เครื่องคำนวณการออกแบบแพลตฟอร์มสมดุล
เครื่องมือออกแบบที่สมบูรณ์แบบสำหรับเครื่องปรับสมดุลโรเตอร์แบบติดตั้งสปริง
พารามิเตอร์การออกแบบแพลตฟอร์ม
อ้างอิงจาก ISO 21940, ISO 2041 และหลักการออกแบบเครื่องปรับสมดุล
ผลลัพธ์การออกแบบแพลตฟอร์ม
ความต้องการในฤดูใบไม้ผลิ
-
-
-
ลักษณะไดนามิก
-
-
-
-
การคาดการณ์ประสิทธิภาพ
-
-
-
คำแนะนำการออกแบบ:
ทฤษฎีการออกแบบแพลตฟอร์มสมดุล
เครื่องจักรที่มีตลับลูกปืนอ่อนและตลับลูกปืนแข็ง
แบริ่งที่อ่อนนุ่ม: ความถี่ธรรมชาติของแพลตฟอร์ม < 30% ของความเร็วโรเตอร์ขั้นต่ำ
- ความไวต่อความไม่สมดุลที่ดีขึ้น
- ความสามารถช่วงความเร็วที่กว้างขึ้น
- ต้องใช้ฐานรากที่มีมวลน้อย
- ไวต่อแรงสั่นสะเทือนจากภายนอกมากขึ้น
การรับน้ำหนักที่แข็ง: ความถี่ธรรมชาติของแพลตฟอร์ม > 3 เท่าของความเร็วโรเตอร์สูงสุด
- การวัดที่เสถียรยิ่งขึ้น
- ดีกว่าสำหรับการปรับสมดุลการผลิต
- ไวต่อการเปลี่ยนแปลงของโรเตอร์น้อยลง
- ต้องใช้การรองรับที่แข็งมาก
การเลือกความถี่ธรรมชาติ
สำหรับการรับน้ำหนักแบบนิ่ม: fn < 0.3 × (RPM นาที / 60)
สำหรับการรับน้ำหนักที่แข็ง: fn > 3 × (RPMmax / 60)
การคำนวณความแข็งของสปริง
การพิจารณาความละเอียดอ่อน
ความไวของแพลตฟอร์มขึ้นอยู่กับ:
- อัตราส่วนมวล (แพลตฟอร์ม/โรเตอร์)
- การแยกความถี่ธรรมชาติ
- ระดับการหน่วง
- ตำแหน่งและประเภทของเซ็นเซอร์
การตรวจสอบการออกแบบที่สำคัญ
- สปริงเซิร์จ: ความถี่ธรรมชาติของสปริง > ความถี่ของแพลตฟอร์ม 13 เท่า
- การเบี่ยงเบนแบบคงที่: ต้องไม่เกินความสูงสปริงตัน
- เสถียรภาพด้านข้าง: ป้องกันโหมดการโยกของแพลตฟอร์ม
- การแยกฐานราก: พิจารณาการแยกตัวแบบคู่หากจำเป็น
การใช้งานทั่วไป
| ประเภทโรเตอร์ | ช่วงความเร็ว | ประเภทแพลตฟอร์ม | fn ทั่วไป |
|---|---|---|---|
| โรเตอร์ขนาดเล็ก | 1,000-10,000 รอบต่อนาที | แบริ่งที่อ่อนนุ่ม | 2-5 เฮิรตซ์ |
| มอเตอร์ไฟฟ้า | 600-3600 รอบต่อนาที | แบริ่งที่อ่อนนุ่ม | 1-3 เฮิรตซ์ |
| กังหันลม | 3000-20000 รอบต่อนาที | แบริ่งที่อ่อนนุ่ม | 5-15 เฮิรตซ์ |
| เพลาข้อเหวี่ยง | 300-2000 รอบต่อนาที | แบริ่งแข็ง | 100+ เฮิรตซ์ |
ตัวอย่างการใช้งานและคำแนะนำการเลือกค่า
ตัวอย่างที่ 1: เครื่องปรับสมดุลมอเตอร์ไฟฟ้า
สถานการณ์: ออกแบบแพลตฟอร์มปรับสมดุลสำหรับมอเตอร์ไฟฟ้าสูงสุด 50 กก. ทำงานที่ 1,500-3,000 รอบต่อนาที
- มวลโรเตอร์: 50 กก. (น้ำหนักมอเตอร์สูงสุด)
- มวลแพลตฟอร์ม: 100 กก. (มวลโรเตอร์ 2 เท่าเพื่อความเสถียร)
- ช่วงความเร็ว: 1500-3000 รอบต่อนาที
- ประเภทแพลตฟอร์ม: แบริ่งที่นุ่มนวล (ความไวที่ดีขึ้น)
- สปริง: สปริง 4 ตัวที่มุม
- การลดแรงสั่นสะเทือน: แสง (ζ = 0.05)
- การเบี่ยงเบนสูงสุด: 25 มม.
- ผลลัพธ์: fn ≈ 6.25 Hz, ความแข็งของสปริง ≈ 5.8 kN/m แต่ละตัว
ตัวอย่างที่ 2: โรเตอร์กังหันขนาดใหญ่
สถานการณ์: โรเตอร์กังหันความเร็วสูง 200 กก. 10,000-20,000 รอบต่อนาที
- มวลโรเตอร์: 200 กก.
