ISO 1940-1: Jäykkien roottoreiden tasapainotuslaatuvaatimukset

Analyyttinen raportti: ISO 1940-1 -standardin “Jäykkien roottorien tasapainon laatuvaatimukset” perusteellinen analyysi ja Balanset-1A-mittausjärjestelmien integrointi tärinän diagnostiikkaan

Johdanto

Nykyaikaisessa insinööritieteessä ja teollisessa tuotannossa pyörivien laitteiden dynaaminen tasapainotus on perustavanlaatuinen prosessi, joka varmistaa koneiden luotettavuuden, käyttöiän ja turvallisen toiminnan. Pyörivien massojen epätasapaino on yleisin haitallisen tärinän lähde, joka johtaa laakerikokoonpanojen nopeutettuun kulumiseen, perustusten ja koteloiden väsymisvaurioihin sekä melun lisääntymiseen. Maailmanlaajuisesti tasapainotusvaatimusten standardointi on avainasemassa valmistusprosessien ja laitteiden hyväksymiskriteerien yhtenäistämisessä.

Näitä vaatimuksia on vuosikymmenten ajan säännelty kansainvälisellä standardilla ISO 1940-1. Vaikka ala on viime vuosina siirtynyt asteittain uuteen ISO 21940 -sarjaan, ISO 1940-1 -standardin periaatteet, fyysiset mallit ja metodologia ovat edelleen tasapainotuksen suunnittelukäytännön perustana. Tämän standardin sisäisen logiikan ymmärtäminen on välttämätöntä paitsi roottorien suunnittelijoille myös huoltoteknikoille, jotka käyttävät moderneja kannettavia tasapainotuslaitteita, kuten Balanset-1A.

Tämän raportin tarkoituksena on tarjota kattava ja yksityiskohtainen analyysi ISO 1940-1 -standardin jokaisesta luvusta, selvittää sen kaavojen ja toleranssien fyysinen merkitys sekä osoittaa, kuinka nykyaikaiset laitteisto-ohjelmistojärjestelmät (esimerkkinä Balanset-1A) automatisoivat standardin vaatimusten soveltamisen, vähentävät inhimillisiä virheitä ja parantavat tasapainotusmenettelyjen tarkkuutta.

Luku 1. Soveltamisala ja peruskäsitteet

Standardin ensimmäisessä luvussa määritellään sen soveltamisala ja esitellään erittäin tärkeä ero roottorityyppien välillä. ISO 1940-1 koskee vain roottoreita, jotka ovat vakiossa (jäykässä) tilassa. Tämä määritelmä on koko menetelmän perusta, koska jäykkien ja joustavien roottorien käyttäytyminen eroaa perustavanlaatuisesti toisistaan.

Jäykän roottorin fenomenologia

Roottori luokitellaan jäykäksi, jos sen elastiset muodonmuutokset keskipakovoimien vaikutuksesta koko käyntinopeusalueella ovat merkityksettömän pieniä verrattuna määriteltyihin epätasapainotoleransseihin. Käytännössä tämä tarkoittaa, että roottorin massajakauma ei muutu merkittävästi, kun nopeus vaihtelee nollasta maksimikäyntinopeuteen.

Tämän määritelmän tärkeä seuraus on tasapainotuksen muuttumattomuus: matalalla nopeudella tasapainotettu roottori (esimerkiksi työpajan tasapainotuslaitteessa) pysyy tasapainossa myös käyttö nopeudella. Tämä mahdollistaa tasapainotuksen suorittamisen huomattavasti käyttö nopeutta alhaisemmilla nopeuksilla, mikä yksinkertaistaa prosessia ja alentaa sen kustannuksia.

Jos roottori toimii ylikriittisellä alueella (nopeudella, joka ylittää ensimmäisen taivutuskriittisen nopeuden) tai lähellä resonanssia, se altistuu merkittäville taipumille. Tällöin tehollinen massajakauma riippuu nopeudesta, ja yhdellä nopeudella suoritettu tasapainotus voi olla tehoton tai jopa haitallinen toisella nopeudella. Tällaisia roottoreita kutsutaan joustaviksi, ja niille asetetut vaatimukset on määritelty toisessa standardissa, ISO 11342. ISO 1940-1 -standardi sulkee tarkoituksella joustavat roottorit pois ja keskittyy vain jäykkien roottorien käsittelyyn.

