Тэнцвэрийн чанарын зэрэг (G-зэрэг)
Роторын тэнцвэржүүлэлтийн нарийвчлалын олон улсын стандарт — ISO 1940-1 болон ISO 21940-11 G-зэрэг нь зөвшөөрөгдөх үлдэгдэл тэнцвэргүйдлийг хэрхэн тодорхойлдог, холхивчийн ашиглалтын хугацаа болон машины найдвартай байдалд яагаад чухал болох, мөн аливаа роторын зөвшөөрөгдөх хазайлтыг хэрхэн тооцоолох талаар.
Тэнцвэржүүлэлтийн зөвшөөрөгдөх хазайлтын тооцоолуур
ISO 21940-11 / ISO 1940-1-ийн дагуу зөвшөөрөгдөх үлдэгдэл тэнцвэргүйдлийг тооцоолох
Үр дүн
Зөвшөөрөгдөх үлдэгдэл тэнцвэргүйдэл болон тэнцвэржүүлэлтийн зорилтууд
тэнцвэржүүлэлтийн зөвшөөрөгдөх хазайлтыг харах
Тэнцвэржүүлэлтийн чанарын зэрэгнүүдийг нэг харахад
Маш нарийн жижиг жироскоп (G 0.4)-оос эхлээд бүдүүн шилжилт хөдөлгүүр (G 4000) хүртэл — ISO-ийн бүрэн ангилал
| G-Зэрэг | e·ω (mm/s) | Нарийвчлалын ангилал | Роторын төрөл / Хэрэглээний жишээ |
|---|---|---|---|
| G 4000 | 4000 | Маш их бүдүүн | Том, удаан тэнхлэгтэй тэнгэрийн дизель хөдөлгүүрийн картерийн голын дамжуулагч (поршны хурд 9 м/с-ээс доош), өөрөө тэнцвэргүй |
| G 1600 | 1600 | Маш их бүдүүн | Том, удаан тэнхлэгтэй тэнгэрийн дизель хөдөлгүүрийн картерийн голын дамжуулагч (поршны хурд 9 м/с-ээс доош), өөрөө тэнцвэртэй |
| G 630 | 630 | Бүдүүн | Картерийн голын дамжуулагч, өөрөө тэнцвэргүй, уян суурилуулалттай |
| G 250 | 250 | Бүдүүн | Картерийн голын дамжуулагч, өөрөө тэнцвэргүй, хөшүүн суурилуулалттай |
| G 100 | 100 | Ерөнхий | Машина, ачааны машин, галт тэргийн бүрэн хөдөлгөөнтэй хөдөлгүүр |
| G 40 | 40 | Ерөнхий | Машина: дугуй, дугуйн ирмэг, дугуйн багц, хөдөлгөгч гол; картерийн голын дамжуулагч, өөрөө тэнцвэртэй, уян суурилуулалттай |
| G 16 | 16 | Стандарт | Хөдөө аж ахуйн машин механизм; бутлуурын машин; хөдөлгөгч гол (кардан гол, пропеллер гол); картерийн голын дамжуулагч, өөрөө тэнцвэртэй, хөшүүн суурилуулалттай |
| G 6.3 | 6.3 | Стандарт | Онгоцны хийн турбин; центрифуг (салгагч, декантер); хамгийн их нэрлэсэн хурд 950 эрг/мин хүртэлх (голын өндөр ≥ 80 мм) цахилгаан хөдөлгүүр, генератор; 80 мм-ээс бага голын өндөртэй цахилгаан хөдөлгүүр; сэнс; араа; ерөнхий машин механизм; машин хэрэгсэл; цаасны машин; үйлдвэрлэлийн машин механизм; насос; турбокомпрессор; усны турбин |
| G 2.5 | 2.5 | Нарийвчлал | Компрессор; компьютерийн дамжуулагч; хамгийн их нэрлэсэн хурд 950 эрг/мин-ээс дээш (голын өндөр ≥ 80 мм) цахилгаан хөдөлгүүр, генератор; хийн болон уурын турбин; машин хэрэгслийн дамжуулагч; эдлэлийн машин механизм |
| G 1.0 | 1.0 | Нарийвчлал | Дуу, видео дамжуулагч; тээрэмдэх машины дамжуулагч |
| G 0.4 | 0.4 | Маш өндөр нарийвчлалтай | Жираскоп; өндөр нарийвчлалтай системийн шпиндель, дамжуулагч |
| Роторын төрөл | Масс (кг) | Хурд (RPM) | Зэрэглэл | Uтутамд Нийт (g·mm) | Uтутамд Нэг хавтгайд (г·мм) | eтутамд (мкм) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Жижиг цахилгаан хөдөлгүүр | 8 | 2900 | G 6.3 | 166 | 83 | 20.7 |
