เครื่องมือวิศวกรรมฟรี
เครื่องคำนวณสมดุลม้วนกระดาษสำหรับเครื่องผลิตกระดาษ
คำนวณความเร็วรอบในการทำงาน (RPM) จากความเร็วพื้นผิว ค่าความไม่สมดุลที่อนุญาตตามมาตรฐาน ISO 21940 แรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลางจากความไม่สมดุล และมวลแก้ไขสำหรับลูกกลิ้งเครื่องผลิตกระดาษ.
ผลลัพธ์
RPM จากความเร็วพื้นผิว
ความเร็วของเครื่องผลิตกระดาษระบุเป็นความเร็วพื้นผิวของแผ่นกระดาษในหน่วย m/min ค่า RPM ของลูกกลิ้งขึ้นอยู่กับเส้นผ่านศูนย์กลางของลูกกลิ้ง.
ระดับความสมดุลทั่วไปสำหรับลูกกลิ้งเครื่องผลิตกระดาษ
| ประเภทม้วน | ระดับที่แนะนำ | หมายเหตุ |
|---|---|---|
| ลูกกลิ้งคาเลนเดอร์ | G1.0 – G2.5 | ต้องใช้ความแม่นยำสูงสุด |
| ลูกกลิ้งกด (แบบทึบ/แบบมีรูระบายอากาศ) | G2.5 | เป็นมาตรฐานสำหรับส่วนกดส่วนใหญ่ |
| ลูกกลิ้งดูด | G2.5 – G6.3 | รูพรุนบนเปลือกทำให้การปรับสมดุลทำได้ยากขึ้น |
| กระบอกอบผ้า | G2.5 – G6.3 | การเคลื่อนตัวของคอนเดนเสททำให้สมดุลเปลี่ยนแปลง |
| ลูกกลิ้งนำลวด/ผ้า | G2.5 | เส้นผ่านศูนย์กลางเล็ก ความเร็วปานกลาง |
| ม้วนผ้าสักหลาด | G6.3 – G16 | ความเร็วต่ำ ความสำคัญน้อยลง |
| แกนม้วนรอก | G2.5 | ความเร็วสูง ส่งผลต่อคุณภาพการม้วน |
หมายเหตุจากอุตสาหกรรมกระดาษ: ลูกกลิ้งที่ทำงานที่ความเร็วมากกว่า 1000 m/min จะได้ประโยชน์จาก G2.5 หรือดีกว่า กระบอกอบแห้งที่มีระบบจัดการน้ำควบแน่น (siphons, turbulence bars) อาจแสดงการเปลี่ยนแปลงของความไม่สมดุลที่เห็นได้ชัดระหว่างการทำงานเนื่องจากการกระจายน้ำควบแน่นใหม่.
แรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลางจากความไม่สมดุล
แรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลางที่เกิดจากความไม่สมดุล ณ ขีดจำกัดความคลาดเคลื่อนคือ:
โดยที่ U_per มีหน่วยเป็น g·mm และ ω มีหน่วยเป็น rad/s แรงนี้หมุนด้วยความเร็วรอบของเพลาและถูกส่งต่อไปยังแบริ่งและโครงสร้างรองรับ.
การคำนวณมวลแก้ไข
มวลแก้ไขที่จะต้องเพิ่มหรือลด ณ รัศมีที่กำหนด:
โดยที่ r คือรัศมีแก้ไขในหน่วย mm (โดยทั่วไปอยู่ที่ roll OD หรือที่ตำแหน่งของระนาบแก้ไขเฉพาะ).
ข้อควรพิจารณาพิเศษสำหรับม้วนกระดาษ
- ลูกกลิ้งดูด: รูที่เปลือกหุ้มทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงมวลเป็นระยะ ควรตรวจสอบความสมดุลหลังจากเจาะรูใหม่หรือเปลี่ยนเปลือกหุ้ม.
- ม้วนหุ้ม (ยาง/โพลียูรีเทน): ความหนาของวัสดุหุ้มที่แตกต่างกันส่งผลต่อความสมดุล ควรถ่วงสมดุลใหม่หลังหุ้มใหม่.
- กระบอกอบแห้ง: การกระจายตัวของน้ำควบแน่นระหว่างการเริ่มต้นระบบทำให้เกิดความไม่สมดุลชั่วคราว ควรรอให้ระบบเสถียรเสียก่อนจึงค่อยทำการวัด.
- ลูกกลิ้งมงกุฎแบบปรับได้: การเปลี่ยนแปลงความดันไฮดรอลิกของคราวน์อาจส่งผลต่อสภาวะความสมดุล.
- มงกุฎความร้อน: การให้ความร้อนที่ไม่สม่ำเสมออาจทำให้แอ่นตัวชั่วคราวได้ โปรดตรวจสอบให้แน่ใจว่าเข้าสู่สภาวะความร้อนคงตัวแล้วก่อนทำการถ่วงสมดุล.
