Како се пресметува дозволениот резидуален дебаланс од G-класа?

Користете ја формулата: U_per (g-mm) = (9549 x G x M) / n, каде G е бројот на класата во mm/s, M е масата на роторот во kg, а n е максималната работна брзина во RPM. На пример, ротор од 50 kg при 3000 RPM со G 6.3: U_per = (9549 x 6.3 x 50) / 3000 = 1003 g-mm.

Која G-класа треба да ја користам за пумпа, вентилатор или мотор?

G 6.3 за повеќето индустриски вентилатори, пумпи и општи електромотори. G 2.5 за пумпи со голема брзина или критична намена (API 610), гасни турбини и турбокомпресори. G 1.0 за прецизни брусни вретена. G 16 за некритична земјоделска опрема или опрема за дробење.

Како се распределува толеранцијата помеѓу две корекциони рамнини?

За симетрични ротори: поделба 50/50. За асиметрични ротори меѓу лежиштата: U_left = U_per x (b/L), U_right = U_per x (a/L), каде a и b се растојанијата од центарот на масата до левото и десното лежиште, L = a + b. За конзолни (препуштени) ротори потребна е повторна пресметка врз основа на моменти со построги толеранции.

Кои типови на дебаланс ги дефинира ISO 1940-1?

Три типа: Статички дебаланс (оската на масата е паралелна но поместена, се коригира во една рамнина), Спрежен дебаланс (оската на масата минува низ центарот на масата но е накривена, се коригира во две рамнини) и Динамички дебаланс (општ случај што ги комбинира двата, се коригира во две рамнини).

Дали можам да проверам усогласеност со ISO 1940-1 со преносен балансер?

Да. Balanset-1A вклучува вграден калкулатор за толеранции според ISO 1940. Го пресметува U_per, распределува меѓу рамнините, го споредува измерениот резидуал со границата и генерира формален извештај за балансирање што ја документира усогласеноста со зададената G-класа.

ISO 1940-1 — Барања за квалитет на балансирање за крути ротори — Vibromera

ISO 1940-1 — Барања за квалитет на балансирање за крути ротори

Q: Што е ISO 1940-1?

ISO 1940-1 е меѓународен стандард што ги дефинира барањата за квалитет на балансирање за крути ротори со систем на G-класи. Ја дава формулата U_per = (9549 x G x M) / n за пресметка на дозволениот резидуален дебаланс, и табела што ги поврзува G-класите со типовите ротори. Заменет е со ISO 21940-11, но вредностите на G-класите и методологијата остануваат идентични.

Q: Која е разликата помеѓу ISO 1940-1 и ISO 21940-11?

ISO 21940-11:2016 го заменува ISO 1940-1:2003 како дел од сеопфатната серија ISO 21940. Системот на G-класи, вредностите на толеранциите и препораките за примена се идентични. ISO 21940-11 вклучува мали уредувачки подобрувања, но без технички промени.

Q: Што е крут ротор?

Крут ротор е оној чии еластични деформации под дејство на центрифугалните сили се занемарливо мали во споредба со зададените толеранции на дебаланс низ целиот опсег на работни брзини. Ротор балансиран на ниска брзина останува балансиран на работна брзина. Роторите над својата прва свиткувачка критична брзина се флексибилни.

📌 Канонска референтна статија — vibromera.eu

Основниот меѓународен стандард што го дефинира системот за квалитет на балансирање со G-степени — од G 0.4 (жироскопи) до G 4000 (бродски дизел мотори). Сега вклучен во ISO 21940-11, со идентични вредности на G-степените и методологија.

Целосен комплет Balanset-1A — преносен балансер и анализатор на вибрации

Уреди

Преносен балансер & анализатор на вибрации Balanset-1A

Крупен план на сензорот за вибрации на Balanset-1A

Делови

Сензор за вибрации

Делови

Оптички сензор (ласерски тахометар)

Комплет за балансирање на ротори Vibromera: куфер за носење, повеќеканален кондиционер на сигнал, рачен анализатор, магнетна база, сензори за вибрации и спирални кабли.

