Darmowe narzędzie inżynieryjne
Kalkulator bicia promieniowego wału
Oszacuj promieniowe bicie wału (TIR — Total Indicator Reading), które odpowiada limitowi niewyważenia resztkowego wg ISO 21940-11 dla Twojej klasy jakości wyważenia i prędkości, oraz oceń zmierzone bicie pod kątem ryzyka niewyważenia. Uwaga: ISO 21940-11 określa limity niewyważenia — sama geometryczna tolerancja bicia wynika z rysunku wału lub specyfikacji producenta.
Wyniki
Dopuszczalny mimośród
Na podstawie klasy jakości wyważenia G i prędkości roboczej:
- G — klasa jakości wyważenia (mm/s)
- n — prędkość robocza (obr./min)
- ω — prędkość kątowa (rad/s) = 2πn/60
Całkowity odczyt wskaźnika
TIR mierzony czujnikiem zegarowym jest dwukrotnością mimośrodu (od szczytu do szczytu):
Zakres tej kontroli: eper w ISO 21940-11 jest dopuszczalnym niewyważeniem resztkowym niewyważenie (mimośrodowością środka masy), a nie geometryczną tolerancją bicia. TIR = 2 × eper jest zatem screening wartość: jeśli zmierzone bicie czopa ją przekracza, samo przesunięcie środka masy wynikające z bicia może już przekraczać limit wyważenia dla wybranej klasy G. Nie zastępuje to geometrycznej tolerancji bicia na rysunku wału, a wał z niskim TIR nadal może być niewyważony (rozkład masy), podczas gdy zmierzony TIR może obejmować błąd kształtu, wygięcie, osadzenie łożyska lub błąd ustawienia, które nie przekładają się jeden do jednego na niewyważenie.
Równoważne niewyważenie
Przykład praktyczny
Biorąc pod uwagę: Prędkość = 3000 obr./min, Klasa = G6.3, Masa = 45 kg, Średnica = 40 mm
ω = 2π × 3000 / 60 = 314,16 rad/s
eper = 6,3 × 1000 / 314,16 = 20,05 μm
TIR = 2 × 20,05 = 40,1 μm
Uper = 20,05 × 45 = 902,3 g·mm
Tabela odniesienia TIR równoważnego niewyważeniu (wartości przesiewowe)
| Klasa | Prędkość (obr./min) | eper (μm) | Równoważny TIR (μm) |
|---|---|---|---|
| G6.3 | 750 | 80.2 | 160.4 |
| G6.3 | 1500 | 40.1 | 80.2 |
| G6.3 | 3000 | 20.1 | 40.1 |
| G2.5 | 3000 | 7.96 | 15.9 |
| G2.5 | 6000 | 3.98 | 7.96 |
| G1.0 | 6000 | 1.59 | 3.18 |
| G1.0 | 12000 | 0.80 | 1.59 |
Bicie promieniowe (TIR — Total Indicator Reading, całkowite wskazanie czujnika) to całkowita różnica odległości zmierzona między powierzchnią wału a stałym punktem odniesienia podczas jednego pełnego obrotu wału. Określa ono, o ile powierzchnia wału odbiega od idealnej współosiowości. Wartość TIR jest równa podwojonej mimośrodowości.
Ułóż wał na pryzmach lub zamocuj w kłach, ustaw końcówkę czujnika zegarowego prostopadle do powierzchni czopa wału, wyzeruj czujnik, a następnie powoli obróć wał o jeden pełny obrót. Całkowity zakres wychylenia wskazówki (wartość maksymalna minus minimalna) stanowi bicie promieniowe TIR.
Typowe przyczyny obejmują:
- Wygięcie wału wskutek odkształceń cieplnych lub przeciążenia udarowego
- Mimośrodowość wykonawczą (błąd obróbki toczeniem/szlifowaniem)
- Zużycie lub uszkodzenie czopa łożyskowego
- Nieprawidłowe osiowanie sprzęgła
- Błędy montażowe (przekoszenie elementów osadzanych z wciskiem)
Jeżeli środek masy wirnika jest przesunięty o mimośrodowość e, równoważne niewyważenie wynosi U = e × m, gdzie m to masa wirnika. Bicie czopa może powodować przesunięcie środka masy i tym samym wnosić udział do niewyważenia. Jednak nie całe niewyważenie wynika z bicia geometrycznego (istotny jest również rozkład masy), a zmierzona wartość TIR może zawierać błędy kształtu, wygięcie wału, błąd osadzenia w łożyskach lub błąd zamocowania, które nie przekładają się w stosunku jeden do jednego na niewyważenie masowe.
Tolerancję bicia geometrycznego przyjmuje się z rysunku wykonawczego wału lub specyfikacji producenta — norma ISO 21940-11 określa dopuszczalne niewyważenie, a nie tolerancje bicia geometrycznego. Jako orientacyjne wartości przesiewowe (bicie TIR odpowiadające dopuszczalnemu niewyważeniu resztkowemu):
- G6.3 / 3000 RPM: TIR ≈ 40 μm
- G1.0 / 6000 RPM: TIR ≈ 3.2 μm
- G6.3 / 1500 RPM: TIR ≈ 80 μm
Zawsze należy wykonać obliczenia dla konkretnych warunków pracy i zweryfikować tolerancję rysunkową.
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 przyrządy i oprogramowanie do wyważania w terenie. Osiągnij jakość wyważenia zgodną z ISO 21940-11 na miejscu. Używane w ponad 50 krajach.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko jest inżynierem analizy wibracji oraz założycielem i prezesem firmy Vibromera. Od ponad 15 lat wyważa maszyny wirujące w terenie, a nie na stanowisku badawczym: mulczery, wentylatory przemysłowe, kruszarki, wirówki, wały i wrzeciona. To właśnie z tej pracy wyrosły przyrządy Balanset — zaprojektowano je jako narzędzie, które specjalista może zabrać do maszyny i obsłużyć samodzielnie, na miejscu, a nie jako sprzęt laboratoryjny. Vibromera powstała w 2017 roku, a od 2023 roku ma siedzibę w Porto w Portugalii. Tutaj odbywają się prace rozwojowe, montaż i wsparcie linii Balanset. Flagowym przyrządem jest Balanset-1A, przenośny analizator do wyważania w jednej i w dwóch płaszczyznach oraz do diagnostyki wibracji. Nikolai osobiście uczestniczy we wsparciu klientów, w rozwiązywaniu trudnych przypadków wyważania i w rozwoju oprogramowania. Pracuje z klientami na całym świecie, w każdym języku.
