ISO 21940-1 কি?

Quick Answer

ISO 1940-1 (যান্ত্রিক কম্পন — ধ্রুবক (কঠোর) অবস্থায় রোটরের ভারসাম্য গুণমানের প্রয়োজনীয়তা) সংজ্ঞায়িত করে G-grade balance quality system কঠোর রোটরের জন্য। সূত্র Uper = (9 549 × G × M) / n calculates permissible residual unbalance. Superseded by ISO 21940-11:2016 একই মানের সাথে। শিল্প যন্ত্রপাতির জন্য ডিফল্ট স্তর: G 6.3.

ISO 1940-1 বিশ্বব্যাপী রোটর ভারসাম্যের জন্য ভিত্তিপ্রস্তর ডকুমেন্ট। এর G-স্তর ব্যবস্থা ভারসাম্যের কার্যকর ভাষা: "G 6.3 এ ভারসাম্য" বিশ্বব্যাপী প্রতিটি বিশেষজ্ঞ দ্বারা বোঝা যায়। মান ছোট নির্ভুলতা স্পিন্ডেল থেকে বিশাল ক্র্যাঙ্কশ্যাফ্ট পর্যন্ত কঠোর রোটর কভার করে, ভারসাম্য গুণমান নির্দিষ্ট করা, গণনা এবং যাচাই করার জন্য একটি সার্বজনীন কাঠামো প্রদান করে।

মান শুধুমাত্র প্রযোজ্য rigid রোটরে — যেগুলির কেন্দ্রীয় বল অধীন স্থিতিস্থাপক বিকৃতি অপারেটিং গতির পরিসীমা জুড়ে নগণ্য। নমনীয় রোটর (প্রথম বাঁকানো সমালোচনামূলক গতির উপরে অপারেটিং) ISO 21940-12 দ্বারা কভার করা হয়।

The Rigid Rotor Concept

একটি রোটর কঠোর হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ হয় যদি এর ভর বিতরণ গতি শূন্য থেকে সর্বাধিক অপারেটিং গতি পর্যন্ত উল্লেখযোগ্যভাবে পরিবর্তিত না হয়। মূল ফলাফল: একটি রোটর কর্মশালা মেশিনে নিম্ন গতিতে ভারসাম্যপূর্ণ থাকে সেবায় তার অপারেটিং গতিতে ভারসাম্যপূর্ণ থাকে। এটি 300–600 RPM এ একটি কর্মশালা মেশিনে ভারসাম্য করার অনুমতি দেয় যখন সেবায় 3 000+ RPM এ সহনশীলতা পূরণ করে।

যদি একটি রোটর সুপারক্রিটিক্যাল অঞ্চলে কাজ করে (প্রথম নমনীয়তার উপরে critical speed) or near resonance, বিচ্যুতি কার্যকর ভর বিতরণ পরিবর্তন করে এবং নিম্ন গতির ভারসাম্যকরণ উচ্চ গতিতে অকার্যকর হতে পারে। এই ধরনের রোটরগুলি নমনীয় হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়।

ISO 1940-1 কী কভার করে না

পরিবর্তনশীল জ্যামিতি সহ রোটর (জয়েন্টেড শাফ্ট, হেলিকপ্টার ব্লেড)। রোটর-সাপোর্ট-ফাউন্ডেশন সিস্টেমে অনুরণন। ভর বিতরণের সাথে সম্পর্কহীন এয়ারোডাইনামিক এবং হাইড্রোডাইনামিক বল। ফ্যানগুলির জন্য বিশেষভাবে, দেখুন ISO 14694 (BV/FV categories).

Types of Unbalance

Unbalance = রোটরের জড়তা অক্ষ ≠ ঘূর্ণন অক্ষ। ভেক্টর আকারে: U = m × r (g·mm). ISO 1940-1 classifies three types:

  • Static unbalance: জড়তা অক্ষ ঘূর্ণন অক্ষের সমান্তরাল কিন্তু বিচ্যুত। একটি অসন্তুলিত ভরের সমতুল্য। সংশোধনযোগ্য one plane. Typical: pulleys, narrow gears, fan impellers (L/D < 0.5).
  • দ্বিগুণ অসন্তুলন: জড়তা অক্ষ ভরের কেন্দ্রের মধ্য দিয়ে যায় কিন্তু আনত। নিট বল শূন্য, কিন্তু একটি দম্পতি (জোড়া) রোটরকে দুলায়। প্রয়োজন two planes.
  • গতিশীল অসন্তুলন: General case — static + couple combined. Inertia axis neither parallel nor intersecting rotation axis. Requires two planes. Most real rotors have dynamic unbalance.

