն թրթռում է, ուստի նույնիսկ փոքր փորձնական բեռը հստակ արձագանք է առաջացնում։
Ավելի բարձր Ksupp → ավելի ծանր փորձնական բեռ։ Ավելի ցածր Ksupp → ավելի թեթև փորձնական բեռ։
Kvib-ն արտացոլում է թրթռման առկա ուժգնությունը՝ մինչև հավասարակշռումը.
- Ցածր թրթռում (Kvib=1) — Մեքենան արդեն բավական սահուն է աշխատում։ Ավելի փոքր փորձնական բեռ է անհրաժեշտ, քանի որ առկա ազդանշանը ցածր է — չեք ցանկանում, որ փորձնական բեռի ազդեցությունը գերակշռի։
- Բարձր թրթռում (Kvib=5–8) — Առկա է մեծ անհավասարակշռություն։ Ավելի մեծ փորձնական բեռն ընդունելի է, քանի որ մեքենան արդեն ուժեղ թրթռում է։ Փորձնական բեռը պետք է առկա թրթռման համեմատ նկատելի փոփոխություն առաջացնի։
Անհավասարակշռությունից առաջացող կենտրոնախույս ուժն աճում է արագության քառակուսուն համեմատական՝ F = m×r×ω²։ Ավելի բարձր արագությունների դեպքում նույնիսկ փոքր զանգվածը մեծ ուժ է ստեղծում։ Հետևաբար, բարձր RPM-ի դեպքում փորձնական բեռը կարող է համամասնորեն ավելի փոքր լինել։
(N/100)² գործակիցը նորմավորում է արագությունը, որպեսզի բանաձևն արդյունքն անմիջապես գրամներով տա։ 1000 RPM-ի դեպքում (N/100)² = 100։ 3000 RPM-ի դեպքում (N/100)² = 900 — պահանջվում է 9× ավելի փոքր փորձնական բեռ։
Փորձնական բեռը տեղադրեք շտկման հարթությունում (առանցքի երկայնքով այն դիրքում, որտեղ տեղադրվելու են մշտական բեռները) և հասանելի առավելագույն շառավղի վրա՝ պահանջվող զանգվածը նվազագույնի հասցնելու համար։ Ամրացման տարածված եղանակները.
- Հեղույս/պտուտակ — Ամենահուսալի տարբերակը, օգտագործեք առկա պարուրակավոր անցքերը, եթե կան
- Մագնիսական բեռ — Արագ տարբերակ է պողպատե ռոտորների համար, կիրառելի է միայն ցածր արագությունների դեպքում
- Կպչուն ժապավեն — Ժամանակավոր, միայն ցածր արագությամբ կիրառությունների համար
- Ճկափողի սեղմակ + հեղույսներ — Անցքեր չունեցող լիսեռների համար
Միշտ ստուգեք, որ փորձնական բեռը չի կարող պոկվել աշխատանքային արագության դեպքում։
Այս էջում նկարագրված ընթացակարգերը մշակվել և դաշտային փորձարկվել են Vibromera թիմի կողմից՝ օգտագործելով Balanset-1A՝ շարժական երկուալիք հավասարակշռիչ և թրթռումների անալիզատոր՝ ռոտորների տեղում հավասարակշռման համար։
Մասնագիտական դաշտային բալանսավորման սարքեր և ծրագրային ապահովում: Հասեք ISO 21940-11 համապատասխանությանը տեղում Balanset շարքի սարքերով: Օգտագործվում է 50+ երկրներում:
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko-ն թրթռումների վերլուծության ինժեներ է, ինչպես նաև Vibromera-ի հիմնադիրն ու գործադիր տնօրենը։ Ավելի քան 15 տարի նա հավասարակշռում է պտտվող սարքավորումները տեղում, ոչ թե փորձարկման նստարանին՝ մալչերներ, արդյունաբերական օդափոխիչներ, ջարդիչներ, ցենտրիֆուգներ, լիսեռներ և իլիկներ։ Հենց այս աշխատանքից են ծնվել Balanset սարքերը — դրանք նախագծվել են որպես գործիք, որը մասնագետը կարող է տանել մեքենայի մոտ և օգտագործել ինքնուրույն, տեղում, և ոչ որպես լաբորատոր սարքավորում։ Vibromera-ն հիմնադրվել է 2017 թվականին, իսկ 2023 թվականից գործում է Պորտուգալիայի Պորտու քաղաքում։ Balanset շարքի մշակումը, հավաքումը և աջակցությունը կատարվում են այստեղ։ Առաջատար սարքը Balanset-1A-ն է՝ դյուրակիր անալիզատոր մեկ և երկու հարթությունում հավասարակշռման ու թրթռումների ախտորոշման համար։ Nikolai-ն անձամբ մասնակցում է հաճախորդների աջակցությանը, բարդ հավասարակշռման դեպքերի լուծմանը և ծրագրային ապահովման մշակմանը։ Նա աշխատում է հաճախորդների հետ ամբողջ աշխարհում, ցանկացած լեզվով։
