ISO 1940-1 - Egyensúly minőségi követelmények merev rotorok esetében
Az alapvető nemzetközi szabvány, amely meghatározza a G-osztályú kiegyensúlyozási minőségi rendszert — a G 0,4-től (giroszkópok) a G 4000-ig (tengeri dízelek). Most beépült az ISO 21940-11 szabványba, azonos G-osztály értékekkel és módszertannal.
A Vibromera a teljes G 0.4-től G 4000-ig terjedő osztálytáblázatot beépíti a Balanset-1A-ba, így a készülék a próbasúlyos menet után azonnal jelenti az elért kiegyensúlyozási minőséget az ISO 1940-1 szerint.
Megengedett maradék kiegyensúlyozatlanság
ISO 1940-1 / ISO 21940-11 — adja meg a rotor adatait, és megkapja az U értéketper
Eredmények - ISO 1940-1
Megengedett maradék kiegyensúlyozatlanság
a tűrés kiszámításához
G-osztályú kiegyensúlyozási minőségi fokozatok
Logaritmikus skála 2,5 faktorral a szomszédos fokozatok között - az ultraprecíziós G 0,4-től a tengeri G 4000-ig.
📋 Teljes G-osztályú táblázat - ISO 1940-1 / ISO 21940-11
| G-osztályú | e·ω (mm/s) | Tipikus rotor típusok | Megjegyzések |
|---|---|---|---|
| G 0,4 | 0.4 | Gyroszkópok, precíziós orsók, optikai lemezmeghajtók | A hagyományos kiegyenlítés határértékeihez közel |
| G 1.0 | 1.0 | Csiszoló orsóhajtások, magnók, kis precíziós armatúrák | Ultratiszta körülményeket igényel |
| G 2,5 | 2.5 | Gáz- és gőzturbinák, turbógenerátorok, turbókompresszorok, nagysebességű motorok | Megakadályozza a csapágyak idő előtti károsodását |
| G 6,3 | 6.3 | Ventilátorok, szivattyúk, lendkerekek, villanymotorok, szerszámgépek, papírtekercsek | Leggyakoribb - alapértelmezett fokozat |
| G 16 | 16 | Kardántengelyek (speciális), mezőgazdasági gépek, zúzógépek, bányaventilátorok | Nagy igénybevételű, nehéz körülmények között |
| G 40 | 40 | Autó kerekek és felnik, kardántengelyek (szabványos), lassú ventilátorok | A gumiabroncs-változás dominál |
| G 100 | 100 | Személygépkocsik, tehergépkocsik, mozdonyok teljes motorjai | Belső égésű motorok, mint részegységek |
| G 250 | 250 | Nagysebességű dízelmotorok forgattyús tengelyei | Komponens-szintű |
| G 630 | 630 | Nagyméretű 4 ütemű motorok forgattyús tengelyei, tengeri dízelek rugalmas rögzítésű tengelyei | Nagyméretű, alacsony fordulatszámú dugattyús |
| G 1600 | 1600 | Nagyméretű kétütemű motorok forgattyús tengelyei | Nagyon lassú, masszív alapok |
| G 4000 | 4000 | Merev alapokon álló, alacsony fordulatszámú tengeri dízelek forgattyús tengelyei | Leglazább követelmények |
📊 Előre kiszámított tűrések a gyakori ipari rotorokhoz
| Rotor típusa | Tömeg (kg) | Fordulat/perc | G | Uper (g-mm) | Síkonként | eper (µm) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Kis motor | 8 | 2 900 | G 6,3 | 166 | 83 | 20.7 |
| HVAC ventilátor | 45 | 1 480 | G 6,3 | 1 835 | 918 | 40.8 |
| Szivattyú járókerék | 25 | 2 950 | G 6,3 | 510 | 255 | 20.4 |
| Turbó-kompresszor | 120 | 8 000 | G 2,5 | 358 | 179 | 3.0 |
| Papírtekercs | 2 000 | 300 | G 6,3 | 401 000 | 200 500 | 200.5 |
| Erőművi ventilátor | 350 | 990 | G 2,5 | 8 468 | 4 234 | 24.2 |
| Köszörűorsó | 2 | 24 000 | G 1.0 | 0.80 | 0.40 | 0.40 |
| Autókerék | 12 | 800 | G 40 | 5 729 | 2 865 | 477 |
📐 Tolerancia kiosztási módszerek - ISO 1940-1 7. fejezet
| Rotor típusa | Kiosztás | Képlet | Megjegyzések |
|---|---|---|---|
| Szimmetrikus | Egyenlő megosztás | UL=UR=Uper/2 | A legegyszerűbb eset. Motorok, néhány ventilátor. |
| Aszimmetrikus csapágyak közötti aszimmetrikus | Arányos | UL=Uper·(b/L) | A leggyakoribb módszer. |
| Túlnyúló (konzolos) | Pillanat-alapú | Statikai egyenletek | Szigorúbb tűrések a túlnyúlásos síkban. |
| Keskeny (síkok közel) | Külön statikus+pár | Az ISO 21940-12 szerint | Különböző rezgéshatások. |
Mi az ISO 1940-1?
