Kalkulator projektu platformy równoważącej
Kompletne narzędzie projektowe do wyważarek wirników z mocowaniem sprężynowym
Parametry projektowe platformy
Na podstawie norm ISO 21940, ISO 2041 i zasad projektowania maszyn wyważających
Wyniki projektowania platformy
Wymagania wiosenne
—
—
—
Charakterystyka dynamiczna
—
—
—
—
Prognozy wydajności
—
—
—
Zalecenia projektowe:
Teoria projektowania platform równoważących
Maszyny z łożyskami miękkimi i twardymi
Miękkie łożysko: Częstotliwość własna platformy < 30% minimalnej prędkości wirnika
- Lepsza wrażliwość na brak równowagi
- Szerszy zakres prędkości
- Wymaga mniej masywnego fundamentu
- Bardziej podatny na drgania zewnętrzne
Twarde łożysko: Częstotliwość drgań własnych platformy > 3× maksymalna prędkość wirnika
- Bardziej stabilne pomiary
- Lepsze dla zrównoważenia produkcji
- Mniejsza wrażliwość na zmiany wirnika
- Wymaga bardzo sztywnych podpór
Wybór częstotliwości naturalnej
Dla miękkiego łożyska: fn < 0,3 × (obr./min. / 60)
Dla łożysk twardych: fn > 3 × (RPMmax / 60)
Obliczanie sztywności sprężyny
Rozważania dotyczące wrażliwości
Wrażliwość platformy zależy od:
- Stosunek masy (platforma/wirnik)
- Separacja częstotliwości naturalnych
- Poziom tłumienia
- Umiejscowienie i typ czujnika
Krytyczne kontrole projektu
- Wiosenny przypływ: Częstotliwość drgań własnych sprężyny > 13× częstotliwość platformy
- Ugięcie statyczne: Nie może przekraczać wysokości pełnej sprężyny
- Stabilność boczna: Zapobiegaj trybom kołysania platformy
- Izolacja fundamentów: W razie potrzeby należy rozważyć podwójną izolację
Typowe zastosowania
| Typ wirnika | Zakres prędkości | Typ platformy | Typowy fn |
|---|---|---|---|
| Małe wirniki | 1000-10000 obr./min | Miękkie łożysko | 2-5 Hz |
| Silniki elektryczne | 600-3600 obr./min | Miękkie łożysko | 1-3 Hz |
| Turbiny | 3000-20000 obr./min | Miękkie łożysko | 5-15 Hz |
| Wały korbowe | 300-2000 obr./min | Twarde łożysko | 100+ Hz |
Przykłady użycia i przewodnik po wyborze wartości
Przykład 1: Maszyna do wyważania silników elektrycznych
Scenariusz: Zaprojektowanie platformy wyważającej dla silników elektrycznych o masie do 50 kg, pracujących z prędkością 1500-3000 obr./min.
