הבנת איזון סובלנות

מכשירים

מאזן נייד ומנתח רעידות Balanset-1A

$2,367.87 + מע"מ (אם רלוונטי)

חלקים

חיישן רטט

$107.90 + מע"מ (אם רלוונטי)

חלקים

חיישן אופטי (מד טכומטר לייזר)

$148.67 + מע"מ (אם רלוונטי)

מכשירים

Balanset-4

$8,156.25 + מע"מ (אם רלוונטי)

חלקים

מעמד מגנטי בגודל 60 ק"ג

$55.15 + מע"מ (אם רלוונטי)

חלקים

סרט מחזיר אור

$11.99 + מע"מ (אם רלוונטי)

מכשירים

מאזן דינמי "Balanset-1A" OEM

$2,080.13 + מע"מ (אם רלוונטי)

הגדרה: מהו איזון סובלנות?

Balancing tolerance הוא הכמות המקסימלית המותרת של חוסר איזון שיורי שיכולים להישאר ברוטור לאחר מכן מְאַזֵן הושלם. הוא מייצג את קריטריון הקבלה המגדיר האם רוטור מאוזן כראוי עבור השירות המיועד לו. סבולת האיזון מתבטאת כמסה ספציפית של חוסר איזון ברדיוס נתון (בגרם-מילימטרים או אונקיות-אינצ'ים) או כמשרעת רטט (במ"מ/שנייה או מילים).

סבילות מוגדרות על ידי סטנדרטים בינלאומיים, בעיקר ה- תקן ISO 21940 סדרה, המציינת דרגות איכות איזון בהתבסס על סוג הרוטור, מהירות השירות והיישום. תקנים אלה מבטיחים איזון עקבי, בטוח ויעיל בין תעשיות וסוגי ציוד.

למה איזון סובלנות חשוב

קביעת סבילות איזון מתאימות היא קריטית מכמה סיבות:

• בְּטִיחוּת: חוסר איזון שיורי מוגזם עלול להוביל לכשל במכונה, וליצור סכנות בטיחות לעובדים ולציוד שמסביב.
• אורך חיים של הציוד: פעולה במסגרת הסבילות ממזערת בלאי הנגרם מרעידות על מיסבים, אטמים ורכיבים מבניים, ומאריכה את חיי השירות.
• אבטחת איכות: סבולות מספקות קריטריונים אובייקטיביים לקבלה לאיזון עבודה, תוך הבטחת איכות עקבית.
• איזון כלכלי: סבולות מייצגות פשרה מעשית בין עלות השגת איזון מושלם (שאינו אפשרי) לבין ביצועים תפעוליים מקובלים.
• תאימות לתקני התעשייה: עמידה בסבילות מוכרות מדגימה עמידה בשיטות העבודה המומלצות בתעשייה וייתכן שיידרשה על פי תקנות או אחריות.

ISO 21940-11: התקן העיקרי

ISO 21940-11 (לשעבר ISO 1940-1) הוא התקן המוכר בעולם לדרישות איכות איזון. הוא מגדיר סדרה של דרגות איכות איזון המכונות דרגות G, כאשר G מייצג "דרגת איכות איזון" והערך המספרי מייצג את האקסצנטריות הספציפית של חוסר האיזון במילימטרים לשנייה.

דירוגי איכות של איזון משותף (דירוגי G)

התקן מגדיר דרגות G בטווח של G 0.4 (דיוק גבוה ביותר) עד G 4000 (דיוק נמוך ביותר). דרגות נפוצות כוללות:

• גרם 0.4: צירים למכונות השחזה מדויקות, גירוסקופים (בדיוק הגבוה ביותר)
• G 1.0: צירים למכונות כלים מדויקות במיוחד, מגדשי טורבו
• 2.5 ג': טורבינות גז וקיטור, רוטורים קשיחים של טורבו-גנרטורים, מדחסים, מנועי מכונות
• G 6.3: רוב המכונות הכלליות, רוטורים של מנועים חשמליים (2-קוטביים), צנטריפוגות, מאווררים, משאבות
• ז 16: ציוד חקלאי, מכונות ריסוק, מנועי דיזל רב צילינדרים
• G 40: ציוד פועל לאט, מנועי דיזל בעלי ארבעה צילינדרים המותקנים בקפידה

מספרי G נמוכים יותר מצביעים על סבילות הדוק יותר (חוסר איזון מותר פחות), בעוד שמספרי G גבוהים יותר מאפשרים חוסר איזון שיורי רב יותר.