Gyors válasz
ISO 1940-1 (Mechanikus rezgés - A forgórészek egyensúlyi minőségi követelményei állandó (merev) állapotban) határozza meg a G-osztályú kiegyensúlyozási minőségi rendszer merev rotorok esetében. A képlet Uper = (9549 × G × m) / n kiszámítja a megengedett maradékot kiegyensúlyozatlanság. Felváltotta ISO 21940-11:2016 szabvány azonos értékekkel. Ipari gépek alapértelmezett osztálya: G 6,3.
Az ISO 1940-1 a rotor kiegyensúlyozásának alapdokumentuma világszerte. G-osztályú rendszere a kiegyensúlyozás de facto nyelve: A "G 6.3 szerinti kiegyensúlyozás" kifejezést világszerte minden szakember érti. A szabvány a merev forgórészekre terjed ki, az apró precíziós orsóktól a masszív forgattyús tengelyekig, és univerzális keretet biztosít az egyensúlyozás minőségének meghatározásához, kiszámításához és ellenőrzéséhez.
A szabvány csak a következőkre vonatkozik merev rotorok - azok, amelyeknek a centrifugális erők hatására fellépő rugalmas deformációi elhanyagolhatóak a teljes üzemi fordulatszám-tartományban. A rugalmas (az első hajlítási kritikus sebesség felett működő) forgórészekre az ISO 21940-12 szabvány vonatkozik.
A merev rotor koncepció
A rotor akkor minősül merevnek, ha a tömegeloszlása nem változik jelentősen a fordulatszámnak a nullától a maximális üzemi fordulatszámig történő változása során. A legfontosabb következmény: a kiegyensúlyozó gépen alacsony fordulatszámon kiegyensúlyozott rotor az üzemi fordulatszámon kiegyensúlyozott marad. Ez lehetővé teszi a 300-600 fordulatszámon történő kiegyensúlyozást egy műhelygépen, miközben a tűréshatárokat 3 000+ fordulatszámon is teljesíti a használatban.
Ha egy rotor a szuperkritikus tartományban működik (az első hajlítási kritikus sebesség) vagy közel rezonancia, a kitérések megváltoztatják a tényleges tömegeloszlást, és a kis sebességű kiegyensúlyozás nagy sebességnél hatástalan lehet. Az ilyen rotorokat rugalmasnak minősítik.
Amire az ISO 1940-1 NEM terjed ki
Változó geometriájú rotorok (csuklós tengelyek, helikopterlapátok). Rezonancia rotor-tartó-alapozó rendszerekben. A tömegeloszlástól független aerodinamikai és hidrodinamikai erők. A ventilátorokra vonatkozóan lásd ISO 14694 (ventilátorspecifikus BV kategóriák és rezgéshatárértékek).
Az egyensúlyhiány típusai
Kiegyensúlyozatlanság = a rotor tehetetlenségi tengelye ≠ forgástengely. Vektoros formában: U = m × r (g-mm). Az ISO 1940-1 három típusba sorolja:
- Statikus kiegyensúlyozatlanság: A tehetetlenségi tengely párhuzamos a forgástengellyel, de eltolva. Egyetlen kiegyensúlyozatlan tömeggel egyenértékű. Korrigálható egy síkban. Jellemző: szíjtárcsák, keskeny fogaskerekek, ventilátorok járókerekei (L/D < 0,5).
- Párkapcsolati egyensúlyhiány: Tehetetlenségi tengely a tömegközépponton keresztül, de ferdén. Nettó erő nulla, de egy pár (pár) ringatja a forgórészt. Szükséges: két sík.
- Dinamikus kiegyensúlyozatlanság: Általános eset - statikus + pár kombinált. A tehetetlenségi tengely nem párhuzamos és nem is metszi a forgástengelyt. Szükséges: két sík. A legtöbb valódi rotor dinamikus kiegyensúlyozatlansággal rendelkezik.
