Шта је пробни тег код балансирања ротора?

Пробни тег (такође се назива и тестни тег или калибрациони тег) је позната маса привремено причвршћена за ротор на познатом радијусу током балансирања у једној равни. Мерењем промене вибрација изазване пробним тегом, инструмент за балансирање израчунава исправну трајну корекциону масу и угао. Пробни тег се уклања након мерења.

Како да одаберем праву величину пробног тега?

Идеални пробни тег треба да произведе мерљиву промену вибрација без преоптерећења ротора или лежајева. Уобичајена инжењерска смерница је да се користи 5% до 10% дозвољене преостале неуравнотежености (према ISO 21940) подељено са радијусом корекције. Премали пробни тег можда неће дати поуздано очитавање; превелики може изазвати прекомерне вибрације или безбедносне опасности.

Шта се дешава ако је пробни тег превелик?

Прекомерно тешка пробна тежина може изазвати опасно високе вибрације током пробног рада, потенцијално оштећујући лежајеве, заптивке или сам ротор. Такође може прећи линеарни опсег сензора вибрација, што доводи до нетачних резултата балансирања. Увек почните са израчунатим минимумом (5% од U_per / r) и повећавајте га само ако је промена вибрација недовољна.

Где треба да поставим пробни тег на ротор?

Поставите пробни тег на раван корекције — аксијалну локацију где ће се додати стални балансни тегови. За радијални положај, причврстите га на максималном расположивом радијусу како бисте минимизирали потребну масу. Уобичајене методе причвршћивања укључују причвршћивање вијцима на постојеће рупе, коришћење магнетних тегова или лепљење тегова на површину ротора траком. Уверите се да је пробни тег безбедно причвршћен и да се не може одвојити током ротације.

Зашто користити 5–10% дозвољене неравнотеже за пробну тежину?

Асортиман 5–10% је практична инжењерска смерница која уравнотежује два захтева: пробни тег мора бити довољно тежак да произведе јасно мерљиву промену вибрација (однос сигнал-шум), али довољно лаган да се избегну прекомерне вибрације. Коришћење дозвољене неуравнотежености као референце осигурава да је пробни тег одговарајуће скалиран за масу, брзину и степен уравнотежености ротора.

Бесплатан инжењерски алат

Калкулатор пробне тежине за балансирање ротора

Израчунајте препоручену масу пробног тега за балансирање ротора у једној равни. Узима у обзир масу ротора, брзину, радијус корекције, крутост носача и јачину вибрација.

Вибромерска метода Крутост подршке Ниво вибрација

Маса ротора (Mr) (кг)

Брзина ротора (N) (обртаја у минути)

Радијус инсталације (Rt) (мм)

Крутост подршке (Ksupp) (0,5–5,0)

Ниво вибрација (мм/с RMS)

Брзе предефинисане поставке

Results

Препоручена тежина за пробну употребу (мт)

—

Маса ротора (Mr)

—

Пробни радијус (Rt)

—

Крутост подршке (Ksupp)

—

Коефицијент вибрација (Kvib)

—

Полупречник у цм (Rt)

—

Фактор брзине (N/100)²

—

Формула за пробну тежину

Маса пробног тега се израчунава помоћу практичне инжењерске формуле која узима у обзир услове ослонца и јачину вибрација:

Планина — маса пробне тежине (г)
Господин — маса ротора (г) — унети у кг, интерно претворити у граме
Ксуп — коефицијент крутости носача (0,5–5,0)
Квиб — коефицијент нивоа вибрација (0,5–3,0) — изведен из измерених вибрација у mm/s
Дес. — радијус постављања пробне тежине (цм) — унесите у мм, интерно конвертовано у цм
Н — брзина ротора (о/мин)

Коефицијент крутости носача (Ksupp)

Овај коефицијент објашњава како носачка структура машине утиче на вибрациони одзив на неуравнотеженост:

Ксуп	Тип подршке	Description
5.0	Веома круто	Масивни бетонски блок, крута челична конструкција. Вибрације се једва мењају са неравнотежом — потребно тежи пробна тежина (висок Ksupp).
4.0	Круто	Бетонски темељ, круто постоље. Типично за велике пумпе и компресоре.
2,0–3,0	Средњи	Стандардна индустријска монтажа, основна плоча на бетону. Најчешћа ситуација за вентилаторе, моторе и опште машине.
1.0	Флексибилан	Опружни носачи, гумени изолатори. Машина слободно вибрира — упаљач довољна пробна тежина (низак Ksupp).
0.5	Веома флексибилан	Суспендовани носач, меки изолатори, балансирајући стезаљ/колева. Максималан одзив на вибрације — најмања пробна тежина.