| Сүлжээний ажлын хүрд | 12 | 2950 | G 6.3 | 245 | 122 | 20.4 |
| Үйлдвэрийн сэнс | 85 | 1480 | G 6.3 | 3459 | 1730 | 40.7 |
| Том хөдөлгүүрийн ротор | 350 | 1500 | G 2.5 | 5578 | 2789 | 15.9 |
| Уурын турбин | 1200 | 3600 | G 2.5 | 7958 | 3979 | 6.6 |
| Турбокомпрессор (OEM-ийн спецификаци; ISO-ийн үндсэн утга нь G 6.3) | 0.8 | 90000 | G 1.0 | 0.085 | 0.042 | 0.11 |
| Шороолт хийх гол | 5 | 12000 | G 1.0 | 3.98 | 1.99 | 0.80 |
| Бутлуурын инерцийн диск | 500 | 600 | G 16 | 127,320 | 63,660 | 254.6 |
| Хөдөлгөгч гол (кардан) | 15 | 4500 | G 16 | 509 | 255 | 33.9 |
| Агааржуулалтын сэнс | 45 | 1750 | G 6.3 | 1546 | 773 | 34.4 |
| Машины дугуйн цуглуулга | 20 | 900 | G 40 | 8488 | 4244 | 424.4 |
| Центрифуг | 30 | 6000 | G 2.5 | 119 | 60 | 3.98 |
| Стандарт | Хамрах хүрээ | G-Зэргийн систем? | Үндсэн ялгаа | Төлөв |
|---|---|---|---|---|
| ISO 21940-11:2016 | Бүх хатуу ротор — ерөнхий арга барил | Тийм (үндсэн) | Одоогийн олон улсын стандарт; ISO 1940-1-ийг орлох | Гүйдэл |
| ISO 1940-1:2003 | Бүх хатуу ротор | Тийм (анхны) | G-зэргийн системийг тогтоосон; одоо ч өргөн хэрэглэгддэг | Хуучирсан |
| ISO 21940-12 | Тэнцвэржүүлэлтийн арга барил ба талбайн хязгаар | Тийм (11-р хэсгийг дурдсан) | Бодит тэнцвэржүүлэлтийн арга барил, засварын хавтгайн хуваарилалт | Гүйдэл |
| API 610 / 617 / 611 | Сүлжээ / компрессор / турбин (нэвтрүүлэх үйлдвэрлэл) | ISO-г дурдсан; илүү хатуу хязгаарыг нэмсэн | Ихэвчлэн U-г заадагтутамд = 4W/N oz·in (W нь lb-ээр; W нь кг-ээр 6350·W/N г·мм-тэй тэнцүү, ≈ G 0.67) API 617 роторын хувьд; илүү хадгалуун | Гүйдэл |
| ANSI S2.19 | ISO 1940-ийн АНУ-д хүлээн зөвшөөрсөн хувилбар | Тийм (ижил) | АНУ-ын зах зээлд ISO G-зэргийн системийг шууд хүлээн зөвшөөрсөн | Гүйдэл |
| VDI 2060 | Германы стандарт (ISO-оос өмнөх) | Тэнцэхүйц систем | ISO 1940-ийн түүхэн өмнөхөгч; Германы үйлдвэрлэлд одоо ч дурдагддаг | ISO-оор орлоо |
| MIL-STD-167-1 | АНУ-ын цэрэг — онгоцны тоног төхөөрөмж | Үгүй (чичиргээний хязгаар) | Чичиргээний далайцын хязгаарыг заасан, тэнцвэргүйдлийн талбайн хязгаар биш | Идэвхтэй |
Тэнцвэржүүлэлтийн чанарын зэрэг (G-зэрэг) гэж юу вэ?
Тэнцвэрийн чанарын зэрэг (G-Зэрэг) нь олон улсын стандартчиллын ангилал бөгөөд ISO 21940-11 (өмнө нь ISO 1940-1) хөшүүн роторын хувьд хамгийн их зөвшөөрөгдөх үлдэгдэл тэнцвэргүйдлийг тодорхойлдог тэнцвэргүйдэл хөшүүн роторын хувьд. G тоо нь роторын таталцлын төвийн шилжилтийн хамгийн их хурдыг мм/с-ээр илэрхийлдэг. Түгээмэл ангилалууд: G 6.3 ерөнхий машин (сүлжээ, сэнс, хөдөлгүүр) хэрэглээнд, G 2.5 турбин, компрессор, нарийвчлалтай тоног төхөөрөмжийн хувьд, G 1.0 тээрэмдэх машины дамжуулагч, дуу/видео дамжуулагчийн хувьд (турбокомпрессор нь ISO хүснэгтэд G 6.3-т багтах ч OEM-үүд ихэвчлэн илүү нарийвчлалтай заадаг). Зөвшөөрөгдөх тэнцвэргүйдлийн томьёо: Uтутамд = 9549 × G × m / n (г·мм), энд m = масс (кг), n = хурд (RPM).
