Калькулятор проектування балансувальної платформи
Повний інструмент для проектування пружинних балансувальних машин ротора
Параметри проектування платформи
На основі ISO 21940, ISO 2041 та принципів проектування балансувальних машин
Результати проектування платформи
Вимоги до весни
—
—
—
Динамічні характеристики
—
—
—
—
Прогнози продуктивності
—
—
—
Рекомендації щодо дизайну:
Теорія проектування балансуючої платформи
Машини з м'якими та твердими підшипниками
М'який підшипник: Власна частота платформи < 30% мінімальної швидкості ротора
- Краща чутливість до дисбалансу
- Можливість роботи в ширшому діапазоні швидкостей
- Потрібен менш масивний фундамент
- Більш схильний до зовнішньої вібрації
Жорсткий підшипник: Власна частота платформи > 3× максимальна швидкість ротора
- Більш стабільні вимірювання
- Краще для балансування виробництва
- Менш чутливий до змін ротора
- Потрібні дуже жорсткі опори
Вибір природної частоти
Для м'якого підшипника: fn < 0,3 × (об/хв / 60)
Для твердого підшипника: fn > 3 × (RPMmax / 60)
Розрахунок жорсткості пружини
Міркування щодо чутливості
Чутливість платформи залежить від:
- Співвідношення мас (платформа/ротор)
- Розділення власних частот
- Рівень демпфування
- Розміщення та тип датчика
Критичні перевірки проекту
- Весняний сплеск: Власна частота пружини > 13× частота платформи
- Статичне прогинання: Не повинно перевищувати висоту пружини
- Бічна стійкість: Запобігання режимам гойдання платформи
- Ізоляція фундаменту: За потреби розгляньте подвійну ізоляцію
Типові застосування
| Тип ротора | Діапазон швидкостей | Тип платформи | Типовий fn |
|---|---|---|---|
| Малі ротори | 1000-10000 об/хв | М'який підшипник | 2-5 Гц |
| Електродвигуни | 600-3600 об/хв | М'який підшипник | 1-3 Гц |
| Турбіни | 3000-20000 об/хв | М'який підшипник | 5-15 Гц |
| Колінчасті вали | 300-2000 об/хв | Жорсткий підшипник | 100+ Гц |
Приклади використання та посібник з вибору значень
Приклад 1: Балансувальний верстат електродвигуна
Сценарій: Розробка балансувальної платформи для електродвигунів вагою до 50 кг, що працюють на частоті 1500-3000 об/хв
- Маса ротора: 50 кг (максимальна вага двигуна)
- Маса платформи: 100 кг (2× маса ротора для стійкості)
- Діапазон швидкостей: 1500-3000 об/хв
- Тип платформи: М'який підшипник (краща чутливість)
- Пружини: 4 пружини по кутах
- Демпфування: Світло (ζ = 0,05)
- Максимальне відхилення: 25 мм
- Результат: fn ≈ 6,25 Гц, жорсткість пружини ≈ 5,8 кН/м кожна
Приклад 2: Великий ротор турбіни
Сценарій: Високошвидкісний ротор турбіни, 200 кг, 10000-20000 об/хв
- Маса ротора: 200 кг
- Маса платформи: 300 кг (1,5× для важких роторів)
- Діапазон швидкостей: 10000-20000 об/хв
- Тип платформи: М'який підшипник
- Пружини: 6 пружин (шестигранних для стійкості)
- Демпфування: Помірний (ζ = 0,1)
- Максимальне відхилення: 15 мм (жорсткіший для точності)
- Результат: fn ≈ 41,7 Гц, потрібні дуже жорсткі пружини
Як вибрати цінності
Вибір маси платформи
- Легкі ротори (< 50 кг): Маса платформи = 2-3 × маса ротора
- Середні ротори (50-200 кг): Маса платформи = 1,5-2× маса ротора
- Важкі ротори (> 200 кг): Маса платформи = 1-1,5 × маса ротора
- Правило: Важча платформа = стабільніша, але менш чутлива
Вибір типу платформи
- М'який підшипник: Виберіть, коли:
- Потрібен широкий діапазон швидкостей
- Потрібна висока чутливість
- Застосування дослідницьких/розробних проектів
- Типи змінних роторів
- Жорсткий підшипник: Виберіть, коли:
- Балансування виробництва
- Одношвидкісний режим роботи
- Важкі ротори
- Мінімальний доступний фундамент
Конфігурація пружини
- 3 пружини (трикутні): Мінімальна стабільність, лише легкі ротори
- 4 пружини (прямокутні): Найпоширеніший, добре підходить для прямокутних платформ
- 6 пружин (шестигранних): Краща стабільність для великих/важких роторів
- 8-12 пружин: Дуже великі платформи або спеціальні вимоги
Вимоги до демпфування
- Без демпфування: Жорсткі ротори, далекі від резонансу
- Світло (ζ = 0,05): Стандартний вибір для більшості застосувань
- Помірний (ζ = 0,1): При проходженні через резонанс
- Важкий (ζ = 0,2): Гнучкі ротори або спеціальні вимоги
Максимальний прогин
- 10-15 мм: Висока точність, малі ротори
- 20-30 мм: Стандартні програми
- 30-50 мм: Великі/важкі ротори
- Правило: Не повинно перевищувати 80% вільної довжини пружини
📘 Калькулятор балансувальної платформи
Проектує балансувальну платформу для двоплощинного балансування ротора. Розраховує власну частоту платформи, жорсткість пружини та чутливість згідно з ISO 1940-1.
М'який підшипник: fn < 0,3 × fmin | Твердий підшипник: fn > 3 × fmax
💼 Застосунки
- Балансування вентиляторів (м'яке): Ротор 45 кг + платформа 35 кг = 80 кг. Швидкість: 1480 об/хв = 24,7 Гц. Необхідна fn < 0,3×24,7 = 7,4 Гц. Розраховано: fn = 6 Гц. Пружини: 4 × 22 кН/м. Чутливість: виявляє дисбаланс 0,5 г·мм/кг.
- Турбокомпресор (жорсткий): Ротор 12 кг, 24000 об/хв = 400 Гц. Необхідна fn > 3×400 = 1200 Гц. Дуже жорстка платформа або жорстка підставка. Вимірювання на основі акселерометра.
- Ротор насоса (м'який): Ротор 185 кг, 2980 об/хв. Платформа: 95 кг. fn = 4,2 Гц. Прогин: 8 мм. Демпфування: помірне (ζ=0,1). Виявляє 2 г·мм/кг (клас G2.5).
Типи платформ:
М'який підшипник: Низький fn. Велике відхилення. Вимірює відносну вібрацію ротора. Підходить для всіх швидкостей, включаючи змінні.
Жорсткий підшипник: Висока fn. Жорстка конструкція. Вимірює абсолютну вібрацію. Добре підходить для фіксованої швидкості, компактний дизайн.
UK 
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 
TH 
TR 
UR 
VI 