חישוב סבילות איזון

חוסר האיזון השיורי המותר תלוי בשלושה גורמים: מסת הרוטור, מהירות השירות שלו ודרגת איכות האיזון שנבחרה. החישוב עוקב אחר הקשר הבא:

מחשבון סבילות מקוון

לחישוב מהיר ומדויק של חוסר איזון שיורי מותר, השתמשו ב Residual Unbalance Tolerance Calculator. המחשבון מחשב אוטומטית ערכי סובלנות המבוססים על תקני ISO 1940/21940 עבור סוגי מכונות שונים, מסת רוטור ומהירות פעולה, עם אפשרויות לאיזון במישור יחיד או בשני מישורים.

נוסחה לחוסר איזון שיורי מותר

יו_לְכָל = (G × M) / (ω / 1000)

אֵיפֹה:

• יו_לְכָל = חוסר איזון שיורי מותר (גרם-מילימטרים או גרם·מ"מ)
• ג' = ציון איכות איזון (לדוגמה, 6.3 עבור G 6.3)
• M = מסת הרוטור (קילוגרם)
• ω = מהירות זוויתית (רדיאנים לשנייה) = (2π × סל"ד) / 60

נוסחה פשוטה באמצעות RPM

לשימוש מעשי, ניתן לפשט את הנוסחה ל:

יו_לְכָל (גרם·מ"מ) = (9549 × גרם × מטר) / סל"ד

אֵיפֹה:

• M = מסת הרוטור בקילוגרמים
• סל"ד = מהירות שירות בסיבובים לדקה
• ג' = מספר ציון איכות איזון

חישוב לדוגמה

חשבו על רוטור מנוע עם המפרטים הבאים:

• מסה: 50 ק"ג
• מהירות פעולה: 3000 סל"ד
• איכות איזון נדרשת: G 6.3

יו_לְכָל = (9549 × 6.3 × 50) / 3000 = 100.4 גרם·מ"מ

משמעות הדבר היא שחוסר האיזון השיורי המרבי המותר עבור רוטור זה הוא כ-100 גרם·מ"מ. אם רדיוס מישור התיקון הוא 100 מ"מ, זה שווה ערך ל-1.0 גרם של חוסר איזון שיורי ברדיוס זה.

ניתן לאמת חישוב זה או לחשב סבולות עבור סוגי מכונות שונים באמצעות שלנו. מחשבון מקוון.

סבילות במישור יחיד לעומת סבילות במישור דו-מישורי

הסבולת המחושבת חלה על חוסר האיזון הכולל במישור יחיד עבור איזון במישור יחיד. עבור איזון דו-מישורי (דינמי), תקן ISO 21940-11 מספק הנחיות לחלוקת הסבילות הכוללת בין שני מישורי התיקון, כאשר בדרך כלל מקצה את הסבילות לכל מישור בהתבסס על המרחק בין המישורים וגיאומטריית הרוטור.

