Darmowe narzędzie inżynieryjne
Kalkulator projektu platformy wyważarki
Zaprojektuj platformę wyważającą (miękkie podparcie) do wyważania wirnika w warunkach polowych. Oblicz wymaganą sztywność sprężyny, częstotliwość drgań własnych, ugięcie statyczne i współczynnik przenoszenia.
Wyniki
Częstotliwość własna platformy
Częstotliwość drgań własnych układu masa-sprężyna platformy:
Gdzie mcałkowity = mwirnik + mplatforma oraz kcałkowity jest łączną sztywnością wszystkich sprężyn (N/m).
Wymagana sztywność na sprężynę
Gdzie n jest liczbą sprężyn i fcel = RPM/60 × stosunek (np. ×1/3).
Współczynnik przenoszenia
Nietłumiona podatność przy prędkości roboczej:
Dla dobrych warunków wyważenia T powinno być mniejsze niż 15%. Współczynnik częstotliwości równy 3 daje T ≈ 12,5%.
Ugięcie statyczne
Przykład praktyczny
Biorąc pod uwagę: mwirnik = 80 kg, mplatforma = 15 kg, 1800 obr./min, 4 sprężyny, stosunek 1/3
mcałkowity = 95 kg, fop = 30 Hz, fcel = 10 Hz
kcałkowity = 95 × (2π × 10)² = 375 055 N/m = 375,1 N/mm
kna sprężynę = 375.1 / 4 = 93,8 N/mm
δstatyczny = 95×9,81 / 375 055 × 1000 = 2,49 mm
T = 1/(3²−1) = 12.5%
⚠️ Uwaga: Upewnij się, że wszystkie sprężyny mają równą sztywność, a obciążenie jest wyśrodkowane. Nierównomierne ugięcie powoduje przechył, który zniekształca odczyty drgań podczas wyważania.
Platforma wyważarska (nadkrytyczne stanowisko z podatnymi podporami) to prosta konstrukcja — zazwyczaj stalowa rama lub płyta — posadowiona na sprężynach. Podtrzymuje ona wirnik podczas wyważania, umożliwiając swobodną odpowiedź drganiową przy roboczej prędkości obrotowej. Częstotliwość drgań własnych platformy jest dostrojona znacznie poniżej prędkości roboczej wirnika (zwykle ≤ 1/3).
Częstotliwość drgań własnych musi leżeć znacznie poniżej częstotliwości obrotowej wirnika, aby układ pracował w zakresie nadkrytycznym (wibroizolacji) — powyżej szczytu rezonansowego. Przy stosunku częstotliwości równym 3 współczynnik przenoszenia siły spada do około 12.5%, co oznacza, że układ wiruje swobodnie wokół osi bezwładności, a przyrząd do wyważania może dokładnie zmierzyć niewyważenie.
Typowe układy sprężyn:
- 4 sprężyny — najczęściej stosowany układ, po jednej sprężynie w każdym narożniku
- 2 sprężyny — małe, lekkie wirniki
- 3 sprężyny — platformy trójkątne
- 6–8 sprężyn — duże, ciężkie wirniki
Wszystkie sprężyny muszą mieć jednakową sztywność, a środek ciężkości zespołu musi wypadać symetrycznie pomiędzy nimi.
Najczęściej stosuje się spawaną ramę stalową lub płytę stalową (o grubości 10–20 mm). Dla mniejszych wirników sprawdza się płyta aluminiowa. Masa samej platformy wynosi zazwyczaj 10–25% masy badanego wirnika. Należy zadbać o płaskość płyty oraz jednakową wysokość wszystkich gniazd mocowania sprężyn.
Tak, jednak wibroizolatory gumowe wykazują znacznie większe tłumienie wewnętrzne (co pogarsza dokładność pomiaru fazy i amplitudy), a ich sztywność zależy od temperatury oraz historii obciążenia. Sprężyny śrubowe stalowe są preferowane ze względu na powtarzalną, ściśle określoną charakterystykę liniową i bardzo małe tłumienie. Sztywność dynamiczna gumy jest zazwyczaj 1.3–2× wyższa od jej sztywności statycznej.
Procedury opisane na tej stronie zostały opracowane i przetestowane w warunkach terenowych przez zespół Vibromera przy użyciu urządzenia Balanset-1A, przenośnego dwukanałowego balansera i analizatora drgań do wyważania wirników na miejscu.
Profesjonalne urządzenia i oprogramowanie do wyważania w terenie. Zaprojektuj swoją platformę wyważającą i zweryfikuj wyniki za pomocą naszych przenośnych wyważarek. Używane w ponad 50 krajach.
