Forståelse af balancekvalitetskarakterer (G-karakterer)

Definition: Hvad er en balanceret kvalitetsklasse?

A Balance Quality Grade, almindeligvis omtalt som en "G-grad", er en standardiseret klassificering defineret i ISO 1940-1 og ISO 21940-11 standarderne, der specificerer den maksimalt tilladte restubalance for en rotor. Det er ikke et mål for vibration i sig selv, men snarere en tolerance for ubalance baseret på rotorens masse og maksimale driftshastighed. G-graden repræsenterer en konstant periferihastighed for rotorens massemidtpunkt, udtrykt i millimeter pr. sekund (mm/s). Et lavere G-tal betyder en strengere tolerance og et krav til højere præcisionsbalance.

Formålet med G-klassesystemet

G-grade-systemet blev udviklet for at skabe en universel, standardiseret metode til at specificere, hvor godt en rotor skal være afbalanceret. I stedet for vagt at angive "rotoren skal være velafbalanceret", kan ingeniører specificere et præcist, verificerbart mål som "Balance til G6.3". Dette system giver et fælles sprog for producenter, vedligeholdelsesteams og kunder, hvilket sikrer, at udstyr opfylder de krævede driftsstandarder for pålidelighed og sikkerhed. De primære mål er at:

• Begræns vibrationer forårsaget af ubalance til et acceptabelt niveau.
• Minimer dynamiske kræfter på lejer, hvilket forlænger deres levetid.
• Sørg for, at rotoren kan fungere sikkert op til dens maksimale designhastighed.
• Angiv et klart, målbart acceptkriterium for nyt og repareret udstyr.

Hvordan bestemmes balancekvalitetskarakterer?

ISO-standarderne indeholder en omfattende tabel, der anbefaler G-kvaliteter til hundredvis af forskellige typer roterende komponenter. Valget af en specifik kvalitet afhænger af faktorer som:

• Maskintype: En højhastighedsturbine kræver en meget bedre balance (lavere G-kvalitet) end en langsomtgående landbrugsmaskine.
• Rotormasse: Lettere rotorer er ofte mere følsomme over for ubalance.
• Driftshastighed: Jo højere hastigheden er, desto større er centrifugalkraften fra en given ubalance, hvilket kræver en bedre balance.
• Støttestruktur: Rotorer på fleksible understøtninger kan have brug for en bedre balance end dem på stive fundamenter.

Eksempler på almindelige balancekvalitetsgrader (fra ISO 1940-1)

Følgende liste illustrerer det brede udvalg af anvendelser og deres tilsvarende G-kvaliteter, fra laveste til højeste præcision:

• G40: Bilhjul, krumtapakseldrev til langsomme motorer.
• G 16: Dele til landbrugsmaskiner, drivaksler.
• G 6.3: Standardkvalitet til mange industrielle komponenter som elmotorankere, pumpehjul, ventilatorer og procesmaskineri. Dette er en af de mest almindeligt specificerede kvaliteter.
• G 2.5: Højhastigheds- og højpræcisionskomponenter, såsom gas- og dampturbiner, turbokompressorer, maskindrev og turbogeneratorrotorer.
• G 1.0: Slibemaskinedrev, meget små og højhastighedsankere.
• G 0,4: Det højeste præcisionsniveau for komponenter som gyroskoper, præcisionsslibespindler og udstyr til halvlederindustrien.

Beregning af tilladt restubalance

G-kvaliteten bruges i en formel til at beregne den maksimalt tilladte restubalance (U_om) som kan forblive i rotoren efter afbalancering.

U_om (i g·mm) = (9550 × Rotormasse [kg] × G-kvalitet [mm/s]) / Maks. driftshastighed [omdr./min.]

Denne formel fortæller afbalanceringsteknikeren det specifikke mål, de skal opnå. For eksempel ville en rotor på 100 kg med en maksimal hastighed på 3000 o/min, afbalanceret til G6.3, have en tilladt restubalance på (9550 * 100 * 6,3) / 3000 ≈ 2005,5 g·mm. Denne samlede ubalance fordeles derefter typisk mellem de to korrektionsplaner.

← Tilbage til hovedindekset