Pochopení známek kvality Balance (známky G)
Definice: Co je to stupeň kvality vyvážení?
A Stupeň kvality vyvážení, běžně označovaná jako „stupeň G“, je standardizovaná klasifikace definovaná v normách ISO 1940-1 a ISO 21940-11, která specifikuje maximální přípustnou zbytkovou nevyváženost rotoru. Nejedná se o míru vibrací samotné, ale spíše o toleranci nevyváženosti založenou na hmotnosti rotoru a maximální provozní rychlosti. Stupeň G představuje konstantní obvodovou rychlost těžiště rotoru, vyjádřenou v milimetrech za sekundu (mm/s). Nižší číslo G znamená přísnější toleranci a požadavek na přesnější vyvážení.
Účel systému G-Grade
Systém třídy G byl vyvinut s cílem vytvořit univerzální, standardizovanou metodu pro specifikaci toho, jak dobře musí být rotor vyvážen. Místo vágního uvádění „rotor musí být dobře vyvážený“ mohou inženýři specifikovat přesný a ověřitelný cíl, například „Vyvážení na G6.3“. Tento systém poskytuje společný jazyk pro výrobce, údržbářské týmy a klienty a zajišťuje, aby zařízení splňovalo požadované provozní standardy pro spolehlivost a bezpečnost. Hlavními cíli jsou:
- Omezte vibrace způsobené nevyvážeností na přijatelnou úroveň.
- Minimalizujte dynamické síly působící na ložiska a prodlužte jejich životnost.
- Zajistěte, aby rotor mohl bezpečně pracovat až do maximální konstrukční rychlosti.
- Poskytněte jasná a měřitelná kritéria pro přijetí nového a opraveného zařízení.
Jak se určují známky kvality zůstatků?
Normy ISO poskytují komplexní tabulku, která doporučuje třídy G pro stovky různých typů rotačních součástí. Výběr konkrétní třídy závisí na faktorech, jako jsou:
- Typ stroje: Vysokorychlostní turbína vyžaduje mnohem lepší vyvážení (nižší stupeň G) než pomaluběžný zemědělský stroj.
- Hmotnost rotoru: Lehčí rotory jsou často citlivější na nevyváženost.
- Provozní rychlost: Čím vyšší je rychlost, tím větší je odstředivá síla z dané nevyváženosti, a proto je nutné lepší vyvážení.
- Podpůrná struktura: Rotory na flexibilních podpěrách mohou vyžadovat lepší vyvážení než rotory na pevných základech.
Příklady běžných stupňů jakosti (z normy ISO 1940-1)
Následující seznam ilustruje širokou škálu aplikací a jim odpovídající třídy G, od nejnižší po nejvyšší přesnost:
- G40: Kola automobilů, pohony klikových hřídelí pro pomalé motory.
- G16: Díly zemědělských strojů, hnací hřídele.
- G 6.3: Standardní jakost pro mnoho průmyslových součástí, jako jsou kotvy elektromotorů, oběžná kola čerpadel, ventilátory a strojní zařízení procesních zařízení. Toto je jedna z nejčastěji specifikovaných jakostí.
- G 2.5: Vysokorychlostní a vysoce přesné součásti, jako jsou plynové a parní turbíny, turbokompresory, pohony obráběcích strojů a rotory turbogenerátorů.
- G 1.0: Pohony brusek, velmi malé a vysokorychlostní kotvy.
- G 0,4: Nejvyšší úroveň přesnosti pro součástky, jako jsou gyroskopy, přesná brousicí vřetena a zařízení pro polovodičový průmysl.
Výpočet přípustné zbytkové nevyváženosti
Stupeň G se používá ve vzorci pro výpočet maximální přípustné zbytkové nevyváženosti (Uza), které mohou po vyvážení zůstat v rotoru.
Uza (v g·mm) = (9550 × hmotnost rotoru [kg] × třída G [mm/s]) / max. provozní otáčky [ot./min]
Tento vzorec sděluje vyvažovacímu technikovi konkrétní cíl, kterého musí dosáhnout. Například rotor o hmotnosti 100 kg s maximálními otáčkami 3000 ot./min, vyvážený podle G6.3, by měl přípustnou zbytkovou nevyváženost (9550 * 100 * 6,3) / 3000 ≈ 2005,5 g·mm. Tato celková nevyváženost se pak obvykle rozdělí mezi dvě korekční roviny.