Rotor balancing-ல் trial weight என்றால் என்ன?

Trial weight (test weight அல்லது calibration weight எனவும் அழைக்கப்படுகிறது) என்பது single-plane balancing-ல் rotor-க்கு ஒரு தெரிந்த radius-ல் தற்காலிகமாக இணைக்கப்பட்ட ஒரு தெரிந்த நிறை. Trial weight-ஆல் ஏற்படும் vibration மாற்றத்தை அளவிடுவதன் மூலம், balancing instrument சரியான நிரந்தர correction நிறை மற்றும் கோணத்தை கணக்கிடுகிறது. Measurement run-க்குப் பிறகு trial weight அகற்றப்படுகிறது.

சரியான trial weight அளவை நான் எவ்வாறு தேர்ந்தெடுப்பது?

சிறந்த trial weight rotor அல்லது bearings-ஐ அதிக load செய்யாமல் அளவிடக்கூடிய vibration மாற்றத்தை உண்டாக்க வேண்டும். ஒரு பொதுவான பொறியியல் வழிகாட்டுதல் permissible residual unbalance (ISO 21940 க்கு ஏற்ப)-ன் 5% முதல் 10% வரையை correction radius-ஆல் வகுத்து பயன்படுத்த வேண்டும் என்பதாகும். மிகச் சிறிய trial weight நம்பகமான அளவீட்டை உண்டாக்காது; மிக பெரியது அதிக vibration அல்லது பாதுகாப்பு ஆபத்தை ஏற்படுத்தலாம்.

Trial weight மிகவும் கனமாக இருந்தால் என்ன ஆகும்?

அதிக கனமான trial weight trial run-ல் ஆபத்தான அளவிலான vibration ஏற்படுத்தி, bearings, seals அல்லது rotor தன்னையே சேதமுறச் செய்யலாம். இது vibration sensors-ன் linear range-ஐ அதிகமாக செல்லலாம், இதன் விளைவாக balancing results பிழையாக இருக்கலாம். எப்போதும் கணக்கிடப்பட்ட குறைந்தபட்சத்தில் (5% U_per / r) தொடங்கி, vibration மாற்றம் போதுமானதாக இல்லாவிட்டால் மட்டுமே அதிகரிக்கவும்.

Rotor-ல் trial weight-ஐ எங்கு வைக்க வேண்டும்?

Trial weight-ஐ correction plane-ல் வைக்கவும் — நிரந்தர balance weights சேர்க்கப்படும் axial இடம். Radial position க்கு, தேவையான நிறையைக் குறைக்க அதிகபட்ச available radius-ல் அதை இணைக்கவும். பொதுவான இணைப்பு முறைகளில் இருக்கும் holes-ல் bolting, magnetic weights பயன்படுத்துதல் அல்லது rotor surface-ல் weights-ஐ taping செய்வதும் அடங்கும். Trial weight பாதுகாப்பாக இணைக்கப்பட்டுள்ளது மற்றும் rotation-ல் அகற்றப்பட முடியாது என்பதை உறுதிசெய்யவும்.

Trial weight க்கு permissible unbalance-ன் 5–10%-ஐ ஏன் பயன்படுத்த வேண்டும்?

5–10% range என்பது இரண்டு தேவைகளை சமநிலைப்படுத்தும் ஒரு நடைமுறை பொறியியல் வழிகாட்டுதலாகும்: trial weight திரண்டுதெளிவாக அளவிடக்கூடிய vibration மாற்றம் (signal-to-noise ratio)-ஐ உண்டாக்க பாரமாக இருக்க வேண்டும், ஆனால் அதிக vibration தவிர்க்க இலகுவாக இருக்க வேண்டும். Permissible unbalance-ஐ reference-ஆக பயன்படுத்துவது trial weight rotor-ன் நிறை, வேகம் மற்றும் balance grade-க்கு பொருத்தமாக அளவிடப்பட்டுள்ளது என்பதை உறுதிசெய்கிறது.

How much centrifugal force can a trial weight safely create?