A Тэнцвэрийн чанарын зэрэг, ихэвчлэн "G-анги" гэж нэрлэгддэг нь стандарчилсан ангилал бөгөөд ISO 21940-11 (ISO 1940-1-ийг орлоо) нь зөвшөөрөгдөх хамгийн их үлдэгдэл тэнцвэргүйдэл хөшүүн роторын хувьд. G-анги нь роторыг хэр нарийвчлалтайгаар тэнцвэржүүлэх ёстойг тодорхойлдог — суурилуулсан машин дахь чичиргээний хэмжилт биш, харин түүний масс болон хамгийн их ажиллагааны хурдад суурилсан роторын өөрийн чанарын спецификаци юм.
"G" үсгээс хойшхи тоо нь роторын массын төвийн шилжилтийн зөвшөөрөгдөх хамгийн их хурдыг илэрхийлдэг бөгөөд миллиметр/секунд (мм/с) нэгжээр илэрхийлэгдэнэ. Жишээлбэл, G 6.3 нь тодорхой эксцентриситетийн (eтутамд) ба өнцгийн хурд (ω) 6.3 мм/с-ээс хэтрэхгүй байх ёстой. G 2.5 нь энэ хурдыг 2.5 мм/с хүртэл хязгаарладаг. G тоо бага байх тусам тэнцвэржүүлэлтийн талбайн хязгаар нарийн байх бөгөөд өндөр нарийвчлал, бага зөвшөөрөгдөх үлдэгдэл тэнцвэргүйдэл гэсэн үг.
G утга нь хамгийн их ажиллагааны хурданд роторын жингийн төвийн геометрийн эргэлтийн тэнхлэгтэй харьцуулсан зөвшөөрөгдөх хамгийн их хурдыг илэрхийлнэ. G 6.3 нь жингийн төв эргэлтийн тэнхлэгтэй харьцуулахад 6.3 мм/с-ээс хэтрэхгүй хурдтай шилжих боломжтой гэсэн үг юм. Төвөөс зугтах хүч нь энэ хурдны квадраттай пропорциональ байдаг тул G-ангилалтыг бага зэрэг бууруулсанаар холхивчийн динамик ачааллыг мэдэгдэхүйц бууруулж чадна.
G-ангилалын системийн зорилго
G-ангилалтын систем тогтоогдохоос өмнө тэнцвэржүүлэлтийн шаардлага нь тодорхойгүй байсан — "боломжит хамгийн сайн тэнцвэржүүл" эсвэл "жигд эргэх хүртэл тэнцвэржүүл" гэх мэт. ISO G-ангилалтын систем нь энэ тодорхойгүй байдлыг дэлхий даяар нэгдсэн, баталгаажуулж болох стандарттай солисон. Энэ нь үйлдвэрлэгчид, үйлчилгээний инженерүүд, эцсийн хэрэглэгчдэд ерөнхий хэлний хэрэгслийг санал болгодог. Үндсэн зорилтууд нь:
1. Зөвшөөрөгдөх түвшинд тэнцвэргүйдэлээс үүдэлтэй чичиргээг хязгаарлах
Тэнцвэргүйдэл эргэлтийн хурдны квадраттай нэмэгддэг төвөөс зугтах хүч үүсгэдэг. Эдгээр хүчнүүд нь чичиргээ, дуу чимээ, ядралтын ачаалал, эцэст нь механик эвдрэлийг үүсгэдэг. G-ангилалтыг зааж өгснөөр инженер эдгээр хүчнүүдийг машины холхивч, битүүмжлэл, бүтэц нь зориулалтын ашиглалтын хугацаанд аюулгүй тэвчээх түвшинд хязгаарладаг.
2. Холхивч дээрх динамик ачааллыг багасгах
Холхивчид нь тэнцвэргүйдлээс хамгийн шууд нөлөөлөгддөг эд ангиуд юм. Үлдэгдэл тэнцвэргүйдлээс үүдэлтэй циклийн радиаль ачаалал нь өнхрөх элементүүд болон өнхрөх замд ядралтын ачаалал болж үйлчилнэ. Холхивчийн ашиглалтын хугацаа (L10) нь үйлчлэх ачааллын кубтэй урвуу пропорциональ байдаг — тиймээс тэнцвэргүйдлийн хүчийг бага зэрэг бууруулсанаар холхивчийн ашиглалтын хугацааг эрс уртасгаж чадна. Хөдөлгүүрийн роторыг G 16-аас G 6.3 хүртэл тэнцвэржүүлэх нь ихэвчлэн холхивчийн L10 амьдрал; G 2.5-д тэнцвэржүүлэх нь түүнийг дөрөв дахин нэмэгдүүлж болно.
