Інструмент вільного інжинірингу

Калькулятор балансу рулону папероробної машини

Розрахуйте робочі об/хв за швидкістю поверхні, допустимий залишковий дисбаланс згідно з ISO 21940, відцентрову силу від дисбалансу та коригувальний вантаж для валків папероробної машини.

ISO 21940 G2.5 - G6.3 Рулони паперу

Маса рулону (кг)

Діаметр рулону (мм)

Робоча швидкість (швидкість поверхні м/хв)

Ширина рулону (мм)

Клас балансування

Площини корекції

Швидкі пресети

Результати

Допустимий залишковий дисбаланс (загальний)

—

Робочі оберти

—

Дисбаланс на площину

—

Питомий дисбаланс (ексцентриситет)

—

Відцентрова сила на межі допуску

—

Коригувальна маса на зовнішньому діаметрі рулону

—

Об/хв від швидкості поверхні

RPM = (Surface Speed [m/min]) / (π × D [m])

Швидкість папероробної машини визначається як швидкість поверхні полотна в м/хв. Обороти рулону залежать від діаметра рулону.

Типові класи балансування для валків папероробних машин

Тип рулону	Рекомендований клас	Примітки
Валки каландра	G1.0 - G2.5	Потрібна найвища точність
Прес-вальці (суцільні/вентильовані)	G2.5	Стандарт для більшості прес-секцій
Вакуумні валки	G2.5 - G6.3	Перфорація оболонки ускладнює балансування
Циліндри сушарки	G2.5 - G6.3	Зміщення конденсату змінює баланс
Направляючі ролики з дроту/тканини	G2.5	Малий діаметр, помірна швидкість
Суконні валки	G6.3 - G16	Низька швидкість, менш критично
Накатний барабан	G2.5	Висока швидкість, впливає на якість намотування

Примітка для паперової промисловості: Валки, що працюють зі швидкістю понад 1000 m/min, виграють від класу G2.5 або кращого. Сушильні циліндри з системою відведення конденсату (сифони, турбулентні планки) можуть демонструвати видимі зміни дисбалансу під час роботи через перерозподіл конденсату.

Відцентрова сила від дисбалансу

Відцентрова сила, що виникає внаслідок дисбалансу на межі допуску, дорівнює:

F = m × e × ω² = U_per × ω² / 1000 [N]

Де U_per вимірюється в г·мм, а ω в рад/с. Ця сила обертається зі швидкістю вала та передається на підшипники та опорну конструкцію.

Розрахунок коригувального вантажу

Коригувальний вантаж, який потрібно додати або видалити на заданому радіусі:

m_corr = U_per / r [g]

Де r — радіус корекції в mm (зазвичай на зовнішньому діаметрі валка або в певному місці площини корекції).

Особливі міркування щодо рулонів паперу

Вакуумні ролики: Перфорації в оболонках створюють періодичні коливання маси. Баланс слід перевіряти після повторного свердління або заміни оболонки.
Покриті рулони (гума/поліуретан): Зміни товщини покриття впливають на баланс. Повторно відбалансуйте після повторного нанесення покриття.
Циліндри сушарки: Перерозподіл конденсату під час запуску спричиняє тимчасовий дисбаланс. Дочекайтеся стабілізації перед вимірюванням.
Змінні валки корони: Зміни гідравлічного тиску в коронці можуть впливати на стан балансу.
Термокоронка: Нерівномірне нагрівання може спричинити тимчасовий прогин — перед балансуванням перевірте, чи досягнуто сталого теплового стану.

Межі вібрації для рулонів папероробних машин

Папероробні машини потребують дуже низького рівня вібрації для забезпечення якості паперу. Типові обмеження швидкості корпусу підшипника:

Валки каландра: < 1,0 мм/с RMS (впливає на якість поверхні паперу)
Прес-валки: < 2.0 мм/с RMS
Циліндри сушарки: < 2.5 мм/с RMS
Дротові/фетрові напрямні ролики: < 2.0 мм/с RMS
Котушка котушки: < 1,5 мм/с RMS (впливає на якість намотування)

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.

Процедури, описані на цій сторінці, були розроблені та випробувані в польових умовах командою Vibromera за допомогою Balanset-1A — портативного двоканального балансувального пристрою та аналізатора вібрації для балансування роторів на місці експлуатації.