Poissulkemiset ja rajoitukset

Standardi määrittelee myös selkeästi, mitä se ei kata:

Geometriaa muuttavat roottorit (esimerkiksi nivelletyt akselit, helikopterin roottorit).
Resonanssifenomenit roottori-tuki-perustusjärjestelmässä, jos ne eivät vaikuta roottorin luokitteluun jäykäksi.
Aerodynaamiset ja hydrodynaamiset voimat, jotka voivat aiheuttaa tärinää, joka ei liity suoraan massan jakautumiseen.

Siten ISO 1940-1 keskittyy inertiavoimiin, jotka johtuvat massaksen ja pyörimisakselin välisestä epäsuhdasta.

Luku 2. Normatiiviset viittaukset

Vaatimusten yksiselitteisen tulkinnan varmistamiseksi ISO 1940-1 viittaa useisiin asiaan liittyviin standardeihin. Tärkein niistä on ISO 1925 “Mekaaninen tärinä – Tasapainotus – Sanasto”. Tämä asiakirja toimii sanakirjana, joka määrittelee teknisen kielen semantiikan. Ilman yhteistä ymmärrystä termeistä kuten “pääinertia-akseli” tai “parin epätasapaino” tehokas viestintä laitteen ostajan ja tasapainotuspalvelun tarjoajan välillä on mahdotonta.

Toinen tärkeä viite on ISO 21940-2 (aiemmin ISO 1940-2), joka käsittelee tasapainovirheitä. Siinä analysoidaan epätasapainomittauksen aikana syntyviä menetelmä- ja instrumenttivirheitä ja osoitetaan, miten ne on otettava huomioon toleranssien täyttymisen tarkistamisessa.

Luku 3. Termit ja määritelmät

Terminologian ymmärtäminen on välttämätön edellytys standardin perusteelliselle analysoinnille. Tässä luvussa annetaan tarkat fysikaaliset määritelmät, joihin myöhemmät laskelmat perustuvat.

3.1 Tasapainottaminen

Tasapainotus on prosessi, jossa parannetaan roottorin massan jakautumista siten, että se pyörii laakereissaan aiheuttamatta sallittuja rajoja ylittäviä epätasapainoisia keskipakoisvoimia. Se on toistuva menettely, joka sisältää alkuperäisen tilan mittaamisen, korjaustoimenpiteiden laskemisen ja tuloksen tarkistamisen.

3.2 Epätasapaino

Epätasapaino on roottorin fysikaalinen tila, jossa sen pääasiallinen keskusinertia-akseli ei ole samansuuntainen pyörimisakselin kanssa. Tämä aiheuttaa keskipakoisvoimia ja momentteja, jotka aiheuttavat tärinää tuissa. Vektorimuodossa epätasapaino U määritellään epätasapainomassan m ja sen säteittäisen etäisyyden r pyörimisakselista (eksentrisyys) tulona:

U = m · r

SI-yksikkö on kilogramma-metri (kg·m), mutta tasapainottamisessa käytännöllisempi yksikkö on gramma-millimetri (g·mm).

3.3 Erityinen epätasapaino

Erityinen epätasapaino on erittäin tärkeä käsite, kun verrataan eri massojen roottorien tasapainon laatua. Se määritellään pääepätasapainovektorin U ja roottorin kokonaismassan M suhteena:

e = U / M

Tämä suure on pituus (yleensä ilmaistuna mikrometreinä, µm, tai g·mm/kg) ja edustaa fyysisesti roottorin massakeskiön epäkeskisyyttä suhteessa pyörimisakseliin. Erityinen epätasapaino on perusta roottorien luokittelulle tasapainolaatuun.

3.4 Epätasapainon tyypit

Standardi erottaa useita epätasapainotyyppejä, joista jokainen vaatii oman korjausstrategiansa:

Staattinen epätasapaino. Pääinertia-akseli on yhdensuuntainen pyörimisakselin kanssa, mutta siirtynyt siitä. Se voidaan korjata yhdellä painolla yhdellä tasolla (massakeskiön kautta). Tyypillistä kapeille, kiekkomaisille roottoreille.
Pariskunnan epätasapaino. Pääinertia-akseli kulkee massakeskiön läpi, mutta on kallistunut suhteessa pyörimisakseliin. Tuloksena oleva epätasapainovektori on nolla, mutta voima-pari (voimien pari) pyrkii “kallistamaan” roottoria. Se voidaan poistaa vain kahdella eri tasoissa olevalla painolla, jotka luovat kompensoivan voima-parin.
Dynaaminen epätasapaino. Yleisin tapaus, jossa staattinen epätasapaino yhdistyy vääntömomentin epätasapainoon. Pääinertia-akseli ei ole yhdensuuntainen eikä leikkaa pyörimisakselia. Korjaus vaatii tasapainottamista vähintään kahdessa tasossa.