- มวลแพลตฟอร์ม: 300 กก. (1.5× สำหรับโรเตอร์หนัก)
- ช่วงความเร็ว: 10,000-20,000 รอบต่อนาที
- ประเภทแพลตฟอร์ม: แบริ่งที่อ่อนนุ่ม
- สปริง: สปริง 6 ตัว (หกเหลี่ยมเพื่อความมั่นคง)
- การลดแรงสั่นสะเทือน: ปานกลาง (ζ = 0.1)
- การเบี่ยงเบนสูงสุด: 15 มม. (แข็งขึ้นเพื่อความแม่นยำ)
- ผลลัพธ์: fn ≈ 41.7 Hz ต้องใช้สปริงที่แข็งมาก
วิธีการเลือกค่า
การเลือกมวลแพลตฟอร์ม
- โรเตอร์เบา (< 50 กก.): มวลแพลตฟอร์ม = 2-3× มวลโรเตอร์
- โรเตอร์ขนาดกลาง (50-200 กก.): มวลแพลตฟอร์ม = 1.5-2× มวลโรเตอร์
- โรเตอร์หนัก (> 200 กก.): มวลแพลตฟอร์ม = 1-1.5× มวลโรเตอร์
- กฎ: แพลตฟอร์มที่หนักกว่า = มีเสถียรภาพมากขึ้นแต่มีความอ่อนไหวน้อยลง
การเลือกประเภทแพลตฟอร์ม
- แบริ่งที่อ่อนนุ่ม: เลือกเมื่อ:
- ต้องมีช่วงความเร็วที่กว้าง
- ต้องมีความไวสูง
- การประยุกต์ใช้งานวิจัย/พัฒนา
- ประเภทโรเตอร์แบบแปรผัน
- การรับน้ำหนักที่แข็ง: เลือกเมื่อ:
- การปรับสมดุลการผลิต
- การทำงานความเร็วเดียว
- โรเตอร์หนัก
- มีฐานรากขั้นต่ำให้เลือก
การกำหนดค่าสปริง
- สปริง 3 อัน (สามเหลี่ยม): ความเสถียรขั้นต่ำ โรเตอร์เบาเท่านั้น
- สปริง 4 ตัว (สี่เหลี่ยม): ส่วนใหญ่ใช้ได้ดีกับแพลตฟอร์มทรงสี่เหลี่ยมผืนผ้า
- สปริง 6 ตัว (หกเหลี่ยม): เสถียรภาพที่ดีขึ้นสำหรับโรเตอร์ขนาดใหญ่/หนัก
- สปริง 8-12: แพลตฟอร์มขนาดใหญ่มากหรือมีข้อกำหนดพิเศษ
ข้อกำหนดการลดแรงสั่นสะเทือน
- ไม่มีการหน่วง: โรเตอร์แข็ง ห่างไกลจากเสียงสะท้อน
- แสง (ζ = 0.05): ตัวเลือกมาตรฐานสำหรับการใช้งานส่วนใหญ่
- ปานกลาง (ζ = 0.1): เมื่อผ่านเรโซแนนซ์
- หนัก (ζ = 0.2): โรเตอร์แบบยืดหยุ่นหรือข้อกำหนดพิเศษ
การเบี่ยงเบนสูงสุด
- 10-15 มม.: โรเตอร์ขนาดเล็กที่มีความแม่นยำสูง
- 20-30 มม.: แอปพลิเคชันมาตรฐาน
- 30-50 มม.: โรเตอร์ขนาดใหญ่/หนัก
- กฎ: ต้องไม่เกิน 80% ของความยาวสปริงอิสระ
📘 เครื่องคำนวณแพลตฟอร์มการทรงตัว
ออกแบบแพลตฟอร์มบาลานซ์สำหรับการปรับสมดุลโรเตอร์แบบสองระนาบ คำนวณความถี่ธรรมชาติของแพลตฟอร์ม ความแข็งของสปริง และความไวตามมาตรฐาน ISO 1940-1
ตลับลูกปืนอ่อน: fn < 0.3 × fmin | การรับน้ำหนักที่แข็ง: fn > 3 × เอฟแม็กซ์
💼 แอปพลิเคชัน
- การปรับสมดุลพัดลม (แบบนุ่มนวล): โรเตอร์ 45 กก. + แพลตฟอร์ม 35 กก. = 80 กก. ความเร็ว: 1480 รอบต่อนาที = 24.7 เฮิรตซ์ จำเป็นต้องใช้ fn < 0.3×24.7 = 7.4 เฮิรตซ์ ออกแบบ: fn = 6 เฮิรตซ์ สปริง: 4 × 22 kN/m ความไว: ตรวจจับความไม่สมดุล 0.5 g·mm/kg
- เทอร์โบชาร์จเจอร์ (ฮาร์ด): โรเตอร์ 12 กก., 24,000 รอบต่อนาที = 400 เฮิรตซ์ ค่า fn ที่ต้องการ > 3×400 = 1,200 เฮิรตซ์ แท่นหรือขาตั้งที่แข็งแรงมาก การวัดโดยใช้เครื่องวัดความเร่ง
- โรเตอร์ปั๊ม (อ่อน): โรเตอร์ 185 กก., 2980 รอบต่อนาที แพลตฟอร์ม: 95 กก. fn = 4.2 เฮิรตซ์ การโก่ง: 8 มม. การหน่วง: ปานกลาง (ζ=0.1) ตรวจจับได้ 2 กรัม·มม./กก. (คลาส G2.5)
ประเภทแพลตฟอร์ม:
แบริ่งที่อ่อนนุ่ม: fn ต่ำ เบี่ยงเบนมาก วัดการสั่นสะเทือนสัมพัทธ์ของโรเตอร์ ใช้งานได้กับทุกความเร็ว รวมถึงแบบแปรผัน
การรับน้ำหนักที่แข็ง: โครงสร้างแข็งแรง ทนทาน ปรับระดับได้สูง วัดแรงสั่นสะเทือนสัมบูรณ์ เหมาะสำหรับความเร็วคงที่ ดีไซน์กะทัดรัด
TH 
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TR 
UR 
UK 
VI 