Kas yra bandomasis svoris rotoriaus balansavime?

Bandomasis svarelis (dar vadinamas bandymo arba kalibravimo svareliu) yra žinoma masė, laikinai pritvirtinta prie rotoriaus žinomu spinduliu balansuojant vienoje plokštumoje. Matuodamas bandomojo svarelio sukeltą vibracijos pokytį, balansavimo prietaisas apskaičiuoja teisingą nuolatinę koregavimo masę ir kampą. Bandomasis svarelis nuimamas po matavimo.

Kaip išsirinkti tinkamą bandomojo svorio dydį?

Idealus bandomasis svoris turėtų sukelti išmatuojamą vibracijos pokytį neperkraunant rotoriaus ar guolių. Įprasta inžinerinė gairė yra naudoti 5%–10% leistiną liekamąjį disbalansą (pagal ISO 21940), padalytą iš korekcijos spindulio. Per mažas bandomasis svoris gali negauti patikimo rodmens; per didelis gali sukelti per didelę vibraciją arba pavojų saugai.

Kas nutinka, jei bandomasis svoris yra per didelis?

Per didelis bandomasis svoris bandomojo paleidimo metu gali sukelti pavojingai didelę vibraciją, galinčią pažeisti guolius, sandariklius ar patį rotorių. Jis taip pat gali viršyti vibracijos jutiklių tiesinį diapazoną, todėl balansavimo rezultatai bus netikslūs. Visada pradėkite nuo apskaičiuoto minimumo (5% iš U_per / r) ir didinkite tik tuo atveju, jei vibracijos pokytis yra nepakankamas.

Kur ant rotoriaus turėčiau uždėti bandomąjį svorį?

Bandomąjį svarelį padėkite korekcinėje plokštumoje – ašinėje vietoje, kur bus pritvirtinti nuolatiniai balansiniai svareliai. Radialinėje padėtyje pritvirtinkite jį maksimaliu įmanomu spinduliu, kad sumažintumėte reikiamą masę. Įprasti tvirtinimo būdai yra varžtais pritvirtinimas prie esamų skylių, magnetinių svarelių naudojimas arba svarelių priklijavimas prie rotoriaus paviršiaus. Įsitikinkite, kad bandomasis svarelis yra tvirtai pritvirtintas ir negali atsikabinti sukimosi metu.

Kodėl bandomajam svareliui leistinas disbalansas yra 5–10%?

5–10% serija yra praktinė inžinerinė gairė, subalansuojanti du reikalavimus: bandomasis svoris turi būti pakankamai sunkus, kad sukeltų aiškiai išmatuojamą vibracijos pokytį (signalo ir triukšmo santykį), bet pakankamai lengvas, kad būtų išvengta per didelės vibracijos. Leistinas disbalansas naudojamas kaip atskaitos taškas, todėl bandomasis svoris yra tinkamai parinktas pagal rotoriaus masę, greitį ir balanso laipsnį.

Nemokamas inžinerijos įrankis

Bandomojo svorio skaičiuoklė rotoriaus balansavimui

Apskaičiuokite rekomenduojamą bandomojo svarelio masę vienos plokštumos rotoriaus balansavimui. Atsižvelkite į rotoriaus masę, greitį, korekcijos spindulį, atramos standumą ir vibracijos stiprumą.

Vibromeros metodas Atramos standumas Vibracijos lygis

Rotoriaus masė (Mr) (kg)

Rotoriaus greitis (N) (RPM)

Montavimo spindulys (Rt) (mm)

Atramos standumas (Ksupp) (0,5–5,0)

Vibracijos lygis (mm/s RMS)

Greitieji išankstiniai nustatymai

Rezultatai

Rekomenduojamas bandomasis svoris (mt)

—

Rotoriaus masė (Mr)

—

Bandomasis spindulys (Rt)

—

Atramos standumas (Ksupp)

—

Vibracijos koeficientas (Kvib)

—

Spindulys cm (Rt)

—

Greičio koeficientas (N/100)²

—

Bandomojo svorio formulė

Bandomojo svorio masė apskaičiuojama naudojant praktinę inžinerinę formulę, kuri atsižvelgia į atramos sąlygas ir vibracijos stiprumą:

Kalnas — bandomojo svorio masė (g)
Ponas — rotoriaus masė (g) — įveskite kilogramais, viduje perskaičiuota į gramus
Ksupp — atramos standumo koeficientas (0,5–5,0)
Kvib — vibracijos lygio koeficientas (0,5–3,0) — gautas iš išmatuotos vibracijos mm/s
Rt — bandomojo svarelio montavimo spindulys (cm) — įveskite mm, viduje perskaičiuokite į cm
N — rotoriaus greitis (aps./min.)

