Gratis ingeniørverktøy
Kalkulator for papirmaskinens rullbalanse
Beregn driftsturtall fra overflatehastighet, tillatt restubalanse i henhold til ISO 21940, sentrifugalkraft fra ubalanse og korreksjonsmasse for papirmaskinruller.
Resultater
RPM fra overflatehastighet
Papirmaskinhastigheter er spesifisert som baneoverflatehastighet i m/min. Rullens turtall avhenger av rullediameteren.
Typiske balansegrader for papirmaskinruller
| Rulltype | Anbefalt karakter | Merknader |
|---|---|---|
| Kalenderruller | G1.0–G2.5 | Høyeste presisjon kreves |
| Pressruller (hele/ventilerte) | G2.5 | Standard for de fleste presseseksjoner |
| Sugevalser | G2.5–G6.3 | Skallperforeringer kompliserer balansering |
| Tørketrommelsylindere | G2.5–G6.3 | Kondensatforskyvning endrer balansen |
| Tråd-/stoffføringsruller | G2.5 | Liten diameter, moderat hastighet |
| Filtruller | G6.3 - G16 | Lav hastighet, mindre kritisk |
| Snelle spole | G2.5 | Høy hastighet påvirker viklingskvaliteten |
Merknad fra papirindustrien: Valser som opererer over 1000 m/min drar nytte av G2.5 eller bedre. Tørkesylindere med kondensathåndtering (sifoner, turbulensstenger) kan vise tydelige ubalanseendringer under drift på grunn av kondensatfordeling.
Sentrifugalkraft fra ubalanse
Sentrifugalkraften som genereres av ubalanse ved toleransegrensen er:
Der U_per er i g·mm og ω i rad/s. Denne kraften roterer med akselhastighet og overføres til lagrene og støttestrukturen.
Korreksjonsmasseberegning
Korreksjonsmassen som skal legges til eller fjernes ved en gitt radius:
Der r er korreksjonsradiusen i mm (vanligvis ved valsens ytterdiameter eller på et spesifikt korreksjonsplan).
Spesielle hensyn til papirruller
- Sugevalser: Perforeringer i skallet skaper periodiske massevariasjoner. Balansen bør kontrolleres etter ny boring eller utskifting av skallet.
- Dekkede ruller (gummi/polyuretan): Variasjoner i tykkelsen på belegget påvirker balansen. Balanser på nytt etter ny belegging.
- Tørketrommelsylindere: Omfordeling av kondensat under oppstart forårsaker forbigående ubalanse. La det stabiliseres før måling.
- Variable kroneruller: Endringer i hydraulisk kronetrykk kan påvirke balansetilstanden.
- Termisk krone: Ujevn oppvarming kan forårsake midlertidig bøying – sjekk at termisk stabil tilstand er oppnådd før balansering.
Vibrasjonsgrenser for papirmaskinruller
Papirmaskiner krever svært lave vibrasjonsnivåer for å oppnå god papirkvalitet. Typiske hastighetsgrenser for lagerhuset:
- Kalanderruller: < 1,0 mm/s RMS (påvirker papiroverflatekvaliteten)
- Pressruller: < 2,0 mm/s RMS
- Tørketrommelsylindere: < 2,5 mm/s RMS
- Tråd-/filtstyreruller: < 2,0 mm/s RMS
- Snelle spole: < 1,5 mm/s RMS (påvirker viklingskvaliteten)
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.
Prosedyrene som er beskrevet på denne siden, ble utviklet og testet i felt av Vibromera-teamet med Balanset-1A, en bærbar tokanals balanserer og vibrasjonsanalysator for balansering av rotorer på stedet.
Profesjonelle feltbalanseringsinstrumenter og programvare. Brukes i over 50 land.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko er vibrasjonsanalyseingeniør samt grunnlegger og daglig leder i Vibromera. I mer enn 15 år har han balansert roterende utstyr ute i felt i stedet for på en prøvebenk: mulchmaskiner, industrivifter, knusere, sentrifuger, aksler og spindler. Det er ut av dette arbeidet Balanset-instrumentene har vokst — de ble utformet som et verktøy en fagperson kan ta med til maskinen og bruke alene på stedet, ikke som laboratorieutstyr. Vibromera ble grunnlagt i 2017 og har siden 2023 hatt base i Porto i Portugal. Utvikling, montering og støtte for Balanset-serien skjer her. Flaggskipet er Balanset-1A, en bærbar analysator for balansering i ett og to plan og for vibrasjonsdiagnostikk. Nikolai deltar personlig i kundestøtten, i arbeidet med vanskelige balanseringssaker og i utviklingen av programvaren. Han jobber med kunder over hele verden, på alle språk.
