Kalkulator ravnotežja rotorja drobilnika

Ključne formule

Kjer je G razred uravnoteženosti (mm/s), ω = 2π×n/60 (rad/s), M masa rotorja (kg), e_per dovoljena specifična neuravnoteženost, U_per dovoljena preostala neuravnoteženost in F nastala centrifugalna sila.

Izbira uravnoteženega razreda za drobilnike

Vrsta drobilnika	Tipičen razred	Tipični vrtljaji na minuto
Udarni drobilnik z vodoravno gredjo (HSI)	G16 – G40	500–800
Udarni drobilnik z navpično gredjo (VSI)	G6.3 - G16	1000–2000
Kladivni mlin	G16 – G40	1000–1800
Čeljustni drobilnik (vztrajnik)	G16	200–400
Stožčasti drobilnik	G6.3 - G16	300–600

Toleranca mase na element

Pri zamenjavi kladiv ali udarnih palic nihanje mase posameznih elementov neposredno prispeva k neuravnoteženosti rotorja. Vsak element se nahaja na določenem polmeru od osi vrtenja. Toleranca mase na element mora biti:

Kje r_element je polmer CG elementa in N_elementov je število elementov.

Vpliv na življenjsko dobo ležaja

Sila neuravnoteženosti deluje kot dodatna rotacijska radialna obremenitev ležajev. Osnovna nazivna življenjska doba ležaja (L10) je zelo občutljiva na uporabljeno obremenitev:

• Kroglični ležaji: L10 je sorazmerno s (C/P)³
• Valjčni ležaji: L10 ∝ (C/P)^(10/3)

Že zmerne sile neuravnoteženosti lahko v kombinaciji z že tako visokimi procesnimi obremenitvami v drobilnikih znatno skrajšajo življenjsko dobo ležajev.

Praktični postopek uravnoteženja drobilnikov

• 1. korak: Vsa kladiva/udarne palice stehtajte posebej in zabeležite njihove mase.
• 2. korak: Elemente razvrstite po masi in jih združite v pare s skoraj enako maso (najtežji z naslednjim najtežjim itd.)
• 3. korak: Oba elementa vsakega usklajenega para namestite na diametralno nasprotna (180°) položaja na rotorju, tako da se masi na nasprotnih položajih izničita
• 4. korak: Preverite, ali je skupna razlika v masi med nasprotnima položajema znotraj tolerance na element
• 5. korak: Po namestitvi zaženite drobilnik in izmerite vibracije na obeh ležajih
• 6. korak: Če vibracije presegajo meje, izvedite terensko uravnoteženje v eni ravnini.

Centrifugalna sila in življenjska doba ležaja

Centrifugalna sila zaradi neuravnoteženosti dodaja rotacijsko radialno obremenitev ležajem. Razmerje življenjske dobe ležaja L10 je:

• Kroglični ležaji: L10 = (C/P)³ × 10⁶ / (60 × n)
• Valjčni ležaji: L10 = (C/P)^(10/3) × 10⁶ / (60 × n)

Kjer je C nazivna dinamična obremenitev, P ekvivalentna dinamična obremenitev (vključno s silo neuravnoteženosti) in n število vrtljajev na minuto. Že majhna sila neuravnoteženosti lahko znatno skrajša življenjsko dobo, če se ji doda že tako visoke procesne obremenitve v drobilnikih.

Mejne vrednosti vibracij za drobilnike

Zaradi inherentne udarne narave drobilnikov so mejne vrednosti vibracij višje kot pri strojih z gladkim tekom:

• Dobro: < 10 mm/s hitrost RMS na ohišjih ležajev
• Sprejemljivo: 10–18 mm/s – tipično za delujoče drobilnike
• Opozorilo: 18–28 mm/s – preverite, ali se obrabljajo deli
• Nevarnost: > 28 mm/s – zaustavite in preverite

Temelji in strukturni vidiki

Temelji drobilnikov morajo biti zasnovani tako, da absorbirajo udarne sile. Masa temeljev mora biti 3–5-krat večja od mase drobilnika za ustrezno izolacijo vibracij. Ključna preverjanja:

• Sidrni vijaki: Preverite navor pri vsakem večjem vzdrževalnem dogodku
• Izolacijski nosilci: Preverite gumijaste izolatorje glede obrabe in pravilnega odklona
• Stanje betona: Preverite morebitne razpoke, zlasti okoli žepov sidrnih vijakov
• Celovitost fugirne mase: Preverite, ali ni praznin med osnovno ploščo in temeljem

Vrste drobilnikov in upoštevanje ravnotežja

• Udarni drobilnik z vodoravno gredjo (HSI): Udarne palice so glavni obrabni del. Zamenjajte jih kot komplet in stehtajte posamično. Rotor je običajno uravnotežen na G16.
• Udarni drobilnik z navpično gredjo (VSI): Višje hitrosti zahtevajo strožje uravnoteženje (G6.3–G16). Obrabna miza in obroč nakovala posredno vplivata na uravnoteženost.
• Kladivni mlin: Več kladiv na vrtljivih zatičih. Obrnljiva kladiva je treba vrteti v ujemajočih se parih. G16–G40, odvisno od hitrosti.
• Čeljustni drobilnik: Ravnovesje vztrajnika je ključnega pomena. Ekscentrična neuravnoteženost gredi je lastna zasnovi, vendar mora biti znotraj tolerance.
• Stožčasti drobilnik: Obraba plašča in posode vpliva na ravnovesje. Ravnovesje glave se preverja med večjimi obnovami.