Balans Keyfiyyət Dərəcəsi (G-Dərəcə): Tərif, Məqsəd və Tətbiq
Balans Keyfiyyət Dərəcəsi (G-dərəcə) nədir?
A Balans Keyfiyyəti, adətən “G-sinfi” adlandırılan, ISO 1940-1 və ISO 21940-11 standartlarında müəyyən edilmiş standartlaşdırılmış təsnifatdır ki, rotor üçün maksimum icazə verilən qalıq balanssızlığı göstərir. Başqa sözlə, G-sinfi rotorun nə dərəcədə dəqiq balanslaşdırılmalı olduğunu göstərir. Bu, vibrasiya səviyyələrini birbaşa ölçmür, əksinə rotorun kütləsi və maksimum işləmə sürəti əsasında balanssızlıq dözümlülüyünü müəyyən edir.
G hərfindən sonra gələn rəqəm (məsələn, G6.3, G2.5) rotorun kütlə mərkəzinin maksimum titrəmə sürətinə uyğundur və millimetr/saniyə (mm/s) ilə ifadə olunur. Məsələn, G6.3 dərəcəsi rotorun kütlə mərkəzinin maksimum işləmə sürətində 6,3 mm/s-dən çox vibrasiya yaşamamalı olduğunu göstərir, daha ciddi G2.5 dərəcəsi isə bu sürəti 2,5 mm/s-ə qədər məhdudlaşdırır. G rəqəmi nə qədər kiçikdirsə, balanslaşdırma tələbləri bir o qədər ciddi olur: kiçik balanssızlıq dözümlülüyü və daha yüksək balanslaşdırma dəqiqliyi.
G-Qrade Sisteminin Məqsədi
G-səviyyə sistemi rotorun nə dərəcədə balanslaşdırılmalı olduğunu müəyyən edən universal standart yaratmaq üçün hazırlanıb. “Rotor yaxşı balanslaşdırılmalıdır” kimi qeyri-müəyyən ifadələrin əvəzinə mühəndislər “G6.3-ə qədər balanslaşdırın” kimi dəqiq, yoxlana bilən hədəfi göstərə bilərlər. Bu standart istehsalçılar, servis mühəndisləri və müştərilər üçün ortaq dil təmin edir, avadanlığın tələb olunan etibarlılıq və təhlükəsizlik standartlarına cavab verməsini təmin edir. G-səviyyə sisteminin əsas məqsədləri bunlardır:
Dengesizlikdən yaranan vibrasiyanı qəbul edilə bilən səviyyələrə qədər məhdudlaşdırmaq. Dengesizlik mərkəzdənqaçma qüvvələri və titrəşmələr yaradır ki, bu da səs-küyə, yorulma çatlamalarına və qəzalara səbəb ola bilər. Standart balans dərəcələrini tətbiq etməklə bu titrəşmələr təhlükəsiz hədlər daxilində nəzarət altına alınır.
Yastıqlardakı dinamik yükləri minimuma endirməklə onların xidmət müddətini uzatmaq. Davamlı titrəmə rulmanlara çəkic kimi təsir edir və onların aşınmasını sürətləndirir. Tələb olunan G-sinfi çəkiclik səviyyəsi ilə balanssızlığı məhdudlaşdırmaqla rulmanlara təsir edən qüvvələr azalır və onların ömrü uzanır.
Rotorun maksimum layihə sürətində təhlükəsiz işləməsini təmin etmək. Rotasyon sürəti artdıqca hətta kiçik balanssızlığın təsiri daha güclü olur. Dəqiq balans dərəcəsi rotorun işləmə sürətində dağıdıcı titrəşmələrə məruz qalmamasını təmin edir. Bu, xüsusilə yüksək sürətli maşınlar (turbinlər, kompressorlar və s.) üçün vacibdir, çünki həddindən artıq balanssızlıq nasazlığa səbəb ola bilər.
Aydın və ölçülə bilən qəbul meyarını təmin etmək. G-səviyyəli standartın olması istehsal və təmir zamanı tələb olunan balans səviyyəsinin əldə olunub-olunmadığını yoxlamağa imkan verir. Əgər balanslaşdırmadan sonra qalan balanssızlıq müvafiq G-səviyyə üçün icazə verilən dəyəri aşmırsa, rotor yoxlamadan keçmiş hesab olunur. Bu yanaşma balanslaşdırmanı sənətdən yoxlanıla bilən meyarları olan dəqiq elmə çevirir.
Balans Keyfiyyət Qiymətləri necə müəyyən edilir?
