Balansavimo platformos projektavimo skaičiuoklė
Pilnas spyruoklinių rotorių balansavimo mašinų projektavimo įrankis
Platformos projektavimo parametrai
Remiantis ISO 21940, ISO 2041 ir balansavimo mašinų projektavimo principais
Platformos dizaino rezultatai
Pavasario reikalavimai
—
—
—
Dinaminės charakteristikos
—
—
—
—
Našumo prognozės
—
—
—
Dizaino rekomendacijos:
Balansavimo platformos projektavimo teorija
Minkštų ir kietų guolių mašinos
Minkštas guolis: Platformos natūralus dažnis < 30% minimalaus rotoriaus greičio
- Geresnis jautrumas disbalansui
- Platesnis greičio diapazonas
- Reikalingas mažiau masyvus pamatas
- Labiau jautrūs išorinei vibracijai
Kietasis guolis: Platformos natūralus dažnis > 3 × maksimalus rotoriaus greitis
- Stabilesni matavimai
- Geriau balansuoja gamybą
- Mažiau jautrus rotoriaus pokyčiams
- Reikalingos labai tvirtos atramos
Natūralaus dažnio pasirinkimas
Minkštam guoliui: fn < 0,3 × (aps./min. / 60)
Kietiems guoliams: fn > 3 × (RPMmax / 60)
Spyruoklės standumo skaičiavimas
Jautrumo aspektai
Platformos jautrumas priklauso nuo:
- Masės santykis (platforma / rotorius)
- Natūralus dažnių atskyrimas
- Slopinimo lygis
- Jutiklio išdėstymas ir tipas
Kritiniai projektavimo patikrinimai
- Pavasarinis antplūdis: Spyruoklinis natūralus dažnis > 13 × platformos dažnis
- Statinė deformacija: Neturi viršyti spyruoklės vientisumo aukščio
- Šoninis stabilumas: Platformos siūbavimo režimų prevencija
- Pamatų izoliacija: Jei reikia, apsvarstykite dvigubą izoliaciją
Tipinės taikymo sritys
Rotoriaus tipas | Greičio diapazonas | Platformos tipas | Tipinė fn |
---|---|---|---|
Maži rotoriai | 1000–10000 aps./min. | Minkštas guolis | 2–5 Hz |
Elektros varikliai | 600–3600 aps./min. | Minkštas guolis | 1–3 Hz |
Turbinos | 3000–20000 aps./min. | Minkštas guolis | 5–15 Hz |
Alkūniniai velenai | 300–2000 aps./min. | Kietas guolis | 100+ Hz |
Naudojimo pavyzdžiai ir reikšmių pasirinkimo vadovas
1 pavyzdys: Elektros variklio balansavimo mašina
Scenarijus: Suprojektuoti balansavimo platformą elektros varikliams iki 50 kg, veikiantiems 1500–3000 aps./min.
- Rotoriaus masė: 50 kg (didžiausias variklio svoris)
- Platformos masė: 100 kg (2 × rotoriaus masė stabilumui užtikrinti)
- Greičio diapazonas: 1500–3000 aps./min.
- Platformos tipas: Minkštas guolis (geresnis jautrumas)
- Spyruoklės: 4 spyruoklės kampuose
- Slopinimas: Šviesa (ζ = 0,05)
- Maksimalus nukrypimas: 25 mm
- Rezultatas: fn ≈ 6,25 Hz, spyruoklių standumas ≈ 5,8 kN/m kiekvienos
2 pavyzdys: Didelis turbinos rotorius
Scenarijus: Didelio greičio turbinos rotorius, 200 kg, 10000–20000 aps./min.
- Rotoriaus masė: 200 kg
- Platformos masė: 300 kg (1,5× sunkesniems rotoriams)
- Greičio diapazonas: 10000–20000 aps./min.