ขีดจำกัดการสั่นสะเทือนสำหรับลูกกลิ้งเครื่องผลิตกระดาษ
เครื่องจักรผลิตกระดาษต้องการระดับการสั่นสะเทือนต่ำมากเพื่อให้ได้กระดาษคุณภาพดี ขีดจำกัดความเร็วของตัวเรือนแบริ่งโดยทั่วไปมีดังนี้:
- ลูกกลิ้งคาเลนเดอร์: < 1.0 mm/s RMS (ส่งผลต่อคุณภาพพื้นผิวกระดาษ)
- ลูกกลิ้งกด: < 2.0 mm/s RMS
- กระบอกอบแห้ง: < 2.5 mm/s RMS
- ลูกกลิ้งนำลวด/ผ้าสักหลาด: < 2.0 mm/s RMS
- แกนม้วนรีล: < 1.5 mm/s RMS (ส่งผลต่อคุณภาพการม้วน)
It depends on the roll position. Calender and press rolls in high-speed machines (>1000 m/min) benefit from G2.5. Dryer cylinders typically use G6.3. Guide and felt rolls use G6.3. The general rule: the closer the roll is to the paper web forming and finishing, the tighter the balance requirement.
Paper machine speeds are universally specified as surface (line) speed in m/min, not as RPM. Different diameter rolls all run at the same surface speed (the machine speed), but at different RPMs. This calculator converts for you.
Steam-heated dryer cylinders contain condensate that redistributes based on speed and siphon operation. At low speeds, condensate pools at the bottom (cascading regime) causing vibration. At higher speeds, it forms a uniform ring (rimming regime). Transition between regimes during ramp-up can cause temporary high vibration. Allow the machine to reach steady state before drawing balance conclusions.
Yes, in-situ (field) balancing is common for paper machine rolls, especially for dryer cylinders that are difficult to remove. Use vibration sensors on the bearing housings and a keyphasor on the shaft. Two-plane balancing is typically needed for long rolls (L/D > 0.5). Correction masses are added at dedicated balance weight locations on the roll heads.
Common causes include: cover wear or damage (rubber/polyurethane), corrosion pitting on the shell, condensate system issues in dryer cylinders, thermal distortion, buildup of paper fiber or coating material, and cracking of the shell or heads. Regular vibration monitoring catches these issues early.
Very critical. Unbalance-induced vibration causes barring (regularly spaced marks) on calender and press rolls, uneven moisture profiles in press and dryer sections, and reel defects (corrugation, starring). Balance quality directly impacts paper surface quality and printability.
ขั้นตอนที่อธิบายไว้ในหน้านี้ได้รับการพัฒนาและทดสอบภาคสนามโดยทีมงาน Vibromera โดยใช้ Balanset-1A ซึ่งเป็นเครื่องบาลานซ์และเครื่องวิเคราะห์การสั่นสะเทือนแบบสองช่องสัญญาณชนิดพกพา สำหรับการบาลานซ์โรเตอร์หน้างาน
อุปกรณ์และซอฟต์แวร์การถ่วงสมดุลภาคสนามระดับมืออาชีพ ใช้งานในกว่า 50 ประเทศ.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko เป็นวิศวกรวิเคราะห์การสั่นสะเทือน และเป็นผู้ก่อตั้งและประธานเจ้าหน้าที่บริหารของ Vibromera กว่า 15 ปีที่เขาถ่วงสมดุลเครื่องจักรหมุนในภาคสนามแทนที่จะทำบนแท่นทดสอบ ได้แก่ มุลเชอร์ พัดลมอุตสาหกรรม เครื่องบด เครื่องหมุนเหวี่ยง เพลา และสปินเดิล งานนี้เองที่ทำให้เกิดเครื่องมือ Balanset — ออกแบบมาให้เป็นเครื่องมือที่ผู้เชี่ยวชาญสามารถถือไปยังเครื่องจักรและใช้งานได้ด้วยตัวคนเดียวหน้างาน ไม่ใช่อุปกรณ์สำหรับห้องปฏิบัติการ Vibromera ก่อตั้งขึ้นในปี 2017 และตั้งฐานอยู่ที่เมืองปอร์ตู ประเทศโปรตุเกส ตั้งแต่ปี 2023 การพัฒนา การประกอบ และการสนับสนุนผลิตภัณฑ์ตระกูล Balanset ทั้งหมดเกิดขึ้นที่นี่ เครื่องมือเรือธงคือ Balanset-1A เครื่องวิเคราะห์แบบพกพาสำหรับการถ่วงสมดุลหนึ่งระนาบและสองระนาบ และสำหรับการวินิจฉัยการสั่นสะเทือน Nikolai มีส่วนร่วมด้วยตนเองในการสนับสนุนลูกค้า ในการแก้ไขงานถ่วงสมดุลที่ยาก และในการพัฒนาซอฟต์แวร์ เขาทำงานกับลูกค้าทั่วโลกในทุกภาษา