Apakah pemberat percubaan dalam pengimbangan rotor?

Pemberat percubaan (juga dipanggil pemberat ujian atau pemberat penentukuran) ialah jisim yang diketahui yang dilekatkan sementara pada rotor pada jejari yang diketahui semasa pengimbangan satah tunggal. Dengan mengukur perubahan getaran yang disebabkan oleh pemberat percubaan, instrumen pengimbangan mengira jisim dan sudut pembetulan kekal yang betul. Pemberat percubaan dikeluarkan selepas pengukuran dijalankan.

Bagaimanakah saya memilih saiz berat percubaan yang betul?

Berat percubaan yang ideal harus menghasilkan perubahan getaran yang boleh diukur tanpa membebankan rotor atau galas secara berlebihan. Garis panduan kejuruteraan yang biasa adalah menggunakan 5% hingga 10% bagi ketidakseimbangan baki yang dibenarkan (mengikut ISO 21940) dibahagikan dengan jejari pembetulan. Berat percubaan yang terlalu kecil mungkin tidak menghasilkan bacaan yang boleh dipercayai; terlalu besar boleh menyebabkan getaran atau bahaya keselamatan yang berlebihan.

Apa yang berlaku jika pemberat percubaan terlalu berat?

Berat percubaan yang terlalu berat boleh menyebabkan getaran yang sangat tinggi semasa percubaan, yang berpotensi merosakkan galas, pengedap atau rotor itu sendiri. Ia juga mungkin melebihi julat linear sensor getaran, yang membawa kepada keputusan pengimbangan yang tidak tepat. Sentiasa mulakan dengan minimum yang dikira (5% daripada U_per / r) dan tingkatkan hanya jika perubahan getaran tidak mencukupi.

Di manakah saya perlu meletakkan pemberat percubaan pada rotor?

Letakkan pemberat percubaan pada satah pembetulan — lokasi paksi di mana pemberat imbangan kekal akan ditambah. Untuk kedudukan jejari, pasangkannya pada jejari maksimum yang tersedia untuk meminimumkan jisim yang diperlukan. Kaedah pemasangan biasa termasuk memasang bolt pada lubang sedia ada, menggunakan pemberat magnet atau melekatkan pemberat pada permukaan rotor. Pastikan pemberat percubaan dipasang dengan selamat dan tidak boleh ditanggalkan semasa putaran.

Mengapakah menggunakan 5–10% bagi ketidakseimbangan yang dibenarkan untuk pemberat percubaan?

Julat 5–10% ialah garis panduan kejuruteraan praktikal yang mengimbangi dua keperluan: pemberat percubaan mestilah cukup berat untuk menghasilkan perubahan getaran yang boleh diukur dengan jelas (nisbah isyarat-ke-bunyi), tetapi cukup ringan untuk mengelakkan getaran berlebihan. Menggunakan ketidakseimbangan yang dibenarkan sebagai rujukan memastikan pemberat percubaan diskalakan dengan sewajarnya untuk jisim, kelajuan dan gred keseimbangan rotor.

Alat Kejuruteraan Percuma

Kalkulator Berat Percubaan untuk Pengimbangan Rotor

Kira jisim pemberat ujian yang disyorkan untuk pengimbangan rotor satah tunggal. Mengambil kira jisim rotor, kelajuan, jejari pembetulan, kekakuan sokongan dan tahap getaran.

Kaedah Vibromera Kekakuan Sokongan Tahap Getaran

Jisim Rotor (Mr) (kg)

Kelajuan Rotor (N) (RPM)

Jejari Pemasangan (Rt) (mm)

Kekakuan Sokongan (Ksupp) (0.5–5.0)

Tahap Getaran (RMS mm/s)

Pratetap pantas

Keputusan

Pemberat Ujian yang Disyorkan (Mt)

—

Jisim Rotor (Mr)

—

Jejari Percubaan (Rt)

—

Kekakuan Sokongan (Ksupp)

—

Pekali Getaran (Kvib)

—

Jejari dalam cm (Rt)

—

Faktor Kelajuan (N/100)²

—

Formula Pemberat Ujian

Jisim pemberat ujian dikira menggunakan formula kejuruteraan praktikal yang mengambil kira keadaan sokongan dan tahap getaran:

Mt — jisim pemberat ujian (g)
En — jisim rotor (g) — masukkan dalam kg, ditukar kepada gram secara dalaman
Ksupp — pekali kekakuan sokongan (0.5–5.0)
Kvib — pekali aras getaran (0.5–3.0) — diperoleh daripada getaran yang diukur dalam mm/s
Rt — jejari pemasangan pemberat ujian (cm) — masukkan dalam mm, ditukar kepada cm secara dalaman
N — kelajuan pemutar (RPM)

Pekali Kekakuan Sokongan (Ksupp)

Pekali ini menjelaskan bagaimana struktur sokongan mesin mempengaruhi tindak balas getaran terhadap ketidakseimbangan:

Ksupp	Jenis Sokongan	Keterangan
5.0	Sangat tegar	Blok konkrit besar-besaran, struktur keluli yang keras. Getaran hampir tidak berubah dengan ketidakseimbangan — perlu lebih berat pemberat ujian (Ksupp tinggi).
4.0	Tegar	Asas konkrit, alas yang keras. Lazim untuk pam dan pemampat besar.
2.0–3.0	Sederhana	Pemasangan industri standard, plat asas pada konkrit. Situasi paling biasa untuk kipas, motor dan jentera am.
1.0	Fleksibel	Dudukan spring, pengasing getah. Mesin bergetar bebas — lebih ringan pemberat ujian mencukupi (Ksupp rendah).
0.5	Sangat fleksibel	Dudukan gantung, pengasing lembut, jig/buaian pengimbang. Respons getaran maksimum — pemberat ujian paling ringan.