- Platformos tipas: Minkštas guolis
- Spyruoklės: 6 spyruoklės (šešiakampės stabilumui užtikrinti)
- Slopinimas: Vidutinis (ζ = 0,1)
- Maksimalus nukrypimas: 15 mm (standresnis tikslumui)
- Rezultatas: fn ≈ 41,7 Hz, reikalingos labai standžios spyruoklės
Kaip pasirinkti vertybes
Platformos masės pasirinkimas
- Lengvieji rotoriai (< 50 kg): Platformos masė = 2–3 × rotoriaus masė
- Vidutinio svorio rotoriai (50–200 kg): Platformos masė = 1,5–2 × rotoriaus masė
- Sunkūs rotoriai (> 200 kg): Platformos masė = 1–1,5 × rotoriaus masė
- Taisyklė: Sunkesnė platforma = stabilesnė, bet mažiau jautri
Platformos tipo pasirinkimas
- Minkštas guolis: Pasirinkite, kada:
- Reikalingas platus greičio diapazonas
- Reikalingas didelis jautrumas
- Mokslinių tyrimų / plėtros paraiškos
- Kintamo rotoriaus tipai
- Kietasis guolis: Pasirinkite, kada:
- Gamybos balansavimas
- Vieno greičio veikimas
- Sunkūs rotoriai
- Minimalus pamatų pasirinkimas
Spyruoklės konfigūracija
- 3 spyruoklės (trikampės): Minimalus stabilumas, tik lengvi rotoriai
- 4 spyruoklės (stačiakampės): Dažniausiai pasitaikantis, tinka stačiakampėms platformoms
- 6 spyruoklės (šešiakampės): Geresnis didelių / sunkių rotorių stabilumas
- 8–12 spyruoklių: Labai didelės platformos arba specialūs reikalavimai
Slopinimo reikalavimai
- Nėra slopinimo: Standūs rotoriai, toli nuo rezonanso
- Šviesa (ζ = 0,05): Standartinis pasirinkimas daugumai pritaikymų
- Vidutinis (ζ = 0,1): Kai praeina per rezonansą
- Sunkus (ζ = 0,2): Lankstūs rotoriai arba specialūs reikalavimai
Maksimali deformacija
- 10–15 mm: Didelio tikslumo, maži rotoriai
- 20–30 mm: Standartinės programos
- 30–50 mm: Dideli / sunkūs rotoriai
- Taisyklė: Spyruoklės laisvasis ilgis neturi viršyti 80%
📘 Balansavimo platformos skaičiuoklė
Projektuoja balansavimo platformą dviejų plokštumų rotorių balansavimui. Apskaičiuoja platformos natūralų dažnį, spyruoklės standumą ir jautrumą pagal ISO 1940-1 standartą.
Minkštas guolis: fn < 0,3 × fmin | Kietasis guolis: fn > 3 × fmaks.
💼 Programos
- Ventiliatoriaus balansavimas (švelnus): Rotorius 45 kg + platforma 35 kg = 80 kg. Greitis: 1480 aps./min. = 24,7 Hz. Reikalingas fn < 0,3 × 24,7 = 7,4 Hz. Suprojektuota: fn = 6 Hz. Spyruoklės: 4 × 22 kN/m. Jautrumas: aptinka 0,5 g·mm/kg disbalansą.
- Turbokompresorius (kietas): Rotorius 12 kg, 24000 aps./min. = 400 Hz. Reikalinga fn > 3×400 = 1200 Hz. Labai standi platforma arba standus stovas. Matavimas akselerometru.
- Siurblio rotorius (minkštas): 185 kg rotorius, 2980 aps./min. Platforma: 95 kg. fn = 4,2 Hz. Nuokrypa: 8 mm. Slopinimas: vidutinis (ζ = 0,1). Aptinka 2 g·mm/kg (G2,5 klasė).
Platformų tipai:
Minkštas guolis: Žemas fn. Didelė deformacija. Matuoja santykinę rotoriaus vibraciją. Tinka visiems greičiams, įskaitant kintamą.
Kietasis guolis: Didelis fn. Tvirta konstrukcija. Matuoja absoliučią vibraciją. Tinka fiksuotam greičiui, kompaktiška konstrukcija.