סבילות מבוססת רטט

בעוד שתקן ISO 21940-11 מציין מגבלות מסה של חוסר איזון, איזון שדה משתמש לעתים קרובות באמפליטודת הרטט כקריטריון קבלה מכיוון שהוא נמדד ישירות. סבילות מבוססות רטט מוגדרות בדרך כלל על ידי:

סדרת ISO 20816

תקנים אלה קובעים מגבלות רטט מקובלות עבור סוגי מכונות שונים בהתבסס על מהירות RMS (מ"מ/שנייה או אינץ'/שנייה). אזורים נפוצים כוללים:

• אזור א': מכונות שהוזמנו לאחרונה (רטט נמוך מאוד)
• אזור ב': מקובל לפעולה לטווח ארוך
• אזור ג': מקובל לתקופות מוגבלות, יש לתכנן פעולה מתקנת
• אזור ד': בלתי מתקבל על הדעת, נדרשת פעולה מתקנת מיידית

קריטריונים מעשיים בתחום

טכנאי איזון רבים משתמשים בכללי האצבע הבאים:

• רטט מופחת לפחות מ-25% מהרמה ההתחלתית = איזון מוצלח
• רעידות מוחלטות מתחת ל-2.8 מ"מ/שנייה (0.11 אינץ'/שנייה) = מקובל בדרך כלל עבור רוב הציוד התעשייתי
• רעידות שיוריות מתחת ל-1.0 מ"מ/שנייה (0.04 אינץ'/שנייה) = איזון מצוין

גורמים המשפיעים על סובלנות ברת השגה

היכולת לעמוד בסבילות איזון תלויה במספר גורמים מעשיים:

1. יכולות הציוד

• דיוק מדידה של מכשירי איזון
• רגישות חיישני רטט
• רזולוציה של הנחת משקולות (באיזו מידה מדויקת ניתן למקם משקולות)

2. מאפייני הרוטור והמכונה

• מצב מכני (רפיון, שחיקה של מיסבים, בעיות יסוד עלולות למנוע השגת סבולות צפופות)
• פועל בסביבה או בסמוך לה מהירויות קריטיות מקשה על איזון מדויק
• אי-לינאריות בתגובת המערכת

3. אילוצים מעשיים

• נגישות של מישורי תיקון
• תוספות משקל זמינות (ניתן להוסיף משקלים רק בכמויות נפרדות)
• רזולוציה זוויתית של חורי הרכבה או נקודות חיבור

סובלנות לעומת יכולת איזון

חשוב להבחין בין:

• סובלנות מוגדרת: חוסר האיזון השיורי המרבי המותר כפי שמוגדר בתקנים או במפרטים
• איזון בר השגה: רמת האיזון בפועל שניתן להשיג באופן מעשי בהינתן יכולות הציוד ואילוצים
• איזון כלכלי: הנקודה שמעבר לה שיפור נוסף אינו חסכוני

עבור רוב איזוני השטח התעשייתיים, השגת רמות חוסר איזון גבוהות פי 2-3 מהסבולת הנדרשת מייצגת עבודה מצוינת ומבטיחה מרווח לאי-ודאויות במדידה ולשינויים תפעוליים.

תיעוד וקבלה

תיעוד נכון של סבילות איזון כולל:

• נָקוּב דרגה G או ערך סובלנות
• חוסר איזון שיורי מותר מחושב (U_לְכָל)
• חוסר איזון שיורי נמדד לאחר איזון
• השוואה המציגה תאימות: נמדד ≤ מותר
• חתימת קבלה או סימון

תיעוד זה מספק ראיות אובייקטיביות לכך שעבודת האיזון עומדת במפרטים ומשמש כבסיס להערכות תחזוקה עתידיות.

מתי להשתמש בסבילות הדוקות או רופפות יותר

סובלנות מחמירה יותר מוצדקת כאשר:

• פעולה במהירות גבוהה (קריטי לבטיחות ולחיי מיסבים)
• ציוד מדויק הדורש רטט מינימלי
• מבנים קלים או גמישים הרגישים לרעידות
• ציוד הממוקם ליד תהליכים או מכשירים רגישים לרעידות

סבילות רפויות יותר מקובלות כאשר:

• ציוד מהירות נמוכה ועמיד
• מבנה חזק עם סבילות גבוהה לרעידות
• ציוד לטווח קצר או לשימוש נדיר
• שיקולים כלכליים גוברים על שיפורי ביצועים מצטברים

---

← חזרה לאינדקס הראשי