Luku 4. Tasapainottamisen olennaiset näkökohdat

Tässä luvussa käsitellään epätasapainon geometrista ja vektorimuotoista esitystä sekä määritellään säännöt mittaus- ja korjaus tasojen valitsemiseksi.

4.1 Vektoriesitys

Jäykän roottorin epätasapaino voidaan matemaattisesti pelkistää kahdeksi vektoriksi, jotka sijaitsevat kahdella mielivaltaisesti valitulla tasolla kohtisuorassa pyörimisakseliin nähden. Tämä on kahden tason tasapainotuksen teoreettinen perustelu. Balanset-1A-laite käyttää juuri tätä lähestymistapaa ratkaisemalla vektoriyhtälöjärjestelmän korjauspainojen laskemiseksi tasoissa 1 ja 2.

4.2 Vertailutason ja korjaustason

Standardi tekee tärkeän eron tasojen välillä, joissa toleranssit on määritelty, ja tasojen välillä, joissa korjaus suoritetaan.

Toleranssitasot. Nämä ovat yleensä laakeritasot (A ja B). Täällä tärinä ja dynaamiset kuormitukset ovat kriittisimpiä koneen luotettavuuden kannalta. Sallittu epätasapaino U_per määritellään yleensä suhteessa näihin tasoihin.

Korjauskoneet. Nämä ovat roottorin fyysisesti saavutettavia kohtia, joihin materiaalia voidaan lisätä tai poistaa (poramalla, kiinnittämällä painoja jne.). Ne eivät välttämättä ole samat kuin laakeritasot.

Insinöörin (tai tasapainotusohjelmiston) tehtävänä on muuntaa laakeritasojen sallittu epätasapaino vastaaviksi toleransseiksi korjaustasoissa ottaen huomioon roottorin geometrian. Virheet tässä vaiheessa voivat johtaa siihen, että roottori on muodollisesti tasapainossa korjaustasoissa, mutta aiheuttaa laakereille liian suuria kuormia.

4.3 Yhden tai kahden korjauspinnan vaativat roottorit

Standardi tarjoaa suosituksia tasapainottamiseen tarvittavien tasojen lukumäärästä:

Yksi lentokone. Riittää lyhyille roottoreille, joiden pituus on paljon pienempi kuin halkaisija (L/D < 0,5) ja joiden aksiaalinen heilahtelu on merkityksetön. Tässä tapauksessa parin epätasapainoa voidaan jättää huomiotta. Esimerkkejä: hihnapyörät, kapeat hammaspyörät, tuulettimen siivet.
Kaksi lentokonetta. Tarpeen pitkänomaisille roottoreille, joissa vääntömomentin epätasapaino voi olla merkittävä. Esimerkkejä: moottorien ankkurit, paperikoneiden telat, kardaaniakselit.

Luku 5. Samankaltaisuutta koskevat huomioitavat seikat

Luvussa 5 selitetään G-tasapainon laatuluokkien taustalla oleva fysikaalinen logiikka. Miksi turbiinille ja auton pyörälle tarvitaan erilaiset epätasapainorajat? Vastaus löytyy jännitysten ja kuormitusten analysoinnista.

Massan samankaltaisuuslaki

Geometrisesti samankaltaisten roottorien, jotka toimivat samankaltaisissa olosuhteissa, sallittu jäännösepätasapaino U_per on suoraan verrannollinen roottorin massaan M:

U_per ∝ M

Tämä tarkoittaa, että tietty epätasapaino e_per = U_per / M:n tulisi olla sama tällaisille roottoreille. Tämä mahdollistaa yhtenäisten vaatimusten soveltamisen eri kokoisille koneille.

Nopeuden samankaltaisuuslaki

Epätasapainosta syntyvä keskipakovoima F määritellään seuraavasti:

F = M · e · Ω²

jossa Ω on kulmanopeus.

