ISO 1940-1이란 무엇입니까?

빠른 답변

ISO 1940-1 (기계적 진동 — 고정(강성) 상태의 로터의 밸런스 품질 요구 사항)는 다음을 정의합니다. G등급 저울 품질 시스템 강성 회전자의 경우. 공식은 다음과 같습니다. 유당 = (9 549 × G × M) / n 허용 가능한 잔여량을 계산합니다. 불균형. 다음으로 대체됨 ISO 21940-11:2016 값이 동일합니다. 산업 기계의 기본 등급: G 6.3.

ISO 1940-1은 전 세계 로터 밸런싱의 기본 문서입니다. 이 표준의 G 등급 시스템은 밸런싱 분야의 사실상 표준 언어로, "G 6.3에 따른 밸런싱"은 전 세계 모든 전문가가 이해하는 용어입니다. 이 표준은 미세한 정밀 스핀들부터 거대한 크랭크축에 이르기까지 모든 강성 로터를 포괄하며, 밸런싱 품질을 명시, 계산 및 검증하기 위한 보편적인 프레임워크를 제공합니다.

해당 기준은 다음의 경우에만 적용됩니다. 엄격한 회전자 — 원심력에 의한 탄성 변형이 작동 속도 범위 전체에 걸쳐 무시할 수 있을 정도로 작은 회전자. 유연 회전자(첫 번째 굽힘 임계 속도 이상에서 작동)는 ISO 21940-12에 포함됩니다.

강성 로터 개념

회전자가 강체 회전자로 분류되는 경우는 회전 속도가 0에서 최대 작동 속도까지 변할 때 질량 분포가 크게 변하지 않는 경우입니다. 핵심적인 결과는 다음과 같습니다. 밸런싱 장비에서 저속으로 균형을 맞춘 로터는 작동 속도에서도 균형을 유지합니다. 이를 통해 작업장 기계에서 300~600RPM으로 균형을 맞추는 동시에 실제 사용 환경에서 3,000RPM 이상의 공차를 충족할 수 있습니다.

로터가 초임계 영역(첫 번째 굽힘 이상)에서 작동하는 경우 임계 속도) 또는 그 근처 공명, 변형으로 인해 유효 질량 분포가 바뀌고, 저속에서의 균형 조정이 고속에서는 효과적이지 않을 수 있습니다. 이러한 로터는 유연 로터로 분류됩니다.

ISO 1940-1에서 다루지 않는 내용

형상이 변하는 로터(관절축, 헬리콥터 블레이드). 로터-지지대-기초 시스템의 공진. 질량 분포와 무관한 공기역학적 및 유체역학적 힘. 특히 팬에 대해서는 다음을 참조하십시오. ISO 14694 (BV/FV 카테고리).

불균형의 유형

불균형 = 회전자의 관성축 ≠ 회전축. 벡터 형태로 표현하면 다음과 같습니다. U = m × r (g·mm). ISO 1940-1은 세 가지 유형을 분류합니다.

  • 정적 불균형: 관성축은 회전축과 평행하지만 변위되어 있습니다. 단일 불균형 질량과 같습니다. 수정 가능 비행기 한 대. 대표적인 예로는 풀리, 좁은 기어, 팬 임펠러(길이 대 직경 비율 < 0.5) 등이 있습니다.
  • 부부 관계의 불균형: 관성축은 질량 중심을 통과하지만 기울어져 있습니다. 순 힘은 0이지만, 회전축에는 회전자가 좌우로 흔들립니다. 필요 조건: 두 대의 비행기.
  • 동적 불균형: 일반적인 경우 — 정적 힘과 커플링 힘이 결합된 경우. 관성축은 회전축과 평행하지도 않고 교차하지도 않습니다. 다음이 필요합니다. 두 대의 비행기. 대부분의 실제 로터는 동적 불균형을 가지고 있습니다.

특정 불균형(편심률)

특정 불균형
e = U / M
e = µm (g·mm/kg) | U = 불균형 (g·mm) | M = 로터 질량 (kg) — 회전축으로부터 질량 중심의 변위

G등급은 제품으로 정의됩니다. e × ω (mm/s) — 회전축을 중심으로 회전하는 로터 질량 중심의 선속도. 이 단일 수치는 로터의 크기나 속도와 관계없이 균형 품질을 나타냅니다.

G등급 시스템 - 물리적 기초

질량 유사성

기하학적으로 유사한 로터의 경우: U당 ∝ M → 특정 불균형 e당 일관성을 유지해야 합니다. 모든 크기에 걸쳐 하나의 표준이 적용됩니다.

속도 유사성

원심력 F = M·e·ω². 다양한 속도에서 허용 가능한 베어링 하중을 유지하려면, e당 ω가 증가함에 따라 감소해야 합니다.

G등급 정의
G = e당 × ω = 상수 (mm/s)
G 6.3 = 질량 중심 궤도 속도가 ≤ 6.3 mm/s | 인접한 등급은 2.5배 차이가 납니다.

허용 잔류 불균형 계산

ISO 1940-1 / ISO 21940-11 허용 오차 공식
유당 = (9 549 × G × M) / n
유당 단위: g·mm | G = 경사도 (mm/s) | M = 로터 질량 (kg) | n = 최대 서비스 RPM | 9 549 = 60 000/(2π)
예제: 팬 로터, G 6.3

주어진: 원심 팬 임펠러, M = 200 kg, n = 1,500 RPM, G 6.3.