Уреди

Balanset-4

Делови

Магнетен статив Insize-60-kgf

Делови

Рефлектирачка лента

Содржина на комплетот Balanset-1A со интерфејс единица, сензори, тахометар и додатоци

Уреди

Динамички балансер “Balanset-1A” OEM

Дозволен резидуален дисбаланс

ISO 1940-1 / ISO 21940-11 — внесете податоци за роторот, добијте U_по

G-степен (квалитет на балансирање)

Маса на ротор (kg)

Макс. брзина (RPM)

Рамнини за корекција

Радиус на корекција (mm, опционално)

Резултати — ISO 1940-1

Дозволен преостанат дебаланс

⚖️Внесете параметри на роторот
за да се пресмета толеранцијата

G-степени за квалитет на балансирање

Логаритамска скала со фактор 2.5 меѓу соседните степени — од ултра-прецизен G 0.4 до бродски G 4000

G 1.0

e·ω = 1.0 mm/s

Прецизни брусни вретена, магнетофони, мали високобрзински арматури

G 2.5

e·ω = 2.5 mm/s

Гасни/парни турбини, турбогенератори, турбокомпресори, високобрзински мотори

G 6.3

e·ω = 6.3 mm/s

Стандард — вентилатори, пумпи, замаеци, мотори, погони на алатни машини

G 16

e·ω = 16 mm/s

Земјоделски машини, дробилки, кардански вратила, погонски компоненти

📋 Целосна табела на G-степени — ISO 1940-1 / ISO 21940-11

G-Grade	e·ω (mm/s)	Типични видови ротори	Забелешки
G 0.4	0.4	Жироскопи, прецизни вретена, оптички диск уреди	Близу границата на конвенционалното балансирање
G 1.0	1.0	Погони на брусни вретена, магнетофони, мали прецизни арматури	Бара ултра-чисти услови
G 2.5	2.5	Гасни & парни турбини, турбогенератори, турбокомпресори, високобрзински мотори	Спречува предвремено оштетување на лежиштата
G 6.3	6.3	Вентилатори, пумпи, замаеци, електромотори, алатни машини, хартиени валјаци	Најчест — стандарден степен
G 16	16	Кардански вратила (специјални), земјоделски машини, дробилки, рударски вентилатори	Тешка експлоатација, строги услови
G 40	40	Автомобилски тркала и наплатки, кардански вратила (стандардни), бавни вентилатори	Доминира варијацијата на гумите
G 100	100	Комплетни мотори на автомобили, камиони, локомотиви	Мотори со внатрешно согорување како склопови
G 250	250	Коленести вратила на брзоодни дизел-мотори	На ниво на компонента
G 630	630	Коленести вратила на големи 4-тактни мотори, бродски дизел-мотори на еластични потпори	Големи бавноодни клипни
G 1600	1600	Коленести вратила на големи 2-тактни мотори	Многу бавни, масивни темели
G 4000	4000	Коленести вратила на бавноодни бродски дизел-мотори на крути темели	Најблаги барања

📊 Претходно пресметани толеранции за вообичаени индустриски ротори

Тип ротор	Маса (kg)	Вртежи/мин	G	U_по (g·mm)	По рамнина	e_по (µm)
Мал мотор	8	2 900	G 6.3	166	83	20.7
HVAC вентилатор	45	1 480	G 6.3	1 835	918	40.8
Работно коло на пумпа	25	2 950	G 6.3	510	255	20.4
Турбокомпресор	120	8 000	G 2.5	358	179	3.0
Хартиен валјак	2 000	300	G 6.3	401 000	200 500	200.5
Вентилатор во електрана	350	990	G 2.5	8 468	4 234	24.2
Брусно вретено	2	24 000	G 1.0	0.80	0.40	0.40
Автомобилско тркало	12	800	G 40	5 729	2 865	477

📐 Методи за распределба на толеранциите — ISO 1940-1 поглавје 7

Тип ротор	Распределба	Формула	Забелешки
Симетричен	Еднаква поделба	U_L=U_R=U_по/2	Наједноставен случај. Мотори, некои вентилатори.
Асиметричен меѓу лежиштата	Пропорционална	U_L=U_по·(b/L)	Најчест метод.
Препуштен (конзолен)	Заснована на моменти	Равенки на статика	Построги толеранции на препуштената рамнина.
Тесен (рамнините се блиску)	Одвоено статичка+спрежна	Според ISO 21940-12	Различни ефекти на вибрациите.

Што е ISO 1940-1?

Брз одговор

ISO 1940-1 (Механички вибрации — Барања за квалитет на балансирање на ротори во постојана (крута) состојба) ги дефинира Систем за квалитет на балансирање со G-степени за крути ротори. Формулата U_по = (9 549 × G × M) / n ја пресметува дозволената преостаната дебаланс. Заменет со ISO 21940-11:2016 со идентични вредности. Стандарден степен за индустриски машини: G 6.3.

ISO 1940-1 е основниот документ за балансирање на ротори низ целиот свет. Неговиот систем на G-класи е де факто јазик на балансирањето: „балансирај до G 6.3“ го разбира секој специјалист во светот. Стандардот опфаќа крути ротори од мали прецизни вретена до масивни коленести вратила, обезбедувајќи универзална рамка за спецификација, пресметка и верификација на квалитетот на балансирање.

