आईएसओ 1940-1 — गुणवत्ता आवश्यकताओं को संतुलित करें कठोर रोटरों के लिए
यह मूलभूत अंतर्राष्ट्रीय मानक जी-ग्रेड संतुलन गुणवत्ता प्रणाली को परिभाषित करता है — जी 0.4 (जाइरोस्कोप) से लेकर जी 4000 (समुद्री डीजल इंजन) तक। अब इसे समान जी-ग्रेड मानों और कार्यप्रणाली के साथ आईएसओ 21940-11 में शामिल कर लिया गया है।
Vibromera, Balanset-1A में G 0.4 से G 4000 तक की पूरी ग्रेड तालिका को अंतर्निर्मित करती है, इसलिए परीक्षण-भार रन के तुरंत बाद उपकरण ISO 1940-1 के अनुसार प्राप्त संतुलन गुणवत्ता की जानकारी देता है।
अनुमेय अवशिष्ट असंतुलन
ISO 1940-1 / ISO 21940-11 — रोटर डेटा दर्ज करें, U प्राप्त करेंper
परिणाम — आईएसओ 1940-1
अनुमेय अवशिष्ट असंतुलन
सहनशीलता की गणना करने के लिए
जी-ग्रेड बैलेंस गुणवत्ता ग्रेड
आसन्न ग्रेडों के बीच 2.5 के कारक के साथ लघुगणकीय पैमाना — अति-सटीकता G 0.4 से लेकर समुद्री G 4000 तक
📋 संपूर्ण जी-ग्रेड तालिका — आईएसओ 1940-1 / आईएसओ 21940-11
| जी-ग्रेड | e·ω (मिमी/सेकंड) | रोटर के विशिष्ट प्रकार | टिप्पणियाँ |
|---|---|---|---|
| जी 0.4 | 0.4 | जाइरोस्कोप, सटीक स्पिंडल, ऑप्टिकल डिस्क ड्राइव | पारंपरिक संतुलन की सीमा के निकट |
| जी 1.0 | 1.0 | पीसने वाले स्पिंडल ड्राइव, टेप रिकॉर्डर, छोटे सटीक आर्मेचर | इसके लिए अत्यंत स्वच्छ परिस्थितियों की आवश्यकता होती है। |
| जी 2.5 | 2.5 | गैस और भाप टर्बाइन, टर्बो-जनरेटर, टर्बो-कंप्रेसर, उच्च गति मोटर | समय से पहले बेयरिंग को होने वाले नुकसान को रोकता है |
| जी 6.3 | 6.3 | पंखे, पंप, फ्लाईव्हील, इलेक्ट्रिक मोटर, मशीन टूल्स, पेपर रोल | सबसे आम — डिफ़ॉल्ट ग्रेड |
| जी 16 | 16 | कार्डन शाफ्ट (विशेष), कृषि मशीनरी, क्रशर, खदान के पंखे | कठिन, गंभीर परिस्थितियाँ |
| जी 40 | 40 | कार के पहिए और रिम, कार्डन शाफ्ट (मानक), धीमे पंखे | टायर की विविधता हावी है |
| जी 100 | 100 | कारों, ट्रकों, लोकोमोटिव के संपूर्ण इंजन | आईसी इंजन असेंबली के रूप में |
| जी 250 | 250 | उच्च गति वाले डीजल इंजनों के क्रैंकशाफ्ट | घटक स्तर |
| जी 630 | 630 | बड़े 4-स्ट्रोक इंजनों के क्रैंकशाफ्ट, लचीले माउंट पर लगे समुद्री डीजल इंजन | बड़े कम गति वाले प्रत्यावर्ती |
| जी 1600 | 1600 | बड़े 2-स्ट्रोक इंजनों के क्रैंकशाफ्ट | बहुत धीमी, विशाल नींव |
| जी 4000 | 4000 | कठोर आधारों पर लगे निम्न-गति वाले समुद्री डीजल इंजनों के क्रैंकशाफ्ट | सबसे ढीली आवश्यकताएँ |
📊 सामान्य औद्योगिक रोटरों के लिए पूर्व-गणना की गई सहनशीलता
| रोटर प्रकार | द्रव्यमान (किलोग्राम) | आरपीएम | जी | यूper (जी·एमएम) | प्रति विमान | ईper (माइक्रोमीटर) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| छोटी मोटर | 8 | 2 900 | जी 6.3 | 166 | 83 | 20.7 |
| एचवीएसी पंखा | 45 | 1 480 | जी 6.3 | 1 835 | 918 | 40.8 |
| पंप इम्पेलर | 25 | 2 950 | जी 6.3 | 510 | 255 | 20.4 |
| टर्बो कंप्रेसर | 120 | 8 000 | जी 2.5 | 358 | 179 | 3.0 |
| कागज़ रोल | 2 000 | 300 | जी 6.3 | 401 000 | 200 500 | 200.5 |