총: 유당 = 9,549 × 6.3 × 200 / 1,500 = 8,021 g·mm

이심률: 이자형당 = 8 021 / 200 = 40.1 µm

평면당 (대칭, 2): 8 021 / 2 = 4 011 g·mm

R = 400mm일 때: 4 011 / 400 = 비행기 한 대당 10.0g

항상 최대 서비스 속도를 사용하십시오.

공식에 사용되는 속도는 밸런싱 장비 속도가 아닌 실제 작동 중 최고 RPM이어야 합니다. 많은 로터는 300~600 RPM에서 밸런싱되지만, 허용 오차 계산에는 실제 작동 속도(예: 1480 RPM)를 사용해야 합니다. 밸런싱 장비 속도를 사용하면 허용 오차가 위험할 정도로 커집니다.

수정 평면에 할당

유당 로터의 질량 중심에 적용됩니다. 실제로는 두 평면(베어링 근처)에서 균형을 이룹니다. 7장 규칙:

대칭 로터

무게중심이 중간점에 있을 때 → 같음: U엘 = UR = U당 / 2.

비대칭 베어링 간

비대칭 할당
유왼쪽 = U당 × (b / L) | U오른쪽 = U당 × (a / L)
a = 질량 중심의 좌측 방위각 | b = 질량 중심의 우측 방위각 | L = a + b

오버행 로터

돌출부는 두 베어링 모두에 굽힘 모멘트 하중을 발생시킵니다. 모멘트 기반 재계산이 필요하며, 일반적으로 돌출면의 허용 오차가 훨씬 더 엄격해집니다. 펌프, 단단 압축기, 캔틸레버형 팬 임펠러에서 흔히 볼 수 있습니다.

오류 및 검증

오류 발생 원인

  • 체계적인: 기계 교정 오차, 편심 맨드릴, 키홈 효과(ISO 8821), 열 변형.
  • 무작위의: 센서 소음, 지지대 유격, 로터 장착 편차.

총 오차는 허용 오차 범위인 10–15%를 초과해서는 안 됩니다. 이 범위를 초과하는 경우 작업 허용 오차를 그에 따라 강화하십시오.

조립 효과

부품 균형 조정과 조립체 균형 조정은 다릅니다. 커플링 편심, 반경 방향 흔들림, 헐거운 결합은 부품의 성능을 상쇄할 수 있습니다. 조립된 로터의 균형을 정밀하게 조정하십시오.

검증 방법

  • 인덱스 테스트: 맨드릴에서 로터를 180° 회전시킨 후 다시 측정하십시오. 변화량은 고정 장치 오차를 나타냅니다.
  • 시험용 무게 테스트: 알려진 질량을 추가하고, 측정된 벡터 변화가 예상과 일치하는지 확인합니다.
  • 현장 확인: 베어링의 진동을 측정합니다. ISO 10816.
Balanset-1A: ISO 1940-1 규격 준수 내장

그리고 발란셋-1A ISO 1940-1 자동화: 질량, 속도, G등급 입력 → 즉시 U 값 확인당 자동 평면 할당 기능을 갖추고 있습니다. 균형 조정 후 잔여값과 한계값을 비교합니다. F6 보고서 기능은 달성된 G 등급을 문서화하는 공식 프로토콜을 생성합니다. 정확도는 속도 ±5%, 위상 ±1°로 G 16부터 G 2.5까지 충분합니다. 발란셋-4 복잡한 다중 베어링 로터용으로 최대 4개 채널까지 확장 가능합니다.

작업 예제

사례 1: 전기 모터 — G 6.3

축차: 15kW, 1,460RPM, 35kg, 베어링 간 대칭형.

용인: 유당 = 9,549 × 6.3 × 35 / 1,460 = 1,442g·mm → 721/비행기.

R = 80mm일 때: 721 / 80 = 9.0g/평면. 매장 밸런스: 잔차 180g·mm. ✅

사례 2: 펌프 - 오버행 임펠러, G 6.3

축차: 축 + 임펠러 18kg, 2,950RPM. 임펠러 6kg, 돌출부 120mm. 베어링 간격 250mm.

총: 유당 = 367g·mm. 모멘트 배분: 전면 ≈ 202, 후면 ≈ 165 g·mm.

필드 밸런스 ~와 함께 발란셋-1A 단일면: 230°에서 8.5g. 최종: 95g·mm. ✅

사례 3: 터보 압축기 — G 2.5

축차: 3단, 65kg, 12,000RPM. 약간 비대칭적임.

용인: 유당 = 129g·mm → 65/평면 → R = 95 mm에서: 0.68g/평면.

1g 미만의 정밀도 → 고속 가공기 전용. 인덱싱 테스트: 맨드릴 오차 < 5g·mm. 최종: 28g·mm/평면. ✅

ISO 1940-1 → ISO 21940-11

  • G등급 값, 공식, 적용표 — 동일한. 기술적인 변경 사항은 없습니다.
  • ISO 21940 시리즈: 제11부(품질), 제12부(유연성), 제14부(절차), 제21부(설명), 제31부(민감도), 제32부(키).
  • 실제로는 두 용어가 같은 의미로 사용됩니다.
  • ISO 14694 BV 분류는 G 등급을 직접 참조합니다.
  • ISO 21940-11: 이 표준은 G등급 시스템입니다.
  • ISO 21940-12: 유연한 로터 밸런싱.
  • ISO 10816 / ISO 20816: 진동 평가 - 저울 품질의 작동 결과.
  • ISO 14694: 팬별 BV/FV 카테고리 → G 등급.
  • ISO 8821: 키웨이 영향(하프 키 관례).
  • API 610 / API 617: ISO 1940을 참조하는 석유 펌프/압축기.

공식 표준: ISO 스토어에서 ISO 1940-1 보기 →

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