Specific Unbalance (Eccentricity)

Specific Unbalance
e = U / M
e µm-এ (g·mm/kg) | U = অসন্তুলন (g·mm) | M = রোটর ভর (kg) — ঘূর্ণন অক্ষ থেকে ভরের কেন্দ্রের বিচ্যুতি

G-গ্রেড পণ্য হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয় e × ω (mm/s) — ঘূর্ণন অক্ষের চারপাশে ঘোরাফেরা করা রোটরের ভরের কেন্দ্রের রৈখিক বেগ। এই একক সংখ্যা রোটরের আকার এবং গতি নির্বিশেষে ভারসাম্যের গুণমান বৈশিষ্ট্যযুক্ত করে।

G-গ্রেড সিস্টেম — ভৌত ভিত্তি

Mass Similarity

জ্যামিতিগতভাবে অনুরূপ রোটরগুলির জন্য: Uper ∝ M → specific unbalance eper should be constant. One standard applies across all sizes.

Speed Similarity

কেন্দ্রীয় বল F = M·e·ω²। বিভিন্ন গতিতে গ্রহণযোগ্য বহন লোড বজায় রাখতে, eper must decrease as ω increases:

G-গ্রেড সংজ্ঞা
G = eper × ω = constant (mm/s)
G 6.3 = ভরের কেন্দ্র ≤ 6.3 mm/s-এ ঘোরে | সংলগ্ন গ্রেড 2.5 গুণ দ্বারা পৃথক

Calculating Permissible Residual Unbalance

ISO 1940-1 / ISO 21940-11 Tolerance Formula
Uper = (9 549 × G × M) / n
Uper g·mm-এ | G = গ্রেড (mm/s) | M = রোটর ভর (kg) | n = সর্বাধিক সেবা RPM | 9 549 = 60 000/(2π)
কাজের উদাহরণ: ফ্যান রোটর, G 6.3

Given: কেন্দ্রীয় ফ্যান ইমপেলার, M = 200 kg, n = 1 500 RPM, G 6.3।

Total: Uper = 9 549 × 6.3 × 200 / 1 500 = 8 021 g·mm

Eccentricity: eper = 8 021 / 200 = 40.1 µm

Per plane (symmetric, 2): 8 021 / 2 = 4 011 g·mm

R = 400 mm-এ: 4 011 / 400 = প্রতি সমতলে 10.0 g

সর্বদা সর্বাধিক সেবা গতি ব্যবহার করুন

সূত্রে গতি সর্বোচ্চ সেবা RPM হতে হবে — ভারসাম্যকরণ মেশিনের গতি নয়। অনেক রোটর 300–600 RPM-এ ভারসাম্যপূর্ণ হয় কিন্তু সহনশীলতা প্রকৃত সেবা গতি ব্যবহার করতে হবে (যেমন 1 480 RPM)। ভারসাম্যকরণ মেশিনের গতি ব্যবহার করা বিপজ্জনকভাবে ঢিলে সহনশীলতা উৎপন্ন করে।

Allocation to Correction Planes

Uper রোটরের ভরের কেন্দ্রে প্রযোজ্য। বাস্তবে, দুটি সমতলে ভারসাম্য (বহনের কাছাকাছি)। অধ্যায় 7 নিয়মাবলী:

Symmetric Rotors

CoM মধ্যবিন্দুতে → সমান: UL = UR = Uper / 2.

Asymmetric Between-Bearing

Asymmetric Allocation
Uleft = Uper × (b / L)  |  Uright = Uper × (a / L)
a = CoM থেকে বাম বহন | b = CoM থেকে ডান বহন | L = a + b

Overhung Rotors

ওভারহাঙ্গ ভর উভয় বহনে নমন মুহূর্ত লোডিং তৈরি করে। মুহূর্ত-ভিত্তিক পুনর্গণনা প্রয়োজন → সাধারণত ওভারহাঙ্গ সমতলে অনেক কঠোর সহনশীলতা। পাম্প, একক-পর্যায়ের কম্প্রেসার, ক্যান্টিলিভার ফ্যান ইমপেলারের জন্য সাধারণ।

Errors and Verification

Error Sources

  • Systematic: Machine calibration drift, eccentric mandrels, keyway effects (ISO 8821), thermal distortion.
  • Random: Sensor noise, support play, rotor seating variation.