3. Хамгийн өндөр төслийн хурданд аюулгүй ажиллагааг хангах
Тэнцвэргүйдлээс үүсэх төвдөөс зайлуулах хүч нь ω²-тэй пропорциональ байдаг — хурдыг хоёр дахин нэмэгдүүлэхэд ижил тэнцвэргүйдлээс үүсэх хүч дөрвөн дахин нэмэгдэнэ. 1500 RPM дээр хүлээн зөвшөөрөгдөхүйц тэнцвэртэй байсан ротор 3000 RPM дээр аюултай чичиргээ үүсгэж болно. G-градын систем нь хурдыг тэсвэрлэх чадварын тооцоололд оруулснаар ротор хамгийн өндөр зөвшөөрөгдөх хурдандаа аюулгүй байхаар хангадаг.
4. Тодорхой, хэмжигдэхүйц хүлээн зөвшөөрөх шалгуур санал болгох
G-ангилалт нь "тэнцвэрийн чанарыг" субъектив үнэлгээнээс объектив, хэмжигдэхүйц дамжуулах/таслах шалгуур болгон хувиргадаг. Тэнцвэржүүлэлтийн дараа үлдэгдэл тэнцвэргүйдлийг тооцоолсон тэвчээртэй харьцуулна. Хэмжсэн утга хязгаараас доогуур байвал ротор дамжина. Энэ нь үйлдвэрлэлийн чанарын хяналт, гэрээний шаардлага, баталгааны мэдэгдэл, зохицуулалтын нийцлийн хувьд чухал ач холбогдолтой.
Зөвшөөрөгдөх үлдэгдэл тэнцвэргүйдлийг тооцоолох
G-ангилалтын системийн гол нь аливаа роторын хувьд тодорхой, тоон тэнцвэргүйдлийн тэвчээрийг тооцоолох чадвар юм. G-ангилалтаас хоёр гол хэмжигдэхүүн гарч ирдэг:
Тодорхой тэнцвэргүйдэл (Зөвшөөрөгдөх эксцентриситет)
Тодорхой тэнцвэргүйдэл (eтутамд) нь роторын жингийн төвийн эргэлтийн тэнхлэгээс микрометрээр илэрхийлэгдэх зөвшөөрөгдөх хамгийн их шилжилтийг илэрхийлнэ. Энэ нь зөвхөн G-ангилалт болон хурднаас хамаарна — роторын масснаас хамаарахгүй. Энэ нь өөр өөр хэмжээтэй роторуудын тэнцвэрийн чанарыг харьцуулахад ашигтай болгодог.
Нийт зөвшөөрөгдөх үлдэгдэл тэнцвэргүйдэл
Нийт зөвшөөрөгдөх үлдэгдэл тэнцвэргүйдэл (Uтутамд) нь тэнцвэржүүлэгч инженер хүрэх ёстой бодит зорилт юм. Үүнийг g·mm (грамм-миллиметр)-ээр илэрхийлдэг — үлдэгдэл тэнцвэргүйдлийн масс болон эргэлтийн тэнхлэгээсх зайны үржвэр. Энэ нь тэнцвэржүүлэх машин дээр харуулагдсан бөгөөд тэсвэрлэх чадвартай харьцуулагддаг тоо юм.
Үлдэгдэл тэнцвэргүйдлээс үүсэх төвдөөс зайлуулах хүч
Энэ томьёо нь ажиллагааны хурданд зөвшөөрөгдөх үлдэгдэл тэнцвэргүйдлээс үүсэх бодит динамик хүчийг харуулдаг. Холхивчийн ачааллын зэрэглэл хангалттай эсэхийг шалгах, G-градын спецификацийн бодит нөлөөг ойлгоход ашигтай.
Хувьсагчдын гарчиг
| Тэмдэг | Нэр | Нэгж | Тайлбар |
|---|---|---|---|
| G | Тэнцвэржүүлэлтийн чанарын зэрэг | мм/с | Үржвэр eтутамд·ω; ISO зэрэглэлийг тодорхойлдог (жишээ нь 6.3, 2.5, 1.0) |
| eтутамд | Зөвшөөрөгдөх хувийн тэнцвэргүйдэл | µm | Эргэлтийн тэнхлэгээсх массын төвийн хамгийн их шилжилт |
| Uтутамд | Зөвшөөрөгдөх үлдэгдэл тэнцвэргүйдэл | g·mm | Нийт тэнцвэргүйдлийн тэсвэрлэх чадвар = eтутамд × масс |
| м | Роторын жин | kg | Тэнцвэржүүлж буй роторын нийт масс |
| n | Хамгийн их ажлын хурд | эрг/мин | Ротор ажиллах хамгийн өндөр хурд |
| ω | Өнцгийн хурд | рад/с | = 2π × n / 60 |
| F | Төвөөс зайлуулах хүч | N | Хурданд үлдэгдэл тэнцвэргүйдлээс үүсэх динамик хүч |
Зөв G-градыг хэрхэн сонгох вэ
ISO стандарт нь зуугаад төрлийн роторын зөвлөмжийг санал болгодог ч практикт сонголт нь хэд хэдэн хооронд нь холбоотой хүчин зүйлсээс хамаардаг:
Машины төрөл болон хэрэглээ
Стандарт нь роторуудыг хэрэглээгээр нь бүлэглэж, бүр бүлэгт G-градыг зөвлөдөг (дээрх ISO хүснэгтийг үз). Өндөр хурдны турбин нь удаан хурдны газар тариалангийн механизм (G 16 эсвэл G 40)-оос хамаагүй нарийн тэнцвэр (G 2.5 эсвэл G 1.0) шаарддаг. Инженер нь машин чичиргээнд хэр мэдрэмтгий байгаа, тэнцвэргүйдлээс үүдэлтэй гэмтлийн үр дагавар юу болохыг харгалзан үздэг.