- Masa wirnika: 50 kg (maksymalna masa silnika)
- Masa platformy: 100 kg (2× masa wirnika dla zapewnienia stabilności)
- Zakres prędkości: 1500-3000 obr./min
- Typ platformy: Miękkie łożysko (lepsza czułość)
- Źródła: 4 sprężyny na rogach
- Tłumienie: Światło (ζ = 0,05)
- Maksymalne ugięcie: 25 mm
- Wynik: fn ≈ 6,25 Hz, sztywność sprężyny ≈ 5,8 kN/m każda
Przykład 2: Duży wirnik turbiny
Scenariusz: Wirnik turbiny szybkoobrotowej, 200 kg, 10000-20000 obr./min
- Masa wirnika: 200 kg
- Masa platformy: 300 kg (1,5× dla ciężkich wirników)
- Zakres prędkości: 10000-20000 obr./min
- Typ platformy: Miękkie łożysko
- Źródła: 6 sprężyn (sześciokątnych dla stabilności)
- Tłumienie: Umiarkowany (ζ = 0,1)
- Maksymalne ugięcie: 15 mm (sztywniejsze dla precyzji)
- Wynik: fn ≈ 41,7 Hz, potrzebne są bardzo sztywne sprężyny
Jak wybierać wartości
Platforma Masowy Wybór
- Lekkie wirniki (< 50 kg): Masa platformy = 2-3× masa wirnika
- Średnie wirniki (50-200 kg): Masa platformy = 1,5-2× masa wirnika
- Ciężkie wirniki (> 200 kg): Masa platformy = 1-1,5× masa wirnika
- Reguła: Cięższa platforma = większa stabilność, ale mniejsza wrażliwość
Wybór typu platformy
- Miękkie łożysko: Wybierz kiedy:
- Potrzebny szeroki zakres prędkości
- Wymagana wysoka czułość
- Zastosowania badawczo-rozwojowe
- Zmienne typy wirników
- Twarde łożysko: Wybierz kiedy:
- Równoważenie produkcji
- Praca z jedną prędkością
- Ciężkie wirniki
- Dostępna minimalna podstawa
Konfiguracja sprężyny
- 3 sprężyny (trójkątne): Minimalna stabilność, tylko lekkie wirniki
- 4 sprężyny (prostokątne): Najczęściej spotykane, dobre na platformy prostokątne
- 6 sprężyn (sześciokątnych): Lepsza stabilność w przypadku dużych/ciężkich wirników
- 8-12 sprężyn: Bardzo duże platformy lub specjalne wymagania
Wymagania dotyczące tłumienia
- Brak tłumienia: Sztywne wirniki, dalekie od rezonansu
- Światło (ζ = 0,05): Standardowy wybór dla większości zastosowań
- Umiarkowany (ζ = 0,1): Podczas przechodzenia przez rezonans
- Ciężki (ζ = 0,2): Elastyczne wirniki lub specjalne wymagania
Maksymalne ugięcie
- 10-15 mm: Wysoka precyzja, małe wirniki
- 20-30 mm: Standardowe aplikacje
- 30-50 mm: Duże/ciężkie wirniki
- Reguła: Nie może przekraczać 80% długości swobodnej sprężyny
📘 Kalkulator platformy równoważącej
Projektuje platformę wyważającą do wyważania wirników w dwóch płaszczyznach. Oblicza częstotliwość drgań własnych platformy, sztywność sprężyny i czułość zgodnie z normą ISO 1940-1.
Miękkie łożysko: fn < 0,3 × fmin | Łożysko twarde: fn > 3 × fmax
💼 Aplikacje
- Wyważanie wentylatora (miękkie): Wirnik 45 kg + platforma 35 kg = 80 kg. Prędkość: 1480 obr./min = 24,7 Hz. Wymagana fn < 0,3×24,7 = 7,4 Hz. Zaprojektowano: fn = 6 Hz. Sprężyny: 4 × 22 kN/m. Czułość: wykrywa niewyważenie 0,5 g·mm/kg.
- Turbosprężarka (twarda): Wirnik 12 kg, 24000 obr./min = 400 Hz. Wymagany fn > 3×400 = 1200 Hz. Bardzo sztywna platforma lub sztywny stojak. Pomiar za pomocą akcelerometru.
- Wirnik pompy (miękki): Wirnik 185 kg, 2980 obr./min. Platforma: 95 kg. fn = 4,2 Hz. Ugięcie: 8 mm. Tłumienie: umiarkowane (ζ = 0,1). Wykrywa 2 g·mm/kg (klasa G2,5).
Typy platform:
Miękkie łożysko: Niski współczynnik fn. Duże ugięcie. Mierzy względne drgania wirnika. Nadaje się do wszystkich prędkości, w tym zmiennych.
Twarde łożysko: Wysoka wartość fn. Sztywna konstrukcja. Pomiar drgań bezwzględnych. Nadaje się do pracy przy stałej prędkości, kompaktowa konstrukcja.
PL 
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
NB 
FA 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 