Gratis technisch hulpmiddel
Calculator voor het ontwerp van een balanceerplatform
Ontwerp een balanceerplatform (zachte ondersteuning) voor het balanceren van een rotor in het veld. Bereken de benodigde veerconstante, eigenfrequentie, statische doorbuiging en transmissibiliteit.
Resultaten
Natuurlijke frequentie van het platform
De eigenfrequentie van het platformmassa-veersysteem:
Waar mtotaal = mrotor + mplatform en ktotaal is de gecombineerde stijfheid van alle veren (N/m).
Vereiste stijfheid per veer
Waar n is het aantal veren en fdoel = toerental/60 × verhouding (bijv. × 1/3).
Overdraagbaarheid
Ongedempte transmissibiliteit bij bedrijfssnelheid:
Voor goede balansomstandigheden moet T kleiner zijn dan 15%. Een frequentieverhouding van 3 geeft T ≈ 12,5%.
Statische doorbuiging
Praktisch voorbeeld
Gegeven: mrotor = 80 kg, mplatform = 15 kg, 1800 RPM, 4 veren, verhouding 1/3
mtotaal = 95 kg, fop = 30 Hz, fdoel = 10 Hz
ktotaal = 95 × (2π×10)² = 375.055 N/m = 375,1 N/mm
kper veer = 375.1 / 4 = 93,8 N/mm
δstatisch = 95 × 9,81 / 375.055 × 1000 = 2,49 mm
T = 1/(3²−1) = 12.5%
⚠️ Let op: Zorg ervoor dat alle veren een gelijke stijfheid hebben en dat de belasting gecentreerd is. Ongelijke doorbuiging veroorzaakt kanteling, wat de trillingsmetingen tijdens het balanceren verstoort.
Een balanceerplatform (flexibele ondersteuning / zachtgelagerde opstelling) is een eenvoudige constructie — meestal een stalen frame of plaat — gemonteerd op veren. Het ondersteunt een rotor voor het balanceren door een vrije trillingsrespons op het bedrijfstoerental mogelijk te maken. De eigenfrequentie van het platform wordt ruim onder het bedrijfstoerental afgestemd (doorgaans ≤ 1/3).
De eigenfrequentie moet ruim onder het bedrijfstoerental liggen om ervoor te zorgen dat het systeem in het bovenkritische isolatiegebied werkt — voorbij de resonantiepiek. Bij een frequentieverhouding van 3 daalt de doorgeefbaarheid (transmissibiliteit) tot circa 12,5%, wat betekent dat de rotor vrij kan trillen en het balanceerinstrument de onbalans nauwkeurig kan meten.
Gangbare opstellingen:
- 4 veren — meest gebruikelijk, één op elke hoek
- 2 veren — kleine, lichte rotoren
- 3 veren — driehoekige platforms
- 6–8 veren — grote, zware rotoren
Alle veren moeten dezelfde veerstijfheid hebben en de belasting moet boven het midden aangrijpen.
Een gelast stalen frame of een stalen plaat (10–20 mm dik) wordt het meest gebruikt. Aluminium is geschikt voor kleinere rotoren. De massa van het platform bedraagt doorgaans 10–25% van de rotormassa. Zorg ervoor dat het platform vlak is en dat alle veerbevestigingspunten zich op gelijke hoogte bevinden.
Ja, maar rubberen trillingsdempers hebben een hogere materiaaldemping (wat de meetnauwkeurigheid van de fase en amplitude verlaagt), en hun stijfheid varieert met de temperatuur en voorbelasting. Cilindrische schroefveren genieten de voorkeur vanwege hun constante, goed gedefinieerde veerstijfheid en lage demping. De dynamische stijfheid van rubber ligt doorgaans 1,3–2× hoger dan de statische stijfheid.
De procedures die op deze pagina worden beschreven, zijn ontwikkeld en in het veld getest door het Vibromera-team met behulp van de Balanset-1A, een draagbaar tweekanaals balanceerapparaat en trillingsanalysator voor het balanceren van rotoren ter plaatse.
Professionele veldbalanceerinstrumenten en -software. Ontwerp uw eigen balanceerplatform en controleer de resultaten met onze draagbare balanceerapparaten. Gebruikt in meer dan 50 landen.
