Što je tolerancija balansiranja? Standardi i izračun • Prijenosni balanser, analizator vibracija "Balanset" za dinamičko balansiranje drobilica, ventilatora, malčera, puževa na kombajnima, osovina, centrifuga, turbina i mnogih drugih rotora Što je tolerancija balansiranja? Standardi i izračun • Prijenosni balanser, analizator vibracija "Balanset" za dinamičko balansiranje drobilica, ventilatora, malčera, puževa na kombajnima, osovina, centrifuga, turbina i mnogih drugih rotora

Što je tolerancija uravnoteženja? Standardi i izračun

Objavio/la admin na

Razumijevanje uravnotežene tolerancije

Definicija: Što je tolerancija uravnoteženja?

Balancing tolerance je najveća dopuštena količina preostala neravnoteža koji mogu ostati u rotoru nakon balansiranje je završen. Predstavlja kriterij prihvaćanja koji definira je li rotor adekvatno uravnotežen za svoju namijenjenu upotrebu. Tolerancija uravnoteženja izražava se ili kao specifična masa neuravnoteženosti na zadanom radijusu (u gram-milimetrima ili uncama-inčima) ili kao amplituda vibracija (u mm/s ili milima).

Tolerancije su definirane međunarodnim standardima, prvenstveno ISO 21940 serije, koje specificiraju ocjene kvalitete balansiranja na temelju vrste rotora, radne brzine i primjene. Ovi standardi osiguravaju dosljedno, sigurno i učinkovito balansiranje u različitim industrijama i vrstama opreme.

Zašto je važno uravnotežiti toleranciju

Utvrđivanje odgovarajućih tolerancija uravnoteženja ključno je iz nekoliko razloga:

  • Safety: Prekomjerna zaostala neravnoteža može dovesti do kvara stroja, stvarajući sigurnosne opasnosti za osoblje i okolnu opremu.
  • Vijek trajanja opreme: Rad unutar tolerancije minimizira vibracijama uzrokovano trošenje ležajeva, brtvi i strukturnih komponenti, produžujući vijek trajanja.
  • Osiguranje kvalitete: Tolerancije pružaju objektivne kriterije prihvatljivosti za uravnoteženje rada, osiguravajući dosljednu kvalitetu.
  • Ekonomska ravnoteža: Tolerancije predstavljaju praktičan kompromis između troškova postizanja savršene ravnoteže (što je nemoguće) i prihvatljivih operativnih performansi.
  • Usklađenost s industrijskim standardima: Zadovoljavanje priznatih tolerancija pokazuje usklađenost s najboljim praksama u industriji i može biti zahtijevano propisima ili jamstvima.

ISO 21940-11: Primarni standard

ISO 21940-11 (ranije ISO 1940-1) je međunarodno priznati standard za zahtjeve kvalitete ravnoteže. Definira niz stupnjeva kvalitete ravnoteže označenih kao G-stupnjevi, gdje G označava “stupanj kvalitete ravnoteže”, a numerička vrijednost predstavlja specifičnu ekscentricitet neuravnoteženosti u milimetrima u sekundi.

Ocjene kvalitete Common Balance (G-ocjene)

Standard definira G-stupnjeve u rasponu od G 0,4 (najviša preciznost) do G 4000 (najniža preciznost). Uobičajeni stupnjevi uključuju:

  • G 0,4: Vretena preciznih brusilica, žiroskopi (najviša preciznost)
  • G 1.0: Vretena visokopreciznih alatnih strojeva, turbopunjača
  • G 2.5: Plinske i parne turbine, kruti rotori turbogeneratora, kompresori, pogoni alatnih strojeva
  • G 6.3: Većina općih strojeva, rotori elektromotora (2-polni), centrifuge, ventilatori, pumpe
  • G 16: Poljoprivredni strojevi, drobilice, višecilindrični dizelski motori
  • G40: Sporohodna oprema, čvrsto ugrađeni četverocilindrični dizelski motori

Niži G-brojevi označavaju užu toleranciju (manju dopuštenu neravnotežu), dok viši G-brojevi dopuštaju veću preostalu neravnotežu.

Izračun tolerancije uravnoteženja

Dopuštena preostala neravnoteža ovisi o tri faktora: masi rotora, njegovoj radnoj brzini i odabranom stupnju kvalitete ravnoteže. Izračun slijedi ovaj odnos:

Online kalkulator tolerancije

Za brz i točan izračun dopuštene preostale neravnoteže, koristite našu Residual Unbalance Tolerance Calculator. Kalkulator automatski izračunava vrijednosti tolerancija na temelju standarda ISO 1940/21940 za različite tipove strojeva, masu rotora i radnu brzinu, s opcijama za balansiranje u jednoj ili dvije ravnine.

Formula za dopuštenu preostalu neravnotežu

Upo = (G × M) / (ω / 1000)

Gdje:

  • Upo = Dopuštena preostala neravnoteža (gram-milimetri ili g·mm)
  • G = Ocjena kvalitete ravnoteže (npr. 6,3 za G 6,3)
  • M = Masa rotora (kilogrami)
  • ω = Kutna brzina (radijani u sekundi) = (2π × okretaji u minuti) / 60

Pojednostavljena formula korištenjem RPM-a

Za praktičnu upotrebu, formula se može pojednostaviti na:

Upo (g·mm) = (9549 × G × M) / okretaji u minuti

Gdje:

  • M = Masa rotora u kilogramima
  • RPM = Radna brzina u okretajima u minuti
  • G = Broj ocjene kvalitete ravnoteže

Primjer izračuna

Razmotrite rotor motora sa sljedećim specifikacijama:

  • Masa: 50 kg
  • Radna brzina: 3000 okretaja u minuti
  • Potrebna kvaliteta ravnoteže: G 6.3

Upo = (9549 × 6,3 × 50) / 3000 = 100,4 g·mm

To znači da je maksimalna dopuštena preostala neravnoteža za ovaj rotor približno 100 g·mm. Ako je radijus korekcijske ravnine 100 mm, to je jednako 1,0 gramu preostale neravnoteže na tom radijusu.