Стандардот се однесува само на крут ротори — оние чии еластични деформации под дејство на центрифугалните сили се занемарливи низ опсегот на работни брзини. Флексибилните ротори (кои работат над првата свиткувачка критична брзина) се опфатени со ISO 21940-12.

Концептот на крут ротор

Ротор се класифицира како крут ако неговата распределба на маса не се менува значително додека брзината варира од нула до максималната работна брзина. Клучната последица: ротор балансиран при ниска брзина на балансна машина останува балансиран при неговата работна брзина. Ова овозможува балансирање при 300–600 вр/мин на работилничка машина, притоа задоволувајќи ги толеранциите при 3 000+ вр/мин во работа.

Ако ротор работи во надкритичната област (над првата свиткувачка критична брзина) или близу резонанца, отклоните ја менуваат ефективната распределба на маса, и балансирањето при ниска брзина може да биде неефикасно при висока брзина. Таквите ротори се класифицираат како флексибилни.

Што НЕ опфаќа ISO 1940-1

Ротори со променлива геометрија (зглобни вратила, хеликоптерски перки). Резонанца во системите ротор–потпора–темел. Аеродинамички и хидродинамички сили кои не се поврзани со распределбата на маса. Конкретно за вентилаторите, види ISO 14694 (BV категории специфични за вентилатори и граници на вибрации).

Видови на небаланс

Дебаланс = инерцијалната оска на роторот ≠ оската на ротација. Во векторски облик: U = m × r (g·mm). ISO 1940-1 класифицира три типа:

Статичка неурамнотеженост: Оската на инерција е паралелна со оската на ротација, но поместена. Еквивалентна на една неурамнотежена маса. Може да се коригира во една рамнина. Типично: ременици, тесни запченици, работни кола на вентилатори (L/D < 0.5).
Спрежен дебаланс: Оската на инерција поминува низ центарот на маса, но е накривена. Нето силата е нула, но спрег (пар) го ниша роторот. Бара две рамнини.
Динамичка неурамнотеженост: Општ случај — статички + спрег комбинирани. Оската на инерција не е ниту паралелна ниту се сече со оската на ротација. Бара две рамнини. Повеќето реални ротори имаат динамички дебаланс.

Специфичен дебаланс (Ексцентричност)

Специфична неурамнотеженост

e = U / M

e во µm (g·mm/kg) | U = дебаланс (g·mm) | M = маса на ротор (kg) — поместување на центарот на маса од оската на ротација

G-класата е дефинирана како производот e × ω (mm/s) — линеарната брзина на центарот на масата на роторот што орбитира околу оската на ротација. Овој единствен број го карактеризира квалитетот на балансирање независно од големината и брзината на роторот.

Системот на G-класи — физичка основа

Сличност по маса

За геометриски слични ротори: U_по ∝ M → специфичен дебаланс e_по треба да биде константен. Еден стандард важи за сите големини.

Сличност по брзина

Центрифугална сила F = M·e·ω². За да се одржат прифатливи оптоварувања на лежиштата при различни брзини, e_по мора да се намалува како што ω се зголемува:

Дефиниција на G-класа

G = e_по × ω = константа (mm/s)

G 6.3 = центарот на маса кружи при ≤ 6.3 mm/s | Соседните класи се разликуваат за фактор 2.5

Пресметување на дозволениот резидуален дисбаланс

Формула за толеранција според ISO 1940-1 / ISO 21940-11

U_по = (9 549 × G × M) / n

U_по во g·mm | G = класа (mm/s) | M = маса на ротор (kg) | n = макс. работни вр/мин | 9 549 = 60 000/(2π)

Решен пример: ротор на вентилатор, G 6.3

Дадено: Работно коло на центрифугален вентилатор, M = 200 kg, n = 1 500 вр/мин, G 6.3.

Вкупно: U_по = 9 549 × 6.3 × 200 / 1 500 = 8 021 g·mm

Ексцентричност: e_по = 8 021 / 200 = 40.1 µm

По рамнина (симетрично, 2): 8 021 / 2 = 4 011 g·mm

При R = 400 mm: 4 011 / 400 = 10.0 g по рамнина

Секогаш користете ја максималната работна брзина

Брзината во формулата мора да биде најголемиот број вр/мин во работа — не брзината на балансната машина. Многу ротори се балансираат при 300–600 вр/мин, но толеранцијата мора да ја користи вистинската работна брзина (на пр. 1 480 вр/мин). Користењето на брзината на балансната машина создава опасно лабави толеранции.