Jotta eri nopeuksilla toimivissa roottoreissa saavutettaisiin sama laakerin käyttöikä ja samanlaiset mekaaniset rasitusarvot, keskipakovoimien on pysyttävä sallituissa rajoissa. Jos halutaan, että ominaiskuormitus on vakio, sallittu epäkeskisyys e kasvaa Ω:n kasvaessa._per on vähennettävä.

Teoreettiset ja empiiriset tutkimukset ovat johtaneet seuraavaan suhteeseen:

e_per · Ω = vakio

Tiettyjen epätasapainojen ja kulmanopeuden tulo on lineaarisen nopeuden (mm/s) suuruinen. Se kuvaa roottorin painopisteen lineaarista nopeutta pyörimisakselin ympäri. Tämä arvo tuli G-tasapainon laatuluokitusten määritelmän perustaksi.

Luku 6. Tasapainotoleranssien määrittely

Tämä on käytännön kannalta tärkein luku, jossa kuvataan menetelmiä tasapainotoleranssien kvantitatiiviseen määrittämiseen. Standardissa ehdotetaan viittä menetelmää, mutta hallitseva menetelmä perustuu G-laatuasteikkoon.

6.1 G Tasapainon laatuluokat

ISO 1940-1 -standardissa otetaan käyttöön logaritminen asteikko tasapainon laatuluokille, jotka merkitään kirjaimella G ja numerolla. Numero edustaa roottorin massakeskiön suurinta sallittua nopeutta millimetreinä sekunnissa (mm/s). Vierekkäisten luokkien välinen ero on kerroin 2,5.

Seuraava taulukko antaa yksityiskohtaisen yleiskatsauksen G-luokista tyypillisten roottorityyppien kanssa. Tämä taulukko on tärkein työkalu tasapainovaatimusten valitsemiseksi käytännössä.

Taulukko 1. ISO 1940-1 -standardin mukaiset tasapainon laatuluokat (yksityiskohtaiset)

G-luokka	e_per · Ω (mm/s)	Tyypilliset roottorityypit	Asiantuntijan kommentti
G 4000	4000	Jäykillä perustuksilla olevien hidaskäyntisten merimoottoreiden kampiakselit.	Laitteet, joiden vaatimukset ovat hyvin väljät ja joissa tärinä vaimennetaan massiivisilla perustuksilla.
G 1600	1600	Suurten kaksitahtimoottoreiden kampiakselit.
G 630	630	Suurten nelitahtimoottoreiden kampiakselit; elastisilla kiinnikkeillä varustetut laivamoottorit.
G 250	250	Nopeiden dieselmoottoreiden kampiakselit.
G 100	100	Täydelliset moottorit autoihin, kuorma-autoihin ja vetureihin.	Tyypillinen laatu polttomoottoreille.
G 40	40	Auton pyörät ja vanteet, kardaaniakselit.	Pyörät tasapainotetaan suhteellisen karkeasti, koska renkaat itsessään aiheuttavat huomattavaa vaihtelua.
G 16	16	Kardaaniakselit (erityisvaatimukset); maatalouskoneet; murskaimen komponentit.	Koneet, jotka toimivat raskaissa olosuhteissa, mutta vaativat luotettavuutta.
G 6.3	6.3	Yleinen teollisuusstandardi: puhaltimet, pumput, vauhtipyörät, tavalliset sähkömoottorit, työstökoneet, paperikoneiden telat.	Yleisin laatu. Jos erityisvaatimuksia ei ole, käytetään yleensä G 6.3 -laatua.
G 2.5	2.5	Korkea tarkkuus: kaasu- ja höyryturbiinit, turbiinigeneraattorit, kompressorit, sähkömoottorit (>80 mm keskikorkeus, >950 rpm).	Tarvitaan nopeissa koneissa laakereiden ennenaikaisen vaurioitumisen estämiseksi.
G 1	1	Tarkkuuslaitteet: hiomakara-käyttölaitteet, nauhurit, pienet nopeat ankkurit.	Vaatii erityisen tarkkoja koneita ja olosuhteita (puhtaus, vähäinen ulkoinen tärinä).
G 0.4	0.4	Erittäin tarkat laitteet: gyroskoopit, tarkkuuskierukat, optiset levyasemat.	Lähellä tavanomaisen tasapainotuksen rajaa; vaatii usein tasapainotuksen koneen omissa laakereissa.

