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제지기 롤 밸런스 계산기
표면 속도, ISO 21940에 따른 허용 잔류 불균형, 불균형으로 인한 원심력, 제지기 롤의 보정 질량을 이용하여 작동 RPM을 계산합니다.
결과
표면 속도에서 RPM
제지기 속도는 롤 표면 속도(m/min)로 표시됩니다. 롤 회전 속도(RPM)는 롤 직경에 따라 달라집니다.
제지기 롤의 일반적인 밸런스 등급
| 롤 타입 | 추천 등급 | 참고 |
|---|---|---|
| 캘린더 롤 | G1.0 - G2.5 | 최고 수준의 정밀도가 요구됩니다 |
| 프레스 롤(솔리드/통풍형) | G2.5 | 대부분의 프레스 섹션에서 표준으로 사용됩니다. |
| 흡착 롤 | G2.5 - G6.3 | 쉘 천공으로 인해 균형 유지가 어려워집니다. |
| 건조기 실린더 | G2.5 - G6.3 | 응축수 이동은 균형을 변화시킵니다. |
| 와이어/패브릭 가이드 롤 | G2.5 | 작은 직경, 적당한 속도 |
| 펠트 롤 | G6.3 - G16 | 저속 주행 시, 중요도 낮음 |
| 릴 스풀 | G2.5 | 고속 회전은 권선 품질에 영향을 미칩니다. |
제지업계 참고사항: 분당 1000m 이상의 속도로 작동하는 롤은 G2.5 이상의 성능을 발휘합니다. 응축수 관리 장치(사이펀, 난류 바)가 있는 건조기 실린더는 응축수 재분배로 인해 작동 중에 불균형 변화가 나타날 수 있습니다.
불균형으로 인한 원심력
허용 오차 한계에서의 불균형으로 인해 발생하는 원심력은 다음과 같습니다.
여기서 U_per는 g·mm 단위이고 ω는 rad/s 단위입니다. 이 힘은 축 회전 속도로 회전하며 베어링과 지지 구조물에 전달됩니다.
보정 질량 계산
주어진 반경에서 추가하거나 제거할 보정 질량:
여기서 r은 보정 반경(mm)입니다(일반적으로 롤 외경 또는 특정 보정 평면 위치에서).
종이 롤 사용 시 특별 고려 사항
- 흡착 롤: 쉘(롤 표면) 천공 가공 시 주기적인 질량 변화가 발생합니다. 재천공 가공 또는 쉘 교체 후에는 균형을 확인해야 합니다.
- 코팅된 롤(고무/폴리우레탄): 덮개 두께의 변화는 균형에 영향을 미칩니다. 재덮개 작업 후 균형을 다시 맞추십시오.
- 건조기 실린더: 시동 중 응축수 재분배로 인해 일시적인 불균형이 발생합니다. 측정 전에 안정화될 때까지 기다리십시오.
- 가변 크라운 롤: 수압에 의한 크라운 압력 변화는 균형 상태에 영향을 미칠 수 있습니다.
- 열 크라운: 불균일한 가열은 일시적인 휨 현상을 유발할 수 있으므로, 밸런싱 작업을 하기 전에 열적 평형 상태에 도달했는지 확인하십시오.
제지기 롤의 진동 제한
제지 기계는 종이 품질을 위해 매우 낮은 진동 수준을 요구합니다. 일반적인 베어링 하우징 속도 제한은 다음과 같습니다.
- 캘린더 롤: < 1.0 mm/s RMS (용지 표면 품질에 영향을 미침)
- 프레스 롤: < 2.0 mm/s RMS
- 건조기 실린더: < 2.5 mm/s RMS
- 와이어/펠트 가이드 롤: < 2.0 mm/s RMS
- 릴 스풀: < 1.5 mm/s RMS (권선 품질에 영향을 미침)
It depends on the roll position. Calender and press rolls in high-speed machines (>1000 m/min) benefit from G2.5. Dryer cylinders typically use G6.3. Guide and felt rolls use G6.3. The general rule: the closer the roll is to the paper web forming and finishing, the tighter the balance requirement.
Paper machine speeds are universally specified as surface (line) speed in m/min, not as RPM. Different diameter rolls all run at the same surface speed (the machine speed), but at different RPMs. This calculator converts for you.
Steam-heated dryer cylinders contain condensate that redistributes based on speed and siphon operation. At low speeds, condensate pools at the bottom (cascading regime) causing vibration. At higher speeds, it forms a uniform ring (rimming regime). Transition between regimes during ramp-up can cause temporary high vibration. Allow the machine to reach steady state before drawing balance conclusions.
Yes, in-situ (field) balancing is common for paper machine rolls, especially for dryer cylinders that are difficult to remove. Use vibration sensors on the bearing housings and a keyphasor on the shaft. Two-plane balancing is typically needed for long rolls (L/D > 0.5). Correction masses are added at dedicated balance weight locations on the roll heads.
Common causes include: cover wear or damage (rubber/polyurethane), corrosion pitting on the shell, condensate system issues in dryer cylinders, thermal distortion, buildup of paper fiber or coating material, and cracking of the shell or heads. Regular vibration monitoring catches these issues early.
Very critical. Unbalance-induced vibration causes barring (regularly spaced marks) on calender and press rolls, uneven moisture profiles in press and dryer sections, and reel defects (corrugation, starring). Balance quality directly impacts paper surface quality and printability.
이 페이지에 설명된 절차는 Vibromera 팀이 현장 로터 밸런싱용 휴대형 2채널 밸런서 겸 진동 분석기인 Balanset-1A를 사용하여 개발하고 현장에서 테스트한 것입니다.
전문가용 현장 균형 측정 장비 및 소프트웨어. 50개국 이상에서 사용 중.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko는 진동 분석 엔지니어이자 Vibromera의 창립자 겸 CEO입니다. 그는 15년 넘게 회전 장비를 실험실 테스트 벤치가 아닌 현장에서 직접 밸런싱해 왔습니다 — 멀처, 산업용 팬, 파쇄기, 원심분리기, 샤프트, 스핀들 등입니다. Balanset 기기는 바로 이러한 경험에서 탄생했습니다 — 실험실 장비가 아니라, 전문가가 직접 현장의 기계까지 가지고 가서 혼자서도 사용할 수 있는 도구로 설계되었습니다. Vibromera는 2017년에 설립되었으며 2023년부터 포르투갈 포르투를 거점으로 하고 있습니다. Balanset 제품군의 개발, 조립, 지원 업무 모두 이곳에서 이루어집니다. 대표 기기는 Balanset-1A로, 1면 및 2면 밸런싱과 진동 진단을 위한 휴대용 분석기입니다. Nikolai는 고객 지원, 까다로운 밸런싱 사례 해결, 소프트웨어 개발에 직접 참여하고 있습니다. 그는 전 세계 고객들과 어떤 언어로든 소통하며 함께 일합니다.
