Разбирање на класификациите на степенот на балансирање
A степен на балансирање — исто така наречена класа на квалитет на балансирање или G-степен — е стандардизирана класификација што одредува колку добро мора да биде балансиран одреден тип ротирачка машина. Дефинирана главно со ISO 21940-11 (современиот наследник на ISO 1940-1), системот на класи ја сортира опремата според нејзините работни карактеристики и на секоја категорија ѝ доделува соодветна толеранција на балансирање. Неговата голема вредност е тоа што на производителите, техничарите за одржување и крајните корисници им дава единствен, меѓународно признат јазик за одредување и проверка на роторската квалитет на балансирање, така што “пумпа G6.3” значи исто нешто во секоја работилница на светот.
Во праксата на балансирање на Vibromera, повеќето индустриски вентилатори и пумпи се коригираат до G 6.3, додека вретената на алатните машини бараат G 1 или подобро; Balanset-1A автоматски го прикажува постигнатиот клас по секое коригирачко поминување.
Преносен балансер & анализатор на вибрации Balanset-1A
Balanset-1A е преносен, USB-напојуван анализатор на вибрации и балансер за балансирање ротори во една и две рамнини во сопствените лежишта. Full Kit комплетот вклучува интерфејс единица, два сензори за вибрации, оптички ласерски тахометар, рефлектирачка лента, Windows софтвер за балансирање на USB-диск, магнетен столб, дигитална вага и транспортен куфер. Потребен е компатибилен Windows компјутер со слободен USB-порт; компјутерот …
Сензор за вибрации
Сензор за вибрации за уреди за балансирање Balanset, базиран на акселерометар ADXL335. Стандарно се испорачува со кабел од 5 m за мерење на вибрации при балансирање и анализа на ротори. Достапна е опција со кабел од 10 m.
Оптички сензор (ласерски тахометар)
Оптички ласерски сензор за уреди за балансирање Balanset, базиран на модифициран тахометар HS2234. Го мери ротационото забрзување без контакт со помош на рефлектирачка ознака на роторот. Стандарно се испорачува со кабел од 5 м; достапна е опција за кабел од 10 м.
Balanset-4
Balanset-4 е четириканалски анализатор на вибрации и систем за балансирање за корекција во една до четири рамнини. Дизајниран за кардански вратила и ротори поддржани на четири лежишта, тој може да служи и како мерна опрема за машина за балансирање. Комплетот вклучува четири сензори за вибрации, оптички ласерски тахометар, интерфејс USB, софтвер, магнетна основа, вага и транспортна кутија.
Магнетен статив Insize-60-kgf
Прилагодлив магнитен држач за позиционирање на ласерскиот сензор за вртежи во минута (RPM) во комплети за балансирање Balanset. Прекинувачката магнитна основа обезбедува до 60 kgf сила на задржување на соодветни феромагнетни површини. Прилагодливите раце и зглобови помагаат да се порамни сензорот со рефлективната ознака на роторот.
Рефлектирачка лента
Сребрена самолеплива рефлектирачка лента за оптички ласерски тахометар во комплетите за балансирање Balanset. Нанесете мал дел на роторот за да добиете рефлектирачка референтна ознака за мерење на ротациона брзина. Се испорачува во должина од 1 м за повеќекратни поставувања.
Динамички балансер “Balanset-1A” OEM
Balanset-1A OEM е основниот мерен комплет за балансирање ротори во една и две рамнини и анализа на вибрации. Вклучува USB интерфејс единица, два сензори за вибрации, оптички ласерски тахометар, рефлектирачка лента и Windows софтвер за балансирање на USB-диск. Во споредба со Full Kit комплетот, магнетниот столб, дигиталната вага и транспортниот куфер не се вклучени. Потребен е компатибилен Windows компјутер со …
1. Системот на G-класи
Класите на балансирање се пишуваат како буквата “G” проследена со број — G2.5, G6.3, G16 и така натаму. Бројот е производ на дозволената резидуална дебаланс ексцентричност (во милиметри) и максималната работна аголна брзина (во радијани во секунда). Поедноставено, тоа е дозволената брзина на вибрации од дебаланс изразена во mm/s — орбиталната брзина на центарот на масата на роторот. Таа единствена бројка прецизно ја доловува физиката што е важна: класата го задржува ротирачкиот центрифугална сила во границите што машината може да ги поднесе.
