უფასო საინჟინრო ინსტრუმენტი

დამსხვრევის როტორის ბალანსის კალკულატორი

ISO 21940-ის მიხედვით, გამოთვალეთ დასაშვები დისბალანსი სამსხვრევ როტორებისთვის (დარტყმითი, ყბიანი, ჩაქუჩით სამსხვრევები). მოიცავს თითოეული ელემენტის ტოლერანტობას, ცენტრიდანულ ძალას და საკისრის სიცოცხლის ხანგრძლივობის ზემოქმედების შეფასებას.

ISO 21940G16 – G40საკისრის სიცოცხლის ხანგრძლივობა

როტორის მასა (კგ)

ოპერაციული სიჩქარე (ბრ/წთ)

ბალანსის ხარისხი

ჩაქუჩების/დარტყმის ღეროების რაოდენობა

კორექციის რადიუსი (მმ, როგორც წესი, როტორის გარე დიამეტრი/2)

საკისრის დინამიური რეიტინგი C (კნ, არასავალდებულო)

შედეგები

დასაშვები დისბალანსი (სულ)

—

ელემენტის ტოლერანტობა

—

სპეციფიკური დისბალანსი (ექსცენტრულობა)

—

ცენტრიდანული ძალა ტოლერანტობის დროს

—

კორექციის მასა მოცემულ რადიუსზე

—

საკისრის სიცოცხლის ხანგრძლივობაზე გავლენა

—

ძირითადი ფორმულები

e_per = G × 1000 / ω [μm]

U_per = e_per × M [g·mm]

F = M × e_per × ω² / 10⁶ [N]

სადაც G არის ბალანსის კუთხე (მმ/წმ), ω = 2π×n/60 (რად/წმ), M არის როტორის მასა (კგ), e_per არის დასაშვები სპეციფიკური დისბალანსი, U_per არის დასაშვები ნარჩენი დისბალანსი და F არის შედეგად მიღებული ცენტრიდანული ძალა.

დამსხვრევებისთვის ბალანსის კლასის შერჩევა

დამსხვრევის ტიპი	ტიპიური კლასი	ტიპიური ბრუნვის სიჩქარე
ჰორიზონტალური ლილვის დარტყმა (HSI)	G16 – G40	500–800
ვერტიკალური ლილვის დარტყმა (VSI)	G6.3 – G16	ათასი–ორი ათასი
ჩაქუჩის წისქვილი	G16 – G40	1000–1800
ყბის დამსხვრევი (ფლაივერ)	G16	200–400
კონუსის დამსხვრევი	G6.3 – G16	300–600

ელემენტზე მასის ტოლერანტობა

ჩაქუჩების ან საბერველი ღეროების შეცვლისას, ცალკეული ელემენტების მასის ცვალებადობა პირდაპირ უწყობს ხელს როტორის დისბალანსს. თითოეული ელემენტი ბრუნვის ღერძიდან კონკრეტულ რადიუსში მდებარეობს. თითოეული ელემენტის მასის ტოლერანტობა უნდა იყოს:

Δm_element ≤ U_per / (r_element × N_elements)

სად r_ელემენტი არის ელემენტის CG რადიუსი და N_ელემენტები არის ელემენტების რაოდენობა.

გავლენა საკისრის სიცოცხლის ხანგრძლივობაზე

დისბალანსის ძალა საკისრებზე დამატებითი მბრუნავი რადიალური დატვირთვის სახით მოქმედებს. საკისრის ძირითადი ნომინალური სიცოცხლის ხანგრძლივობა (L10) ძალიან მგრძნობიარეა გამოყენებული დატვირთვის მიმართ:

ბურთულიანი საკისრები: L10 ∝ (C/P)³
ლილვაკებიანი საკისრები: L10 ∝ (C/P)^(10/3)

სამსხვრევებში ისედაც მაღალ ტექნოლოგიურ დატვირთვასთან ერთად, ზომიერმა დისბალანსაციის ძალებმაც კი შეიძლება მნიშვნელოვნად შეამცირონ საკისრების სიცოცხლის ხანგრძლივობა.

