เครื่องคำนวณสมดุลโรเตอร์เครื่องบด

สูตรสำคัญ

โดยที่ G คือเกรดการถ่วงสมดุล (mm/s), ω = 2π×n/60 (rad/s), M คือมวลโรเตอร์ (kg), e_per คือความไม่สมดุลจำเพาะที่อนุญาต, U_per คือความไม่สมดุลคงเหลือที่อนุญาต และ F คือแรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลางที่เกิดขึ้น.

การเลือกเกรดการถ่วงสมดุลสำหรับเครื่องบด

ประเภทเครื่องบด	เกรดทั่วไป	รอบต่อนาทีทั่วไป
การกระแทกเพลาแนวนอน (HSI)	G16 – G40	500–800
แรงกระแทกเพลาแนวตั้ง (VSI)	G6.3 – G16	หนึ่งพันถึงสองพัน
เครื่องบดค้อน	G16 – G40	1000–1800
เครื่องบดกราม (ล้อหมุน)	G16	200–400
เครื่องบดกรวย	G6.3 – G16	300–600

ความคลาดเคลื่อนของมวลต่อองค์ประกอบ

เมื่อทำการเปลี่ยนค้อนหรือแท่งกระแทก การเปลี่ยนแปลงมวลของแต่ละชิ้นส่วนจะส่งผลโดยตรงต่อความไม่สมดุลของโรเตอร์ แต่ละชิ้นส่วนจะอยู่ห่างจากแกนหมุนในรัศมีที่กำหนด ค่าความคลาดเคลื่อนของมวลต่อชิ้นส่วนควรเป็นดังนี้:

โดยที่ r_element คือรัศมีจุดศูนย์กลางมวลขององค์ประกอบ และ N_elements คือจำนวนขององค์ประกอบ.

ผลกระทบต่ออายุการใช้งานของตลับลูกปืน

แรงจากความไม่สมดุลทำหน้าที่เป็นโหลดรัศมีแบบหมุนเพิ่มเติมบนแบริ่ง อายุการใช้งานพิกัดพื้นฐานของแบริ่ง (L10) ไวต่อโหลดที่กระทำอย่างมาก:

• ลูกปืน: L10 ∝ (C/P)³
• ตลับลูกปืนแบบลูกกลิ้ง: L10 ∝ (C/P)^(10/3)

แม้แต่แรงไม่สมดุลเพียงเล็กน้อยก็สามารถลดอายุการใช้งานของตลับลูกปืนได้อย่างมาก เมื่อรวมกับภาระกระบวนการที่สูงอยู่แล้วในเครื่องบด.

ขั้นตอนการปรับสมดุลเครื่องบดอย่างเป็นรูปธรรม

• ขั้นตอนที่ 1: ชั่งน้ำหนักค้อน/แท่งตีแต่ละอันแยกกัน และบันทึกน้ำหนัก
• ขั้นตอนที่ 2: เรียงชิ้นส่วนตามมวลและจับคู่เป็นคู่ที่มวลใกล้เคียงกัน (หนักที่สุดกับหนักรองลงมา และทำเช่นนี้ต่อไป)
• ขั้นตอนที่ 3: ติดตั้งชิ้นส่วนทั้งสองของแต่ละคู่ที่ตำแหน่งตรงข้ามกันตามเส้นผ่านศูนย์กลาง (180°) บนโรเตอร์ เพื่อให้มวลที่อยู่ตรงข้ามกันหักล้างกัน
• ขั้นตอนที่ 4: ตรวจสอบว่าความแตกต่างของมวลรวมระหว่างตำแหน่งตรงข้ามอยู่ในขอบเขตความคลาดเคลื่อนของแต่ละองค์ประกอบ
• ขั้นตอนที่ 5: หลังจากติดตั้งเสร็จแล้ว ให้เดินเครื่องบดและวัดค่าการสั่นสะเทือนที่แบริ่งทั้งสองตัว
• ขั้นตอนที่ 6: หากการสั่นสะเทือนเกินขีดจำกัด ให้ทำการถ่วงสมดุลหน้างานแบบระนาบเดียว