Specifikus egyensúlytalanság (excentricitás)
A G-osztály a következő termékként van meghatározva e × ω (mm/s) - a forgástengely körül keringő rotor tömegközéppontjának lineáris sebessége. Ez az egyetlen szám a rotor méretétől és sebességétől függetlenül jellemzi az egyensúly minőségét.
A G-osztályú rendszer - fizikai alap
Tömeghasonlóság
Geometriai szempontból hasonló rotorok esetén: Uper ∝ M → fajlagos kiegyensúlyozatlanság eper állandónak kell lennie. Minden méretre egy szabvány vonatkozik.
Sebesség hasonlóság
F = M-e-ω² centrifugális erő. Az elfogadható csapágyterhelés fenntartása érdekében különböző sebességeknél eper csökken, ahogy ω növekszik:
Megengedett maradék kiegyensúlyozatlanság kiszámítása
Kidolgozott példa: Ventilátor rotor, G 6.3
Adott: Centrifugális ventilátor járókerék, M = 200 kg, n = 1 500 RPM, G 6,3.
Teljes: Uper = 9 549 × 6,3 × 200 / 1 500 = 8 021 g-mm
Excentricitás: eper = 8 021 / 200 = 40,1 µm
Síkonként (szimmetrikus, 2): 8 021 / 2 = 4 011 g-mm
R = 400 mm-nél: 4 011 / 400 = 10,0 g síkonként
Mindig a maximális szolgáltatási sebességet használja
A képletben szereplő fordulatszámnak a legnagyobb üzemi fordulatszámnak kell lennie - nem pedig a kiegyensúlyozó gép fordulatszámának. Sok rotor kiegyensúlyozása 300-600 fordulatszámon történik, de a tűréshatárhoz a tényleges üzemi fordulatszámot kell használni (pl. 1 480 fordulat/perc). A kiegyensúlyozó gép fordulatszámának használata veszélyesen laza tűréseket eredményez.
A korrekciós síkokhoz való hozzárendelés
Uper a rotor tömegközéppontjára vonatkozik. A gyakorlatban két síkban (csapágyak közelében) kell egyensúlyozni. A 7. fejezet szabályai:
Szimmetrikus rotorok
CoM a középpontban → egyenlő: UL = UR = Uper / 2.
Aszimmetrikus csapágyak közötti aszimmetrikus
Túlnyúlt rotorok
A túlnyúló tömeg hajlítónyomatékot okoz, amely mindkét csapágyat terheli. Nyomatékalapú újraszámítás szükséges → jellemzően sokkal szűkebb tűréshatár a túlnyúlás síkján. Szivattyúk, egyfokozatú kompresszorok, konzolos ventilátorok járókerekei esetében gyakori.
Hibák és ellenőrzés
Hibaforrások
- Szisztematikus: Gépi kalibrációs eltérés, excentrikus tüskék, kulcsnyílás hatása (ISO 8821), hőtorzulás.
- Véletlen: Érzékelőzaj, tartójáték, rotorülések változása.
A teljes hiba nem haladhatja meg a 10-15% tűréshatárt. Ha ennél nagyobb, ennek megfelelően szigorítsa meg a munkatűrést.
Összeszerelési hatások
Alkatrész kiegyensúlyozás ≠ összeszerelési egyensúly. A tengelykapcsoló excentricitása, radiális futás, laza illesztések negligálhatják az alkatrészmunkát. Az összeszerelt rotor trimm kiegyensúlyozása.
Ellenőrzési módszerek
- Index teszt: Forgassa el a forgórészt 180°-kal a tüskén, és mérje meg újra. Változás = rögzítési hiba.
- Próbasúlyteszt: Adjunk hozzá ismert tömeget, és ellenőrizzük, hogy a mért vektorváltozás megfelel-e a várakozásnak.
- Terepszemle: A csapágyak rezgésének mérése ISO 10816.
Balanset-1A: Beépített ISO 1940-1 megfelelőség
Balanset-1A automatizálja az ISO 1940-1 szabványt: tömeg, sebesség, G-osztály megadása → azonnali Uper automatikus síkkiosztással. Kiegyenlítés után összehasonlítja a maradékot a határértékkel. Az F6 Reports funkció egy hivatalos jegyzőkönyvet készít, amely dokumentálja az elért G-osztályzatot. Pontosság ±5% sebesség, ±1° fázis - elegendő a G 16-tól G 2,5-ig. A Balanset-4 négy csatornára bővül az összetett, többcsapágyas forgórészekhez.
Kidolgozott példák
1. eset: Elektromotor - G 6.3
Forgórész: 15 kW, 1 460 RPM, 35 kg, csapágyazás között szimmetrikus.