| बिजली संयंत्र का पंखा | 350 | 990 | जी 2.5 | 8 468 | 4 234 | 24.2 |
| पीसने वाली धुरी | 2 | 24 000 | जी 1.0 | 0.80 | 0.40 | 0.40 |
| कार का पहिया | 12 | 800 | जी 40 | 5 729 | 2 865 | 477 |
📐 सहनशीलता आवंटन विधियाँ — आईएसओ 1940-1 अध्याय 7
| रोटर प्रकार | आवंटन | सूत्र | टिप्पणियाँ |
|---|---|---|---|
| सममित | बराबर विभाजन | यूएल=Uआर=Uper/2 | सबसे सरल मामला। मोटरें, कुछ पंखे। |
| असममित बीच-बेयरिंग | आनुपातिक | यूएल=Uper·(बी/एल) | सबसे आम तरीका। |
| ओवरहंग (कैंटिलीवर) | पल-आधारित | स्थैतिक समीकरण | ओवरहैंग प्लेन पर सख्त सहनशीलता। |
| संकरा (विमान करीब) | अलग स्थैतिक+युग्म | आईएसओ 21940-12 के अनुसार | विभिन्न कंपन प्रभाव। |
आईएसओ 1940-1 क्या है?
त्वरित जवाब
आईएसओ 1940-1 (यांत्रिक कंपन — स्थिर (कठोर) अवस्था में रोटरों की गुणवत्ता संबंधी आवश्यकताओं का संतुलन बनाए रखना) परिभाषित करता है जी-ग्रेड बैलेंस गुणवत्ता प्रणाली कठोर रोटरों के लिए। सूत्र यूper (9 549 × G × m) / n अनुमेय अवशिष्ट की गणना करता है असंतुलित होना। इसके स्थान पर। आईएसओ 21940-11:2016 समान मानों के साथ। औद्योगिक मशीनरी के लिए डिफ़ॉल्ट ग्रेड: जी 6.3.
ISO 1940-1 विश्व स्तर पर रोटर बैलेंसिंग का मूलभूत दस्तावेज़ है। इसकी G-ग्रेड प्रणाली बैलेंसिंग की सर्वमान्य भाषा है: "G 6.3 के अनुसार बैलेंस करें" का अर्थ विश्व भर के सभी विशेषज्ञ समझते हैं। यह मानक छोटे सटीक स्पिंडल से लेकर विशाल क्रैंकशाफ्ट तक के कठोर रोटरों को कवर करता है, और बैलेंस गुणवत्ता को निर्दिष्ट करने, गणना करने और सत्यापित करने के लिए एक सार्वभौमिक ढांचा प्रदान करता है।
यह मानक केवल निम्नलिखित पर लागू होता है: कठोर रोटर — वे रोटर जिनकी अपकेंद्रीय बलों के तहत प्रत्यास्थ विकृतियाँ परिचालन गति सीमा में नगण्य होती हैं। लचीले रोटर (प्रथम बेंडिंग क्रिटिकल गति से ऊपर परिचालन करने वाले) ISO 21940-12 के अंतर्गत आते हैं।
रिजिड रोटर अवधारणा
किसी रोटर को कठोर रोटर तब कहा जाता है जब शून्य से अधिकतम परिचालन गति तक गति में परिवर्तन होने पर उसके द्रव्यमान वितरण में कोई महत्वपूर्ण बदलाव नहीं होता है। इसका मुख्य परिणाम यह है: एक बैलेंसिंग मशीन पर कम गति पर संतुलित किया गया रोटर अपनी परिचालन गति पर भी संतुलित रहता है। इससे कार्यशाला की मशीन पर 300-600 आरपीएम पर संतुलन बनाए रखना संभव हो जाता है, जबकि सेवा के दौरान 3000+ आरपीएम पर सहनशीलता मानकों को पूरा किया जा सकता है।
यदि कोई रोटर अतिक्रांतिक क्षेत्र में (पहले बेंडिंग के ऊपर) संचालित होता है क्रांतिक गति) या निकट गूंज, विक्षेपण से प्रभावी द्रव्यमान वितरण बदल जाता है, और कम गति पर संतुलन उच्च गति पर अप्रभावी हो सकता है। ऐसे रोटरों को लचीला रोटर (फ्लेक्सिबल रोटर) कहा जाता है।
आईएसओ 1940-1 में क्या शामिल नहीं है
बदलती ज्यामिति वाले रोटर (आर्टिकुलेटेड शाफ्ट, हेलीकॉप्टर ब्लेड)। रोटर-सपोर्ट-फाउंडेशन सिस्टम में अनुनाद। द्रव्यमान वितरण से असंबंधित वायुगतिकीय और जलगतिकीय बल। विशेष रूप से पंखों के लिए, देखें आईएसओ 14694 (fan-specific BV categories और vibration limits).