Роторын хурд
Хурд бол хамгийн чухал хүчин зүйл юм. Ижил G-градын хувьд зөвшөөрөгдөх тэнцвэргүйдэл (Uтутамд) нь хурдтайгаа шугаман буурдаг. 6000 RPM дээрх ротор нь 3000 RPM дээрх ижил роторын тэсвэрлэх чадварын талтай тэнцүү байна. Өндөр хурдны роторуудын (турбин, турбокомпрессор, алхлагч гол) хувьд тэсвэрлэх чадвар маш бага болж, тусгай тэнцвэржүүлэх тоног төхөөрөмж, аргачлал шаарддаг.
Холхивчийн төрөл болон дэмжлэгийн хөшүүн чанар
Хатуу суурь дээрх ротор нь уян (эластик) дэмжлэгтэй ротороос илүү нарийн тэнцвэржүүлэлт шаарддаг, учир нь зөөлөн суурилуулалт нь тэнцвэргүйдлийн хүчийг бүтэц рүү илүү бага дамжуулдаг. ISO 21940-11 нь үүнийг тусгасан: ижил төрлийн тэнцвэртэй картертэй хөдөлгүүр нь хатуу суурилуулсан үед G 16, харин уян суурилуулсан үед G 40 ангилалтай тооцогдоно. Мөн шингэн бүрхүүлтэй холхивч дээрх роторууд нь тосны бүрхүүлийн чичиргээ намсгалтын нөлөөгөөр өнхрөх элементтэй холхивч дээрх роторуудаас илүү тэнцвэргүйдлийг тэвчээх боломжтой.
Орчны болон аюулгүй байдлын шаардлага
Хүмүүсийн ойролцоо ажилладаг тоног төхөөрөмж (агааржуулалт, эмнэлгийн төхөөрөмж), дуу чимээнд мэдрэмтгий орчин, эсвэл аюулгүй байдалд чухал үүрэгтэй хэрэглээ (цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэл, агаарын тээвэр, оффшор) нь роторын төрөлд зөвлөснөөс илүү нарийн тэнцвэр шаардаж болно. Зарим салбар (нэфт химийн, цахилгаан эрчим хүч) нь ISO-оос илүү хатуу хязгаарыг тодорхойлсон өөрийн стандарт (API, IEEE)тай байдаг.
Урлагт зориулсан зөвлөмжүүд
| Урлаг / Хэрэглээ | Типик G-ангилал | Тэмдэглэл |
|---|---|---|
| Цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэл (турбинууд) | G 1.0 – G 2.5 | API 612/617 ихэвчлэн ISO-оос илүү хатуу шаардлага тавьдаг |
| Нэфт / химийн (насос, компрессор) | G 2.5 – G 6.3 | API 610 насос ихэвчлэн G 2.5 эсвэл илүү хатуу |
| Агааржуулалт (сэнс, дутуу, AHU) | G 6.3 | Дуу чимээнд мэдрэмтгий суурилуулалт G 2.5 шаардаж болно |
| Цаас, ширхэг (ролик, хуурагч) | G 6.3 – G 16 | Том удаан эргэх дугуй; өндөр масс нь бага нарийвчлалыг нөхөн төлждөг |
| Уул уурхай, эрдэс баяжуулалт (бутлуур, шүүлтүүр) | G 16 – G 40 | Хатуу орчин; дунд зэргийн нарийвчлал хүлээн зөвшөөрөгдөхүйц |
| Автомашины (дугуй, хөдөлгөгч гол) | G 16 – G 40 | NVH шаардлага нь ISO-ийн хамгийн бага хэмжээнээс илүү хатуу байж болно |
| Машины хэрэгсэл (гол, хөдөлгөгч) | G 1.0 – G 2.5 | Гадаргуугийн дулааны чанар нь голын тэнцвэрээс хамаардаг |
| Далайн (пропеллерийн гол, хөдөлгүүр) | G 6.3 – G 40 | Ангижүүлалтын нийгэмлэгийн дүрэм (DNV, Lloyd's, ABS) хэрэглэгдэнэ |
| Салхин эрчим хүч (роторын төв, генератор) | G 6.3 | Хүрээний тэнцвэргүйдлийг төвийн тэнцвэржүүлэлтээс тусад нь шийднэ |
| Агаарын огторгуй (турбо сэнс, гироскоп) | G 0.4 – G 2.5 | Маш нарийн; цэргийн стандарт (MIL-STD) ISO-г орлох боломжтой |
Хоёр хавтгайгаар тэнцвэржүүлэх — Төлөвлөгөөний хуваарилалт
Нийт зөвшөөрөгдөх тэнцвэргүйдэл Uтутамд G-градын томьёогоор тооцоолсон нь бүхэл роторын. Практикт ихэнх роторуудыг хоёр засварын хавтгайд (динамик тэнцвэржүүлэлт) тэнцвэржүүлдэг тул тэвчээрийг хавтгайнуудын хооронд хуваарилах шаардлагатай.