ISO standartları yüzlərlə tipik rotor və maşın üçün G-səviyyələrinin seçilməsi üzrə tövsiyələr ehtiva edir. Standart cədvəlləri (məsələn, ISO 1940-1, indi ISO 21940-11 ilə əvəz olunub) müxtəlif avadanlıq kateqoriyaları üçün tövsiyə olunan G-səviyyələrini göstərir. Konkret səviyyənin seçilməsi bir neçə amildən asılıdır:
Maşının növü və təyinatı. Yüksək sürətli turbin və ya dəqiqlik spindeli yavaş sürətli kənd təsərrüfatı mexanizminə nisbətən daha dəqiq balanslaşdırma (daha aşağı G) tələb edir. Dizaynerlər müəyyən maşın növünün vibrasiyalara nə dərəcədə həssas olduğunu və balanssızlığın hansı nəticələrə səbəb ola biləcəyini nəzərə alırlar.
Rotor kütləsi və ölçüləri. Daha yüngül rotorlar ümumiyyətlə balanssızlığa daha həssasdır və daha ciddi tələblər qoya bilər. Rotor kütləsi icazə verilən balanssızlığın hesablanmasına birbaşa daxil olur — daha ağır rotor, yüngül birinə nisbətən vibrasiyanı artırmadan müəyyən qədər daha böyük mütləq balanssızlığı “dözə” bilər.
Maksimum fırlanma sürəti. Bu əsas amillərdən biridir: sürət nə qədər yüksəkdirsə, balans tələbi bir o qədər ciddi olmalıdır. Eyni balanssızlıq miqdarı üçün qüvvələr fırlanma sürətinin kvadratına mütənasib olaraq artır. Buna görə də sürət təsirini kompensasiya etmək üçün yüksək sürətli rotorlarda daha aşağı G-səviyyəsi seçilir.
Dəstək strukturu və montaj şərtləri. Elastik dayaqlara quraşdırılmış rotor adətən sərt təməl üzərində quraşdırılmışa nisbətən daha diqqətli balanslaşdırma tələb edir, çünki elastik sistem titrəməni daha zəif söndürür. Məsələn, mühərrik elastik vibrasiya izolatorları üzərində quraşdırılıbsa və ya sərt şəkildə bərkidilibsə, eyni krank milinə fərqli siniflər (G16 və G40) tətbiq oluna bilər.
Ümumi balans keyfiyyət dərəcələrinin nümunələri
| G dərəcəli | Maks. sürət (mm/s) | Tipik Tətbiqlər |
|---|---|---|
| G 40 | 40 mm/s | Avtomobil təkərləri və təkər diskləri; aşağı sürətli (aşağı RPM-li) daxili yanma mühərrikləri üçün krank milləri. |
| G 16 | 16 mm/s | Qırıcılar və kənd təsərrüfatı maşınları üçün ehtiyat hissələri; ötürücü millər (kardan millər); orta səviyyəli tələblərə malik ümumi təyinatlı maşınların iri komponentləri. |
| G 6.3 | 6,3 mm/s | Əksər sənaye avadanlıqları üçün standart sinif: elektrik mühərriklərinin rotorları, nasos impellerləri, ventilyatorlar, aşağı sürətli turbokompressorlar, ümumi proses maşınları. G6.3 ən çox tələb olunan siniflərdən biridir. |
| G 2.5 | 2,5 mm/s | Yüksək sürətli və yüksək dəqiqlikli rotorlar: qaz və buxar turbinləri, turbokompressor rotorları, maşın alətləri sürücüləri, yüksək dəqiqlikli şpindelilər və yüksək sürətli elektrik maşınları. |
| G 1.0 | 1.0 mm/s | Dəqiq mexanizmlər üçün çox dəqiq balanslaşdırma: freze maşını sürücüləri, kiçik yüksək sürətli elektrik mühərrikləri və avtomobil turbokompresorları. |
| G 0.4 | 0.4 mm/s | Geyrokoplar, dəqiq spindelər (məsələn, dəqiq emal və ya mikroadiyyat avadanlığı üçün), sərt disk sürücüləri və minimal titrəmə tələb edən digər komponentlər üçün son dərəcə həssas və yüksək sürətli qurğularda ən yüksək balans dəqiqliyi. |
Qeyd: dərəcə təyinatındakı mm/s vahidindəki sürət dəyəri spesifik ekssentrisitetin və bucaq sürətinin hasilinə bərabərdir: G = ebaşına·ω. Beləliklə, G sayı rotor işlədiyi zaman kütlə mərkəzinin yerləşdirilmiş hərəkətinin hüdud sürətini göstərir. Praktikada sinif seçimi konkret tələblərdən və iş şəraitindən asılı olaraq bir səviyyə yuxarı və ya aşağı fərqlənə bilər.
