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. 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.