6.2 U:n laskentamenetelmä_per

Sallittu jäännösepätasapaino U_per (g·mm) lasketaan G-luokasta seuraavalla kaavalla:

U_per = (9549 · G · M) / n

missä:

G on tasapainon laatuluokka (mm/s), esimerkiksi 6,3.,
M on roottorin massa (kg),
n on suurin käyttönopeus (rpm),
9549 on yksikkömuunnoskerroin (johdettu kaavasta 1000 · 60 / 2π).

Esimerkki. Tarkastellaan tuulettimen roottoria, jonka massa on M = 200 kg ja joka toimii nopeudella n = 1500 rpm, ja jonka luokitus on G 6.3.

U_per ≈ (9549 · 6,3 · 200) / 1500 ≈ 8021 g·mm

Tämä on roottorin kokonaisvaltainen sallittu jäljellä oleva epätasapaino. Se on sitten jaettava tasojen välillä.

6.3 Graafinen menetelmä

Standardi sisältää logaritmisen kaavion (kuva 2 standardissa ISO 1940-1), joka kuvaa pyörimisnopeuden ja sallitun epätasapainon suhdetta kullekin G-luokalle. Sen avulla insinööri voi nopeasti arvioida vaatimukset ilman laskelmia etsimällä roottorin nopeuden ja halutun G-luokan viivan leikkauspisteen.

Luku 7. Sallitun jäännösepätasapainon jakaminen korjaussuunnitelmiin

U_per luku 6:ssa laskettu arvo koskee roottorin painopistettä. Käytännössä tasapainotus suoritetaan kuitenkin kahdessa tasossa (tyypillisesti laakereiden lähellä). Luku 7 säätelee, miten tämä kokonaispoikkeama jaetaan korjaustasojen välillä — tämä on erittäin tärkeä vaihe, jossa virheet ovat yleisiä.

7.1 Symmetriset roottorit

Yksinkertaisimmassa tapauksessa, jossa roottori on symmetrinen (massakeskus tarkalleen laakereiden ja siihen nähden symmetristen korjauspintojen keskellä), toleranssi jaetaan tasan:

U_per,L = U_per / 2
U_per,R = U_per / 2

7.2 Epäsymmetriset roottorit (laakereiden väliset roottorit)

Jos painopiste siirtyy kohti yhtä laakeria, toleranssi jaetaan suhteessa laakereiden staattisiin reaktioihin (käänteisesti verrannollisesti etäisyyksiin).

Olkoon L toleranssitasojen (laakereiden) välinen etäisyys, a etäisyys massakeskiöstä vasempaan laakeriin ja b etäisyys oikeaan laakeriin.

U_per,vasen = U_per · (b / L)
U_{per, oikea} = U_per · (a / L)

Siten suuremman staattisen kuormituksen kantavalle laakerille annetaan suurempi osuus epätasapainotoleranssista.

7.3 Ylipitkät ja kapeat roottorit

Tämä on standardissa tarkasteltu monimutkaisin tapaus. Roottoreissa, joissa on merkittävä ulkoneva massa (esimerkiksi pitkällä akselilla oleva pumpun juoksupyörä) tai kun korjauspinnat ovat lähellä toisiaan (b < L/3), yksinkertainen jakautuminen ei enää ole riittävä.

Epätasapainoinen massa ulkonevalla osalla aiheuttaa taivutusmomentin, joka kuormittaa sekä lähellä että kaukana olevia laakereita. Standardissa esitetään korjauskertoimet, jotka tiukentavat toleransseja.

Ylipäisten roottorien toleranssit on laskettava uudelleen vastaavien laakerireaktioiden avulla. Usein tämä johtaa huomattavasti pienempään sallittuun epätasapainoon ylipäisessä tasossa verrattuna saman massan omaavaan laakerien väliseen roottoriin, jotta vältetään liialliset laakerikuormitukset.