İcazə verilən qalıq balanssızlığının hesablanması
Tələb olunan G-səviyyəsini bilməklə, müəyyən edilmiş səviyyəni aşmadan balanslaşdırmadan sonra qala biləcək maksimum icazə verilən qalıq balanssızlığı hesablaya bilərsiniz. ISO standarti aşağıdakı formulu təqdim edir:
Ubaşına (g·mm) = (9549 × G [mm/s] × m [kg]) / n [RPM]
Harada:
- Ubaşına — qram-millimetrlərlə (g·mm) icazə verilən qalıq balanssızlıq
- G - balans keyfiyyət dərəcəsi (mm/s)
- m — rotor kütləsi (kg)
- n — maksimum işləmə sürəti (d/dəq)
Misal: Kütləsi 100 kq olan və maksimum 3000 RPM sürətlə fırlanan, G6.3 dərəcəsinə balanslaşdırılmalı rotor üçün icazə verilən qalıq balanssızlıqdır:
Ubaşına = (9549 × 6.3 × 100) / 3000 ≈ 2005 q·mm
Bu o deməkdir ki, G6.3 səviyyəsini aşmadan bu rotor üçün ümumi təxminən 2005 g·mm kütlə nöqsanı icazə verilir. Praktikada bu qalıq kütlə nöqsanı düzəltmə müstəviləri arasında bölüşdürülür. İki müstəvi (dinamik) balanslaşdırma üçün hesablanmış Ubaşına Plane rotor konfiqurasiyasına uyğun olaraq bərabər və ya nisbətən bölünür. Beləliklə, balanslama texnikinə əldə etməli olduğu konkret rəqəmsal hədəf verilir.
Praktiki tarazlama və avadanlıq
Tələb olunan balans dərəcəsinə praktikada nail olmaq üçün ixtisaslaşmış avadanlıqdan istifadə olunur. İstehsal şəraitində adətən stasionar balanslama maşınları tətbiq edilir; burada rotor fırladılır və qalıq balans seçilmiş G-dərəcə normuna düşənədək korreksiya edilir.
Lakin sahə şəraitində (məsələn, artıq quraşdırılmış ventilyator və ya nasosda vibrasiya baş verdikdə) portativ balanslaşdırma alətlərindən istifadə etmək olar. Məsələn, Balanset-1A Cihaz—daşımağa uyğun iki kanallı vibrometr-balanser. Bu, avadanlıqda yerində (yerində, rotor çıxarılmadan) tək-səviyyəli və ya iki-səviyyəli dinamik balanslaşdırmanı təmin edir.
Şəkil 1: Balanset-1A portativ vibrometr-balanser noutbuka qoşulub. Bu kompakt qurğu elektron ölçmə modulu, iki vibrasiya sensoru və lazer tahometri özündə birləşdirir, idarəetmə və balanssızlığın hesablanması isə PC proqramı vasitəsilə həyata keçirilir.
Şəkil 1: Balanset proqramında dözümlülük hesablamaları pəncərəsi. Proqramda rotor kütləsi, işləmə sürəti və seçilmiş G-səviyyəsinə əsasən ISO 1940 standartlarına uyğun olaraq icazə verilən qalıq balanssızlığı avtomatik olaraq hesablayan daxili kalkulyator var.
Cihaz noutbuka qoşulur, sensorlar və optik tahximometr vasitəsilə vibrasiyanı və balanssızlıq fazasını ölçür, daha sonra proqram təminatı tələb olunan korreksiya çəkilərini avtomatik olaraq hesablayır. Balanset-1A-nın xüsusiyyətlərindən biri ISO 1940 (G-səviyyələri) üzrə icazə verilən balanssızlığın avtomatik hesablanmasıdır — cihaz özü, məsələn, G6.3 və ya G2.5 səviyyəsinə çatmaq üçün vibrasiyanın hansı səviyyəyə endirilməli olduğunu müəyyən edir.
Balanset-1A kimi müasir balanslaşdırma alətləri tələb olunan balans dərəcəsinə daha sürətli və daha etibarlı şəkildə çatmağa imkan verir. Standart G-dərəcə terminologiyasından və daxili dözümlülük hesablamalarından istifadə etməklə mühəndislər və texniklər uğurlu balanslaşdırmanın meyarını dəqiq bilirlər. Beləliklə, G-dərəcələr vasitəsilə balans keyfiyyətinin standartlaşdırılması müəyyən bir rotorun nə qədər “səlis” işləməli olduğunu təsvir etmək və bu titrəmə etibarlılıq səviyyəsinə dünya miqyasında başa düşülən və yoxlanıla bilən üsullarla çatmaq üçün ortaq dil yaradıb.
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
MS 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 