Tolerancia: Uper = 9 549 × 6,3 × 35 / 1 460 = 1 442 g-mm → 721/sík.
R = 80 mm-nél: 721 / 80 = 9,0 g/sík. Műhelyben kiegyensúlyozva: 180 g-mm maradék. ✅
2. eset: Szivattyú - túlcsapott járókerék, G 6.3
Forgórész: A tengely + járókerék 18 kg, 2 950 RPM. 6 kg-os járókerék 120 mm-es túlnyúlással. Csapágy fesztávolság 250 mm.
Teljes: Uper = 367 g-mm. Nyomatékelosztás: elöl ≈ 202, hátul ≈ 165 g-mm.
Helyszíni kiegyensúlyozás a címen Balanset-1A egysíkú: 230°-on 8,5 g. Végső: 95 g-mm. ✅
3. eset: Turbó-kompresszor - G 2.5
Forgórész: 3 fokozatú, 65 kg, 12 000 RPM. Enyhén aszimmetrikus.
Tolerancia: Uper = 129 g-mm → 65/sík → R = 95 mm-nél: 0,68 g/sík.
Al-gramm pontosság → csak üzemi nagysebességű gép. Indexvizsgálat: tüskehiba < 5 g-mm. Végső: 28 g-mm/sík. ✅
ISO 1940-1 → ISO 21940-11
- G-osztályú értékek, képletek, alkalmazási táblázatok - azonos. Nincs technikai változás.
- ISO 21940 sorozat: 11. rész (minőség), 12. rész (rugalmas), 14. rész (eljárások), 21. rész (leírások), 31. rész (érzékenység), 32. rész (kulcsok).
- A gyakorlatban mindkét elnevezést felváltva használják.
- ISO 14694 A BV kategóriák közvetlenül a G-osztályokra hivatkoznak.
Kapcsolódó szabványok
- ISO 21940-11: Ez a szabvány - G-osztályú rendszer.
- ISO 21940-12: Rugalmas rotor kiegyensúlyozás.
- ISO 10816 / ISO 20816: Rezgésértékelés - az egyensúly minőségének működési eredménye.
- ISO 14694: Ventilátorspecifikus BV kategóriák, kiegyensúlyozási fokozatok és rezgéshatárértékek.
- ISO 8821: Billentyűút befolyásolása (fél billentyű konvenció).
- API 610 / API 617: Kőolajszivattyúk/kompresszorok, amelyek az ISO 1940 szabványra hivatkoznak.
Hivatalos szabvány: ISO 1940-1 az ISO Store-on →
Ezen az oldalon
Tolerancia kalkulátor G-osztályú asztal Mi az ISO 1940-1? Merev rotor koncepció Az egyensúlyhiány típusai Statikus / Páros / Dinamikus Speciális kiegyensúlyozatlanság G-osztályú rendszer Hasonlósági törvények Tolerancia képlet Sík kiosztás Szimmetrikus / aszimmetrikus Túlnyúlt forgórészek Hibák és ellenőrzés Esettanulmányok (3) ISO 21940-11 Átmenet GYIK (8 kérdés)Kiegyensúlyozó berendezések
Hordozható helyszíni kiegyensúlyozás beépített ISO 1940 tűrésszámítóval és G-osztályú ellenőrzéssel.
Balanset-1A → Balanset-4 →Gyakran ismételt kérdések - ISO 1940-1
G-osztályú egyensúlyi minőségbiztosítási rendszer merev rotorokhoz
▸ Mi a különbség az ISO 1940-1 és az ISO 21940-11 között?
▸ Hogyan kell kiszámítani a megengedett maradék kiegyensúlyozatlanságot?
▸ Mi az a merev rotor?
▸ Milyen G-osztályú szivattyúkhoz, ventilátorokhoz vagy motorokhoz?
▸ Hogyan osszuk el a toleranciát a síkok között?
▸ Mi a háromféle egyensúlytalanság?
▸ Miért van a G-osztályzat logaritmikus skálán?
▸ Ellenőrizhetem a megfelelőséget hordozható kiegyensúlyozóval?
Kiegyensúlyozás az ISO 1940-1 szabvány szerint — Helyszíni alkalmazás
A Vibromera hordozható kiegyensúlyozó gépek beépített ISO 1940 tűrésszámító számológépet, automatikus síkkiosztást és hivatalos kiegyensúlyozási jelentéseket tartalmaznak, amelyek dokumentálják az elért G-osztályt.
Kiegyensúlyozó berendezések böngészése →
