Comprensione dei gradi di qualità dell'equilibrio (gradi G)

Definizione: Che cosa è un grado di qualità dell'equilibrio?

A Grado di qualità dell'equilibrio, comunemente indicato come un Grado G, è un sistema di classificazione definito dagli standard ISO (specificatamente ISO 21940-11, che ha sostituito la vecchia ISO 1940-1) per specificare il limite accettabile di residuo sbilanciare per un rotore. Fornisce un metodo standardizzato e riconosciuto a livello internazionale per ingegneri, produttori e personale addetto alla manutenzione per definire con quale precisione un rotore debba essere bilanciato per la sua specifica applicazione.

Il G-Grade è un numero, ad esempio G6,3 o G2,5, che rappresenta una velocità periferica costante del centro di massa del rotore, espressa in millimetri al secondo (mm/s). Un numero G più basso indica un livello di precisione più elevato e una tolleranza di bilanciamento più stretta.

Come funzionano i G-Grades?

Il grado G non è la tolleranza finale in sé, ma è il parametro chiave utilizzato per calcolarla. L'idea di base è che, per un dato livello di fluidità operativa, un rotore a velocità di rotazione più elevata debba essere bilanciato con maggiore precisione rispetto a uno a velocità di rotazione più bassa. Il sistema di grado G tiene conto di questa relazione.

Lo squilibrio specifico residuo ammissibile (e_per, in g·mm/kg o µm) si calcola dividendo il grado G per la massima velocità angolare di servizio (Ω, in rad/s). Lo squilibrio residuo finale ammissibile (U_per, in g·mm) si ottiene moltiplicando questo valore per la massa del rotore (M, in kg).

Una formula semplificata e più comune è:

Tu_per (g·mm) = (9550 * G * M (kg)) / n (RPM)

Dove:

• Tu_per è lo squilibrio residuo massimo consentito.
• G è il grado di qualità dell'equilibrio.
• M è la massa del rotore.
• n è la velocità massima di servizio in giri al minuto.

Tabella dei gradi di qualità dell'equilibrio ISO (esempi)

La norma ISO fornisce una tabella completa che raccomanda i gradi G per centinaia di diverse tipologie di rotori. Questa è la parte più pratica della norma, in quanto fornisce indicazioni chiare e specifiche per ogni applicazione. Alcuni esempi comuni includono:

• G 40: Trasmissioni ad albero motore per motori diesel marini grandi e lenti.
• G 16: Trasmissioni ad albero motore per grandi camion e locomotive; parti di macchine agricole.
• G 6.3: Volani; giranti di pompe; ventilatori; parti di macchinari di impianti di processo. Si tratta di un grado molto comune per macchinari industriali generici.
• G 2.5: Turbine a gas e a vapore; rotori di turbogeneratori; azionamenti di macchine utensili; indotti di motori elettrici di medie e grandi dimensioni.
• G 1.0: Azionamenti per rettificatrici; piccole indutture elettriche; dispositivi di archiviazione per computer.
• G 0.4: Mandrini di rettificatrici di precisione; giroscopi.

Perché i gradi G sono importanti?

• Standardizzazione: Forniscono un modo chiaro e inequivocabile per specificare i requisiti di bilanciamento. Un produttore può dichiarare che una girante di pompa deve essere "bilanciata secondo G6.3" e qualsiasi officina di bilanciamento al mondo comprenderà la precisione richiesta.
• Previene il sovrabilanciamento: Equilibrare un rotore con una tolleranza più stretta del necessario è costoso e richiede molto tempo. I gradi G aiutano a selezionare un livello di precisione appropriato ed economico per l'applicazione.
• Garantisce affidabilità: La scelta del grado G corretto garantisce che la macchina funzioni con livelli di vibrazione accettabili, riducendo l'usura di cuscinetti, guarnizioni e strutture e prevenendo guasti prematuri.

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