Atramos standumo koeficientas (Ksupp)

Šis koeficientas parodo, kaip mašinos atraminė konstrukcija veikia vibracijos atsaką į disbalansą:

Ksupp	Palaikymo tipas	Aprašymas
5.0	Labai standus	Masyvus betoninis blokas, standi plieninė konstrukcija. Vibracija beveik nekinta esant disbalansui – būtina sunkesnis bandomasis svoris (didelis Ksupp).
4.0	Standus	Betoninis pamatas, standus postamentas. Tipiškas dideliems siurbliams ir kompresoriams.
2,0–3,0	Vidutinis	Standartinis pramoninis tvirtinimas, pagrindo plokštė ant betono. Dažniausiai pasitaikanti situacija ventiliatoriams, varikliams ir bendrai technikai.
1.0	Lankstus	Spyruokliniai laikikliai, guminiai izoliatoriai. Mašina laisvai vibruoja. žiebtuvėlis Bandomasis svoris pakankamas (mažas Ksupp).
0.5	Labai lankstus	Pakabinamas laikiklis, minkšti izoliatoriai, balansavimo įtaisas/lopšys. Maksimali vibracijos reakcija – lengviausias bandomasis svoris.

Nykščio taisyklė: Standžios atramos (Ksupp = 4–5) “sugeria” vibraciją, todėl norint išmatuojamo pokyčio, reikia didesnio bandomojo svorio. Lanksčios atramos (Ksupp = 0,5–1) sustiprina atsaką, todėl tinka lengvesnis bandomasis svoris.

Vibracijos lygio koeficientas (Kvib)

Šis koeficientas atspindi dabartinį mašinos vibracijos stiprumą prieš balansavimą:

Kvib	Vibracijos lygis	Būklė
1	Žemas (< 2 mm/s)	Mašina veikia sklandžiai. Tik tikslusis reguliavimas. Lengvesnis bandomasis svoris – kitaip gali užgožti esamą disbalanso signalą.
2	Vidutinis (2–4,5 mm/s)	Pastebima vibracija. Standartinis balansavimo darbas.
3	Padidėjęs (4,5–7,1 mm/s)	Aiški disbalanso problema. Tipinis lauko balansavimo scenarijus. Numatytasis pasirinkimas.
5	Didelis (7,1–11 mm/s)	Reikšmingas disbalansas. Reikalingas skubus balansavimas. Didesnis bandomasis svoris tinkamas – vibracija jau didelė.
8	Labai didelis (> 11 mm/s)	Pavojingas lygis. Didelis disbalansas. Didesnis bandomasis svoris priimtinas, kad būtų užtikrintas išmatuojamas vektoriaus pokytis.

Kodėl ši formulė veikia

Formulė Mt = Mr × Ksupp × Kvib / (Rt × (N/100)²) atspindi pagrindinius fizikos dėsnius:

Sunkesni rotoriai reikia sunkesnių bandomųjų svorių (tiesinė reikšmė su Mr)
Didesnis greitis generuoja daugiau išcentrinės jėgos vienam gramui, todėl reikia mažesnio bandomojo svorio (atvirkštinis N kvadratas)
Didesnis spindulys reiškia daugiau momento vienam gramui, todėl reikia mažiau svorio (atvirkštinė Rt)
Standesnės atramos reikia didesnio svorio, kad būtų galima nustatyti apčiuopiamą vibracijos pokytį (didesnis Ksupp = 4–5)
Lanksčios atramos sustiprina atsaką, todėl reikia mažesnio svorio (mažesnis Ksupp = 0,5–1)
Didesnė esama vibracija reiškia didesnį esamą disbalansą – proporcingai didesnį bandomąjį svorį (didesnis Kvib)

Praktinis pavyzdys

Pavyzdys – išcentrinis ventiliatorius

Atsižvelgiant į tai, kad: Mr = 111 kg = 111 000 g, N = 1111 aps./min., Rt = 111 mm = 11,1 cm, Ksupp = 1,0, Vibracija = 11 mm/s → Kvib = 1,5

1 veiksmas: Greičio koeficientas: (N/100)² = (1111/100)² = 11,11² = 123,43

2 veiksmas: Vardiklis: Rt(cm) × (N/100)² = 11,1 × 123,43 = 1 370,1

3 veiksmas: Skaitiklis: Mr(g) × Ksupp × Kvib = 111 000 × 1,0 × 1,5 = 166 500

4 veiksmas: Mt = 166 500 / 1 370,1 = 121,5 g

Rezultatas: Naudokite maždaug 122 g bandomasis svoris 111 mm spinduliu.

⚠️ Saugos pastaba: Per didelis bandomasis svoris gali sukelti pavojingai didelę vibraciją. Jei apskaičiuotas svoris atrodo per didelis, pradėkite nuo pusės ir palaipsniui didinkite. Visada įsitikinkite, kad bandomasis svoris yra tvirtai pritvirtintas ir negali atsikabinti sukimosi metu.

Palyginimas su ISO 21940 metodu

Klasikinis ISO metodas leidžiamą disbalansą apskaičiuoti naudoja G balanso klasę, o tada kaip bandomąjį svorį imamas 5–10%. Ši „Vibromera“ formulė yra praktiškas lauko sutrumpintas būdas, kuris duoda panašius rezultatus, tiesiogiai atsižvelgiant į realias sąlygas (atramos standumą ir dabartinį vibracijos lygį), kurios pagal ISO metodą laikomos idealiomis.