ISO-ийн төлөвлөгөөний хуваарилалтын зөвлөмж
- Тэгш хэмтэй роторууд (ЖМ ойролцоогоор дунд хэсэгт): U-гтутамд хоёр хавтгайд тэнцүү хуваана. Нэг хавтгай бүр Uтутамд/2.
- Тэгш бус хэмтэй роторууд (ЖМ нэг үзүүр рүү шилжсэн): Холхивч хоорондын зайгаас хамааруулан пропорциональ хуваана. ЖМ-д хамгийн ойр хавтгай нь төлөвлөгөөний илүү их хэсгийг авна.
- Нэг хавтгайд тэнцвэржүүлэх: Бүхэл Uтутамд нэг засварын хавтгайд хамаарна. Энэ нь моментийн тэнцвэргүйдэл үл тоомсорлогдох нарийн диск хэлбэртэй роторуудад (L/D < 0.5) тохиромжтой.
Уламжлалт алдаа бол U-гтутамд тооцоолж дараа нь энэ утгыг тус бүр хавтгайд хэрэглэх явдал бөгөөд ингэснээр нийт төлөвлөгөөг хоёр дахин нэмэгдүүлнэ. Зөв арга бол Uтутамд нийт утга; үүнийг хавтгайнуудад хуваана. Тэгш хэмтэй роторын хувьд нэг хавтгай бүр Uтутамд/2 авна.
Бодит жишээнүүд
Өгөгдсөн: Насосны ажлын хүрд, масс = 12 кг, ажиллах хурд = 2950 RPM, шаардлагатай гэрээ G 6.3.
Алхам 1 — Тодорхой тэнцвэргүйдэл: eтутамд = 9549 × 6.3 / 2950 = 20.4 мкм
Алхам 2 — Нийт төлөвлөгөө: Uтутамд = 20.4 × 12 = 245 г·мм
Алхам 3 — Нэг хавтгайд (тэгш хэмтэй): 245 / 2 = Нэг хавтгайд 122 г·мм
Алхам 4 — Залруулах жин: Засварын радиус R = 100 мм үед: жин = 122 / 100 = 1.22 грамм нэг хавтгайд дээд хэмжээ
Алхам 5 — Төвөөс зайлуулах хүч: ω = 2π × 2950/60 = 308.9 рад/с. F = 245 × 10⁻⁶ × 308.9² = 23.4 Н — холхивчийн ачааллын хүчин чадлын хүрээнд.
Өгөгдсөн: Сэнсийн ротор, масс = 85 кг, ажиллах хурд = 1480 RPM, шаардлагатай гэрээ G 6.3.
Алхам 1 — Тодорхой тэнцвэргүйдэл: eтутамд = 9549 × 6.3 / 1480 = 40.6 µm
Алхам 2 — Нийт төлөвлөгөө: Uтутамд = 40.6 × 85 = 3,455 г·мм
Алхам 3 — Нэг хавтгайд: 3,455 / 2 = Нэг хавтгайд 1,728 г·мм
Алхам 4 — Залруулах жин: R = 400 мм үед: жин = 1728 / 400 = 4.3 грамм нэг хавтгайд дээд хэмжээ.
Ажлын тэмдэглэл: Энэ сэнсийг Balanset-1A ротор суурилуулсан байдалд зөөврийн тэнцвэржүүлэгч ашиглан ажлын байран дээр тэнцвэржүүлж болно. Төхөөрөмж нь роторын масс, хурдад үндэслэн G 6.3 төлөвлөгөөг автоматаар тооцоолно.
