Kalkulator for balanserende plattformdesign
Komplett designverktøy for fjærmonterte rotorbalanseringsmaskiner
Plattformdesignparametere
Basert på ISO 21940, ISO 2041 og designprinsipper for balanseringsmaskiner
Resultater av plattformdesign
Vårkrav
-
-
-
Dynamiske egenskaper
-
-
-
-
Ytelsesspådommer
-
-
-
Designanbefalinger:
Balansering av plattformdesignteori
Myke vs. harde lagermaskiner
Mykt lager: Plattformens naturlige frekvens < 30% av minimum rotorhastighet
- Bedre følsomhet for ubalanse
- Bredere hastighetsområde
- Krever mindre massivt fundament
- Mer utsatt for ytre vibrasjoner
Hardt lager: Plattformens naturlige frekvens > 3× maksimal rotorhastighet
- Mer stabile målinger
- Bedre for produksjonsbalanse
- Mindre følsom for rotorendringer
- Krever svært stiv støtte
Valg av naturlig frekvens
For mykt lager: fn < 0,3 × (omdr./min / 60)
For hardlager: fn > 3 × (RPMmax / 60)
Beregning av fjærstivhet
Følsomhetshensyn
Plattformfølsomhet avhenger av:
- Masseforhold (plattform/rotor)
- Naturlig frekvensseparasjon
- Dempingsnivå
- Sensorplassering og type
Kritiske designkontroller
- Vårbølge: Vårens naturlige frekvens > 13× plattformfrekvens
- Statisk avbøyning: Må ikke overstige fjærens solide høyde
- Lateral stabilitet: Forhindre plattformvippemoduser
- Fundamentisolering: Vurder dobbel isolasjon om nødvendig
Typiske bruksområder
Rotortype | Hastighetsområde | Plattformtype | Typisk fn |
---|---|---|---|
Små rotorer | 1000–10000 o/min | Mykt lager | 2–5 Hz |
Elektriske motorer | 600–3600 o/min | Mykt lager | 1–3 Hz |
Turbiner | 3000–20 000 o/min | Mykt lager | 5–15 Hz |
Veivaksler | 300–2000 o/min | Hardt lager | 100+ Hz |
Brukseksempler og veiledning for verdivalg
Eksempel 1: Balanseringsmaskin for elektrisk motor
Scenario: Design en balanseringsplattform for elektriske motorer opptil 50 kg, som opererer ved 1500–3000 o/min.
- Rotormasse: 50 kg (maksimal motorvekt)
- Plattformvekt: 100 kg (2× rotormasse for stabilitet)
- Hastighetsområde: 1500–3000 o/min
- Plattformtype: Myk peiling (bedre følsomhet)
- Fjærer: 4 fjærer i hjørnene
- Demping: Lys (ζ = 0,05)
- Maks. nedbøyning: 25 mm
- Resultat: fn ≈ 6,25 Hz, fjærstivhet ≈ 5,8 kN/m hver
Eksempel 2: Stor turbinrotor
Scenario: Høyhastighetsturbinrotor, 200 kg, 10000–20000 o/min
- Rotormasse: 200 kg
- Plattformvekt: 300 kg (1,5× for tunge rotorer)
- Hastighetsområde: 10000–20000 o/min
- Plattformtype: Mykt lager
- Fjærer: 6 fjærer (sekskantede for stabilitet)
- Demping: Moderat (ζ = 0,1)
- Maks. nedbøyning: 15 mm (stivere for presisjon)
- Resultat: fn ≈ 41,7 Hz, svært stive fjærer nødvendig
Hvordan velge verdier
Valg av plattformmasse
- Lysrotorer (< 50 kg): Plattformmasse = 2–3 × rotormasse
- Middels rotorer (50–200 kg): Plattformmasse = 1,5–2 × rotormasse
- Tunge rotorer (> 200 kg): Plattformmasse = 1–1,5 × rotormasse
- Regel: Tyngre plattform = mer stabil, men mindre følsom
Valg av plattformtype
- Mykt lager: Velg når:
- Bredt hastighetsområde nødvendig
- Høy følsomhet kreves
- Forsknings-/utviklingsapplikasjoner
- Variable rotortyper
- Hardt lager: Velg når:
- Produksjonsbalansering
- Drift med én hastighet
- Tunge rotorer
- Minimalt med foundation tilgjengelig
Fjærkonfigurasjon
- 3 fjærer (trekantede): Minimum stabilitet, kun lette rotorer
- 4 fjærer (rektangulære): Vanligst, bra for rektangulære plattformer
- 6 fjærer (sekskantede): Bedre stabilitet for store/tunge rotorer
- 8–12 fjærer: Svært store plattformer eller spesielle krav
Krav til demping
- Ingen demping: Stive rotorer, langt fra resonans
- Lys (ζ = 0,05): Standardvalg for de fleste bruksområder
- Moderat (ζ = 0,1): Når man passerer gjennom resonans
- Tung (ζ = 0,2): Fleksible rotorer eller spesielle krav
Maksimal nedbøyning
- 10–15 mm: Høy presisjon, små rotorer
- 20–30 mm: Standardapplikasjoner
- 30–50 mm: Store/tunge rotorer
- Regel: Må ikke overstige 80% av fjærfri lengde
📘 Kalkulator for balanseringsplattform
Designer balanseringsplattform for toplans rotorbalansering. Beregner plattformens egenfrekvens, fjærstivhet og følsomhet i henhold til ISO 1940-1.
Mykt lager: fn < 0,3 × fmin | Hard peiling: fn > 3 × fmaks
💼 Søknader
- Viftebalansering (myk): Rotor 45 kg + plattform 35 kg = 80 kg. Hastighet: 1480 o/min = 24,7 Hz. Nødvendig fn < 0,3 × 24,7 = 7,4 Hz. Konstruksjon: fn = 6 Hz. Fjærer: 4 × 22 kN/m. Følsomhet: registrerer 0,5 g·mm/kg ubalanse.
- Turbolader (hard): Rotor 12 kg, 24000 o/min = 400 Hz. Nødvendig fn > 3×400 = 1200 Hz. Svært stiv plattform eller stivt stativ. Akselerometerbasert måling.
- Pumperotor (myk): 185 kg rotor, 2980 o/min. Plattform: 95 kg. fn = 4,2 Hz. Nedbøyning: 8 mm. Demping: moderat (ζ=0,1). Registrerer 2 g·mm/kg (G2,5-klasse).
Plattformtyper:
Mykt lager: Lav fn. Stor nedbøyning. Måler relativ rotorvibrasjon. Passer for alle hastigheter, inkludert variable.
Hardt lager: Høy f. Stiv struktur. Måler absolutt vibrasjon. Bra for fast hastighet, kompakt design.