Распределба по корекциски рамнини

U_по се однесува на центарот на масата на роторот. Во пракса, балансирајте во две рамнини (близу лежиштата). Правила од Поглавје 7:

Симетрични ротори

Центар на маса во средина → еднакви: U_L = U_R = U_по / 2.

Асиметричен, меѓу лежишта

Асиметрична распределба

U_лево = U_по × (b / L) | U_десно = U_по × (a / L)

a = ЦМ до левото лежиште | b = ЦМ до десното лежиште | L = a + b

Конзолни ротори

Конзолната маса создава свиткувачки момент што ги оптоварува двете лежишта. Потребно е повторно пресметување базирано на моментот → обично значително построга толеранција на конзолната рамнина. Вообичаено за пумпи, едностепени компресори и конзолни работни кола на вентилатори.

Грешки и верификација

Извори на грешки

Систематски: Отстапување во калибрацијата на машината, ексцентрични трнови, ефекти од жлебот за клин (ISO 8821), термичка деформација.
Случајни: Шум на сензорот, зазор во потпорите, варијација во налегнувањето на роторот.

Вкупната грешка не смее да надмине 10–15% од толеранцијата. Ако е поголема, соодветно заострете ја работната толеранција.

Ефекти од склопувањето

Балансирање на компоненти ≠ балансирање на склоп. Ексцентричноста на спојката, радијалното отстапување (runout), лабавите налегања можат да ја поништат работата на компонентите. Извршете финално (trim) балансирање на склопениот ротор.

Методи за верификација

Индексен тест: Завртете го роторот за 180° на трнот, повторно измерете. Промена = грешка на приборот.
Тест со пробен тег: Додадете позната маса, потврдете дека измерената промена на векторот одговара на очекуваната.
Теренска проверка: Измерете ги вибрациите на лежиштата според ISO 10816.

Balanset-1A: Вградена усогласеност со ISO 1940-1

Тоа Balanset-1A автоматизира ISO 1940-1: внесете маса, брзина, G-класа → моментална U_по со автоматска распределба по рамнини. По балансирањето, ја споредува преостанатата неурамнотеженост наспроти границата. Функцијата F6 Reports генерира формален протокол што ја документира постигнатата G-класа. Точност ±5% брзина, ±1° фаза — доволно за G 16 до G 2.5. Balanset-4 се проширува на четири канали за сложени ротори со повеќе лежишта.

Решени примери

Случај 1: Електричен мотор — G 6.3

Ротор: 15 kW, 1 460 вртежи/мин, 35 kg, симетричен меѓу лежиштата.

Толеранција: U_по = 9 549 × 6.3 × 35 / 1 460 = 1 442 g·mm → 721/рамнина.

При R = 80 mm: 721 / 80 = 9.0 g/рамнина. Балансиран во работилница: 180 g·mm преостаната неурамнотеженост. ✅

Случај 2: Пумпа — конзолно работно коло, G 6.3

Ротор: Вратило + работно коло 18 kg, 2 950 вртежи/мин. Работно коло 6 kg конзолно на 120 mm. Распон на лежиштата 250 mm.

Вкупно: U_по = 367 g·mm. Распределба по момент: преден ≈ 202, заден ≈ 165 g·mm.

Балансиран на терен со Balanset-1A во една рамнина: 8.5 g на 230°. Конечно: 95 g·mm. ✅

Случај 3: Турбокомпресор — G 2.5

Ротор: 3-степен, 65 kg, 12 000 вртежи/мин. Малку асиметричен.

Толеранција: U_по = 129 g·mm → 65/рамнина → при R = 95 mm: 0.68 g/рамнина.

Прецизност под еден грам → само работилничка високобрзинска машина. Индексен тест: грешка на трнот < 5 g·mm. Конечно: 28 g·mm/рамнина. ✅

ISO 1940-1 → ISO 21940-11

Вредностите на G-класите, формулите, табелите за примена — идентични. Без технички измени.
Серијата ISO 21940: Дел 11 (квалитет), Дел 12 (флексибилни), Дел 14 (постапки), Дел 21 (описи), Дел 31 (осетливост), Дел 32 (клинови).
Двете ознаки во практиката се користат наизменично.
ISO 14694 BV категориите директно упатуваат на G-класите.

