Calculator de proiectare a platformei de echilibrare
Instrument complet de proiectare pentru mașini de echilibrare a rotoarelor montate pe arcuri
Parametrii de proiectare ai platformei
Bazat pe ISO 21940, ISO 2041 și principiile de proiectare a mașinilor de echilibrare
Rezultatele designului platformei
Cerințe de primăvară
—
—
—
Caracteristici dinamice
—
—
—
—
Predicții de performanță
—
—
—
Recomandări de proiectare:
Teoria designului platformei de echilibrare
Mașini cu rulmenți moi vs. duri
Rulment moale: Frecvența naturală a platformei < 30% din turația minimă a rotorului
- Sensibilitate mai bună la dezechilibru
- Capacitate de gamă mai largă de viteze
- Necesită o fundație mai puțin masivă
- Mai susceptibil la vibrații externe
Rulment dur: Frecvența naturală a platformei > 3× viteza maximă a rotorului
- Măsurători mai stabile
- Mai bun pentru echilibrarea producției
- Mai puțin sensibil la schimbările rotorului
- Necesită suporturi foarte rigide
Selecția naturală a frecvenței
Pentru rulmenți moi: fn < 0,3 × (RPMmin / 60)
Pentru rulmenți duri: fn > 3 × (RPMmax / 60)
Calculul rigidității arcului
Considerații privind sensibilitatea
Sensibilitatea platformei depinde de:
- Raportul de masă (platformă/rotor)
- Separarea naturală a frecvențelor
- Nivel de amortizare
- Plasarea și tipul senzorului
Verificări critice de proiectare
- Val de primăvară: Frecvența naturală a arcului > 13× frecvența platformei
- Deformare statică: Nu trebuie să depășească înălțimea solidă a arcului
- Stabilitate laterală: Preveniți modurile de balansare a platformei
- Izolarea fundației: Luați în considerare izolarea dublă, dacă este necesar
Aplicații tipice
| Tipul rotorului | Interval de viteză | Tipul platformei | Fn tipic |
|---|---|---|---|
| Rotoare mici | 1000-10000 RPM | Rulment moale | 2-5 Hz |
| Motoare electrice | 600-3600 RPM | Rulment moale | 1-3 Hz |
| Turbine | 3000-20000 RPM | Rulment moale | 5-15 Hz |
| Arbori cotiți | 300-2000 RPM | Rulment dur | 100+ Hz |
Exemple de utilizare și ghid de selecție a valorilor
Exemplul 1: Mașină de echilibrat motoare electrice
Scenariu: Proiectarea unei platforme de echilibrare pentru motoare electrice de până la 50 kg, funcționând la 1500-3000 RPM
- Masa rotorului: 50 kg (greutate maximă a motorului)
- Masa platformei: 100 kg (2× masa rotorului pentru stabilitate)
- Interval de viteză: 1500-3000 RPM
- Tipul platformei: Rulment moale (sensibilitate mai bună)
- Izvoare: 4 arcuri la colțuri
- Amortizare: Lumină (ζ = 0,05)
- Deformare maximă: 25 mm
- Rezultat: fn ≈ 6,25 Hz, rigiditatea arcului ≈ 5,8 kN/m fiecare
Exemplul 2: Rotor de turbină mare
Scenariu: Rotor de turbină de mare viteză, 200 kg, 10000-20000 RPM
- Masa rotorului: 200 kg
- Masa platformei: 300 kg (1,5× pentru rotoare grele)
- Interval de viteză: 10000-20000 RPM
- Tipul platformei: Rulment moale
- Izvoare: 6 arcuri (hexagonale pentru stabilitate)
- Amortizare: Moderat (ζ = 0,1)
- Deformare maximă: 15 mm (mai rigid pentru precizie)
- Rezultat: fn ≈ 41,7 Hz, sunt necesare arcuri foarte rigide
Cum să alegi valorile
Selecția masei platformei
- Rotoare ușoare (< 50 kg): Masa platformei = 2-3 × masa rotorului
- Rotoare medii (50-200 kg): Masa platformei = 1,5-2 × masa rotorului
- Rotoare grele (> 200 kg): Masa platformei = 1-1,5 × masa rotorului
- Regulă: Platformă mai grea = mai stabilă, dar mai puțin sensibilă
Selectarea tipului de platformă
- Rulment moale: Alege când:
- Este necesară o gamă largă de viteze
- Sensibilitate ridicată necesară
- Aplicații de cercetare/dezvoltare
- Tipuri de rotoare variabile
- Rulment dur: Alege când:
- Echilibrarea producției
- Funcționare cu o singură viteză
- Rotoare grele
- Fundație minimă disponibilă
Configurația arcului
- 3 arcuri (triunghiulare): Stabilitate minimă, doar rotoare ușoare
- 4 arcuri (dreptunghiulare): Cel mai comun, bun pentru platforme dreptunghiulare
- 6 arcuri (hexagonale): Stabilitate mai bună pentru rotoare mari/grele
- 8-12 arcuri: Platforme foarte mari sau cerințe speciale
Cerințe de amortizare
- Fără amortizare: Rotoare rigide, departe de rezonanță
- Lumină (ζ = 0,05): Alegere standard pentru majoritatea aplicațiilor
- Moderat (ζ = 0,1): La trecerea prin rezonanță
- Greu (ζ = 0,2): Rotoare flexibile sau cerințe speciale
Deformare maximă
- 10-15 mm: Rotoare mici, de înaltă precizie
- 20-30 mm: Aplicații standard
- 30-50 mm: Rotoare mari/grele
- Regulă: Nu trebuie să depășească 80% lungime liberă a arcului
📘 Calculator platformă de echilibrare
Proiectează o platformă de echilibrare pentru echilibrarea rotorului pe două planuri. Calculează frecvența naturală a platformei, rigiditatea arcului și sensibilitatea conform ISO 1940-1.
Rulment moale: fn < 0,3 × fmin | Rulment dur: fn > 3 × fmax
💼 Aplicații
- Echilibrarea ventilatorului (ușoară): Rotor 45 kg + platformă 35 kg = 80 kg. Viteză: 1480 RPM = 24,7 Hz. Forța fn necesară < 0,3×24,7 = 7,4 Hz. Proiectat: fn = 6 Hz. Arcuri: 4 × 22 kN/m. Sensibilitate: detectează un dezechilibru de 0,5 g·mm/kg.
- Turbocompresor (dur): Rotor 12 kg, 24000 RPM = 400 Hz. Fn necesar > 3×400 = 1200 Hz. Platformă foarte rigidă sau suport rigid. Măsurare bazată pe accelerometru.
- Rotor pompă (moale): Rotor de 185 kg, 2980 RPM. Platformă: 95 kg. fn = 4,2 Hz. Deformație: 8 mm. Amortizare: moderată (ζ=0,1). Detectează 2 g·mm/kg (clasa G2.5).
Tipuri de platforme:
Rulment moale: Fn redus. Deformare mare. Măsoară vibrațiile relative ale rotorului. Bun pentru toate vitezele, inclusiv cele variabile.
Rulment dur: Viteză mare. Structură rigidă. Măsoară vibrațiile absolute. Potrivit pentru viteză fixă, design compact.
RO 
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 
PL 
PT_BR 
PT 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 