असंतुलन के प्रकार
असंतुलन रोटर का जड़त्व अक्ष ≠ घूर्णन अक्ष। सदिश रूप में: U = m × r (ग्राम·मिमी)। आईएसओ 1940-1 तीन प्रकारों को वर्गीकृत करता है:
- स्थिर असंतुलन: जड़त्व अक्ष घूर्णन अक्ष के समानांतर है लेकिन विस्थापित है। एकल असंतुलित द्रव्यमान के समतुल्य। इसमें सुधार किया जा सकता है एक तल. विशिष्ट: पुली, संकीर्ण गियर, पंखे के इंपेलर (एल/डी < 0.5)।
- दंपत्ति का असंतुलन: द्रव्यमान केंद्र से होकर गुजरने वाली जड़त्व अक्ष झुकी हुई है। कुल बल शून्य है, लेकिन एक युग्म (जोड़ी) रोटर को हिलाता है। आवश्यकता है दो तल.
- गतिशील असंतुलन: सामान्य स्थिति — स्थैतिक + युग्मन संयुक्त। जड़त्व अक्ष न तो समानांतर है और न ही घूर्णन अक्ष को प्रतिच्छेदित करता है। आवश्यकता है दो तल. अधिकांश वास्तविक रोटरों में गतिशील असंतुलन होता है।
विशिष्ट असंतुलन (उत्केंद्रता)
जी-ग्रेड को उत्पाद के रूप में परिभाषित किया गया है ई × ओमेगा (मिमी/सेकंड) — घूर्णन अक्ष के चारों ओर रोटर के द्रव्यमान केंद्र का रेखीय वेग। यह एकल संख्या रोटर के आकार और गति से स्वतंत्र रूप से संतुलन की गुणवत्ता को दर्शाती है।
जी-ग्रेड प्रणाली — भौतिक आधार
द्रव्यमान समानता
ज्यामितीय रूप से समान रोटरों के लिए: Uper ∝ M → विशिष्ट असंतुलन eper यह स्थिर होना चाहिए। सभी आकारों के लिए एक ही मानक लागू होना चाहिए।
गति समानता
अपकेंद्री बल F = M·e·ω²। विभिन्न गतियों पर स्वीकार्य भार वहन क्षमता बनाए रखने के लिए, eper ω के बढ़ने पर अवश्य ही घटेगा:
अनुमेय अवशिष्ट असंतुलन की गणना
उदाहरण सहित: पंखे का रोटर, G 6.3
दिया गया: अपकेंद्री पंखा इम्पेलर, एम = 200 किलोग्राम, एन = 1 500 आरपीएम, जी 6.3।
कुल: यूper = 9 549 × 6.3 × 200 / 1 500 = 8 021 ग्राम·मिमी
विलक्षणता: ईper = 8 021 / 200 = 40.1 माइक्रोमीटर
प्रति समतल (सममित, 2): 8 021 / 2 = 4 011 ग्राम·मिमी
R = 400 मिमी पर: 4 011 / 400 = 10.0 ग्राम प्रति तल
हमेशा अधिकतम सेवा गति का उपयोग करें
फॉर्मूले में स्पीड सर्विस के दौरान उच्चतम RPM होनी चाहिए, न कि बैलेंसिंग मशीन की स्पीड। कई रोटर 300-600 RPM पर बैलेंस किए जाते हैं, लेकिन टॉलरेंस के लिए वास्तविक सर्विस स्पीड (जैसे 1480 RPM) का उपयोग करना आवश्यक है। बैलेंसिंग मशीन की स्पीड का उपयोग करने से टॉलरेंस खतरनाक रूप से ढीली हो जाती है।
सुधार विमानों के लिए आवंटन
यूper यह रोटर के द्रव्यमान केंद्र पर लागू होता है। व्यवहार में, संतुलन दो तलों (बेयरिंग के पास) में होता है। अध्याय 7 के नियम:
सममित रोटर
मध्यबिंदु पर CoM → बराबर: Uएल = यूआर = यूper / 2.