Peraturan praktikal: Sokongan tegar (Ksupp = 4–5) “menyerap” getaran, jadi anda memerlukan pemberat percubaan yang lebih berat untuk menghasilkan perubahan yang boleh diukur. Sokongan fleksibel (Ksupp = 0.5–1) menguatkan tindak balas, jadi pemberat percubaan yang lebih ringan berfungsi.

Pekali Aras Getaran (Kvib)

Pekali ini mencerminkan tahap getaran semasa mesin sebelum pengimbangan:

Kvib	Tahap Getaran	keadaan
1	rendah (< 2 mm/s)	Mesin berjalan lancar. Penalaan halus sahaja. Pemberat ujian yang lebih ringan — jika tidak, mungkin menenggelamkan isyarat ketidakseimbangan sedia ada.
2	Sederhana (2–4.5 mm/s)	Getaran yang ketara. Kerja pengimbangan standard.
3	Tinggi (4.5–7.1 mm/s)	Masalah ketidakseimbangan yang jelas. Senario pengimbangan di tapak yang biasa. Pilihan lalai.
5	Tinggi (7.1–11 mm/s)	Ketidakseimbangan yang ketara. Pengimbangan segera diperlukan. Pemberat ujian yang lebih besar boleh diterima — getaran sudah tinggi.
8	Sangat tinggi (> 11 mm/s)	Tahap berbahaya. Ketidakseimbangan yang besar. Pemberat percubaan yang lebih berat boleh diterima untuk memastikan perubahan vektor yang boleh diukur.

Mengapa Formula Ini Berfungsi

Formula Mt = Mr × Ksupp × Kvib / (Rt × (N/100)²) merangkumi fizik utama:

Rotor yang lebih berat memerlukan pemberat percubaan yang lebih berat (linear dengan Encik)
Kelajuan yang lebih tinggi menghasilkan lebih banyak daya emparan setiap gram, jadi kurang berat percubaan diperlukan (kuasa dua songsang bagi N)
Jejari yang lebih besar bermakna lebih banyak momen setiap gram, jadi kurang berat yang diperlukan (songsangan Rt)
Sokongan yang lebih keras memerlukan lebih banyak berat untuk menghasilkan perubahan getaran yang boleh dikesan (Ksupp lebih tinggi = 4–5)
Sokongan fleksibel menguatkan tindak balas, jadi kurang berat diperlukan (Ksupp lebih rendah = 0.5–1)
Getaran sedia ada yang lebih tinggi bermaksud ketidakseimbangan sedia ada yang lebih besar — berat percubaan yang lebih besar secara berkadaran (Kvib yang lebih tinggi)

Contoh Praktikal

Contoh — Kipas Emparan

Diberi: Mr = 111 kg = 111,000 g, N = 1111 RPM, Rt = 111 mm = 11.1 cm, Ksupp = 1.0, Getaran = 11 mm/s → Kvib = 1.5

Langkah 1: Faktor kelajuan: (N/100)² = (1111/100)² = 11.11² = 123.43

Langkah 2: Penyebut: Rt(cm) × (N/100)² = 11.1 × 123.43 = 1,370.1

Langkah 3: Pengangka: Mr(g) × Ksupp × Kvib = 111,000 × 1.0 × 1.5 = 166,500

Langkah 4: Gunung = 166,500 / 1,370.1 = 121.5 g

Keputusan: Gunakan lebih kurang 122 g pemberat percubaan pada jejari 111 mm.

⚠️ Nota Keselamatan: Pemberat percubaan yang terlalu berat boleh menyebabkan getaran yang sangat tinggi. Jika berat yang dikira kelihatan terlalu besar, mulakan dengan separuh dan tingkatkan secara beransur-ansur. Sentiasa pastikan pemberat percubaan dipasang dengan kukuh dan tidak boleh ditanggalkan semasa putaran.

Perbandingan dengan Kaedah ISO 21940

Pendekatan ISO klasik menggunakan gred imbangan G untuk mengira ketidakseimbangan yang dibenarkan, kemudian mengambil 5–10% sebagai pemberat ujian. Formula Vibromera ini ialah jalan pintas praktikal di tapak yang memberikan hasil yang serupa sambil mengambil kira secara langsung keadaan dunia sebenar (kekakuan sokongan dan tahap getaran semasa) yang diandaikan oleh kaedah ISO sebagai ideal.