Ovaj izračun možete provjeriti ili izračunati tolerancije za različite tipove strojeva koristeći naše online kalkulator.

Tolerancije u jednoj ravnini u odnosu na dvije ravnine

Izračunata tolerancija primjenjuje se na ukupni debalans u jednoj ravnini za balansiranje u jednoj ravnini. Za dvoravninsko (dinamičko) balansiranje, Norma ISO 21940-11 daje smjernice za raspodjelu ukupne tolerancije između dvije korekcijske ravnine, obično dodjeljujući toleranciju svakoj ravnini na temelju udaljenosti između ravnina i geometrije rotora.

Tolerancija na temelju vibracija

Dok ISO 21940-11 specificira ograničenja mase neuravnoteženosti, balansiranje na terenu često koristi amplitudu vibracija kao kriterij prihvatljivosti jer se ona izravno mjeri. Tolerancije temeljene na vibracijama obično se definiraju:

Serija ISO 20816

Ovi standardi specificiraju prihvatljive granice vibracija za različite tipove strojeva na temelju RMS brzine (mm/s ili in/s). Uobičajene zone uključuju:

  • Zona A: Novo pušteni u rad strojevi (vrlo niske vibracije)
  • Zona B: Prihvatljivo za dugotrajni rad
  • Zona C: Prihvatljivo za ograničena razdoblja, treba planirati korektivne mjere
  • Zona D: Neprihvatljivo, potrebna je hitna korektivna mjera

Praktični terenski kriteriji

Mnogi tehničari za balansiranje koriste ova pravila:

  • Vibracije smanjene na manje od 25% početne razine = uspješno balansiranje
  • Apsolutne vibracije ispod 2,8 mm/s (0,11 in/s) = općenito prihvatljivo za većinu industrijske opreme
  • Zaostale vibracije ispod 1,0 mm/s (0,04 in/s) = izvrsna ravnoteža

Čimbenici koji utječu na dostižnu toleranciju

Sposobnost zadovoljavanja tolerancije uravnoteženja ovisi o nekoliko praktičnih čimbenika:

1. Mogućnosti opreme

  • Preciznost mjerenja instrumenata za balansiranje
  • Osjetljivost senzora vibracija
  • Rezolucija postavljanja utega (koliko točno se utezi mogu postaviti)

2. Karakteristike rotora i stroja

  • Mehaničko stanje (labavost, trošenje ležajeva, problemi s temeljima mogu spriječiti postizanje strogih tolerancija)
  • Djeluje na ili blizu kritične brzine otežava precizno balansiranje
  • Nelinearnost u odzivu sustava

3. Praktična ograničenja

  • Pristupačnost korekcijske ravnine
  • Dostupni koraci težine (tegove je moguće dodavati samo u diskretnim količinama)
  • Kutna rezolucija montažnih rupa ili točaka pričvršćivanja

Tolerancija u odnosu na sposobnost uravnoteženja

Važno je razlikovati između:

  • Navedena tolerancija: Maksimalna dopuštena preostala neravnoteža kako je definirana standardima ili specifikacijama
  • Ostvarivi saldo: Stvarna razina ravnoteže koja se praktično može postići s obzirom na mogućnosti i ograničenja opreme
  • Ekonomska ravnoteža: Točka nakon koje daljnje poboljšanje nije isplativo

Za većinu industrijskih balansiranja na terenu, postizanje razine neravnoteže 2-3 puta bolje od potrebne tolerancije predstavlja izvrstan rad i osigurava marginu za nesigurnosti mjerenja i operativne varijacije.

Dokumentacija i prihvaćanje

Pravilna dokumentacija tolerancije uravnoteženja uključuje:

  • Navedeno G-ocjena ili vrijednost tolerancije
  • Izračunata dopuštena preostala neravnoteža (Upo)
  • Izmjerena preostala neravnoteža nakon balansiranja
  • Usporedba koja pokazuje usklađenost: Izmjereno ≤ Dopušteno
  • Potpis ili bilješka o prihvaćanju

Ova dokumentacija pruža objektivne dokaze da radovi na balansiranju zadovoljavaju specifikacije i služi kao osnova za buduće procjene održavanja.

Kada koristiti strože ili labavije tolerancije

Strože tolerancije su opravdane kada:

  • Rad pri velikim brzinama (kritično za sigurnost i vijek trajanja ležaja)
  • Precizna oprema koja zahtijeva minimalne vibracije
  • Lagane ili fleksibilne konstrukcije osjetljive na vibracije
  • Oprema smještena u blizini procesa ili instrumenata osjetljivih na vibracije

Labavije tolerancije su prihvatljive kada:

  • Oprema za teške uvjete rada s malom brzinom
  • Robusna konstrukcija s visokom tolerancijom vibracija
  • Oprema za kratkoročnu ili rijetku upotrebu
  • Ekonomski razlozi nadmašuju postupno povećanje performansi

← Natrag na glavni indeks

Kategorije:
WhatsApp