Разбиране на оценките за качество на баланса (G-оценки)
Определение: Какво е оценка за качество на баланса?
A Степен на качество на баланса, обикновено наричана „G-степен“, е стандартизирана класификация, дефинирана в стандартите ISO 1940-1 и ISO 21940-11, която определя максимално допустимия остатъчен дисбаланс за ротор. Това не е сама по себе си мярка за вибрации, а по-скоро толеранс за дисбаланс, базиран на масата на ротора и максималната работна скорост. G-степента представлява постоянна периферна скорост на центъра на масата на ротора, изразена в милиметри в секунда (mm/s). По-ниското G-число означава по-строг толеранс и изискване за по-прецизен баланс.
Целта на системата G-Grade
Системата G-grade е разработена, за да създаде универсален, стандартизиран метод за определяне на това колко добре трябва да бъде балансиран роторът. Вместо неясно да се посочва „роторът трябва да бъде добре балансиран“, инженерите могат да посочат точна, проверима цел, като например „Балансиране до G6.3“. Тази система осигурява общ език за производителите, екипите по поддръжка и клиентите, като гарантира, че оборудването отговаря на необходимите оперативни стандарти за надеждност и безопасност. Основните цели са:
- Ограничете вибрациите, причинени от дисбаланс, до приемливи нива.
- Минимизирайте динамичните сили върху лагерите, удължавайки живота им.
- Уверете се, че роторът може да работи безопасно до максималната си проектна скорост.
- Осигурете ясен, измерим критерий за приемане на ново и ремонтирано оборудване.
Как се определят оценките за качество на баланса?
Стандартите ISO предоставят подробна таблица, която препоръчва класове G за стотици различни видове въртящи се компоненти. Изборът на конкретен клас зависи от фактори като:
- Тип машина: Високоскоростната турбина изисква много по-добър баланс (по-нисък клас G) от бавноскоростната селскостопанска машина.
- Маса на ротора: По-леките ротори често са по-чувствителни към дисбаланс.
- Работна скорост: Колкото по-висока е скоростта, толкова по-голяма е центробежната сила от даден дисбаланс, което изисква по-добър баланс.
- Структура на поддръжката: Роторите върху гъвкави опори може да се нуждаят от по-добър баланс от тези върху твърди основи.
Примери за общи степени на качество на баланс (от ISO 1940-1)
Следният списък илюстрира широката гама от приложения и съответните им G-класове, от най-ниската до най-високата прецизност:
- Г 40: Автомобилни колела, задвижвания на коляновия вал за бавни двигатели.
- Г 16: Части за селскостопанска техника, карданови валове.
- Г 6.3: Стандартен клас за много промишлени компоненти, като арматура на електродвигатели, работни колела на помпи, вентилатори и машини за технологични инсталации. Това е един от най-често задаваните класове.
- Г 2.5: Високоскоростни и високопрецизни компоненти, като газови и парни турбини, турбокомпресори, задвижвания на машинни инструменти и ротори на турбогенератори.
- Г 1.0: Задвижвания на шлифовъчни машини, много малки и високоскоростни котви.
- Г 0.4: Най-високо ниво на прецизност за компоненти като жироскопи, прецизни шлифовъчни шпиндели и оборудване за полупроводниковата индустрия.
Изчисляване на допустимия остатъчен дисбаланс
Степента G се използва във формула за изчисляване на максимално допустимия остатъчен дисбаланс (Uна), които могат да останат в ротора след балансиране.
Uна (в g·mm) = (9550 × Маса на ротора [kg] × G-Grade [mm/s]) / Максимална работна скорост [об/мин]
Тази формула указва на техника по балансиране конкретната цел, която трябва да постигне. Например, ротор от 100 кг с максимална скорост от 3000 об/мин, балансиран по G6.3, би имал допустим остатъчен дисбаланс от (9550 * 100 * 6.3) / 3000 ≈ 2005.5 g·mm. Този общ дисбаланс обикновено се разпределя между двете корекционни равнини.