แรงเหวี่ยงและอายุการใช้งานของแบริ่ง

แรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลางจากความไม่สมดุลจะเพิ่มโหลดรัศมีแบบหมุนให้กับแบริ่ง ความสัมพันธ์อายุการใช้งาน L10 ของแบริ่งคือ:

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

โดยที่ C คือพิกัดรับน้ำหนักแบบไดนามิก, P คือภาระไดนามิกเทียบเท่า (รวมถึงแรงไม่สมดุล) และ n คือรอบต่อนาที แม้แต่แรงไม่สมดุลเพียงเล็กน้อยก็สามารถลดอายุการใช้งานลงได้อย่างมากเมื่อรวมกับภาระกระบวนการที่สูงอยู่แล้วในเครื่องบด.

ขีดจำกัดการสั่นสะเทือนสำหรับเครื่องบด

เนื่องจากลักษณะการทำงานที่ก่อให้เกิดแรงกระแทกโดยธรรมชาติ ขีดจำกัดการสั่นสะเทือนจึงสูงกว่าเครื่องจักรที่ทำงานอย่างราบรื่น:

• ดี: ความเร็ว RMS < 10 mm/s ที่ตัวเรือนแบริ่ง
• ยอมรับได้: 10–18 มม./วินาที — อัตราทั่วไปสำหรับเครื่องบดหินที่กำลังทำงานอยู่
• เตือน: 18–28 มม./วินาที — ตรวจสอบและเช็คชิ้นส่วนที่สึกหรอ
• อันตราย: > 28 มม./วินาที — ปิดเครื่องและตรวจสอบ

ข้อพิจารณาเกี่ยวกับรากฐานและโครงสร้าง

ฐานรากของเครื่องบดหินต้องได้รับการออกแบบให้สามารถดูดซับแรงกระแทกได้ มวลของฐานรากควรมีค่า 3-5 เท่าของมวลเครื่องบดหิน เพื่อให้เกิดการแยกแรงสั่นสะเทือนอย่างเพียงพอ การตรวจสอบที่สำคัญ:

• สลักยึด: ตรวจสอบแรงบิดทุกครั้งที่มีการบำรุงรักษาครั้งใหญ่
• ฐานยึดแบบแยกส่วน: ตรวจสอบยางรองแยกแรงสั่นสะเทือนว่ามีการเสื่อมสภาพและการยุบตัวที่ถูกต้องหรือไม่
• สภาพคอนกรีต: ตรวจสอบรอยแตก โดยเฉพาะบริเวณรูสลักยึด
• ความสมบูรณ์ของยาแนว: ตรวจสอบให้แน่ใจว่าไม่มีช่องว่างระหว่างแผ่นฐานและฐานราก

ประเภทของเครื่องบดและข้อควรพิจารณาด้านความสมดุล

• การกระแทกของเพลาแนวนอน (HSI): แท่งกระแทกเป็นชิ้นส่วนสึกหรอหลัก ควรเปลี่ยนเป็นชุดและชั่งน้ำหนักแต่ละชิ้น โดยทั่วไปโรเตอร์จะถ่วงสมดุลที่ G16.
• การกระแทกเพลาแนวตั้ง (VSI): ความเร็วที่สูงขึ้นต้องการความสมดุลที่แม่นยำยิ่งขึ้น (G6.3–G16) แผ่นรองสึกหรอและวงแหวนทั่งมีผลต่อความสมดุลทางอ้อม.
• เครื่องบดแบบค้อน: ค้อนหลายตัวบนแกนหมุน ค้อนแบบกลับทิศทางได้ต้องหมุนเป็นคู่ที่เข้ากัน G16–G40 ขึ้นอยู่กับความเร็ว.
• เครื่องบดกราม: การปรับสมดุลล้อช่วยแรงมีความสำคัญอย่างยิ่ง ความไม่สมดุลของเพลาเยื้องศูนย์เป็นสิ่งที่เกิดขึ้นได้จากการออกแบบ แต่ต้องอยู่ในขอบเขตที่ยอมรับได้.
• เครื่องบดกรวย: การสึกหรอของ mantle และ bowl ส่งผลต่อความสมดุล การถ่วงสมดุลของชุดหัวจะตรวจสอบระหว่างการยกเครื่องครั้งใหญ่.