ఉచిత ఇంజనీరింగ్ సాధనం
రోటర్ బ్యాలెన్సింగ్ కోసం ట్రయల్ వెయిట్ కాల్క్యులేటర్
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.
Results
ట్రయల్ వెయిట్ ఫార్ములా
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 — ట్రయల్ వెయిట్ ద్రవ్యరాశి (గ్రా)
- Mr — రోటర్ ద్రవ్యరాశి (g) — kg లో నమోదు చేయండి, అంతర్గతంగా గ్రాములకు మార్చబడుతుంది
- Ksupp — సపోర్ట్ స్టిఫ్నెస్ గుణకం (0.5–5.0)
- Kvib — కంపన స్థాయి గుణకం (0.5–3.0) — mm/s లో కొలిచిన కంపనం నుండి తీసుకోబడుతుంది
- Rt — ట్రయల్ వెయిట్ అమర్చే వ్యాసార్థం (cm) — mm లో నమోదు చేయండి, అంతర్గతంగా cm కు మార్చబడుతుంది
- N — రోటర్ వేగం (RPM)
సపోర్ట్ స్టిఫ్నెస్ గుణకం (Ksupp)
ఈ గుణకం యంత్రం యొక్క మద్దతు నిర్మాణం అసమతుల్యతకు కంపన ప్రతిస్పందనను ఏ విధంగా ప్రభావితం చేస్తుందో వివరిస్తుంది:
| Ksupp | Support Type | Description |
|---|---|---|
| 5.0 | Very rigid | భారీ కాంక్రీట్ బ్లాక్, దృఢమైన స్టీల్ నిర్మాణం. అసమతుల్యతతో కంపనం చాలా తక్కువగా మారుతుంది — అవసరం heavier ట్రయల్ వెయిట్ (అధిక Ksupp). |
| 4.0 | Rigid | కాంక్రీట్ పునాది, దృఢమైన పెడస్టల్. పెద్ద పంపులు మరియు కంప్రెసర్లకు సాధారణం. |
| 2.0–3.0 | Medium | ప్రామాణిక పారిశ్రామిక మౌంట్, కాంక్రీట్ పై బేస్ప్లేట్. ఫ్యాన్లు, మోటార్లు మరియు సాధారణ యంత్రాలకు అత్యంత సాధారణ పరిస్థితి. |
| 1.0 | Flexible | స్ప్రింగ్ మౌంట్లు, రబ్బరు ఐసోలేటర్లు. యంత్రం స్వేచ్ఛగా కంపిస్తుంది — lighter ట్రయల్ వెయిట్ సరిపోతుంది (తక్కువ Ksupp). |
| 0.5 | Very flexible | సస్పెండెడ్ మౌంట్, మృదువైన ఐసోలేటర్లు, బ్యాలెన్సింగ్ జిగ్/క్రేడిల్. గరిష్ట కంపన స్పందన — అత్యంత తేలికైన ట్రయల్ వెయిట్. |
సూత్రప్రాయ నియమం: దృఢమైన మద్దతులు (Ksupp = 4–5) కంపనాన్ని “గ్రహిస్తాయి”, కనుక కొలవగలిగిన మార్పు కలిగించడానికి మీకు భారమైన ట్రయల్ వెయిట్ అవసరం. వశ్యమైన మద్దతులు (Ksupp = 0.5–1) ప్రతిస్పందనను విస్తరిస్తాయి, కనుక తేలికైన ట్రయల్ వెయిట్ సరిపోతుంది.
