Kalkylator för krossrotorbalans

Viktiga formler

Där G är balanskvalitetsgraden (mm/s), ω = 2π×n/60 (rad/s), M är rotormassan (kg), e_per är den tillåtna specifika obalansen, U_per är den tillåtna kvarvarande obalansen och F är den resulterande centrifugalkraften.

Val av balansgrad för krossar

Krosstyp	Typisk klass	Typiskt varvtal
Slagkross med horisontell axel (HSI)	G16 - G40	500-800
Slagkross med vertikal axel (VSI)	G6,3 - G16	1000-2000
Hammarkvarn	G16 - G40	1000-1800
Käftkross (svänghjul)	G16	200-400
Konkross	G6,3 - G16	300-600

Tolerans för massa per element

Vid byte av hammare eller slagstänger bidrar variationen i enskilda elements massa direkt till rotorns obalans. Varje element sitter på en specifik radie från rotationsaxeln. Toleransen för massa per element bör vara:

Där r_element är elementets CG-radie och N_elements är antalet element.

Påverkan på lagerlivslängd

Obalanskraften fungerar som en extra roterande radiell belastning på lagren. Lagrets nominella livslängd (L10) är mycket känslig för applicerad belastning:

• Kullager: L10 ∝ (C/P)³
• Rullager: L10 ∝ (C/P)^(10/3)

Även måttliga obalanskrafter kan avsevärt minska lagrens livslängd i kombination med de redan höga processbelastningarna i krossar.

Praktisk balanseringsprocedur för krossar

• Steg 1: Väg alla hammare/slagstänger individuellt och registrera massorna
• Steg 2: Sortera elementen efter massa och para ihop dem i par med nästan lika stor massa (tyngst med näst tyngst och så vidare)
• Steg 3: Montera de två elementen i varje matchat par på diametralt motsatta positioner (180°) på rotorn, så att massorna i motsatta lägen tar ut varandra
• Steg 4: Verifiera att den totala massskillnaden mellan motstående positioner ligger inom toleransen per element
• Steg 5: Efter installationen, kör krossen och mät vibrationerna vid båda lagren
• Steg 6: Om vibrationerna överskrider gränserna, utför fältbalansering i ett plan

Centrifugalkraft och lagerlivslängd

Centrifugalkraften från obalansen ökar lagrens roterande radiella belastning. Lagrets livslängdsförhållande L10 är:

• Kullager: L10 = (C/P)³ × 10⁶ / (60 × n)
• Rullager: L10 = (C/P)^(10/3) × 10⁶ / (60 × n)

Där C är det dynamiska bärighetstalet, P är den ekvivalenta dynamiska belastningen (inklusive obalanskraft) och n är varvtalet i varv/min. Även en liten obalanskraft kan avsevärt minska livslängden när den läggs till de redan höga processbelastningarna i krossar.

Vibrationsgränser för krossar

På grund av krossars inneboende slagkaraktär är vibrationsgränserna högre än för maskiner med jämn gång:

• Bra: < 10 mm/s RMS-hastighet på lagerhus
• Godtagbar: 10–18 mm/s — typiskt för krossar i drift
• Varning: 18–28 mm/s — undersök, kontrollera slitdelar
• Fara: > 28 mm/s — stäng av och inspektera

Fundament- och konstruktionsöverväganden

Krossfundament måste vara konstruerade för att absorbera stötkrafter. Fundamentets massa bör vara 3–5 gånger krossens massa för tillräcklig vibrationsisolering. Viktiga kontroller:

• Ankarbultar: Kontrollera åtdragningsmomentet vid varje större underhållstillfälle
• Isoleringsfästen: Inspektera gummiisolatorerna för försämring och korrekt nedböjning
• Betongens skick: Kontrollera sprickor, särskilt runt förankringsbultsfickor
• Gjutbrukets integritet: Kontrollera att det inte finns några hålrum mellan bottenplattan och fundamentet

Krosstyper och balansöverväganden

• Slagkross med horisontell axel (HSI): Slagstängerna är den primära slitdelen. Byt ut dem som en sats och väg dem individuellt. Rotorn är vanligtvis balanserad till G16.
• Vertikalaxlad slagkross (VSI): Högre hastigheter kräver bättre balans (G6.3–G16). Slitbord och städring påverkar balansen indirekt.
• Hammarkvarn: Flera hammare på svängtappar. Vändbara hammare måste roteras i matchande par. G16–G40 beroende på hastighet.
• Käftkross: Svänghjulets balans är avgörande. Obalans i excentrisk axel är en naturlig del av konstruktionen men måste ligga inom toleransgränserna.
• Konkross: Mantel- och skålslitage påverkar balansen. Balansen i huvudaggregatet kontrolleras vid större ombyggnader.