A common field-balancing guideline is that the centrifugal force of the trial weight, F = m·r·ω² (mass in kg, radius in m, ω = 2πN/60 in rad/s), should not exceed about 10% of the rotor weight (W = Mr·9.81 N). Higher forces risk bearing damage, sensor overload, or the weight detaching. This calculator caps its recommendation at that 10% force level automatically. The goal of the trial run is a measurable but safe response — typically a 20–30% change in vibration amplitude or a 20–30 degree phase shift.

இலவச பொறியாள் கருவி

Rotor Balancing Trial Weight Calculator

Calculate the recommended trial weight mass for single-plane rotor balancing using an empirical field formula. Accounts for rotor mass, speed, correction radius, support stiffness, and vibration severity — and automatically caps the result so the trial-weight centrifugal force stays below 10% of the rotor weight.

Empirical Vibromera Method Support Stiffness Vibration Level 10% Force Cap

சுழலிப் பொருட்கோடு (Mr) (kg)

சுழலி வேகம் (N) (RPM)

நிறுவல் ஆரம் (Rt) (mm)

ஆதார் விறைப்பு (Ksupp) (0.5–5.0)

Vibration Level (mm/s RMS)

Quick presets

Results

பரிந்துரைக்கப்பட்ட சோதனை நிறை (Mt)

—

Trial Weight Centrifugal Force (F)

—

சுழலிப் பொருட்கோடு (Mr)

—

சோதனை ஆரம் (Rt)

—

ஆதார் விறைப்பு (Ksupp)

—

அதிர்வு குணகம் (Kvib)

—

செ.மீ இல் ஆரம் (Rt)

—

Speed Factor (N/100)²

—

சோதனை எடையின் சூத்திரம்

The trial weight mass is estimated using an empirical field formula (based on Vibromera balancing experience, not derived from ISO 21940) that accounts for support conditions and vibration severity:

Mt — சோதனை எடை நிறை (கி)
Mr — சுழலி நிறை (கி) — கிலோவில் உள்ளிடவும், உள்நாளில் கிராமாக மாற்றப்படுகிறது
Ksupp — ஆதாரக் கடினமை குணகம் (0.5–5.0)
Kvib — அதிர்வு நிலை குணகம் (0.5–3.0) — அளவிடப்பட்ட அதிர்வு மிமீ/வி இலிருந்து பெறப்பட்டது
Rt — சோதனை எடை நிறுவல் ஆரம் (செ.மீ) — மிமீ இல் உள்ளிடவும், உள்நாளில் செ.மீ ஆக மாற்றப்படுகிறது
N — சுழலி வேகம் (RPM)

ஆதாரக் கடினமை குணகம் (Ksupp)

இந்தக் குணகம் இயந்திர ஆதாரக் கட்டமைப்பு சமநிலையற்றதன் பதிலாக அதிர்வு பதிலை எவ்வாறு பாதிக்கிறது என்பதை கணக்கில் கொள்ளுகிறது:

Ksupp	Support Type	Description
5.0	Very rigid	பெரிய கான்கிரீட் தொகுதி, கடினமான எஃகு கட்டமைப்பு. சமநிலையற்றதன் மூலம் அதிர்வு வெகு சிறிதளவே மாறுகிறது — தேவைப்படுகிறது heavier சோதனை எடை (உচ்ச Ksupp).
4.0	Rigid	கான்கிரீட் அடிப்படை, கடினமான பாதல். பெரிய பம்புகள் மற்றும் கம்ப்ரசர்களுக்கு பொதுவாக பயன்படுத்தப்படுகிறது.
2.0–3.0	Medium	நிலையான தொழிற்சாலை ஆதாரம், கான்கிரீட்டில் அடிப்பகுதி தட்டு. விசிறிகள், மோட்டார்கள் மற்றும் பொதுவான இயந்திரங்களுக்கு மிகவும் பொதுவான சூழ்நிலை.
1.0	Flexible	நீரூற்று ஆதாரங்கள், ரப்பர் இயல்புரணி. இயந்திரம் சுதந்திரமாக அதிர்வவதாகிறது — lighter சோதனை எடை போதுமானது (குறைந்த Ksupp).
0.5	Very flexible	இடைநிறுத்தப்பட்ட ஆதாரம், மென்மையான இயல்புரணி, சமநிலைப்படுத்தல் திறன்/பாலம். அதிகபட்ச அதிர்வு பதிலாக — மிலிக்கூட்ட சோதனை எடை.

