Kas yra balansavimo platforma?

Balansavimo platforma yra paprasta konstrukcija, pritvirtinta prie spyruoklių, kuri palaiko rotorių lauko balansavimui, leisdama laisvai vibruoti darbiniu greičiu. Jos natūralus dažnis yra sureguliuotas gerokai žemiau rotoriaus darbinio greičio.

Kodėl platformos natūralus dažnis turi būti mažesnis už darbinį greitį?

Kad sistema veiktų izoliacijos srityje, virš rezonanso, platformos natūralus dažnis turi būti gerokai mažesnis už darbinį greitį. Esant dažnių santykiui 3, pralaidumas sumažėja iki maždaug 12,5%.

Kaip pasirinkti spyruoklių skaičių balansavimo platformai?

Įprastos konfigūracijos: 4 spyruoklės stačiakampėms platformoms, 2 mažiems rotoriams, 3 trikampėms platformoms, 6–8 dideliems sunkiems rotoriams. Visos spyruoklės turi būti vienodo standumo.

Kokios medžiagos geriausiai tinka balansavimo platformai statyti?

Dažniausiai naudojamas suvirintas plieninis rėmas arba plokštė (10–20 mm storio). Mažesniems rotoriams skirtas aliuminis. Platformos masė paprastai yra 10–25% rotoriaus masės.

Ar galiu naudoti gumines atramas vietoj spyruoklių?

Taip, bet guminiai laikikliai pasižymi didesniu slopinimu ir kintamu standumu. Spyruoklės yra pageidaujamos dėl jų pastovaus, gerai apibrėžto standumo ir mažo slopinimo.

Nemokamas inžinerinis įrankis

Balansavimo platformos projektavimo skaičiuoklė

Suprojektuokite balansavimo platformą (minkštą atramą) lauko rotoriaus balansavimui. Apskaičiuokite reikiamą spyruoklės standumą, natūralų dažnį, statinę deformaciją ir perdavimo koeficientą.

Minkštos atramos dizainas Perdavimas 2–8 spyruoklės

Rotoriaus masė (kg)

Platformos masė (kg) — ~20% rotoriaus

Veikimo greitis (RPM)

Spyruoklių skaičius

Dažnio santykio tikslinis

Greitieji išankstiniai nustatymai

Rezultatai

Reikalingas standumas vienai spyruoklei

—

Bendras standumas (k_total)

—

Platformos natūralus dažnis (f_n)

—

Statinė deformacija (δ_static)

—

Perdavimas

—

Dažnių santykis (f_op / f_n)

—

Bendra masė

—

Platformos natūralus dažnis

Platformos masės ir spyruoklių sistemos natūralus dažnis:

Kur m_{iš viso} = m_rotorius + m_platforma ir k_{iš viso} yra visų spyruoklių bendras standumas (N/m).

Reikalingas standumas vienai spyruoklei

Kur n yra spyruoklių skaičius ir f_taikinys = RPM/60 × santykis (pvz., ×1/3).

Perdavimas

Neslopintas perdavimas darbiniu greičiu:

Geroms balansavimo sąlygoms T turėtų būti mažesnis nei 15%. Dažnių santykis 3 reiškia, kad T ≈ 12,5%.

Statinė deformacija

Praktinis pavyzdys

Pavyzdys — 80 kg rotorius, kurio greitis siekia 1800 aps./min.

Atsižvelgiant į tai, kad: m_rotorius = 80 kg, m²_platforma = 15 kg, 1800 aps./min., 4 spyruoklės, perdavimo skaičius 1/3

m_{iš viso} = 95 kg, moteris_op = 30 Hz, f_taikinys = 10 Hz

k_{iš viso} = 95 × (2π×10)² = 375 055 N/m = 375,1 N/mm²

k_{už pavasarį} = 375.1 / 4 = 93,8 N/mm²

δ_statinis = 95 × 9,81 / 375 055 × 1000 = 2,49 mm

T = 1/(3²-1) = 12.5%

⚠️ Pastaba: Įsitikinkite, kad visos spyruoklės yra vienodo standumo, o apkrova – centruota. Netolygus poslinkis sukelia pasvirimą, kuris iškreipia vibracijos rodmenis balansavimo metu.

A balancing platform (soft support) is a simple structure — typically a steel frame or plate — mounted on springs. It supports a rotor for field balancing by allowing free vibration response at operating speed. The platform's natural frequency is tuned well below operating speed (typically ≤ 1/3).

The natural frequency must be well below operating speed to ensure the system operates in the isolation region — above the resonance peak. At a frequency ratio of 3, transmissibility drops to about 12.5%, meaning the rotor vibrates freely and the balancing instrument can accurately detect unbalance.

Common configurations:

4 springs — most common, one at each corner
2 springs — small, lightweight rotors
3 springs — triangular platforms
6–8 springs — large, heavy rotors

All springs must have equal stiffness and the load must be centered.

Welded steel frame or plate (10–20 mm thick) is most common. Aluminum for smaller rotors. Platform mass is typically 10–25% of rotor mass. Ensure the platform is flat and all spring mounting points are at equal height.

Yes, but rubber mounts have higher damping (reducing measurement precision), and stiffness varies with temperature and load history. Coil springs are preferred for their consistent, well-defined stiffness and low damping. Dynamic rubber stiffness is typically 1.3–2× higher than static stiffness.

Šiame puslapyje aprašytas procedūras sukūrė ir lauko sąlygomis išbandė Vibromera komanda, naudodama Balanset-1A – nešiojamą dviejų kanalų balansavimo įrenginį ir vibracijų analizatorių rotoriams balansuoti vietoje.