Công thức chính

Trong đó, G là độ cân bằng (mm/s), ω = 2π×n/60 (rad/s), M là khối lượng rôto (kg), e_per là độ mất cân bằng riêng cho phép, U_per là độ mất cân bằng dư cho phép và F là lực ly tâm tạo ra.

Lựa chọn cấp độ cân bằng cho máy nghiền

Máy nghiền	Điểm số điển hình	RPM điển hình
Va đập trục ngang (HSI)	G16 – G40	500–800
Va đập trục đứng (VSI)	G6.3 – G16	1000–2000
Máy nghiền búa	G16 – G40	1000–1800
Máy nghiền hàm (bánh đà)	G16	200–400
Máy nghiền côn	G6.3 – G16	300–600

Dung sai khối lượng trên mỗi phần tử

Khi thay thế búa hoặc thanh đập, sự thay đổi khối lượng của từng bộ phận riêng lẻ góp phần trực tiếp gây ra sự mất cân bằng rôto. Mỗi bộ phận nằm ở một bán kính cụ thể so với trục quay. Dung sai khối lượng cho mỗi bộ phận phải là:

Ở đâu r_element là bán kính CG của phần tử và N_phần tử là số lượng phần tử.

Ảnh hưởng đến tuổi thọ ổ bi

Lực mất cân bằng tác động như một tải trọng quay hướng tâm bổ sung lên ổ trục. Tuổi thọ định mức cơ bản của ổ trục (L10) rất nhạy cảm với tải trọng tác dụng:

• Vòng bi: L10 ∝ (C/P)³
• Vòng bi lăn: L10 ∝ (C/P)^(10/3)

Ngay cả lực mất cân bằng vừa phải cũng có thể làm giảm đáng kể tuổi thọ ổ trục khi kết hợp với tải trọng vận hành vốn đã cao trong máy nghiền.

Quy trình cân bằng thực tế cho máy nghiền

• Bước 1: Cân từng chiếc búa/thanh đập riêng lẻ và ghi lại khối lượng.
• Bước 2: Sắp xếp các nguyên tố theo khối lượng và ghép nguyên tố nặng nhất với nguyên tố nhẹ nhất.
• Bước 3: Lắp đặt các phần tử ghép đôi ở hai phía đối diện của rôto.
• Bước 4: Kiểm tra xem sự chênh lệch tổng khối lượng giữa các vị trí đối diện có nằm trong giới hạn dung sai cho phép của từng phần tử hay không.
• Bước 5: Sau khi lắp đặt, vận hành máy nghiền và đo độ rung tại cả hai ổ trục.
• Bước 6: Nếu độ rung vượt quá giới hạn cho phép, hãy thực hiện cân bằng trường trên một mặt phẳng.

Lực ly tâm và tuổi thọ ổ trục

Lực ly tâm do mất cân bằng tạo ra thêm tải trọng hướng tâm quay tác động lên ổ trục. Mối quan hệ giữa tuổi thọ ổ trục L10 và các yếu tố sau như sau:

• Vòng bi: L10 = (C/P)³ × 10⁶ / (60 × n)
• Vòng bi lăn: L10 = (C/P)^(10/3) × 10⁶ / (60 × n)

Trong đó C là định mức tải trọng động, P là tải trọng động tương đương (bao gồm cả lực mất cân bằng), và n là số vòng quay mỗi phút (RPM). Ngay cả một lực mất cân bằng nhỏ cũng có thể làm giảm đáng kể tuổi thọ khi cộng thêm vào tải trọng quá trình vốn đã cao trong máy nghiền.

Giới hạn rung động cho máy nghiền

Do đặc tính va đập vốn có của máy nghiền, giới hạn rung động cao hơn so với các máy vận hành êm ái:

• Tốt: Vận tốc RMS < 10 mm/s trên vỏ ổ trục
• Có thể chấp nhận: 10–18 mm/s — tốc độ điển hình cho máy nghiền đang hoạt động
• Báo động: 18–28 mm/s — điều tra, kiểm tra các bộ phận bị mòn
• Sự nguy hiểm: > 28 mm/s — tắt máy và kiểm tra

Các yếu tố về nền móng và kết cấu

Móng máy nghiền phải được thiết kế để hấp thụ lực va đập. Khối lượng móng phải gấp 3-5 lần khối lượng máy nghiền để đảm bảo cách ly rung động hiệu quả. Các bước kiểm tra chính:

• Bu lông neo: Kiểm tra mô-men xoắn tại mỗi lần bảo trì lớn.
• Giá đỡ cách ly: Kiểm tra các bộ phận cách ly bằng cao su xem có bị hư hỏng và điều chỉnh độ võng không.
• Tình trạng cụ thể: Kiểm tra xem có vết nứt nào không, đặc biệt là xung quanh các hốc bu lông neo.
• Độ bền của vữa: Kiểm tra xem không có khoảng trống nào giữa tấm đế và móng.

Các loại máy nghiền và những cân nhắc về cân bằng

• Va đập trục ngang (HSI): Các thanh thổi là bộ phận hao mòn chính. Thay thế cả bộ và cân trọng lượng từng cái một. Rôto thường được cân bằng theo tiêu chuẩn G16.
• Va đập trục đứng (VSI): Tốc độ cao hơn đòi hỏi sự cân bằng chặt chẽ hơn (G6.3–G16). Bàn mài và vòng đe ảnh hưởng đến sự cân bằng một cách gián tiếp.
• Máy nghiền búa: Nhiều búa trên các chốt xoay. Các búa đảo chiều phải được xoay theo từng cặp tương ứng. G16–G40 tùy thuộc vào tốc độ.
• Máy nghiền hàm: Cân bằng bánh đà là rất quan trọng. Sự mất cân bằng trục lệch tâm là đặc điểm vốn có của thiết kế nhưng phải nằm trong giới hạn cho phép.
• Máy nghiền côn: Sự mài mòn của vành và bát ảnh hưởng đến độ cân bằng. Độ cân bằng của cụm đầu máy được kiểm tra trong quá trình đại tu lớn.