Taulukko 2. Toleranssin jakamismenetelmien vertailuanalyysi

Roottorityyppi	Allokointimenetelmä	Ominaisuudet
Symmetrinen	50% / 50%	Yksinkertainen, mutta harvinainen puhtaassa muodossaan.
Epäsymmetrinen	Suhteessa etäisyyksiin	Huomioi painopisteen siirtymisen. Tärkein menetelmä laakereiden välisille akseleille.
Ylipainoinen	Hetkipohjainen uudelleenjako	Vaatii staattisten yhtälöiden ratkaisemista. Toleranssit ovat usein huomattavasti pienemmät kaukaisen laakerin suojaamiseksi.
Kapea (b ≪ L)	Erota staattiset ja parirajat	On suositeltavaa määrittää staattinen epätasapaino ja vääntömomentti epätasapaino erikseen, koska niiden vaikutukset tärinään ovat erilaiset.

Luku 8. Tasapainovirheet

Tässä luvussa siirrytään teoriasta käytäntöön. Vaikka toleranssilaskelma olisi täydellinen, todellinen jäännösepätasapaino voi ylittää sen prosessin virheiden vuoksi. ISO 1940-1 luokittelee nämä virheet seuraavasti:

Systemaattiset virheet: koneen kalibroinnin epätarkkuudet, epäkeskiset kiinnikkeet (tynnyrit, laipat), kiilauravaikutukset (katso ISO 8821).
Satunnaiset virheet: instrumenttien melu, tukien liikkuminen, roottorin istukan ja asennon vaihtelut uudelleen asennuksen aikana.

Standardi edellyttää, että mittausvirheen kokonaismäärä ei saa ylittää tiettyä toleranssin osuutta (tyypillisesti 10–15%). Jos virheet ovat suuria, tasapainotuksessa käytettävää työskentelytoleranssia on tiukennettava, jotta todellinen jäljellä oleva epätasapaino, virheet mukaan lukien, täyttää edelleen määritetyn rajan.

Luvut 9 ja 10. Kokoonpano ja tarkistus

Luvussa 9 varoitetaan, että yksittäisten komponenttien tasapainottaminen ei takaa kokoonpanon tasapainoa. Kokoonpanovirheet, säteittäinen heilahtelu ja kytkimen epäkeskisyys voivat mitätöidä huolellisen komponenttien tasapainottamisen. Suositellaan täysin kootun roottorin lopullista tasapainottamista.

Luvussa 10 kuvataan tarkastusmenettelyt. Tasapainon laadun oikeudellisesti pätevään vahvistamiseen ei riitä tasapainotuslaitteen tulosteen tulostaminen. On suoritettava tarkastus, joka sulkee pois laitteen virheet, esimerkiksi indeksitesti (roottorin pyöriminen tukien suhteen) tai koepainojen käyttö. Balanset-1A-laitetta voidaan käyttää tällaisten tarkastusten suorittamiseen kentällä mittaamalla jäännösvärähtelyä ja vertaamalla sitä laskettuihin ISO-rajoihin.

Balanset-1A:n integrointi ISO 1940-1 -ekosysteemiin

Kannettava Balanset-1A-laite (valmistaja Vibromera) on moderni ratkaisu, joka mahdollistaa ISO 1940-1 -vaatimusten täyttämisen kentällä, usein ilman laitteiden purkamista (paikalla tapahtuva tasapainotus).

1. ISO 1940-1 -laskelmien automatisointi

Yksi suurimmista esteistä standardin soveltamiselle on lukujen 6 ja 7 laskelmien monimutkaisuus. Insinöörit jättävät usein tarkat laskelmat tekemättä ja luottavat intuitioon. Balanset-1A ratkaisee tämän ongelman sisäänrakennetulla ISO 1940 -toleranssilaskurillaan.

Työnkulku: käyttäjä syöttää roottorin massan, käyntinopeuden ja valitsee G-luokan luettelosta.

Tulos: ohjelmisto laskee välittömästi U:n_per ja, mikä tärkeintä, jakaa sen automaattisesti korjaus tasojen (taso 1 ja taso 2) välillä ottaen huomioon roottorin geometrian (säteet, etäisyydet). Tämä eliminoi inhimilliset virheet epäsymmetristen ja ulkonevien roottorien käsittelyssä.

2. Metrologisten vaatimusten noudattaminen

Teknisen erittelyn mukaan Balanset-1A tarjoaa tärinänopeuden mittaustarkkuuden ±5% ja vaiheen tarkkuuden ±1°. Luokille G16–G2.5 (puhaltimet, pumput, vakiomoottorit) tämä riittää mainiosti luotettavaan tasapainotukseen.

