Balansēšanas platformas projektēšanas kalkulators
Pilnīgs projektēšanas rīks atsperu montētām rotoru balansēšanas mašīnām
Platformas dizaina parametri
Balstīts uz ISO 21940, ISO 2041 un balansēšanas mašīnu projektēšanas principiem
Platformas dizaina rezultāti
Pavasara prasības
—
—
—
Dinamiskās īpašības
—
—
—
—
Veiktspējas prognozes
—
—
—
Dizaina ieteikumi:
Balansēšanas platformas projektēšanas teorija
Mīksto un cieto gultņu mašīnas
Mīkstais gultnis: Platformas dabiskā frekvence < 30% no minimālā rotora ātruma
- Labāka jutība pret nelīdzsvarotību
- Plašāka ātruma diapazona iespējas
- Nepieciešams mazāk masīvs pamats
- Jutīgāks pret ārējām vibrācijām
Cietais gultnis: Platformas dabiskā frekvence > 3 × maksimālais rotora ātrums
- Stabilāki mērījumi
- Labāk ražošanas līdzsvarošanai
- Mazāk jutīgs pret rotora izmaiņām
- Nepieciešami ļoti stingri balsti
Dabiskās frekvences izvēle
Mīkstajam gultnim: fn < 0,3 × (apgr./min. / 60)
Cietiem gultņiem: fn > 3 × (RPMmax / 60)
Atsperes stingrības aprēķins
Jūtīguma apsvērumi
Platformas jutība ir atkarīga no:
- Masas attiecība (platforma/rotors)
- Dabiskā frekvenču atdalīšana
- Slāpēšanas līmenis
- Sensora novietojums un tips
Kritiskās dizaina pārbaudes
- Pavasara uzplūds: Atsperes dabiskā frekvence > 13 × platformas frekvence
- Statiskā novirze: Nedrīkst pārsniegt atsperes pilno augstumu
- Sānu stabilitāte: Novērst platformas šūpošanās režīmus
- Pamatu izolācija: Ja nepieciešams, apsveriet dubultu izolāciju
Tipiski pielietojumi
Rotora tips | Ātruma diapazons | Platformas tips | Tipisks fn |
---|---|---|---|
Mazie rotori | 1000–10000 apgr./min | Mīksts gultnis | 2–5 Hz |
Elektromotori | 600–3600 apgr./min | Mīksts gultnis | 1–3 Hz |
Turbīnas | 3000–20000 apgr./min | Mīksts gultnis | 5–15 Hz |
Kloķvārpstas | 300–2000 apgr./min | Cietais gultnis | 100+ Hz |
Lietošanas piemēri un vērtību izvēles ceļvedis
1. piemērs: Elektromotora balansēšanas mašīna
Scenārijs: Izstrādājiet balansēšanas platformu elektromotoriem līdz 50 kg, kas darbojas ar ātrumu 1500–3000 apgr./min.
