मुक्त अभियांत्रिकी साधन
रोटर बॅलन्सिंगसाठी ट्रायल वेट कॅल्क्युलेटर
Calculate the recommended trial weight mass for single-plane rotor balancing using an empirical field formula. Accounts for rotor mass, speed, correction radius, support stiffness, and vibration severity — and automatically caps the result so the trial-weight centrifugal force stays below 10% of the rotor weight.
Results
चाचणी वजन सूत्र
The trial weight mass is estimated using an empirical field formula (based on Vibromera balancing experience, not derived from ISO 21940) that accounts for support conditions and vibration severity:
- Mt — चाचणी वजन द्रव्यमान (ग्रा)
- Mr — रोटरचे वस्तुमान (g) — kg मध्ये प्रविष्ट करा, अंतर्गतरित्या ग्रॅममध्ये रूपांतरित केले जाते
- Ksupp — समर्थन कठोरता गुणांक (0.5–5.0)
- Kvib — vibration level coefficient (0.5–3.0) — mm/s मध्ये मोजलेल्या कंपनावरून काढलेले
- Rt — trial weight बसवण्याची त्रिज्या (cm) — mm मध्ये प्रविष्ट करा, अंतर्गतरित्या cm मध्ये रूपांतरित केले जाते
- N — रोटर गती (RPM)
समर्थन कडकपणा गुणांक (Ksupp)
हा coefficient यंत्राची support structure unbalance ला कंपन प्रतिसादावर कसा परिणाम करते हे लक्षात घेतो:
| Ksupp | आधार प्रकार | वर्णन |
|---|---|---|
| 5.0 | अतिशय कठीण | भक्कम काँक्रीट ब्लॉक, कठीण स्टील संरचना. unbalance नुसार कंपन फारच कमी बदलते — गरज आहे अधिक जड चाचणी वजन (उच्च Ksupp). |
| 4.0 | कठोर | काँक्रीट पाया, कठीण pedestal. मोठ्या pumps आणि compressors साठी सामान्य. |
| 2.0–3.0 | मध्यम | मानक औद्योगिक mount, काँक्रीटवर baseplate. fans, motors आणि सामान्य यंत्रसामग्रीसाठी सर्वात सामान्य परिस्थिती. |
| 1.0 | लवचिक | स्प्रिंग माउंट, रबर अलगकर्ता. मशीन मुक्तपणे कंपन करते — अधिक हलके चाचणी वजन पर्याप्त आहे (कमी Ksupp). |
| 0.5 | अतिशय लवचिक | निलंबित माउंट, मृदु अलगकर्ता, संतुलन जिग/क्रॅडल. कंपन प्रतिक्रिया कमाल — सर्वात हलके चाचणी वजन. |
ढोबळ नियम: कठीण supports (Ksupp = 4–5) कंपन “शोषून घेतात”, त्यामुळे मोजता येण्याजोगा बदल घडवण्यासाठी अधिक जड trial weight लागते. लवचिक supports (Ksupp = 0.5–1) प्रतिसाद वाढवतात, त्यामुळे हलके trial weight पुरेसे ठरते.
Vibration Level Coefficient (Kvib)
हा coefficient balancing पूर्वी यंत्राची सध्याची vibration severity दर्शवतो:
| Kvib | Vibration Level | स्थिती |
|---|---|---|
| 0.5 | उत्तम (≤ 1 मिमी/से) | अतिशय सुरळीत चालणे. आधीच कमी असलेला कंपन सिग्नल दबला जाऊ नये म्हणून हलके trial weight वापरा. |
| 0.8 | उत्तम (1–2 मिमी/से) | मसृण चालकता. केवळ सूक्ष्म समायोजन. हलके चाचणी वजन. |
| 1.0 | स्वीकार्य (2–3 मिमी/से) | लक्षणीय परंतु स्वीकार्य कंपन. मानक संतुलन कार्य. |
| 1.2 | स्वीकार्य (3–4.5 मिमी/से) | मध्यम असंतुलन. विशिष्ट क्षेत्र परिस्थिति. |
| 1.5 | उन्नत / उच्च (4.5–11 मिमी/से) | स्पष्ट, लक्षणीय unbalance. सर्वात सामान्य field-balancing प्रकरण — पूर्वनिर्धारित श्रेणी. |
| 2.0 | धोकादायक (११–१८ मिमी/से) | मोठे unbalance, तातडीचे balancing. अधिक जड trial weight चालेल — कंपन आधीच जास्त आहे. |
| 2.5 | धोकादायक (१८–२८ मिमी/से) | तीव्र unbalance. मोजता येण्याजोगा vector बदल सुनिश्चित करण्यासाठी अधिक जड trial weight स्वीकार्य. |
| 3.0 | अत्यंत (> २८ मिमी/से) | अत्यंत कंपन. balancing पूर्वी यंत्राची तपासणी करा; सर्वात जड trial-weight श्रेणी. |
हा सूत्र का कार्य करतो
Mt = Mr × Ksupp × Kvib / (Rt × (N/100)²) हे सूत्र मुख्य भौतिकशास्त्र समाविष्ट करते:
- अधिक जड रोटर्स अधिक जड trial weights लागतात (Mr शी रेषीय)
- जास्त वेग प्रति ग्रॅम अधिक centrifugal force निर्माण करतात, त्यामुळे कमी trial weight लागते (N चा व्यस्त वर्ग)
