Nemokamas inžinerinis įrankis
Staklių veleno disbalanso skaičiuoklė
Apskaičiuokite leistiną verpstės ir įrankio laikiklio disbalansą, ekscentricitetą (nm), išcentrinę jėgą ir lygiavertį įrankio nuokrypį pagal ISO 21940.
Rezultatai
Leistinas veleno disbalansas (ISO 21940)
- G — balanso kokybės klasė (mm/s)
- m — veleno + įrankio laikiklio mazgo masė (kg)
- ω = 2π·n/60 — kampinis greitis (rad/s)
Ekscentriškumas (savitasis disbalansas)
Didelės spartos verpstės atveju ekscentricitetas dažnai išreiškiamas nanometrais (1 μm = 1000 nm).
Išcentrinė jėga ir įrankio deformacija
Išcentrinė jėga, atsirandanti dėl disbalanso, veikia veleno guolius ir sukelia įrankio viršūnės deformaciją. Deformacijai įvertinti naudojamas supaprastintas veleno standumo modelis (≈ 20 N/μm, būdingas HSK-63).
Staklių balansavimo klasės
| Klasė | Taikymas | Tipinis greitis |
|---|---|---|
| G0.4 | Ypač tikslus šlifavimas, optinis | > 60 000 aps./min. |
| G1.0 | Šlifavimo staklės, greitaeigis frezavimas | 15 000–40 000 aps./min. |
| G2.5 | Bendrieji apdirbimo centrai, tekinimo staklės | 5 000–24 000 aps./min. |
Praktinis pavyzdys
Atsižvelgiant į tai, kad: Masė = 2 kg, greitis = 24 000 aps./min., klasė = G2,5
ω = 2π × 24000 / 60 = 2513,3 rad/s
Uper = 2,5 × 2 × 1000 / 2513,3 = 1,99 g·mm
eper = 2,5 × 1000 / 2513,3 = 0,995 μm = 995 nm
F = 1,99 / 1e6 × 2513,3² = 12,6 šiaur.
⚠️ Pastaba: Įrankio deformacijos įvertinimui naudojamas supaprastintas standumo modelis. Faktinė deformacija priklauso nuo guolio išankstinio įtempimo, veleno konstrukcijos, įrankio iškyšos ir prispaudimo. Naudokite tai tik kaip apytikslį orientyrą.
G2.5 is the standard for general machining centers up to ~20,000 RPM. For high-speed cutting (HSC) above 20,000 RPM, use G1.0. Ultra-precision grinding and optical machining may require G0.4.
Unbalance creates centrifugal force that deflects the tool tip. This deflection appears as waviness on the workpiece surface. At 24,000 RPM, even 2 g·mm can cause ~0.6 μm of tool tip deflection, degrading surface finish quality.
Yes, for best results the complete assembly (toolholder + collet + tool + retention knob) should be balanced together. Each component contributes unbalance. Pre-balanced toolholders are a good starting point but aren't sufficient alone for high-speed work.
HSK (hollow taper shank) provides dual face-and-taper contact, giving better radial stiffness and balance repeatability than BT (7/24 steep taper). HSK is preferred for high-speed applications because runout is more consistent between tool changes.
Mount vibration sensors near the spindle bearings, run the spindle, and measure the 1× (synchronous) vibration amplitude and phase. A portable balancing instrument like Vibromera Balanset calculates the correction mass and angle from these measurements.
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.
Profesionalūs staklių velenų ir besisukančių mazgų balansavimo prietaisai. Užtikrina atitiktį ISO 21940-11 standartui vietoje.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko yra vibracijos analizės inžinierius bei „Vibromera“ įkūrėjas ir generalinis direktorius. Daugiau nei 15 metų jis balansavo besisukančią įrangą lauko sąlygomis, o ne bandymų stende: mulčiuotuvus, pramoninius ventiliatorius, smulkintuvus, centrifugas, velenus ir špindelius. Būtent iš šio darbo išaugo „Balanset“ prietaisai — jie buvo sukurti kaip įrankis, kurį specialistas gali atsinešti prie mašinos ir naudoti savarankiškai, vietoje, o ne kaip laboratorinę įrangą. „Vibromera“ įkurta 2017 metais, nuo 2023 metų įsikūrusi Porto mieste, Portugalijoje. Čia vyksta visas „Balanset“ linijos kūrimas, surinkimas ir palaikymas. Pagrindinis prietaisas — „Balanset-1A“, nešiojamas analizatorius vienos ir dviejų plokštumų balansavimui bei vibracijos diagnostikai. Nikolai asmeniškai dalyvauja klientų aptarnavime, sudėtingų balansavimo atvejų sprendime ir programinės įrangos kūrime. Jis dirba su klientais visame pasaulyje, bet kuria kalba.