Өгөгдсөн: Турбины хүрд, масс = 0.8 кг, хамгийн их хурд = 90,000 RPM, шаардлагатай ангилал G 1.0 (өндөр хурдны турбокомпрессоруудын хувьд OEM-ийн ердийн тодорхойлолт — ISO 21940-11-ийн G 6.3 үндсэн утгаас илүү нарийн).
Алхам 1 — Тодорхой тэнцвэргүйдэл: eтутамд = 9549 × 1.0 / 90000 = 0.106 µm — ойролцоогоор 100 нанометр!
Алхам 2 — Нийт төлөвлөгөө: Uтутамд = 0.106 × 0.8 = 0.085 g·mm
Алхам 3 — Залруулах жин: R = 20 мм үед: жин = 0.085 / 20 = 0.004 грамм (4 миллиграмм!) засварын хавтгай бүр дээр дээд хэмжээ.
Ажлын тэмдэглэл: Энэхүү маш нарийн талбайн талбай нь суб-миллиграммын нарийвчлалтай тусгай өндөр хурдны тэнцвэржүүлэх машин шаарддаг. Энэ нарийвчлалын түвшинд жин нэмэхийн оронд материал хасах (зүлүүрлэх/ургах) аргыг ихэвчлэн ашигладаг.
Түүхэн контекст — ISO 1940-1-ээс ISO 21940-11 хүртэл
G-зэрэглэлийн систем хэд хэдэн давталтаар хөгжсөн:
- VDI 2060 (1966): Тэнцвэрийн чанарын зэрэглэлийн ойлголтыг тогтоосон анхны Германы стандарт. Герман инженерийн холбоо (Verein Deutscher Ingenieure) хөгжүүлсэн.
- ISO 1940 (1973, шинэчлэлт 1986, 2003): VDI 2060 ойлголтын олон улсын хүлээн зөвшөөрөл. ISO 1940-1:2003 "Механик чичиргээ — Тогтмол (хатуу) төлөвтэй роторуудын тэнцвэрийн чанарын шаардлага" нь G-ангилалтуудын хувьд дэлхийн жишиг болсон.
- ISO 21940-11:2016: Одоогийн стандарт. Роторын тэнцвэржүүлэлтийн бүх талыг хамарсан ISO 21940 цувралын нэг хэсэг. 11-р хэсэг нь тэнцвэрийн чанарын шаардлагыг тодорхойлж, ISO 1940-1-ийг орлох болно. G-зэрэглэлийн утгууд болон хэрэглээний хүснэгт нь мөн л ижил хэвээр байна; гол өөрчлөлтүүд нь зөвхөн редакц болон бүтцийн шинж чанартай.
Формал орлуулагдсаныг үл харгалзан, "ISO 1940" нь үйлдвэрийн яриа, худалдан авалтын тодорхойлолт, тоног төхөөрөмжийн гарын авлагад хамгийн их хэрэглэгддэг жишиг хэвээр байна. Хоёр тодорхойлолт нь ижил G-ангилалтын системд хамаарна.
G-зэрэглэлийг хэрэглэхэд гардаг түгээмэл алдаанууд
Алдаа 1: Тэнцвэржүүлэх хурдыг ажиллагааны хурдад орлуулах
G-зэрэглэлийн талбайг дараах байдлаар тооцоолох ёстой хамгийн их ажиллах хурд (ажиллагааны хурд), тэнцвэржүүлэх машин хурд биш. Олон роторууд нь ажиллагааны хурднаас доогуур RPM-ээр тэнцвэржүүлдэг. Томьёонд тэнцвэржүүлэх хурдыг ашиглах нь бодит ажиллагааны нөхцөлд хэтэрхий сул талбай үүсгэнэ. Энэ алдааг засахын тулд програм хангамж нь ажиллагааны хурдыг тэнцвэржүүлэх хурднаас тусдаа оруулах боломжийг олгодог. Balanset-1A програм нь энэ алдааг зайлсхийхийн тулд үйлчилгээний хурдыг тэнцвэржүүлэх хурдаас тусад нь оруулах боломжийг олгодог.
Алдаа 2: G-зэрэглэлийг чичиргээний түвшинтэй андуурч байна
G 6.3 нь суурилуулсан машин 6.3 мм/с хурдтайгаар чичирнэ гэсэн үг биш. G утга нь зөвхөн роторын шинж чанар бөгөөд чөлөөт биеийн талбай болгон хэмжигдсэн эсвэл тооцоолсон байдаг. Суурилуулсан машин чичиргээ нь олон нэмэлт хүчин зүйлсээс хамаарна: холхивчийн төлөв, тэгшлэлт бүтцийн хувийн давтамжууд хөшүүн чанар, чичиргээ намсгалт гэх мэт. G 6.3-т тэнцвэржүүлсэн ротор нь суурилуулалтаас хамааран нэг машинд 1 мм/с, нөгөөд 4 мм/с чичиргээ үүсгэж болно.