असममित बीच-बेयरिंग
ओवरहंग रोटर्स
ओवरहंग द्रव्यमान दोनों बियरिंगों पर बेंडिंग मोमेंट लोड उत्पन्न करता है। मोमेंट-आधारित पुनर्गणना की आवश्यकता होती है → आमतौर पर ओवरहंग प्लेन पर बहुत सख्त टॉलरेंस की आवश्यकता होती है। यह पंप, सिंगल-स्टेज कंप्रेसर और कैंटिलीवर फैन इम्पेलर में आम है।
त्रुटियाँ और सत्यापन
त्रुटि स्रोत
- व्यवस्थित: मशीन अंशांकन विचलन, विलक्षण मैंड्रेल, कीवे प्रभाव (आईएसओ 8821), थर्मल विरूपण।
- यादृच्छिक: सेंसर शोर, सपोर्ट प्ले, रोटर सीटिंग भिन्नता।
कुल त्रुटि सहनशीलता सीमा के 10–15% से अधिक नहीं होनी चाहिए। यदि यह इससे अधिक है, तो कार्यशील सहनशीलता सीमा को तदनुसार कम करें।
असेंबली प्रभाव
घटक संतुलन, संयोजन संतुलन के बराबर नहीं है। कपलिंग की विषमता, रेडियल रनआउट, ढीले फिट होने से घटकों का कार्य व्यर्थ हो सकता है। असेंबल किए गए रोटर का ट्रिम संतुलन करें।
सत्यापन विधियाँ
- सूचकांक परीक्षण: मैंड्रेल पर रोटर को 180° घुमाएँ और दोबारा मापें। परिवर्तन = फिक्स्चर त्रुटि।
- परीक्षण भार परीक्षण: ज्ञात द्रव्यमान जोड़ें, और सत्यापित करें कि मापा गया वेक्टर परिवर्तन अपेक्षा के अनुरूप है।
- मैदानी जाँच: बियरिंग पर कंपन को मापें आईएसओ 10816.
बैलेंससेट-1ए: इसमें ISO 1940-1 का अंतर्निहित अनुपालन शामिल है।
Balanset-1A ISO 1940-1 को स्वचालित करता है: द्रव्यमान, गति, जी-ग्रेड दर्ज करें → तत्काल Uper स्वचालित प्लेन आवंटन के साथ। संतुलन के बाद, अवशिष्ट बनाम सीमा की तुलना करता है। F6 रिपोर्ट फ़ंक्शन प्राप्त G-ग्रेड को दस्तावेज़ित करने वाला एक औपचारिक प्रोटोकॉल तैयार करता है। सटीकता ±5% वेग, ±1° चरण — G 16 से G 2.5 के लिए पर्याप्त। बैलेंसेंट-4 जटिल मल्टी-बेयरिंग रोटर्स के लिए यह चार चैनलों तक विस्तारित होता है।
हल किए गए उदाहरण
केस 1: इलेक्ट्रिक मोटर — जी 6.3
रोटर: 15 किलोवाट, 1460 आरपीएम, 35 किलोग्राम, बियरिंग के बीच सममित।
सहनशीलता: यूper = 9 549 × 6.3 × 35 / 1 460 = 1 442 ग्राम·मिमी → 721/विमान.
R = 80 मिमी पर: 721 / 80 = 9.0 ग्राम/प्लेन. संतुलित मात्रा: 180 ग्राम·मिमी अवशिष्ट। ✅
केस 2: पंप - ओवरहंग इम्पेलर, जी 6.3
रोटर: शाफ्ट + इम्पेलर 18 किलोग्राम, 2950 आरपीएम। इम्पेलर 6 किलोग्राम, 120 मिमी ओवरहंग। बेयरिंग स्पैन 250 मिमी।
कुल: यूper = 367 ग्राम·मिमी. क्षणिक आबंटन: सामने ≈ 202, पीछे ≈ 165 ग्राम·मिमी.