- Rotora masa: 50 kg (maksimālais motora svars)
- Platformas masa: 100 kg (2 × rotora masa stabilitātei)
- Ātruma diapazons: 1500–3000 apgr./min
- Platformas tips: Mīksts gultnis (labāka jutība)
- Atsperes: 4 atsperes stūros
- Slāpēšana: Gaisma (ζ = 0,05)
- Maksimālā novirze: 25 mm
- Rezultāts: fn ≈ 6,25 Hz, atsperes stingrība ≈ 5,8 kN/m katra
2. piemērs: Liels turbīnas rotors
Scenārijs: Ātrgaitas turbīnas rotors, 200 kg, 10000–20000 apgr./min
- Rotora masa: 200 kg
- Platformas masa: 300 kg (1,5× smagajiem rotoriem)
- Ātruma diapazons: 10000–20000 apgr./min
- Platformas tips: Mīksts gultnis
- Atsperes: 6 atsperes (sešstūrainas stabilitātei)
- Slāpēšana: Vidējs (ζ = 0,1)
- Maksimālā novirze: 15 mm (stingrāks precizitātes labad)
- Rezultāts: fn ≈ 41,7 Hz, nepieciešamas ļoti stingras atsperes
Kā izvēlēties vērtības
Platformas masas izvēle
- Vieglie rotori (< 50 kg): Platformas masa = 2–3 × rotora masa
- Vidēja svara rotori (50–200 kg): Platformas masa = 1,5–2 × rotora masa
- Smagie rotori (> 200 kg): Platformas masa = 1–1,5 × rotora masa
- Noteikums: Smagāka platforma = stabilāka, bet mazāk jutīga
Platformas veida izvēle
- Mīkstais gultnis: Izvēlieties, kad:
- Nepieciešams plašs ātruma diapazons
- Nepieciešama augsta jutība
- Pētniecības/attīstības pieteikumi
- Maināmu rotoru veidi
- Cietais gultnis: Izvēlieties, kad:
- Ražošanas balansēšana
- Viena ātruma darbība
- Smagie rotori
- Pieejams minimāls pamats
Atsperes konfigurācija
- 3 atsperes (trīsstūrveida): Minimāla stabilitāte, tikai vieglie rotori
- 4 atsperes (taisnstūrveida): Visizplatītākais, piemērots taisnstūrveida platformām
- 6 atsperes (sešstūrainas): Labāka stabilitāte lieliem/smagiem rotoriem
- 8–12 atsperes: Ļoti lielas platformas vai īpašas prasības
Slāpēšanas prasības
- Nav slāpēšanas: Stingri rotori, tālu no rezonanses
- Gaisma (ζ = 0,05): Standarta izvēle lielākajai daļai pielietojumu
- Vidējs (ζ = 0,1): Kad notiek rezonanses pāreja
- Smags (ζ = 0,2): Elastīgi rotori vai īpašas prasības
Maksimālā novirze
- 10–15 mm: Augstas precizitātes, mazi rotori
- 20–30 mm: Standarta lietojumprogrammas
- 30–50 mm: Lieli/smagi rotori
- Noteikums: Atsperes brīvais garums nedrīkst pārsniegt 80%
📘 Balansēšanas platformas kalkulators
Izstrādā balansēšanas platformu divu plakņu rotoru balansēšanai. Aprēķina platformas dabisko frekvenci, atsperes stingrību un jutību saskaņā ar ISO 1940-1.
Mīkstais gultnis: fn < 0,3 × fmin | Cietais gultnis: fn > 3 × fmaks.
💼 Lietojumprogrammas
- Ventilatora balansēšana (mīkstā): Rotors 45 kg + platforma 35 kg = 80 kg. Ātrums: 1480 apgr./min = 24,7 Hz. Nepieciešamā fn < 0,3 × 24,7 = 7,4 Hz. Projektēts: fn = 6 Hz. Atsperes: 4 × 22 kN/m. Jutība: nosaka 0,5 g·mm/kg disbalansu.
- Turbokompresors (cietais): Rotors 12 kg, 24000 apgr./min = 400 Hz. Nepieciešamā fn > 3×400 = 1200 Hz. Ļoti stingra platforma vai stingrs statīvs. Mērījumi veikti ar akselerometra palīdzību.
- Sūkņa rotors (mīksts): 185 kg rotors, 2980 apgr./min. Platforma: 95 kg. fn = 4,2 Hz. Novirze: 8 mm. Slāpēšana: mērena (ζ = 0,1). Uztver 2 g·mm/kg (G2,5 klase).
Platformu veidi:
Mīkstais gultnis: Zema fn. Liela novirze. Mēra relatīvo rotora vibrāciju. Piemērots visiem ātrumiem, ieskaitot mainīgus.
Cietais gultnis: Augsta vibrācijas frekvence. Stingra struktūra. Mēra absolūto vibrāciju. Piemērots fiksētam ātrumam, kompakts dizains.