Клучниот принцип
Помалите G-броеви значат построги барања — помал дозволен резидуален дебаланс и помирна работа. Поголемите G-броеви дозволуваат поголем резидуален дебаланс. Системот намерно признава дека различните машини имаат многу различни потреби во зависност од нивната брзина, маса, примена и работна средина; не постои единствен “добар” број, туку само бројот што одговара на конкретната намена.
2. Вообичаени класи и нивните примени
ISO 21940-11 дефинира класи од G0.4 (највисока прецизност) сè до G4000 (најниска). Класите со кои повеќето инженери навистина се среќаваат се следниве:
G0.4 — Ултра-висока прецизност
Примени: жироскопи, вретена и погони на високопрецизни системи, прецизна мерна опрема.
Карактер: бара специјализирана опрема за балансирање и контролирана средина, и вообичаено се изведува во наменска прецизна балансирање работилница.
G1.0 — Висока прецизност
Примени: погони на машини за брусење, аудио и видео погони, високопрецизни вретена на алатни машини. (Турбополначите се наоѓаат под G6.3 во табелата на ISO 21940-11; построгите класи за нив се специфични за OEM или за проектот.)
Карактер: бара внимателна контрола на секој параметар на балансирање и висококвалитетна инструментација.
G2.5 — Прецизна индустриска класа
Примени: гасни и парни турбини, крути ротори на турбогенератори, компресори, погони на алатни машини, компјутерски погони, и средни и големи електромотори со номинални брзини над 950 rpm.
Карактер: репер за висококвалитетна, високобрзинска индустриска опрема, и лесно остварлива со добра балансирање на терен практика.
G6.3 — Општа индустриска класа (најчестата класа)
Примени: електромотори за општа намена, машини за процесната индустрија, центрифугални пумпи, вентилатори и дувалки, редуктори, турбополначи, центрифуги (сепаратори, декантери), и ротори на општи машини.
Карактер: основната работна класа за поголемиот дел од индустриските машини, што постигнува добра рамнотежа меѓу остварливоста и перформансите, и е лесно достижна со преносна опрема за балансирање.
G16 — Тешка индустриска класа
Примени: погонски вратила (пропелерски и кардански вратила), погони со коленесто вратило (инхерентно балансирани, круто монтирани), дробилки, земјоделски машини, и поединечни компоненти на моторот.
Карактер: погодна за робусна, побавна опрема што поднесува повеќе вибрации.
G40 и повисоко — Многу тешка индустриска класа
Примени: автомобилски тркала, наплатки, комплети тркала и погонски вратила (G40); еластично монтирани, инхерентно балансирани погони со коленесто вратило (G40); комплетни клипни мотори за автомобили и камиони (G100); и погони со коленесто вратило на големи, бавни бродски дизел-мотори (G1600–G4000).
Карактер: се применува кај масивни, бавни машини кај кои прецизното балансирање не е ниту економично ниту технички неопходно.
3. Како да ја изберете вистинската класа
Изборот на класа е прашање на заедничко вагање на неколку фактори:
- Тип и дизајн на опремата: табелите на ISO 21940-11 ги поврзуваат типовите машини со препорачаните класи и се природната појдовна точка.
- Работна брзина: побрзите машини обично бараат построга класа, бидејќи центрифугалната сила расте со квадратот на брзината.
- Тип на монтажа: опремата на флексибилни темели или изолациски потпори често може да поднесе повисок G-број од круто монтираната опрема.
- Близина до луѓе: машините во простории каде престојуваат луѓе може да оправдаат построга класа заради бучава и безбедност.
- Посебни барања: примените во медицината, прецизното производство и воздухопловството често бараат построго балансирање од стандардната индустриска практика.
- Економија: секој чекор кон построга класа чини повеќе, па избраната класа треба да одговара на оперативната потреба, без непотребно построги спецификации.
