Бесплатный инженерный инструмент — № 011
Разложение корректирующей массы
Разделение единой корректирующей массы на две плоскости коррекции с помощью правила рычага. Учитывает разные радиусы плоскостей и смещение центра тяжести.
Результаты
Статическая декомпозиция (правило рычага)
Общий дисбаланс в точке центра тяжести разлагается на две плоскости коррекции с помощью правила обратного рычага:
Тогда выражения для корректирующих грузов будут следующими:
ℹ️ Примечание: При статической декомпозиции обе плоскости получают поправки в под тем же углом в качестве общей коррекции. Это касается только статического дисбаланса. Моментная неуравновешенность требует коррекций с противоположными углами в двух плоскостях. Когда R₁ ≠ R₂, введенная корректирующая масса интерпретируется на опорном радиусе R_ref = (R₁+R₂)/2, и общий дисбаланс U = m × R_ref сохраняется при разделении между плоскостями.
Практический пример
Дано: 20 г при угле 90°, L₁ = L₂ = 150 мм, R₁ = R₂ = 200 мм
U_total = 20 × 200 = 4 000 г·мм при 90°
U₁ = 4 000 × 150 / (150 + 150) = 2 000 г·мм → m₁ = 2 000 / 200 = 10,0 г при 90°
U₂ = 4 000 × 150 / (150 + 150) = 2 000 г·мм → m₂ = 2 000 / 200 = 10,0 г при 90°
⚠️ Примечание: Этот калькулятор рассчитан только на статическую разбивку. Если ротор имеет также дисбаланс по моменту, используйте полную двухплоскостную процедуру балансировки.
Разложение по плоскостям необходимо, когда:
- У вас есть результат одноплоскостной балансировки, но конструкция ротора предусматривает две плоскости коррекции
- Рассчитанный суммарный корректирующий груз нужно физически распределить между двумя плоскостями
- Вы пересчитываете результат одноплоскостного измерения в двухплоскостную коррекцию
Это часто применяется для дискообразных роторов, у которых преобладает статический дисбаланс, но для установки грузов доступны две торцевые плоскости коррекции.
Статический дисбаланс — одиночный вектор дисбаланса, смещающий главную центральную ось инерции параллельно оси вращения. В обеих плоскостях корректирующие грузы устанавливаются под одним и тем же углом.
Моментный дисбаланс — два равных и противоположно направленных вектора дисбаланса, вызывающих перекос главной оси инерции. В плоскостях коррекции грузы устанавливаются в противофазе (под углом 180° друг к другу).
Большинство реальных роторов имеют комбинацию обоих видов (динамический дисбаланс), требующую полноценной двухплоскостной балансировки.
Положение центра тяжести (ЦТ / CG) определяет соотношение плеч рычага:
- ЦТ посередине (L₁ = L₂): распределение 50/50
- ЦТ ближе к Плоскости 1 (L₁ < L₂): Плоскость 1 получает меньшую массу, Плоскость 2 — большую
- ЦТ совпадает с Плоскостью 1 (L₁ = 0): вся коррекция устанавливается в Плоскость 1
Формула: m₁ = m_total × L₂/(L₁+L₂) — плоскость, расположенная дальше от ЦТ, получает большую долю массы (при разложении по правилу моментов вокруг ЦТ следует учитывать знаки плеч).
Измерьте расстояния вдоль оси вала от центра тяжести ротора до каждой плоскости коррекции:
- Определите положение ЦТ по чертежу ротора или найдите его экспериментально на ножевых опорах
- Плоскость коррекции — это осевое сечение, в котором крепятся балансировочные грузы
- L₁ = расстояние от ЦТ до Плоскости 1
- L₂ = расстояние от ЦТ до Плоскости 2
У симметричных роторов ЦТ находится в геометрическом центре.
Рекомендации по выбору:
- Одноплоскостная балансировка: отношение длины к диаметру L/D < 0,5, дискообразные роторы, преобладает статический дисбаланс
- Двухплоскостная балансировка: отношение L/D > 0,5, длинные (широкие) роторы, значительный моментный дисбаланс (пара сил)
- Двухплоскостная балансировка: когда балансировка в одной плоскости не позволяет достичь требуемого класса точности
- Двухплоскостная балансировка: роторы, работающие вблизи или выше критической частоты вращения
В случае сомнений двухплоскостная балансировка всегда обеспечивает более полное устранение дисбаланса.
Процедуры, описанные на этой странице, были разработаны и опробованы в полевых условиях командой Vibromera с использованием Balanset-1A — портативного двухканального балансировочного прибора и анализатора вибрации для балансировки роторов на месте эксплуатации.
Двухплоскостная балансировка с автоматической раскладкой масс. Профессиональные приборы для балансировки в полевых условиях, используемые более чем в 50 странах.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko — инженер по вибрационному анализу, основатель и генеральный директор Vibromera. Более 15 лет он балансирует вращающееся оборудование в полевых условиях, а не на испытательном стенде: мульчеры, промышленные вентиляторы, дробилки, центрифуги, валы и шпиндели. Именно из этой работы выросли приборы Balanset — они задумывались как инструмент, который специалист может принести к машине и применить самостоятельно, прямо на месте, а не как лабораторное оборудование. Vibromera основана в 2017 году, а с 2023 года базируется в Порту, Португалия. Здесь происходят разработка, сборка и поддержка линейки Balanset. Флагманский прибор — Balanset-1A, портативный анализатор для одно- и двухплоскостной балансировки и вибродиагностики. Nikolai лично участвует в поддержке клиентов, в разборе сложных случаев балансировки и в разработке программного обеспечения. Он работает с клиентами по всему миру, на любом языке.
