Brezplačno inženirsko orodje
Kalkulator ravnotežja zvitkov papirnega stroja
Izračunajte obratovalne vrtljaje na minuto iz površinske hitrosti, dovoljene preostale neuravnoteženosti v skladu s standardom ISO 21940, centrifugalne sile zaradi neuravnoteženosti in korekcijske mase za zvitke papirnega stroja.
Rezultati
vrtljaji na minuto iz hitrosti površine
Hitrosti papirnega stroja so določene kot hitrost površine papirnega traku v m/min. Število vrtljajev zvitka je odvisno od premera zvitka.
Tipične stopnje ravnotežja za zvitke papirnih strojev
| Vrsta zvitka | Priporočena stopnja | Opombe |
|---|---|---|
| Kalandrni valji | G1,0 – G2,5 | Zahtevana najvišja natančnost |
| Pritisni valji (polni/prezračevalni) | G2.5 | Standardno za večino tiskarskih oddelkov |
| Sesalni valji | G2,5 – G6,3 | Perforacije lupine otežujejo uravnoteženje |
| Sušilni valji | G2,5 – G6,3 | Premik kondenzata spremeni ravnovesje |
| Vodilne role žice/tkanine | G2.5 | Majhen premer, zmerna hitrost |
| Zvitki filca | G6.3 - G16 | Nizka hitrost, manj kritično |
| Tuljava koluta | G2.5 | Visoka hitrost vpliva na kakovost navijanja |
Opomba papirne industrije: Valji, ki delujejo nad 1000 m/min, imajo koristi od razreda G2,5 ali boljšega. Sušilni valji z upravljanjem kondenzata (sifoni, turbulentne palice) lahko med delovanjem kažejo očitne spremembe neuravnoteženosti zaradi prerazporeditve kondenzata.
Centrifugalna sila zaradi neuravnoteženosti
Centrifugalna sila, ki jo povzroči neuravnoteženost na meji tolerance, je:
Kjer je U_per v g·mm in ω v rad/s. Ta sila se vrti s hitrostjo gredi in se prenaša na ležaje in nosilno konstrukcijo.
Izračun korekcijske mase
Korekcijska masa, ki jo je treba dodati ali odstraniti pri danem polmeru:
Kjer je r korekcijski polmer v mm (običajno na zunanjem premeru valja ali na določeni lokaciji korekcijske ravnine).
Posebni premisleki za papirnate zvitke
- Sesalni valji: Perforacije plašča povzročajo periodične spremembe mase. Uravnoteženje je treba preveriti po ponovnem vrtanju ali zamenjavi plašča.
- Prekriti zvitki (guma/poliuretan): Spremembe debeline obloge vplivajo na uravnoteženje. Po ponovni oblogi ponovno uravnotežite.
- Sušilni valji: Prerazporeditev kondenzata med zagonom povzroča prehodno neravnovesje. Pred meritvijo počakajte na stabilizacijo.
- Spremenljivi valji krone: Spremembe hidravličnega tlaka v kroni lahko vplivajo na stanje ravnovesja.
- Termična krona: Neenakomerno segrevanje lahko povzroči začasno upogibanje – pred uravnoteženjem preverite, ali je doseženo toplotno stabilno stanje.
Mejne vrednosti vibracij za zvitke papirnega stroja
Papirni stroji zahtevajo zelo nizke ravni vibracij za kakovost papirja. Tipične omejitve hitrosti ohišja ležaja:
- Kalandrni valji: < 1,0 mm/s RMS (vpliva na kakovost površine papirja)
- Pritiskalni valji: < 2,0 mm/s RMS
- Sušilni valji: < 2,5 mm/s RMS
- Vodilne role iz žice/filca: < 2,0 mm/s RMS
- Tuljava koluta: < 1,5 mm/s RMS (vpliva na kakovost navijanja)
It depends on the roll position. Calender and press rolls in high-speed machines (>1000 m/min) benefit from G2.5. Dryer cylinders typically use G6.3. Guide and felt rolls use G6.3. The general rule: the closer the roll is to the paper web forming and finishing, the tighter the balance requirement.
Paper machine speeds are universally specified as surface (line) speed in m/min, not as RPM. Different diameter rolls all run at the same surface speed (the machine speed), but at different RPMs. This calculator converts for you.
Steam-heated dryer cylinders contain condensate that redistributes based on speed and siphon operation. At low speeds, condensate pools at the bottom (cascading regime) causing vibration. At higher speeds, it forms a uniform ring (rimming regime). Transition between regimes during ramp-up can cause temporary high vibration. Allow the machine to reach steady state before drawing balance conclusions.
Yes, in-situ (field) balancing is common for paper machine rolls, especially for dryer cylinders that are difficult to remove. Use vibration sensors on the bearing housings and a keyphasor on the shaft. Two-plane balancing is typically needed for long rolls (L/D > 0.5). Correction masses are added at dedicated balance weight locations on the roll heads.
Common causes include: cover wear or damage (rubber/polyurethane), corrosion pitting on the shell, condensate system issues in dryer cylinders, thermal distortion, buildup of paper fiber or coating material, and cracking of the shell or heads. Regular vibration monitoring catches these issues early.
Very critical. Unbalance-induced vibration causes barring (regularly spaced marks) on calender and press rolls, uneven moisture profiles in press and dryer sections, and reel defects (corrugation, starring). Balance quality directly impacts paper surface quality and printability.
Postopki, opisani na tej strani, so bili razviti in terensko preizkušeni s strani ekipe Vibromera z uporabo naprave Balanset-1A, prenosnega dvokanalnega uravnoteževalnika in analizatorja vibracij za uravnoteženje rotorjev na mestu uporabe.
Profesionalni instrumenti in programska oprema za uravnoteženje na terenu. Uporabljajo se v več kot 50 državah.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko je inženir vibracijske analize ter ustanovitelj in izvršni direktor podjetja Vibromera. Že več kot 15 let uravnotežuje vrtečo se opremo na terenu, in ne na preizkuševališču: mulčerje, industrijske ventilatorje, drobilnike, centrifuge, gredi in vretena. Prav iz tega dela so nastali instrumenti Balanset — zasnovani so bili kot orodje, ki ga strokovnjak lahko prinese do stroja in ga uporabi sam, na mestu samem, ne pa kot laboratorijska oprema. Vibromera je bila ustanovljena leta 2017, od leta 2023 pa ima sedež v Portu na Portugalskem. Tu potekajo razvoj, sestavljanje in podpora za linijo Balanset. Vodilni instrument je Balanset-1A, prenosni analizator za enoravninsko in dvoravninsko uravnoteženje ter za vibracijsko diagnostiko. Nikolai osebno sodeluje pri podpori strankam, pri reševanju zahtevnih primerov uravnoteženja in pri razvoju programske opreme. S strankami dela po vsem svetu, v katerem koli jeziku.