Правило: Крути носачи (Ksupp = 4–5) “апсорбују” вибрације, тако да вам је потребан већи пробни тег да бисте постигли мерљиву промену. Флексибилни носачи (Ksupp = 0,5–1) појачавају одзив, тако да је лакши пробни тег довољан.

Коефицијент нивоа вибрација (Kvib)

Овај коефицијент одражава тренутну јачину вибрација машине пре балансирања:

Квиб	Ниво вибрација	Стање
1	Ниско (< 2 мм/с)	Машина ради глатко. Само фино подешавање. Лаганији пробни тег — у супротном може надјачати постојећи сигнал неравнотеже.
2	Умерено (2–4,5 мм/с)	Приметна вибрација. Стандардни посао балансирања.
3	Повишено (4,5–7,1 mm/s)	Проблем са отклањањем неравнотеже. Типичан сценарио балансирања поља. Подразумевани избор.
5	Висока (7,1–11 мм/с)	Значајан дисбаланс. Потребно је хитно балансирање. Већи пробни тег је у реду — вибрације су већ високе.
8	Веома високо (> 11 мм/с)	Опасан ниво. Велика неравнотежа. Прихватљива је већа пробна тежина како би се осигурала мерљива промена вектора.

Зашто ова формула функционише

Формула Mt = Mr × Ksupp × Kvib / (Rt × (N/100)²) обухвата кључне физичке принципе:

Тежи ротори потребни су већи пробни тегови (линеарни са г.)
Веће брзине генерише већу центрифугалну силу по граму, тако да је потребна мања пробна тежина (инверзни квадрат N)
Већи радијус значи већи момент по граму, па је потребна мања тежина (инверзно од Rt)
Чвршћи носачи потребна је већа тежина да би се произвела детектабилна промена вибрација (већи Ksupp = 4–5)
Флексибилни носачи појачати одговор, тако да је потребна мања тежина (нижи Ksupp = 0,5–1)
Веће постојеће вибрације значи већи постојећи дебаланс — пропорционално већа пробна тежина (већи Kvib)

Практични пример

Пример — Центрифугални вентилатор

Дато: Mr = 111 kg = 111.000 g, N = 1111 обртаја у минути, Rt = 111 mm = 11,1 cm, Ksupp = 1,0, Вибрација = 11 mm/s → Kvib = 1,5

Корак 1: Фактор брзине: (N/100)² = (1111/100)² = 11,11² = 123,43

Корак 2: Именилац: Rt(cm) × (N/100)² = 11,1 × 123,43 = 1.370,1

Корак 3: Бројилац: Mr(g) × Ksupp × Kvib = 111.000 × 1,0 × 1,5 = 166.500

Корак 4: Мт = 166.500 / 1.370,1 = 121,5 г

Резултат: Користите приближно 122 г пробна тежина на радијусу од 111 мм.

⚠️ Безбедносна напомена: Претерано тежак пробни тег може изазвати опасно високе вибрације. Ако вам се израчуната тежина чини превеликом, почните са половином и постепено је повећавајте. Увек се уверите да је пробни тег безбедно причвршћен и да се не може одвојити током ротације.

Поређење са методом ISO 21940

Класични ISO приступ користи степен балансирања G за израчунавање дозвољене неравнотеже, а затим узима 5–10% као пробну тежину. Ова Вибромерна формула је практична пречица на терену која даје сличне резултате, а директно узима у обзир услове из стварног света (крутост носача и тренутни ниво вибрација) које ISO метода претпоставља да су идеалне.