Bezplatný inženýrský nástroj
Kalkulačka radiálního házení hřídele
Odhadněte radiální házení hřídele (TIR — Total Indicator Reading), které odpovídá limitu zbytkové nevyváženosti podle ISO 21940-11 pro vaši třídu kvality vyvážení a otáčky, a posuďte naměřené házení z hlediska rizika nevyváženosti. Poznámka: ISO 21940-11 stanovuje limity nevyváženosti — samotná geometrická tolerance házení vychází z výkresu hřídele nebo specifikace výrobce.
Výsledky
Přípustná excentricita
Z třídy kvality vyvážení G a provozních otáček:
- G — třída jakosti vyvážení (mm/s)
- n — provozní otáčky (ot./min.)
- ω — úhlová rychlost (rad/s) = 2πn/60
Celkový údaj indikátoru
TIR měřená úchylkoměrem je dvojnásobkem excentricity (mezi vrcholy):
Rozsah této kontroly: eper v ISO 21940-11 je přípustná zbytková nevyváženost (excentricita těžiště), nikoli geometrická tolerance házení. TIR = 2 × eper je tedy screening hodnota: pokud naměřené házení čepu tuto hodnotu překročí, samotný posun těžiště způsobený házením už může překročit limit vyvážení pro zvolený stupeň G. Nenahrazuje geometrickou toleranci házení na výkresu hřídele a hřídel s nízkým TIR může být stále nevyvážený (rozložení hmoty), zatímco naměřené TIR může zahrnovat tvarovou chybu, ohyb, usazení ložiska nebo chybu ustavení, která se nepromítá do nevyváženosti v poměru jedna ku jedné.
Ekvivalentní nevyváženost
Praktický příklad
Vzhledem k: Otáčky = 3000 ot./min, třída = G6.3, hmotnost = 45 kg, průměr = 40 mm
ω = 2π × 3000 / 60 = 314,16 rad/s
eper = 6,3 × 1000 / 314,16 = 20,05 μm
TIR = 2 × 20,05 = 40,1 μm
Uper = 20,05 × 45 = 902,3 g·mm
Referenční tabulka házení ekvivalentního nevyváženosti (orientační hodnoty)
| Stupeň | Rychlost (ot./min.) | eper (μm) | Ekvivalentní TIR (μm) |
|---|---|---|---|
| G6.3 | 750 | 80.2 | 160.4 |
| G6.3 | 1500 | 40.1 | 80.2 |
| G6.3 | 3000 | 20.1 | 40.1 |
| G2.5 | 3000 | 7.96 | 15.9 |
| G2.5 | 6000 | 3.98 | 7.96 |
| G1.0 | 6000 | 1.59 | 3.18 |
| G1.0 | 12000 | 0.80 | 1.59 |
Radial runout (TIR — Total Indicator Reading) is the total variation in distance measured from a shaft surface to a fixed reference point as the shaft rotates one full revolution. It indicates how much the shaft deviates from perfect concentricity. TIR equals twice the eccentricity.
Mount the shaft on V-blocks or between centers, place a dial indicator perpendicular to the shaft surface, zero the indicator, then slowly rotate the shaft one full revolution. The total needle movement (max minus min) is the TIR.
Common causes include:
- Bent shaft from thermal distortion or impact
- Manufacturing eccentricity (turning error)
- Bearing journal wear or damage
- Improper coupling alignment
- Assembly errors (misaligned press-fit components)
If the mass centre of a rotor is displaced by eccentricity e, the equivalent unbalance is U = e × m, where m is rotor mass. Journal runout can displace the mass centre and thus contribute to unbalance. However, not all unbalance comes from runout (mass distribution matters too), and measured TIR can include form error, bend, bearing seating or setup error that does not translate one-to-one into unbalance.
The geometric runout tolerance comes from the shaft drawing or the manufacturer's specification — ISO 21940-11 sets unbalance limits, not runout tolerances. As balance-risk screening values (TIR equivalent to the residual unbalance limit):
- G6.3 / 3000 RPM: TIR ≈ 40 μm
- G1.0 / 6000 RPM: TIR ≈ 3.2 μm
- G6.3 / 1500 RPM: TIR ≈ 80 μm
Always calculate for your specific conditions and check the drawing tolerance.
Postupy popsané na této stránce vyvinul a v terénu otestoval tým Vibromera pomocí přístroje Balanset-1A, přenosného dvoukanálového vyvažovacího přístroje a analyzátoru vibrací pro vyvažování rotorů na místě.
Profesionální přístroje a software pro vyvažování v terénu. Dosáhněte kvality vyvážení ISO 21940-11 přímo na místě. Používá se ve více než 50 zemích.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko je inženýr vibrační analýzy a zakladatel a generální ředitel společnosti Vibromera. Více než 15 let vyvažuje rotační stroje přímo v provozu, a ne na zkušebním stavu: mulčovače, průmyslové ventilátory, drtiče, odstředivky, hřídele a vřetena. Právě z této práce vzešly přístroje Balanset — byly navrženy jako nástroj, který si odborník může vzít ke stroji a použít sám, přímo na místě, nikoli jako laboratorní vybavení. Vibromera byla založena v roce 2017 a od roku 2023 sídlí v portugalském Portu. Zde probíhá vývoj, montáž i podpora řady Balanset. Vlajkovým přístrojem je Balanset-1A, přenosný analyzátor pro vyvažování v jedné a ve dvou rovinách a pro diagnostiku vibrací. Nikolai se osobně podílí na zákaznické podpoře, na řešení obtížných případů vyvažování i na vývoji softwaru. Pracuje se zákazníky po celém světě, v jakémkoli jazyce.
