Ce este o platformă de echilibrare?

O platformă de echilibrare este o structură simplă, montată pe arcuri, care susține un rotor pentru echilibrarea în câmp, permițând un răspuns liber la vibrații la viteza de funcționare. Frecvența sa naturală este reglată mult sub viteza de funcționare a rotorului.

De ce trebuie ca frecvența naturală a platformei să fie sub viteza de operare?

Frecvența naturală a platformei trebuie să fie mult sub viteza de operare pentru a asigura funcționarea sistemului în regiunea de izolare, peste rezonanță. La un raport de frecvență de 3, transmisibilitatea scade la aproximativ 12,5%.

Cum se alege numărul de arcuri pentru o platformă de echilibrare?

Configurații comune: 4 arcuri pentru platforme dreptunghiulare, 2 pentru rotoare mici, 3 pentru platforme triunghiulare, 6-8 pentru rotoare mari și grele. Toate arcurile trebuie să aibă rigiditate egală.

Ce materiale sunt cele mai bune pentru construirea unei platforme de echilibrare?

Cadrul sau placa de oțel sudată (grosime 10-20 mm) este cea mai comună. Aluminiul este potrivit pentru rotoare mai mici. Masa platformei este de obicei de 10-25% din masa rotorului.

Pot folosi suporturi de cauciuc în loc de arcuri?

Da, dar suporturile de cauciuc au o amortizare mai mare și o rigiditate variabilă. Arcurile elicoidale sunt preferate pentru rigiditatea lor constantă și bine definită și amortizarea redusă.

Instrument de inginerie gratuit

Calculator de proiectare a platformei de echilibrare

Proiectați o platformă de echilibrare (suport elastic) pentru echilibrarea în câmp a rotorului. Calculați rigiditatea arcului necesară, frecvența naturală, deflecția statică și transmisibilitatea.

Proiectare suport elastic Transmisibilitate 2–8 arcuri

Masa rotorului (kg)

Masa platformei (kg) — ~20% din masa rotorului

Viteză de operare (RPM)

Numărul de arcuri

Raportul de frecvență țintă

Presetări rapide

Rezultate

Rigiditate necesară per arc

—

Rigiditate totală (k_total)

—

Frecvența naturală a platformei (f_n)

—

Deformație statică (δ_static)

—

Transmisibilitate

—

Raportul de frecvență (f_op / f_n)

—

Masă totală

—

Frecvența naturală a platformei

Frecvența naturală a sistemului masă-arc platformă:

Unde m_total = m_rotor + m_platformă și k_total este rigiditatea combinată a tuturor arcurilor (N/m).

Rigiditate necesară per arc

Unde n este numărul de arcuri și f_ţintă = RPM/60 × raport (de exemplu ×1/3).

Transmisibilitate

Transmisibilitate neamortizată la viteza de funcționare:

Pentru condiții bune de echilibrare, T ar trebui să fie mai mic de 15%. Un raport de frecvență de 3 dă T ≈ 12,5%.

Deformare statică

Exemplu practic

Exemplu — Rotor de 80 kg la 1800 RPM

Dat: m_rotor = 80 kg, m_platformă = 15 kg, 1800 RPM, 4 arcuri, raport 1/3

m_total = 95 kg, f_op = 30 Hz, f_ţintă = 10 Hz

k_total = 95 × (2π×10)² = 375.055 N/m = 375,1 N/mm

k_{per arc} = 375.1 / 4 = 93,8 N/mm

δ_Statică = 95 × 9,81 / 375.055 × 1000 = 2,49 mm

T = 1/(3²−1) = 12.5%

⚠️ Notă: Asigurați-vă că toate arcurile au rigiditate egală și că sarcina este centrată. Deformarea inegală provoacă înclinarea, ceea ce distorsionează citirile vibrațiilor în timpul echilibrării.