Тегін инженерлік құрал
Ротор Балансировкасы Үшін Сынама Салмақ Калькуляторы
Calculate the recommended trial weight mass for single-plane rotor balancing using an empirical field formula. Accounts for rotor mass, speed, correction radius, support stiffness, and vibration severity — and automatically caps the result so the trial-weight centrifugal force stays below 10% of the rotor weight.
Results
Сынақ салмағын есептеу формуласы
The trial weight mass is estimated using an empirical field formula (based on Vibromera balancing experience, not derived from ISO 21940) that accounts for support conditions and vibration severity:
- Mt — сынақ салмағының массасы (г)
- Mr — ротор массасы (г) — кг-мен енгізіледі, ішкі есептеуде г-ға түрленеді
- Ksupp — тіреу қаттылығының коэффициенті (0,5–5,0)
- Kvib — тербеліс деңгейінің коэффициенті (0,5–3,0) — мм/с-тегі өлшенген тербеліс мәнінен алынады
- Rt — сынақ салмағын орнату радиусы (см) — мм-мен енгізіледі, ішкі есептеуде см-ге түрленеді
- N — ротордың айналу жиілігі (айн/мин)
Тіреу қаттылығының коэффициенті (Ksupp)
Бұл коэффициент машина тіреуінің конструкциясы дисбалансқа байланысты тербеліс реакциясына қалай әсер ететінін ескереді:
| Ksupp | Тірек түрі | Сипаттама |
|---|---|---|
| 5.0 | Өте қатаң | Массивті бетон блок, қатты болат конструкция. Дисбаланс кезінде тербеліс аздап өзгереді — қажет ауырырақ сынақ салмағы (Ksupp жоғары). |
| 4.0 | Қатаң | Бетон іргетас, қатты тұғыр. Ірі сорғылар мен компрессорлар үшін типтік жағдай. |
| 2,0–3,0 | Орташа | Стандартты өнеркәсіптік бекіту, бетон үстіндегі табан тақта. Желдеткіштер, электр қозғалтқыштар және жалпы машиналар үшін ең кең тараған жағдай. |
| 1.0 | Икемді | Серіппелі тіректер, резеңке тербеліс оқшаулағыштары. Машина еркін тербеледі — жеңілірек сынақ салмағы жеткілікті (Ksupp төмен). |
| 0.5 | Өте икемді | Ілінген бекіту, жұмсақ оқшаулағыштар, теңгеру стенді/алтасы. Тербеліске максималды жауап — ең жеңіл сынақ салмағы. |
Практикалық ереже: Қатаң тіректер (Ksupp = 4–5) тербелісті “сіңіреді”, сондықтан өлшенетін өзгеріс алу үшін ауырырақ сынама салмақ қажет. Икемді тіректер (Ksupp = 0.5–1) жауапты күшейтеді, сондықтан жеңілірек сынама салмақ жеткілікті болады.
Тербеліс деңгейі коэффициенті (Kvib)
Бұл коэффициент теңгеруге дейінгі машинаның ағымдағы тербеліс қарқындылығын көрсетеді:
| Kvib | Вибрация деңгейі | Күй |
|---|---|---|
| 0.5 | Жақсы (≤ 1 мм/с) | Өте тегіс жұмыс. Тербеліс сигналы тым төмен болғандықтан, оны бастырып кетпеу үшін жеңіл сынақ салмағын қолданыңыз. |
| 0.8 | Жақсы (1–2 мм/с) | Тегіс жұмыс. Тек дәл реттеу қажет. Жеңіл сынақ салмағы. |
| 1.0 | Қолайлы (2–3 мм/с) | Байқалатын, бірақ қолайлы тербеліс. Стандартты теңгеру жұмысы. |
| 1.2 | Қолайлы (3–4,5 мм/с) | Орташа дисбаланс. Далалық жағдайдың типтік сценарийі. |
| 1.5 | Жоғары / Қауіпті (4,5–11 мм/с) | Айқын, маңызды дисбаланс. Ең жиі кездесетін далалық теңгеру жағдайы — әдепкі ауқым. |
| 2.0 | Қауіпті (11–18 мм/с) | Үлкен дисбаланс, шұғыл теңгеру қажет. Ауырлау сынақ салмағы жарайды — тербеліс деңгейі қазірдің өзінде жоғары. |
| 2.5 | Қауіпті (18–28 мм/с) | Ауыр дисбаланс. Өлшенетін вектор өзгерісін қамтамасыз ету үшін ауырлау сынақ салмағы қолайлы. |
| 3.0 | Өте жоғары (> 28 мм/с) | Өте жоғары діріл. Баланстауды бастамас бұрын машинаны тексеріңіз; ең ауыр сынақ салмақ диапазоны қолданылады. |
Бұл формула неліктен жұмыс істейді
Mt = Mr × Ksupp × Kvib / (Rt × (N/100)²) формуласы негізгі физиканы көрсетеді:
- Ауырырақ роторлар неғұрлым ауыр сынақ салмақтар қажет (Mr-ге пропорционал)
