สูตรน้ำหนักทดลอง

น้ำหนักทดสอบคำนวณโดยใช้สูตรทางวิศวกรรมเชิงปฏิบัติที่คำนึงถึงเงื่อนไขการรองรับและความรุนแรงของการสั่นสะเทือน:

• ภูเขา — น้ำหนักทดลอง (กรัม)
• นาย — มวลของโรเตอร์ (กรัม) — ป้อนเป็นกิโลกรัม ระบบจะแปลงเป็นกรัมโดยอัตโนมัติ
• คซัปป์ — ค่าสัมประสิทธิ์ความแข็งของฐานรองรับ (0.5–5.0)
• ควิบ — ค่าสัมประสิทธิ์ระดับการสั่นสะเทือน (0.5–3.0) — ได้มาจากการวัดการสั่นสะเทือนในหน่วย mm/s
• ถนน — รัศมีการติดตั้งน้ำหนักทดสอบ (ซม.) — ป้อนเป็นมิลลิเมตร ระบบจะแปลงเป็นซม. โดยอัตโนมัติ
• เอ็น — ความเร็วรอบของใบพัด (RPM)

ค่าสัมประสิทธิ์ความแข็งของฐานรองรับ (Ksupp)

ค่าสัมประสิทธิ์นี้อธิบายถึงผลกระทบของโครงสร้างรองรับเครื่องจักรต่อการตอบสนองต่อการสั่นสะเทือนจากความไม่สมดุล:

คซัปป์	ประเภทการสนับสนุน	Description
5.0	แข็งมาก	บล็อกคอนกรีตขนาดใหญ่ โครงสร้างเหล็กแข็งแรง การสั่นสะเทือนแทบไม่เปลี่ยนแปลงเมื่อเกิดความไม่สมดุล — จำเป็นต้อง หนักกว่า น้ำหนักทดลอง (ค่า Ksupp สูง).
4.0	แข็ง	ฐานคอนกรีตแข็งแรง มั่นคง เหมาะสำหรับปั๊มและคอมเพรสเซอร์ขนาดใหญ่.
2.0–3.0	ปานกลาง	การติดตั้งแบบมาตรฐานในอุตสาหกรรม โดยใช้แผ่นฐานยึดติดกับพื้นคอนกรีต เป็นรูปแบบการติดตั้งที่พบได้บ่อยที่สุดสำหรับพัดลม มอเตอร์ และเครื่องจักรทั่วไป.
1.0	ยืดหยุ่นได้	ฐานรองสปริง, ตัวแยกแรงสั่นสะเทือนทำจากยาง เครื่องจักรสั่นไหวได้อย่างอิสระ — ไฟแช็ก น้ำหนักทดลองเพียงพอ (ค่า Ksupp ต่ำ).
0.5	มีความยืดหยุ่นสูงมาก	ฐานยึดแบบแขวน, ตัวแยกแรงสั่นสะเทือนแบบอ่อน, แท่นรอง/โครงปรับสมดุล การตอบสนองต่อแรงสั่นสะเทือนสูงสุด — น้ำหนักทดลองที่เบาที่สุด.

ค่าสัมประสิทธิ์ระดับการสั่นสะเทือน (Kvib)

ค่าสัมประสิทธิ์นี้สะท้อนถึงระดับความรุนแรงของการสั่นสะเทือนของเครื่องจักรในปัจจุบันก่อนการปรับสมดุล:

ควิบ	ระดับการสั่นสะเทือน	เงื่อนไข
1	ต่ำ ((น้อยกว่า 2 มม./วินาที)	เครื่องทำงานได้อย่างราบรื่น ปรับแต่งเพียงเล็กน้อยเท่านั้น ใช้ตุ้มน้ำหนักทดลองที่เบากว่า มิฉะนั้นอาจกลบสัญญาณความไม่สมดุลที่มีอยู่ได้.
2	ปานกลาง (2–4.5 มม./วินาที)	รู้สึกถึงแรงสั่นสะเทือน เป็นการปรับสมดุลมาตรฐาน.
3	สูงขึ้น (4.5–7.1 มม./วินาที)	ปัญหาความไม่สมดุลที่ชัดเจน สถานการณ์การปรับสมดุลสนามทั่วไป ตัวเลือกเริ่มต้น.
5	สูง (7.1–11 มม./วินาที)	เสียสมดุลอย่างมาก จำเป็นต้องปรับสมดุลโดยด่วน ลองใช้ตุ้มน้ำหนักทดลองที่ใหญ่ขึ้นก็ได้ เพราะแรงสั่นสะเทือนสูงอยู่แล้ว.
8	สูงมาก (> 11 มม./วินาที)	ระดับอันตราย เสียสมดุลอย่างมาก ควรใช้ตุ้มน้ำหนักทดลองที่หนักกว่านี้เพื่อให้แน่ใจว่าสามารถวัดการเปลี่ยนแปลงของเวกเตอร์ได้.

เหตุใดสูตรนี้จึงได้ผล

สูตร Mt = Mr × Ksupp × Kvib / (Rt × (N/100)²) แสดงให้เห็นถึงหลักฟิสิกส์ที่สำคัญ:

• โรเตอร์ที่หนักกว่า จำเป็นต้องใช้ตุ้มน้ำหนักทดลองที่หนักกว่า (แปรผันตรงกับค่า Mr)
• ความเร็วที่สูงขึ้น สร้างแรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลางได้มากขึ้นต่อกรัม ดังนั้นจึงต้องการน้ำหนักทดลองน้อยลง (ผกผันกับกำลังสองของ N)
• รัศมีที่ใหญ่ขึ้น หมายความว่ามีโมเมนต์ต่อกรัมมากขึ้น จึงใช้น้ำหนักน้อยลง (ผกผันกับ Rt)
• ส่วนรองรับที่แข็งแรงกว่า ต้องใช้น้ำหนักมากขึ้นเพื่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงการสั่นสะเทือนที่ตรวจจับได้ (ค่า Ksupp สูงขึ้น = 4–5)
• ระบบรองรับที่ยืดหยุ่น ขยายการตอบสนอง จึงใช้น้ำหนักน้อยลง (ค่า Ksupp ต่ำลง = 0.5–1)
• การสั่นสะเทือนที่มีอยู่สูงกว่า หมายถึงความไม่สมดุลที่มีอยู่มากขึ้น — น้ำหนักทดลองที่มากขึ้นตามสัดส่วน (ค่า Kvib สูงขึ้น)

ตัวอย่างการปฏิบัติ

การเปรียบเทียบกับวิธีการตามมาตรฐาน ISO 21940

วิธีการมาตรฐาน ISO แบบดั้งเดิมใช้เกรด G ในการคำนวณค่าความไม่สมดุลที่อนุญาต จากนั้นใช้ค่า 5–10% เป็นน้ำหนักทดสอบ สูตรของ Vibromera นี้เป็นทางลัดที่ใช้งานได้จริงในภาคสนาม ซึ่งให้ผลลัพธ์ที่คล้ายคลึงกัน ในขณะที่คำนึงถึงสภาพความเป็นจริง (ความแข็งของฐานรองรับและระดับการสั่นสะเทือนในปัจจุบัน) ซึ่งวิธีการ ISO ถือว่าเป็นสภาวะในอุดมคติ.