4. Од степен до дозволен дебаланс
Степенот е влезен податок за пресметката на максималниот дозволен заостанат дебаланс за конкретен ротор:
Uper (g·mm) = (9549 × G × M) / RPM
- Uper = дозволен преостанат дебаланс, во грам-милиметри
- G = бројот на степенот (на пр. 6.3 за G6.3)
- M = маса на роторот, во килограми
- Вртежи/мин = сервисна брзина, во вртежи во минута
Решен пример
Земете ротор на вентилатор од 100 kg што работи на 1500 RPM, специфициран на G6.3:
Uper = (9549 × 6.3 × 100) / 1500 ≈ 4011 g·mm
Ако корекциска рамнина радиус е 200 mm, тие 4011 g·mm одговараат на околу 20 грама дозволен преостанат дебаланс на тој радиус. Калкулатор за преостанат дебаланс (ISO 21940-11) ја врши оваа конверзија веднаш и потоа целината ја дели меѓу две рамнини за вас.
5. Машини со променлива брзина и повеќе брзини
Кога машината работи во опсег на брзини, степенот се применува внимателно:
- Работа со постојана брзина: применете го степенот при нормалната работна брзина.
- Променлива брзина: применете го степенот при максималната континуирана работна брзина, каде што центрифугалните сили се најголеми.
- Поминување низ критични брзини: за флексибилни ротори, балансот при критични брзини може да бара посебно внимание, при што евентуално е потребно модално балансирање под ISO 21940-12.
6. Верификација и прифаќање
Штом балансирање заврши, постигнатиот квалитет мора да се провери во однос на специфицираниот степен. Постојат два пристапа:
- Директно мерење на дебаланс: на машина за балансирање, преостанатиот дебаланс се чита директно и се споредува со Uper.
- Мерење на вибрации: при балансирање на терен, амплитудата на вибрации 1× служи како индиректен показател за квалитетот на балансирањето.
Роторот се прифаќа кога измерениот преостанат дебаланс е на или под пресметаниот Uper, или кога вибрациите во работа го задоволуваат применливиот стандард за жестина на вибрации — денес ISO 20816 серијата (која ја замени ISO 10816). Кај инсталирана машина оваа верификација се врши на самото место: преносен двоканален инструмент како што е Balanset-1A ја мери компонентата 1× амплитуда и фаза во сопствените лежишта на машината при работна брзина, ја пресметува коефициенти на влијание, ја применува корекцијата и потврдува дека преостанатиот дебаланс е во рамките на избраниот степен — без вадење на роторот.
7. Од ISO 1940 до ISO 21940
Системот на G-степени првпат беше воспоставен во ISO 1940-1, првично објавен во 1986 година. Во 2016 година серијата ISO 1940 беше ревидирана и доби нова нумерација како серијата ISO 21940, при што ISO 21940-11 ја замени ISO 1940-1. Основните принципи и вредностите на степените останаа во суштина непроменети, така што постарите спецификации остануваат важечки, но современиот стандард додава:
- Ажурирани класификации на опремата.
- Појасни насоки за избор на степен.
- Подобра интеграција со пошироката фамилија на стандарди за динамика на ротори.
- Подобрени процедури за флексибилни ротори.
8. Чести заблуди
“Построго е секогаш подобро”
Реалност: прекумерното специфицирање на квалитетот на балансирање ги зголемува трошоците без пропорционална корист. Машина балансирана на G2.5 нема нужно да ја надмине истата машина на G6.3 таму каде што G6.3 е точниот степен за работниот режим.
“Степенот е еднаков на нивото на вибрации”
Реалност: G-бројот претставува дозволена ексцентричност на дебалансот, а не амплитуда на вибрации. Реалната вибрации што ја покажува машината зависи од многу фактори надвор од балансирањето — крутост, придушување, резонанца, неосовиненост и лабавост меѓу нив.
“Еден степен одговара за целата постројка”
Реалност: различни типови машини бараат различни степени дури и во рамките на еден објект. Прецизна брусилка и дробилка имаат драстично различни барања за балансирање и никогаш не треба да делат единствена општа спецификација.
9. Документација и спецификации
При нарачување на работа за балансирање, спецификацијата треба јасно да наведе:
- Потребниот степен и стандард — на пример, “Балансирање до G6.3 според ISO 21940-11”.
- Сервисната брзина што ќе се користи за пресметката на толеранцијата.
- Бројот на потребни рамнини за корекција.
- Методот на верификација — работилничка машина за балансирање или теренско мерење на вибрации.
Јасна, целосна спецификација од ваков вид ја отстранува двосмисленоста и им дава и на балансерот и на клиентот издржан запис за тоа што било барано и што било постигнато.