პრაქტიკული დაბალანსების პროცედურა დამსხვრევებისთვის

ნაბიჯი 1: ცალ-ცალკე აწონეთ ყველა ჩაქუჩი/საფეთქებელი ღერო და ჩაიწერეთ მასები
ნაბიჯი 2: დაახარისხეთ ელემენტები მასის მიხედვით და დააწყვილეთ თითქმის თანაბარი მასის წყვილებად (უმძიმესი შემდეგ უმძიმესთან და ა.შ.)
ნაბიჯი 3: თითოეული შეწყვილებული წყვილის ორი ელემენტი დააყენეთ როტორზე დიამეტრულად საპირისპირო (180°) პოზიციებზე, რათა საპირისპირო პოზიციებზე არსებული მასები გაანულონ ერთმანეთი
ნაბიჯი 4: დარწმუნდით, რომ საპირისპირო პოზიციებს შორის მასის საერთო სხვაობა ელემენტის ტოლერანტობის ფარგლებშია
ნაბიჯი 5: მონტაჟის შემდეგ, ჩართეთ სამსხვრევი და გაზომეთ ვიბრაცია ორივე საკისარზე.
ნაბიჯი 6: თუ ვიბრაცია აღემატება ლიმიტს, შეასრულეთ ერთსიბრტყიანი ველის დაბალანსება

ცენტრიდანული ძალა და საკისრის სიცოცხლის ხანგრძლივობა

დისბალანსიდან გამომდინარე ცენტრიდანული ძალა საკისრებზე მბრუნავ რადიალურ დატვირთვას ზრდის. L10 საკისრის სიცოცხლის ხანგრძლივობის თანაფარდობაა:

ბურთულიანი საკისრები: L10 = (C/P)³ × 10⁶ / (60 × n)
ლილვაკებიანი საკისრები: L10 = (C/P)^(10/3) × 10⁶ / (60 × n)

სადაც C არის დინამიური დატვირთვის ნომინალური მნიშვნელობა, P არის ექვივალენტური დინამიური დატვირთვა (დისბალანსის ძალის ჩათვლით), ხოლო n არის ბრუნვის სიჩქარე წუთში. მცირე დისბალანსის ძალამაც კი შეიძლება მნიშვნელოვნად შეამციროს სიცოცხლის ხანგრძლივობა, როდესაც ამას დაემატება სამსხვრევებში ისედაც მაღალი ტექნოლოგიური დატვირთვები.

ვიბრაციის ლიმიტები დამსხვრევებისთვის

სამსხვრევების თანდაყოლილი დარტყმითი ბუნების გამო, ვიბრაციის ლიმიტები უფრო მაღალია, ვიდრე გლუვი მუშაობის მანქანებისთვის:

კარგი: < 10 მმ/წმ სიჩქარე RMS საკისრების კორპუსებზე
მისაღებია: 10–18 მმ/წმ — ტიპიურია მოქმედი სამსხვრევებისთვის
გაფრთხილება: 18–28 მმ/წმ — გამოიკვლიეთ, შეამოწმეთ ცვეთის ელემენტები
საფრთხე: > 28 მმ/წმ — გამორთეთ და შეამოწმეთ

საძირკველი და სტრუქტურული საკითხები

სამსხვრევების საძირკველი ისე უნდა იყოს დაპროექტებული, რომ შეიწოვოს დარტყმითი ძალები. ვიბრაციის ადეკვატური იზოლაციისთვის, საძირკვლის მასა სამსხვრევების მასაზე 3–5-ჯერ დიდი უნდა იყოს. ძირითადი შემოწმებები:

წამყვანის ჭანჭიკები: გადაამოწმეთ ბრუნვის მომენტი ყველა მნიშვნელოვანი ტექნიკური მომსახურების დროს
საიზოლაციო სამაგრები: შეამოწმეთ რეზინის იზოლატორები დაზიანებისა და სწორი გადახრის არსებობაზე.
ბეტონის მდგომარეობა: შეამოწმეთ ბზარები, განსაკუთრებით სამაგრი ჭანჭიკების ჯიბეების გარშემო
ნაკერების მთლიანობა: დარწმუნდით, რომ საძირკველსა და ფირფიტას შორის სიცარიელეები არ არის

დამსხვრევის ტიპები და ბალანსის საკითხები

ჰორიზონტალური ლილვის დარტყმა (HSI): ძირითადი ცვეთის საგანი გამაძლიერებელი ღეროებია. შეცვალეთ კომპლექტში და აწონეთ ცალ-ცალკე. როტორი, როგორც წესი, G16 სტანდარტით არის დაბალანსებული.
ვერტიკალური ლილვის დარტყმა (VSI): მაღალი სიჩქარე უფრო მკაცრ ბალანსს მოითხოვს (G6.3–G16). ცვეთადი მაგიდა და საყრდენი რგოლი წონასწორობაზე ირიბად მოქმედებს.
ჩაქუჩის წისქვილი: მბრუნავ ქინძისთავებზე მრავალი ჩაქუჩი. შექცევადი ჩაქუჩები უნდა ბრუნავდეს შესაბამის წყვილებში. G16–G40 სიჩქარის მიხედვით.
ყბის დამსხვრევი: მაფლანგის ბალანსი კრიტიკულად მნიშვნელოვანია. ექსცენტრული ლილვის დისბალანსი კონსტრუქციით არის დამახასიათებელი, მაგრამ ტოლერანტობის ფარგლებში უნდა იყოს.
კონუსის დამსხვრევი: მანტიისა და თასის ცვეთა გავლენას ახდენს ბალანსზე. თავის ბალანსი მოწმდება ძირითადი რემონტის დროს.