కంపన స్థాయి గుణకం (Kvib)
ఈ గుణకం బ్యాలెన్సింగ్కు ముందు యంత్రం యొక్క ప్రస్తుత కంపన తీవ్రతను ప్రతిబింబిస్తుంది:
| Kvib | కంపన స్థాయి | Condition |
|---|---|---|
| 0.5 | మంచిది (≤ 1 mm/s) | చాలా నున్నగా నడుస్తోంది. ఇప్పటికే తక్కువగా ఉన్న కంపన సంకేతం అధిగమించబడకుండా తేలికైన ట్రయల్ వెయిట్ వాడండి. |
| 0.8 | మంచిది (1–2 mm/s) | సజావుగా నడుస్తోంది. మెరుగుదల మాత్రమే అవసరం. తేలికైన ట్రయల్ వెయిట్. |
| 1.0 | ఆమోదయోగ్యం (2–3 mm/s) | గుర్తించదగిన కానీ ఆమోదయోగ్యమైన కంపనం. సాధారణ బ్యాలెన్సింగ్ పని. |
| 1.2 | ఆమోదయోగ్యం (3–4.5 mm/s) | మధ్యస్థ అన్బ్యాలెన్స్. సాధారణ ఫీల్డ్ పరిస్థితి. |
| 1.5 | పెరిగిన / అధిక (4.5–11 mm/s) | స్పష్టమైన, గణనీయమైన అసమతుల్యత. అత్యంత సాధారణ ఫీల్డ్-బ్యాలెన్సింగ్ కేసు — డిఫాల్ట్ పరిధి. |
| 2.0 | ప్రమాదకరం (11–18 mm/s) | పెద్ద అసమతుల్యత, అత్యవసర బ్యాలెన్సింగ్. భారమైన ట్రయల్ వెయిట్ సరే — కంపనం ఇప్పటికే ఎక్కువగా ఉంది. |
| 2.5 | ప్రమాదకరం (18–28 mm/s) | తీవ్రమైన అసమతుల్యత. కొలవగలిగిన వెక్టర్ మార్పు నిర్ధారించడానికి భారమైన ట్రయల్ వెయిట్ ఆమోదయోగ్యం. |
| 3.0 | అత్యంత ప్రమాదకరం (> 28 mm/s) | అత్యధిక కంపనం. బ్యాలెన్సింగ్కు ముందు యంత్రాన్ని తనిఖీ చేయండి; అత్యధిక ట్రయల్-వెయిట్ పరిధి. |
ఈ సూత్రం ఎందుకు పనిచేస్తుందో వివరణ
సూత్రం Mt = Mr × Ksupp × Kvib / (Rt × (N/100)²) కీలక భౌతిక శాస్త్రాన్ని సంగ్రహిస్తుంది:
- Heavier rotors భారమైన ట్రయల్ వెయిట్లు అవసరం (Mr తో రేఖీయంగా)
- Higher speeds ప్రతి గ్రాముకు ఎక్కువ కేంద్రాపసారక శక్తిని ఉత్పత్తి చేస్తాయి, కనుక తక్కువ ట్రయల్ వెయిట్ అవసరం (N యొక్క విలోమ వర్గం)
- Larger radius ప్రతి గ్రాముకు ఎక్కువ చలన భ్రామకాన్ని అందిస్తుంది, కనుక తక్కువ వెయిట్ అవసరం (Rt యొక్క విలోమం)
- దృఢమైన మద్దతులు కనుగొనగలిగిన కంపన మార్పు ఉత్పత్తించడానికి ఎక్కువ వెయిట్ అవసరం (అధిక Ksupp = 4–5)
- వశ్యమైన మద్దతులు ప్రతిస్పందనను విస్తరిస్తాయి, కనుక తక్కువ వెయిట్ అవసరం (తక్కువ Ksupp = 0.5–1)
- అధికంగా ఉన్న కంపనం అంటే పెద్ద అసమతుల్యత ఉంది — అనుపాతంలో పెద్ద ట్రయల్ వెయిట్ అవసరం (అధిక 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 — 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.
ఆచరణాత్మక ఉదాహరణ
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: దాదాపుగా ఉపయోగించండి 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).
⚠️ భద్రతా గమనిక: 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 పద్ధతితో పోలిక
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.
వృత్తిపరమైన ఫీల్డ్ బ్యాలెన్సింగ్ పరికరాలు మరియు సాఫ్ట్వేర్. Balanset సిరీస్ పరికరాలతో సైట్లోనే ISO 21940-11 అనుమతిని సాధించండి. 50+ దేశాలలో ఉపయోగించబడుతోంది.