எளிய விதி: திடமான தாங்கிகள் (Ksupp = 4–5) அதிர்வை “உறிஞ்சுகின்றன”, எனவே அளவிடத்தக்க மாற்றத்தை உருவாக்க கனமான சோதனை எடை தேவைப்படுகிறது. நெகிழ்வான தாங்கிகள் (Ksupp = 0.5–1) பதிலை பெருக்குகின்றன, எனவே இலகுவான சோதனை எடை போதுமானது.

அதிர்வு நிலை குணகம் (Kvib)

இந்தக் குணகம் சமநிலைப்படுத்தலுக்கு முன் இயந்திரத்தின் தற்போதைய அதிர்வு தீவிரத்தை பிரதிபலிக்கிறது:

Kvib	Vibration Level	Condition
0.5	நன்றாக (≤ 1 மிமீ/வி)	மிகவும் மென்மையான இயங்கல். குறைந்த அதிர்வன சமிக்ஞை அதिகபடியாக பலவீனமடையாமல் இருக்க இலகுவான சோதனை எடையைப் பயன்படுத்தவும்.
0.8	நன்று (1–2 மிமீ/விநா)	மென்மையான இயங்கல். நுணுக்கமான சரிசெய்தல் மட்டுமே. இலகுவான சோதனை எடை.
1.0	ஏற்றுக்கொள்ளக்கூடியது (2–3 மிமீ/விநா)	கவனிக்கத்தக்க ஆனால் ஏற்றுக்கொள்ளக்கூடிய அதிர்வன. தரமான சமநிலைப்படுத்தல் பணி.
1.2	ஏற்றுக்கொள்ளக்கூடியது (3–4.5 மிமீ/விநா)	மிதமான சமநிலைக் குறைவு. பொதுவான புலக் காட்சி.
1.5	உயர்ந்த / அதிக (4.5–11 மிமீ/விநா)	தெளிவான, குறிப்பிடத்தக்க சமநிலைக் குறைவு. மிகவும் பொதுவான புலசமநிலைப்படுத்தல் நிகழ்வு — முன்னிருப்பு வரம்பு.
2.0	ஆபத்தான (11–18 மிமீ/விநா)	பெரிய சமநிலைக் குறைவு, அவசரமான சமநிலைப்படுத்தல். கனமான சோதனை எடை சரி — அதிர்வன ஏற்கனவே அதிகமாக உள்ளது.
2.5	ஆபத்தான (18–28 மிமீ/விநா)	கடுமையான சமநிலைக் குறைவு. அதிர்வன வெக்டரின் அளவிடக்கூடிய மாற்றத்தை உறுதி செய்ய கனமான சோதனை எடை ஏற்றுக்கொள்ளக்கூடியது.
3.0	தீவிரமான (> 28 மிமீ/விநா)	தீவிரமான அதிர்வன. சமநிலைப்படுத்துவதற்கு முன்பு இயந்திரத்தை ஆய்வு செய்யவும்; கனமான சோதனை-எடை வரிசை.