- Жоғарырақ жылдамдықтар грамм сайын центрден тепкіш күш артады, сондықтан сынақ салмағы аз қажет (N-нің кері квадратына пропорционал)
- Үлкенірек радиус грамм сайын момент артады, сондықтан аз салмақ жеткілікті (Rt-ге кері пропорционал)
- Қатаң тіреулер дірілдің байқалатын өзгерісін тудыру үшін неғұрлым ауыр салмақ қажет (жоғары Ksupp = 4–5)
- Икемді тіреулер жауапты күшейтеді, сондықтан аз салмақ жеткілікті (төмен Ksupp = 0,5–1)
- Жоғары бастапқы діріл деңгейі үлкен бастапқы дисбаланстың белгісі — пропорционал түрде ауыр сынақ салмағы қажет (жоғары Kvib)
Centrifugal Force Safety Cap
The empirical formula alone can suggest a mass that is unsafe at speed — especially with high Ksupp and Kvib values. That is why the calculator always checks the centrifugal force the trial weight would generate:
- F — centrifugal force of the trial weight (N)
- m — trial weight mass (kg)
- r — installation radius (m)
- ω — angular speed (rad/s), N in RPM
A widely used field-balancing guideline is that this force should not exceed about 10% of the rotor weight (W = Mr × 9.81 N). If the empirical formula suggests a heavier mass, the calculator automatically limits the recommended trial weight to the 10%-of-rotor-weight force level and shows a warning. The centrifugal force of the recommended weight (in newtons and as a percentage of rotor weight) is always displayed in the results.
Практикалық мысал
Берілген: Mr = 111 kg = 111,000 g, N = 1111 RPM, Rt = 111 mm = 11.1 cm, Ksupp = 1.0, Тербеліс = 11 mm/s → Kvib = 1.5
1-қадам: Жылдамдық факторы: (N/100)² = (1111/100)² = 11.11² = 123.43
2-қадам: Бөлгіш: Rt(cm) × (N/100)² = 11.1 × 123.43 = 1,370.1
3-қадам: Алымы: Mr(g) × Ksupp × Kvib = 111,000 × 1.0 × 1.5 = 166,500
4-қадам: Empirical estimate: Mt = 166,500 / 1,370.1 = 121.5 g
Step 5 — force check: ω = 2π × 1111 / 60 ≈ 116.34 rad/s. For 121.5 g at 0.111 m: F = 0.1215 × 0.111 × 116.34² ≈ 182.6 N — that is ≈ 16.8% of the rotor weight (111 × 9.81 ≈ 1,089 N), above the 10% guideline.
Step 6 — safety cap: Mt(max) = 0.10 × 1,089 / (0.111 × 116.34²) ≈ 0.0725 kg = 72.5 g
Нәтиже: Шамамен пайдаланыңыз 72 g trial weight at 111 mm radius (capped by the 10% force limit; the raw empirical estimate of 121.5 g would create excessive centrifugal force).
⚠️ Қауіпсіздік ескертпесі: An excessively heavy trial weight can cause dangerously high vibration. The goal of the trial run is a measurable but safe response — typically a 20–30% change in vibration amplitude or a 20–30° phase shift. Keep the trial-weight centrifugal force below about 10% of the rotor weight (this calculator enforces that limit automatically). If in doubt, start with half the calculated weight and increase gradually. Always ensure the trial weight is securely attached and cannot detach during rotation.
ISO 21940 әдісімен салыстыру
The classic ISO approach uses balance grade G to calculate permissible unbalance, then takes 5–10% of it (divided by the correction radius) as trial weight. This Vibromera formula is an empirical field shortcut, not an ISO-derived equation; it gives comparable results while directly accounting for real-world conditions (support stiffness and current vibration level) that the ISO method assumes are ideal. The added centrifugal-force cap keeps its recommendations within safe limits even when the machine is already vibrating heavily.
Кәсіби орнықтырылған баланстау аспаптары мен бағдарламалық жасақтамасы. Balanset сериялы құрылғылармен нысанда ISO 21940-11 талаптарын орындаңыз. 50-ден астам елде қолданылады.