क्षेत्र संतुलित साथ Balanset-1A एकल तल: 230° पर 8.5 ग्राम। अंतिम: 95 ग्राम·मिमी। ✅
केस 3: टर्बो-कंप्रेसर — जी 2.5
रोटर: 3-चरण, 65 किलोग्राम, 12,000 आरपीएम। थोड़ा असममित।
सहनशीलता: यूper = 129 ग्राम·मिमी → 65/प्लेन → R = 95 मिमी पर: 0.68 ग्राम/प्लेन.
सब-ग्राम परिशुद्धता → केवल वर्कशॉप हाई-स्पीड मशीन पर ही उपलब्ध। सूचकांक परीक्षण: मैंड्रेल त्रुटि < 5 ग्राम·मिमी। अंतिम: 28 ग्राम·मिमी/प्लेन। ✅
आईएसओ 1940-1 → आईएसओ 21940-11
- जी-ग्रेड मान, सूत्र, अनुप्रयोग सारणी — समान. कोई तकनीकी परिवर्तन नहीं।
- आईएसओ 21940 श्रृंखला: भाग 11 (गुणवत्ता), भाग 12 (लचीलापन), भाग 14 (प्रक्रियाएं), भाग 21 (विवरण), भाग 31 (संवेदनशीलता), भाग 32 (कुंजी)।
- व्यवहार में दोनों पदनामों का प्रयोग एक दूसरे के स्थान पर किया जाता है।
- आईएसओ 14694 बीवी श्रेणियां सीधे जी-ग्रेड को संदर्भित करती हैं।
संबंधित मानक
- आईएसओ 21940-11: यह मानक — जी-ग्रेड प्रणाली है।
- आईएसओ 21940-12: लचीले रोटर का संतुलन।
- आईएसओ 10816 / आईएसओ 20816: कंपन मूल्यांकन — संतुलन की गुणवत्ता का परिचालन परिणाम।
- आईएसओ 14694: Fan-specific BV categories, balance grades और vibration limits।
- आईएसओ 8821: कीवे प्रभाव (हाफ-की कन्वेंशन)।
- एपीआई 610 / एपीआई 617: आईएसओ 1940 के अनुरूप पेट्रोलियम पंप/कंप्रेसर।
आधिकारिक मानक: आईएसओ स्टोर पर आईएसओ 1940-1 →
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सहनशीलता कैलकुलेटर जी-ग्रेड तालिका आईएसओ 1940-1 क्या है? रिजिड रोटर कॉन्सेप्ट असंतुलन के प्रकार स्थिर / युगल / गतिशील विशिष्ट असंतुलन जी-ग्रेड प्रणाली समानता के नियम सहनशीलता सूत्र तल आवंटन सममित / असममित ओवरहंग रोटर त्रुटियाँ और सत्यापन केस स्टडी (3) आईएसओ 21940-11 संक्रमण अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (8 प्रश्न)संतुलन उपकरण
पोर्टेबल फील्ड बैलेंसिंग उपकरण जिसमें अंतर्निर्मित आईएसओ 1940 टॉलरेंस कैलकुलेटर और जी-ग्रेड सत्यापन की सुविधा है।
Balanset-1A → Balanset-4 →अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न — आईएसओ 1940-1
रिजिड रोटर्स के लिए जी-ग्रेड बैलेंस गुणवत्ता प्रणाली
▸ ISO 1940-1 और ISO 21940-11 में क्या अंतर है?
▸ मैं अनुमेय अवशिष्ट असंतुलन की गणना कैसे करूँ?
▸ रिजिड रोटर क्या होता है?
▸ पंप, पंखे या मोटर के लिए जी-ग्रेड क्या है?
▸ विभिन्न तलों के बीच सहनशीलता का आवंटन कैसे करें?
▸ असंतुलन के तीन प्रकार क्या हैं?
▸ जी-ग्रेड लघुगणकीय पैमाने पर क्यों होते हैं?
▸ क्या मैं पोर्टेबल बैलेंसर के माध्यम से अनुपालन की पुष्टि कर सकता हूँ?
ISO 1940-1 के अनुसार संतुलन — क्षेत्र में
वाइब्रोमेरा पोर्टेबल बैलेंसर में अंतर्निर्मित आईएसओ 1940 टॉलरेंस कैलकुलेटर, स्वचालित प्लेन आवंटन और प्राप्त जी-ग्रेड को प्रलेखित करने वाली औपचारिक बैलेंस रिपोर्ट शामिल हैं।
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