ISO 21940-11: Овој стандард — систем на G-класи.
ISO 21940-12: Балансирање на флексибилни ротори.
ISO 10816 / ISO 20816: Оценување на вибрациите — оперативен резултат од квалитетот на балансирањето.
ISO 14694: BV категории специфични за вентилатори, класи на балансирање и граници на вибрации.
ISO 8821: Влијание на жлебот за клин (конвенција за половина клин).
API 610 / API 617: Нафтени пумпи/компресори што упатуваат на ISO 1940.

Официјален стандард: ISO 1940-1 во ISO Store →

← Назад кон индексот на речникот

Често поставувани прашања — ISO 1940-1

Систем за квалитет на балансирање со G-класи за крути ротори

▸ Која е разликата помеѓу ISO 1940-1 и ISO 21940-11?

ISO 21940-11:2016 го заменува ISO 1940-1:2003. Системот на G-класи, вредностите на толеранциите и табелите за примена се идентични. ISO 21940-11 вклучува мали редакциски подобрувања, но без технички промени. И двете ознаки се користат заемозаменливо.

▸ Како да ја пресметам дозволената преостаната неурамнотеженост?

U_по = (9 549 × G × M) / n — G = класа (mm/s), M = маса (kg), n = макс. RPM. Пример: 50 kg на 3 000 RPM, G 6.3 → 9 549 × 6.3 × 50 / 3 000 = 1 003 g·mm. Поделете со бројот на рамнини за вредност по рамнина.

▸ Што е крут ротор?

Ротор чии еластични деформации под дејство на центрифугалните сили се занемарливо мали низ целиот опсег на работните брзини. Балансиран на ниска брзина → останува балансиран на работната брзина. Ротори над првото свиткување критична брзина се флексибилни и бараат ISO 21940-12.

▸ Која G-класа за пумпи, вентилатори или мотори?

G 6.3 — повеќето вентилатори, пумпи, општи мотори. G 2.5 — турбини, турбокомпресори, критични пумпи (API 610). G 1.0 — вретена за брусење. G 16 — земјоделски машини/дробилки. За вентилатори: ISO 14694 BV категориите одговараат на G-класите.

▸ Како да се распредели толеранцијата меѓу рамнините?

Симетричен: 50/50. Асиметричен: пропорционално на реакциите во лежиштата — U_лево = U_по×(b/L). Конзолен: базиран на момент, со построга толеранција за конзолната рамнина. Balanset-1A автоматски ја врши распределбата.

▸ Кои се трите типа неурамнотеженост?

Статички — поместена, но паралелна, корекција во една рамнина. Спрежна — наклонета низ тежиштето, корекција во две рамнини. Динамички — општа (статичка+спрежна), корекција во две рамнини. Повеќето реални ротори: динамичка неурамнотеженост.

▸ Зошто G-класите се на логаритамска скала?

Факторот 2.5 меѓу класите го покрива целиот опсег од жироскопи (G 0.4) до бродски дизел-мотори (G 4000). Логаритамското скалирање е соодветно бидејќи перцепираната јачина на вибрациите и векот на лежиштата следат логаритамски зависности. Секој чекор ≈ иста релативна промена во квалитетот.

▸ Може ли да ја проверам усогласеноста со преносен балансер?

Да. Balanset-1A: вграден калкулатор според ISO 1940, автоматска распределба по рамнини, споредба во реално време на преостанатата наспроти граничната вредност, формален извештај за балансирање. Точност од ±5% е доволна за G 16–G 2.5. За G 1.0 е потребна внимателна подготовка.

Поврзани статии од речникот

Степен на квалитет на балансирање

Интерактивен калкулатор за G-класа со целосни табели на толеранции

ISO 14694

BV категории специфични за вентилатори и мапирање на класи на балансирање

ISO 10816-1

Оценување на вибрациите — мерење на квалитетот на балансирањето во експлоатација

Дебаланс

Типови, мерење и корекција на масената неурамнотеженост

Сопствена фреквенција

Критични брзини и границата помеѓу крут и флексибилен ротор

Балансирање на ротор

Постапки за балансирање во една и во две рамнини

Балансирање според ISO 1940-1 — на терен

Преносните балансери на Vibromera вклучуваат вградени калкулатори за толеранција според ISO 1940, автоматска распределба на рамнини и формални извештаи за балансирање што ја документираат постигнатата G-класа.

Прегледајте опрема за балансирање →

Применете го во пракса

Поврзани инженерски калкулатори

Прелистајте ги сите 305 бесплатни инженерски калкулатори →

Треба навистина да го измерите?

Balanset-1A — преносен балансер & анализатор на вибрации

Двоканално теренско балансирање и вибродијагностика — го користат инженери во 50+ земји. Мерете, балансирајте и проверувајте на самото место, без демонтажа.

€1,975 · на залиха Дознајте повеќе →