মোট ত্রুটি সহনশীলতার 10–15% অতিক্রম করা উচিত নয়। যদি বৃহত্তর হয় তবে কর্মরত সহনশীলতা কঠোর করুন।

Assembly Effects

উপাদান ভারসাম্যকরণ ≠ সমাবেশ ভারসাম্য। কাপলিং বিকেন্দ্রতা, রেডিয়াল রানআউট, ঢিলে ফিট উপাদান কাজকে বাতিল করতে পারে। সমাবেশিত রোটর ছাঁটা ভারসাম্য করুন।

Verification Methods

  • Index test: ম্যান্ড্রেলে রোটর 180° ঘোরান, পুনরায় পরিমাপ করুন। পরিবর্তন = ফিক্সচার ত্রুটি।
  • Trial weight test: Add known mass, verify measured vector change matches expectation.
  • ক্ষেত্র পরীক্ষা: বহনে কম্পন পরিমাপ করুন ISO 10816.
Balanset-1A: অন্তর্নির্মিত ISO 1940-1 সম্মতি

দ্য ব্যালানসেট-১এ automates ISO 1940-1: enter mass, speed, G-grade → instant Uper স্বয়ংক্রিয় সমতল বরাদ্দ সহ। ভারসাম্যকরণের পরে, অবশিষ্ট বনাম সীমার তুলনা করে। F6 রিপোর্ট ফাংশন অর্জিত G-গ্রেড নথিভুক্ত করে একটি আনুষ্ঠানিক প্রোটোকল তৈরি করে। যথার্থতা ±5% বেগ, ±1° পর্যায় — G 16 থেকে G 2.5 এর জন্য যথেষ্ট। দ্য ব্যালানসেট-4 জটিল মাল্টি-বহন রোটরগুলির জন্য চারটি চ্যানেলে প্রসারিত।

Worked Examples

Case 1: Electric Motor — G 6.3

Rotor: 15 kW, 1 460 RPM, 35 kg, between-bearing symmetric.

Tolerance: Uper = 9 549 × 6.3 × 35 / 1 460 = 1 442 g·mm → প্রতি সমতলে 721।

R = 80 mm-এ: 721 / 80 = 9.0 g/plane. Shop balanced: 180 g·mm residual. ✅

Case 2: Pump — Overhung Impeller, G 6.3

Rotor: Shaft + impeller 18 kg, 2 950 RPM. Impeller 6 kg overhung 120 mm. Bearing span 250 mm.

Total: Uper = 367 g·mm. মুহূর্ত বরাদ্দ: সামনে ≈ 202, পিছনে ≈ 165 g·mm।

Field balanced with ব্যালানসেট-১এ single-plane: 8.5 g at 230°. Final: 95 g·mm. ✅

Case 3: Turbo-Compressor — G 2.5

Rotor: 3-stage, 65 kg, 12 000 RPM. Slightly asymmetric.

Tolerance: Uper = 129 g·mm → 65/প্লেন → R = 95 mm এ: 0.68 g/প্লেন.

Sub-gram precision → shop high-speed machine only. Index test: mandrel error < 5 g·mm. Final: 28 g·mm/plane. ✅

ISO 1940-1 → ISO 21940-11

  • G-grade values, formulas, application tables — identical. No technical changes.
  • ISO 21940 series: Part 11 (quality), Part 12 (flexible), Part 14 (procedures), Part 21 (descriptions), Part 31 (susceptibility), Part 32 (keys).
  • উভয় পদবি ব্যবহারিকভাবে পরস্পর বিনিময়যোগ্যভাবে ব্যবহৃত হয়।
  • ISO 14694 BV categories reference G-grades directly.
  • ISO 21940-11: এই মান — G-গ্রেড সিস্টেম।
  • ISO 21940-12: Flexible rotor balancing.
  • ISO 10816 / ISO 20816: কম্পন মূল্যায়ন — ভারসাম্য গুণমানের প্রচালনগত ফলাফল।
  • ISO 14694: Fan-specific BV/FV categories → G-grades.
  • ISO 8821: কীওয়ে প্রভাব (অর্ধ-কী কনভেনশন)।
  • API 610 / API 617: Petroleum pumps/compressors referencing ISO 1940.

Official standard: ISO 1940-1 on ISO Store →

← শব্দকোষ সূচকে ফিরুন