இந்த சூத்திரம் ஏன் செயல்படுகிறது

Mt = Mr × Ksupp × Kvib / (Rt × (N/100)²) என்ற சூத்திரம் முக்கிய இயற்பியலை உள்ளடக்குகிறது:

Heavier rotors கனமான சோதனை எடைகளாக இருக்க வேண்டும் (திரு-உடன் நேரியல்)
Higher speeds ஒரு கிராமுக்கு அதிக மையவிலக்கு விசை உৎপन்न செய்ய, எனவே குறைவான சோதனை எடை தேவைப்படுகிறது (N-இன் தலைகீழ் சதுரம்)
Larger radius ஒரு கிராமுக்கு அதிக கணம் என்று பொருள், எனவே குறைவான எடை தேவைப்படுகிறது (Rt-இன் தலைகீழ்)
கடினமான ஆதாரங்கள் இரண்டாய் பெரும் அதிர்வு மாற்றத்தை உருவாக்க அதிக எடை தேவைப்படுகிறது (அதிக Ksupp = 4–5)
நমনீய ஆதாரங்கள் பதிலை பெருக்குகிறது, எனவே குறைந்த எடை தேவைப்படுகிறது (குறைந்த Ksupp = 0.5–1)
அதிக நிலையான அதிர்வு பெரிய நிலையான ஏற்றத்தாக்கம் என்பது பொருள் — விகிதாசாரமாக பெரிய சோதனை எடை (அதிக Kvib)

Centrifugal Force Safety Cap

The empirical formula alone can suggest a mass that is unsafe at speed — especially with high Ksupp and Kvib values. That is why the calculator always checks the centrifugal force the trial weight would generate:

F = m × r × ω² , ω = 2πN / 60

F — centrifugal force of the trial weight (N)
m — trial weight mass (kg)
r — installation radius (m)
ω — angular speed (rad/s), N in RPM

A widely used field-balancing guideline is that this force should not exceed about 10% of the rotor weight (W = Mr × 9.81 N). If the empirical formula suggests a heavier mass, the calculator automatically limits the recommended trial weight to the 10%-of-rotor-weight force level and shows a warning. The centrifugal force of the recommended weight (in newtons and as a percentage of rotor weight) is always displayed in the results.

நடைமுறை உதாரணம்

உதாரணம் — மையவிசை மின்விசிறி

Given: Mr = 111 kg = 111,000 g, N = 1111 RPM, Rt = 111 mm = 11.1 cm, Ksupp = 1.0, Vibration = 11 mm/s → Kvib = 1.5

Step 1: Speed factor: (N/100)² = (1111/100)² = 11.11² = 123.43

Step 2: Denominator: Rt(cm) × (N/100)² = 11.1 × 123.43 = 1,370.1

Step 3: Numerator: Mr(g) × Ksupp × Kvib = 111,000 × 1.0 × 1.5 = 166,500

Step 4: Empirical estimate: Mt = 166,500 / 1,370.1 = 121.5 g

Step 5 — force check: ω = 2π × 1111 / 60 ≈ 116.34 rad/s. For 121.5 g at 0.111 m: F = 0.1215 × 0.111 × 116.34² ≈ 182.6 N — that is ≈ 16.8% of the rotor weight (111 × 9.81 ≈ 1,089 N), above the 10% guideline.

Step 6 — safety cap: Mt(max) = 0.10 × 1,089 / (0.111 × 116.34²) ≈ 0.0725 kg = 72.5 g

Result: தோராயமாக பயன்படுத்தவும் 72 g trial weight at 111 mm radius (capped by the 10% force limit; the raw empirical estimate of 121.5 g would create excessive centrifugal force).

⚠️ பாதுகாப்பு குறிப்பு: An excessively heavy trial weight can cause dangerously high vibration. The goal of the trial run is a measurable but safe response — typically a 20–30% change in vibration amplitude or a 20–30° phase shift. Keep the trial-weight centrifugal force below about 10% of the rotor weight (this calculator enforces that limit automatically). If in doubt, start with half the calculated weight and increase gradually. Always ensure the trial weight is securely attached and cannot detach during rotation.

ISO 21940 முறையுடன் ஒப்பீடு

The classic ISO approach uses balance grade G to calculate permissible unbalance, then takes 5–10% of it (divided by the correction radius) as trial weight. This Vibromera formula is an empirical field shortcut, not an ISO-derived equation; it gives comparable results while directly accounting for real-world conditions (support stiffness and current vibration level) that the ISO method assumes are ideal. The added centrifugal-force cap keeps its recommendations within safe limits even when the machine is already vibrating heavily.