საუკეთესო პრაქტიკა: როტორის თითოეული პოზიციისთვის აწარმოეთ ინდივიდუალური ჩაქუჩის/დარტყმის ღეროს მასების ჟურნალი. დროთა განმავლობაში თვალყური ადევნეთ მასის დანაკარგს, რათა იწინასწარმეტყველოთ ოპტიმალური ჩანაცვლების ინტერვალები და შეინარჩუნოთ ბალანსი ტოლერანტობის ფარგლებში მთელი ცვეთის ციკლის განმავლობაში.

⚠️ პრაქტიკული შენიშვნა: ჩაქუჩის/დამრტყმელი ზოლის შეცვლის შემდეგ ყოველთვის აწონეთ ცალკეული ელემენტები და განათავსეთ ისინი მინიმალური დისბალანსისთვის: თითქმის თანაბარი მასის ელემენტები დიამეტრულად საპირისპირო (180°) პოზიციებზე (უმძიმესი შემდეგ უმძიმესის საპირისპიროდ), შემდეგ კი გაზომვით შეამოწმეთ ნარჩენი ვიბრაცია. G40 ტოლერანსის ფარგლებშიც კი ელემენტების შეწყვილება მნიშვნელოვნად ახანგრძლივებს საკისრებისა და ჩარჩოს რესურსს.

Crushers experience massive impact forces during normal operation that dwarf any unbalance forces. The practical benefit of achieving G6.3 is minimal because the process-induced forces are so large. G16 provides a good balance between bearing life protection and practical achievability given the harsh operating conditions and wear.

Rebalance whenever wear items (hammers, blow bars, liners) are replaced, or when vibration at 1× RPM exceeds baseline by more than 50%. For impact crushers with replaceable blow bars, this typically means every bar change — weigh and arrange elements for minimum unbalance.

Yes, single-plane field balancing is commonly performed on crusher rotors. Mount a vibration sensor on the drive-end bearing housing, use a keyphasor for phase reference, and run at normal speed (with no feed). The trial-weight method works well. Correction weights can be welded to the rotor end plates.

Two-plane (couple) balancing is generally not required for crusher rotors because their L/D ratio is typically low (disc-like). Single-plane balancing is sufficient. However, if you see significant phase differences between bearings, two-plane balancing may help.

As hammers wear, they lose mass unevenly. The rotor becomes progressively more unbalanced. Monitor vibration at 1× and trend over time. When vibration reaches the alert level or when hammer tips are worn to the rotation limit, it is time to replace and rebalance.

Crushers have inherently high vibration due to the impact process. Bearing housing velocity below 10 mm/s RMS is considered good. Between 10–18 mm/s is acceptable for most crushers during normal operation. Above 18 mm/s warrants investigation, and above 28 mm/s is a danger level requiring shutdown.

1) Match blow bar masses within tolerance. 2) Ensure all blow bars are seated properly with no gaps. 3) Check for worn rotor side plates. 4) Verify bearing condition and clearances. 5) Inspect foundation bolts for looseness. 6) If 1× vibration is dominant, perform field balancing. 7) Check drive components (belts, sheaves, coupling) for wear.

Most crushers use spherical roller bearings (SRB) due to their ability to handle both radial and axial loads as well as shaft misalignment from housing deflection. These have an L10 life exponent of 10/3. The dynamic load rating C is typically 500–2000 kN depending on crusher size.

Balance with hammers in the position they will operate in. If hammers are reversible, balance in the initial operating position. When hammers are reversed to use the second edge, re-check balance. Some operations balance at mid-life mass to optimize the average unbalance over the full wear cycle.

Crusher rotors are heavy and have stored energy. Key precautions: 1) Lock out/tag out all energy sources. 2) Use proper rigging when handling blow bars/hammers. 3) For field balancing, ensure the crusher chamber is empty and guards are in place. 4) Never run a crusher above rated speed. 5) Keep personnel clear of the discharge area during trial runs.

A deteriorated foundation amplifies vibration from all sources including unbalance. Check for: cracked concrete, loose anchor bolts, grout deterioration, and soil erosion under the foundation. Foundation natural frequency should be well separated from 1× RPM. A foundation assessment is recommended if vibration suddenly increases without rotor changes.

ამ გვერდზე აღწერილი პროცედურები შემუშავებულია და საველე პირობებში გამოცდილია Vibromera-ს გუნდის მიერ Balanset-1A-ს გამოყენებით, რომელიც წარმოადგენს პორტატულ ორარხიან დამაბალანსებელს და ვიბრაციის ანალიზატორს როტორების ადგილზე დაბალანსებისთვის.