Bezmaksas inženiertehniskais rīks
Papīra mašīnas ruļļa bilances kalkulators
Aprēķiniet darba RPM no virsmas ātruma, pieļaujamo atlikušo disbalansu saskaņā ar ISO 21940, centrbēdzes spēku no disbalansa un korekcijas masu papīrmašīnas veltņiem.
Rezultāti
RPM no virsmas ātruma
Papīrmašīnas ātrumu norāda kā papīra loksnes virsmas ātrumu m/min. Ruļļa apgriezienu skaits minūtē ir atkarīgs no ruļļa diametra.
Tipiskas papīra mašīnu ruļļu balansēšanas pakāpes
| Ruļļa tips | Ieteicamā pakāpe | Piezīmes |
|---|---|---|
| Kalendāra ruļļi | G1.0–G2.5 | Nepieciešamā augstākā precizitāte |
| Preses ruļļi (cietie/ar ventilāciju) | G2.5 | Standarts lielākajai daļai preses sekciju |
| Sūkšanas ruļļi | G2,5–G6,3 | Korpusa perforācijas sarežģī balansēšanu |
| Žāvētāja cilindri | G2,5–G6,3 | Kondensāta pārvietošanās maina līdzsvaru |
| Vadu/auduma vadrullīši | G2.5 | Mazs diametrs, mērens ātrums |
| Filca ruļļi | G6.3–G16 | Zems ātrums, mazāk kritisks |
| Tinējspole | G2.5 | Liels ātrums ietekmē tinumu kvalitāti |
Piezīme papīra rūpniecībai: Veltņiem, kas darbojas virs 1000 m/min, ieteicama G2,5 vai augstāka balansēšanas klase. Žāvētāja cilindriem ar kondensāta pārvaldību (sifoni, turbulences stieņi) darbības laikā kondensāta pārdales dēļ var šķietami mainīties nelīdzsvarotība.
Centrbēdzes spēks no nelīdzsvarotības
Centrbēdzes spēks, ko rada disbalanss pielaides robežās, ir:
Kur U_per ir izteikts g·mm un ω ir izteikts rad/s. Šis spēks rotē ar vārpstas ātrumu un tiek pārnests uz gultņiem un atbalsta konstrukciju.
Korekcijas masas aprēķins
Korekcijas masa, kas jāpievieno vai jānoņem noteiktā rādiusā:
Kur r ir korekcijas rādiuss milimetros (parasti pie ruļļa ārējā diametra vai noteiktā korekcijas plaknes vietā).
Īpaši apsvērumi attiecībā uz papīra ruļļiem
- Piesūcekņu ruļļi: Čaulas perforācijas rada periodiskas masas svārstības. Pēc atkārtotas urbšanas vai čaulas nomaiņas jāpārbauda līdzsvars.
- Pārklāti ruļļi (gumija/poliuretāns): Pārklājuma biezuma variācijas ietekmē līdzsvaru. Pēc atkārtotas pārklāšanas veiciet atkārtotu līdzsvaru.
- Žāvētāja cilindri: Kondensāta pārdale iedarbināšanas laikā izraisa pārejošu disbalansu. Pirms mērīšanas ļaujiet stabilizēties.
- Maināma vainaga ruļļi: Hidrauliskās vainaga spiediena izmaiņas var ietekmēt līdzsvara stāvokli.
- Termiskā kronīte: Nevienmērīga sildīšana var izraisīt īslaicīgu izliekšanos — pirms balansēšanas pārbaudiet, vai ir sasniegts termiskais līdzsvara stāvoklis.
Papīra mašīnu ruļļu vibrācijas ierobežojumi
Papīra mašīnām papīra kvalitātes nodrošināšanai ir nepieciešams ļoti zems vibrācijas līmenis. Tipiski gultņu korpusa ātruma ierobežojumi:
- Kalendāra ruļļi: < 1,0 mm/s RMS (ietekmē papīra virsmas kvalitāti)
- Preses ruļļi: < 2,0 mm/s RMS
- Žāvētāja cilindri: < 2,5 mm/s RMS
- Vadotnes veltņi no stieples/filca: < 2,0 mm/s RMS
- Spoles spole: < 1,5 mm/s RMS (ietekmē tinuma kvalitāti)
It depends on the roll position. Calender and press rolls in high-speed machines (>1000 m/min) benefit from G2.5. Dryer cylinders typically use G6.3. Guide and felt rolls use G6.3. The general rule: the closer the roll is to the paper web forming and finishing, the tighter the balance requirement.
Paper machine speeds are universally specified as surface (line) speed in m/min, not as RPM. Different diameter rolls all run at the same surface speed (the machine speed), but at different RPMs. This calculator converts for you.
Steam-heated dryer cylinders contain condensate that redistributes based on speed and siphon operation. At low speeds, condensate pools at the bottom (cascading regime) causing vibration. At higher speeds, it forms a uniform ring (rimming regime). Transition between regimes during ramp-up can cause temporary high vibration. Allow the machine to reach steady state before drawing balance conclusions.
Yes, in-situ (field) balancing is common for paper machine rolls, especially for dryer cylinders that are difficult to remove. Use vibration sensors on the bearing housings and a keyphasor on the shaft. Two-plane balancing is typically needed for long rolls (L/D > 0.5). Correction masses are added at dedicated balance weight locations on the roll heads.
Common causes include: cover wear or damage (rubber/polyurethane), corrosion pitting on the shell, condensate system issues in dryer cylinders, thermal distortion, buildup of paper fiber or coating material, and cracking of the shell or heads. Regular vibration monitoring catches these issues early.
Very critical. Unbalance-induced vibration causes barring (regularly spaced marks) on calender and press rolls, uneven moisture profiles in press and dryer sections, and reel defects (corrugation, starring). Balance quality directly impacts paper surface quality and printability.
Šajā lapā aprakstītās procedūras izstrādāja un lauka apstākļos pārbaudīja Vibromera komanda, izmantojot Balanset-1A — pārnēsājamu divkanālu balansētāju un vibrāciju analizatoru rotoru balansēšanai uz vietas.
Profesionāli lauka balansēšanas instrumenti un programmatūra. Izmanto vairāk nekā 50 valstīs.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko ir vibrāciju analīzes inženieris, kā arī uzņēmuma Vibromera dibinātājs un vadītājs. Vairāk nekā 15 gadus viņš balansē rotējošas iekārtas darba vietā, nevis uz pārbaudes stenda: mulčētājus, rūpnieciskos ventilatorus, drupinātājus, centrifūgas, vārpstas un darbvārpstas. Tieši no šī darba radās Balanset instrumenti — tie tika veidoti kā rīks, ko speciālists var aiznest pie mašīnas un lietot viens pats uz vietas, nevis kā laboratorijas aprīkojums. Vibromera dibināta 2017. gadā, un kopš 2023. gada tā atrodas Portu, Portugālē. Šeit notiek Balanset līnijas izstrāde, montāža un atbalsts. Vadošais instruments ir Balanset-1A — portatīvs analizators balansēšanai vienā un divās plaknēs, kā arī vibrāciju diagnostikai. Nikolai personīgi piedalās klientu atbalstā, sarežģītu balansēšanas gadījumu risināšanā un programmatūras izstrādē. Viņš strādā ar klientiem visā pasaulē, jebkurā valodā.