- मोठा त्रिज्या म्हणजे प्रति ग्रॅम अधिक moment, त्यामुळे कमी weight लागते (Rt चा व्यस्त)
- कठोर आधार मोजता येण्याजोगा कंपन बदल घडवण्यासाठी अधिक weight लागते (अधिक Ksupp = 4–5)
- लचकदार आधार प्रतिसाद वाढवतात, त्यामुळे कमी weight लागते (कमी Ksupp = 0.5–1)
- उच्च विद्यमान कंपन मोठे विद्यमान असंतुलन अर्थ — आनुपातिकरीत्या मोठी चाचणी वजन (उच्च Kvib)
Centrifugal Force Safety Cap
The empirical formula alone can suggest a mass that is unsafe at speed — especially with high Ksupp and Kvib values. That is why the calculator always checks the centrifugal force the trial weight would generate:
- F — centrifugal force of the trial weight (N)
- m — trial weight mass (kg)
- r — installation radius (m)
- ω — angular speed (rad/s), N in RPM
A widely used field-balancing guideline is that this force should not exceed about 10% of the rotor weight (W = Mr × 9.81 N). If the empirical formula suggests a heavier mass, the calculator automatically limits the recommended trial weight to the 10%-of-rotor-weight force level and shows a warning. The centrifugal force of the recommended weight (in newtons and as a percentage of rotor weight) is always displayed in the results.
व्यावहारिक उदाहरण
Given: Mr = 111 kg = 111,000 g, N = 1111 RPM, Rt = 111 mm = 11.1 cm, Ksupp = 1.0, कंपन = 11 mm/s → Kvib = 1.5
पायरी 1: वेग गुणांक: (N/100)² = (1111/100)² = 11.11² = 123.43
पायरी 2: हर: Rt(cm) × (N/100)² = 11.1 × 123.43 = 1,370.1
पायरी 3: छेद्य: Mr(g) × Ksupp × Kvib = 111,000 × 1.0 × 1.5 = 166,500
पायरी 4: Empirical estimate: Mt = 166,500 / 1,370.1 = 121.5 g
Step 5 — force check: ω = 2π × 1111 / 60 ≈ 116.34 rad/s. For 121.5 g at 0.111 m: F = 0.1215 × 0.111 × 116.34² ≈ 182.6 N — that is ≈ 16.8% of the rotor weight (111 × 9.81 ≈ 1,089 N), above the 10% guideline.
Step 6 — safety cap: Mt(max) = 0.10 × 1,089 / (0.111 × 116.34²) ≈ 0.0725 kg = 72.5 g
Result: अंदाजे वापरा 72 g trial weight at 111 mm radius (capped by the 10% force limit; the raw empirical estimate of 121.5 g would create excessive centrifugal force).
⚠️ सुरक्षा सूचना: An excessively heavy trial weight can cause dangerously high vibration. The goal of the trial run is a measurable but safe response — typically a 20–30% change in vibration amplitude or a 20–30° phase shift. Keep the trial-weight centrifugal force below about 10% of the rotor weight (this calculator enforces that limit automatically). If in doubt, start with half the calculated weight and increase gradually. Always ensure the trial weight is securely attached and cannot detach during rotation.
ISO 21940 पद्धतीशी तुलना
The classic ISO approach uses balance grade G to calculate permissible unbalance, then takes 5–10% of it (divided by the correction radius) as trial weight. This Vibromera formula is an empirical field shortcut, not an ISO-derived equation; it gives comparable results while directly accounting for real-world conditions (support stiffness and current vibration level) that the ISO method assumes are ideal. The added centrifugal-force cap keeps its recommendations within safe limits even when the machine is already vibrating heavily.
व्यावसायिक फील्ड बॅलन्सिंग उपकरणे आणि सॉफ्टवेअर. Balanset मालिकेच्या उपकरणांसह जागेवरच ISO 21940-11 अनुपालन साध्य करा. 50+ देशांमध्ये वापरले जाते.