Laite soveltuu myös luokkaan G1 (tarkkuusmoottorit), mutta se vaatii huolellista valmistelua (ulkoisten tärinöiden minimointi, kiinnikkeiden varmistaminen jne.).

Laser-tahometri tarjoaa tarkan vaiheiden synkronoinnin, joka on kriittisen tärkeää epätasapainokomponenttien erottamiseksi kaksitasoisessa tasapainotuksessa, kuten standardin luvussa 4 on kuvattu.

3. Tasapainottamismenettely ja raportointi

Laitteen algoritmi (kokeellinen paino / vaikutuskerroinmenetelmä) vastaa täysin ISO 1940-1 -standardissa kuvattua jäykän roottorin fysiikkaa.

Tyypillinen sekvenssi: mittaa alkuperäinen tärinä → asenna koepaino → mittaa → laske korjausmassa ja kulma.

Todentaminen (luku 10): korjauspainojen asentamisen jälkeen laite suorittaa kontrollimittauksen. Ohjelmisto vertaa tuloksena saatua jäljellä olevaa epätasapainoa ISO-toleranssiin. Jos tila U_res ≤ U_per on tyydyttävä, näytöllä näkyy vahvistus.

Raportointi: F6-toiminnon “Raportit” avulla voidaan luoda yksityiskohtainen raportti, joka sisältää alkutiedot, epätasapainovektorit, korjauspainot ja johtopäätöksen saavutetusta G-luokasta (esimerkiksi “Tasapainon laatuluokka G 6.3 saavutettu”). Tämä muuttaa laitteen huoltotyökalusta asianmukaiseksi laadunvalvontatyökaluksi, joka soveltuu viralliseen luovutukseen asiakkaalle.

Taulukko 3. Yhteenveto: ISO 1940-1 -vaatimusten täytäntöönpano Balanset-1A:ssa

ISO 1940-1 -vaatimus	Toteutus Balanset-1A:ssa	Käytännön hyöty
Toleranssin määrittäminen (luku 6)	Sisäänrakennettu G-luokan laskin	Välitön laskenta ilman manuaalisia kaavoja tai taulukoita.
Toleranssin jakaminen (luku 7)	Automaattinen allokointi geometrian perusteella	Huomioi epäsymmetrian ja ulkonevan geometrian.
Vektorin hajotelma (luku 4)	Vektorikaaviot ja polaarikaaviot	Visualisoi epätasapainon; yksinkertaistaa korjauspainojen sijoittamista.
Jäännös epätasapainon tarkistus (luku 10)	U:n reaaliaikainen vertailu_res vs U_per	Objektiivinen “hyväksytty/hylätty” -arviointi.
Dokumentaatio	Automaattinen raporttien luominen	Valmiit protokollat tasapainon laadun viralliseen dokumentointiin.

Päätelmä

ISO 1940-1 on välttämätön työkalu pyörivien laitteiden laadun varmistamiseksi. Sen vankka fysikaalinen perusta (samankaltaisuuslait, vektori-analyysi) mahdollistaa yhteisten kriteerien soveltamisen hyvin erilaisiin koneisiin. Samalla sen säännösten monimutkaisuus – erityisesti toleranssien jakaminen – on pitkään rajoittanut sen tarkkaa soveltamista kenttäolosuhteissa.

Balanset-1A:n kaltaisten laitteiden myötä ISO-teorian ja huoltokäytännön välinen kuilu on poistunut. Laite sisällyttää standardin logiikan käyttäjäystävälliseen käyttöliittymään, minkä ansiosta huoltohenkilöstö voi suorittaa tasapainotuksen maailmanluokan laatutasolla, pidentäen laitteiden käyttöikää ja vähentäen vikojen määrää. Tällaisilla työkaluilla tasapainotus muuttuu tarkaksi, toistettavaksi ja täysin dokumentoiduksi prosessiksi sen sijaan, että se olisi vain muutaman asiantuntijan harjoittama “taide”.

Virallinen ISO-standardi

Täydellinen virallinen standardi löytyy osoitteesta: ISO 1940-1 ISO-kaupassa

Huom: Yllä olevat tiedot ovat yleiskatsaus standardiin. Täydellinen virallinen teksti kaikkine teknisine eritelmineen, yksityiskohtaisine taulukoineen, kaavoineen ja liitteineen on ostettava ISO:lta.

← Takaisin päähakemistoon