Алдаа 3: Зэрэглэлийг хэт тодорхойлох
Зөвхөн G 6.3 шаардлагатай удаан хурдны сэнсэнд G 1.0-ийг тодорхойлох нь цаг хугацаа, мөнгө хаях юм. Илүү нарийн зэрэглэлүүд нь илүү олон тэнцвэржүүлэх давталт, илүү нарийн багаж хэрэгсэл, урт тэнцвэржүүлэх хугацаа шаарддаг. Хэрэглээнд тохиромжтой зэрэглэлийг тодорхойл — шаардлагатайгаас илүү сайн тэнцвэр нь өсөх зардалтайгаа харьцуулахад буурах үр ашиг өгдөг.
Алдаа 4: Нийт талбайг хавтгай бүрд хэрэглэх
Дээр дурдсанчлан, Uтутамд нь нийт роторын талбай. Хоёр хавтгай тэнцвэржүүлэлтийн хувьд 2-т хуваана (эсвэл тэгш бус роторуудын хувьд пропорциональ хуваарилна). Uтутамд -ийг хавтгай бүрд хэрэглэх нь бодит нийт талбайг хоёр дахин нэмэгдүүлж, зорилгын зэрэглэлийг хэтэрсэн байж болно.
Алдаа 5: Температур ба угсралтын өөрчлөлтийг үл тоомсорлох
Зарим роторууд дулааны муруйлт, төвөөс зугтах өсөлт, эсвэл суулгалтын өөрчлөлтөөс шалтгаалан хүйтэн (орчны) болон халуун (ажиллагааны) нөхцлийн хооронд тэнцвэрийн төлөвийг өөрчилдөг. Хөргөгч температурт тэнцвэржүүлэх машин дээр G 2.5-д нийцсэн ротор нь ажиллагааны температурт энэ талбайг хэтэрсэн байж болно. Чухал роторуудын хувьд ажиллагааны нөхцөлд ойрхон өндөр хурдны тэнцвэржүүлэлтийг зөвлөдөг.
Алдаа 6: Шпонк болон шпонкийн ховилын конвенцийг үл тоомсорлох
ISO 21940-11 нь шпонкийн ховилтой роторыг тэнцвэржүүлэхэд хагас шпонкийн конвенцийг ашиглах ёстой гэж заасан (угсралтын нөхцөлийг ойролцоогоор тодорхойлохын тулд тэнцвэржүүлэх явцад шпонкийн ховилд хагас шпонк нэмнэ). Бүтэн шпонк, шпонкгүй, эсвэл энэ конвенцийг үл тоомсорлох нь нарийн G-зэрэглэлүүдийн хувьд чухал анхны тэнцвэргүйдлийн алдаа үүсгэж болно.
Яагаад G-зэрэглэлүүд чухал вэ — Бизнесийн шалтгаан
G-зэрэглэлийн зөв хэрэглээ нь хэмжигдэхүйц ашиг тусыг өгдөг:
- Холхивчийн хугацаа: Холхивчийн L10 хугацаа нь (C/P)³-тэй пропорциональ байдаг, энд P нь тэнцвэргүйдлийн хүчийг агуулдаг. Тэнцвэргүйдлийг тал хувиар бууруулах нь холхивчийн хугацааг 8 дахин (2³ = 8) нэмэгдүүлж болно. Энэ нь шууд засвар үйлчилгээний зардал, зогсолтын хугацааг бууруулахад оршино.
- Эрчим хүчний үр ашиг: Тэнцвэргүйдэл-ийн улмаас үүссэн чичиргээ нь холхивч, нягтруулагч, демпферт дулаан болгон энерги алдагдуулдаг. Сайн тэнцвэржүүлсэн роторууд хүйтэн ажиллаж, илүү цөөн хүч зарцуулдаг — үйлдвэрлэлийн моторуудад ихэвчлэн 1–3% эрчим хүч хэмнэнэ.
- Дуу чимээг бууруулах: Тэнцвэргүйдлээс үүссэн чичиргээ нь бүтцээр дамжин дуу чимээ болон цацардаг. Зөв G-зэрэглэлийг хангах нь ажлын орчны дуу чимээний зохицуулалтад нийцэх хамгийн зардал багатай арга байдаг.
- Стандарчилал ба харилцан ашиглах чадвар: G-зэрэглэлийн систем нь A үйлдвэрлэгч тэнцвэржүүлсэн ротор нь B үйлдвэрлэгч тэнцвэржүүлсэн ротортой ижил чанарын стандартад нийцнэ гэж баталгаажуулдаг — дэлхийн хангамжийн гинж, солилцож болох эд ангиудын хувьд чухал.
- Зохицуулалтын нийцэл: Олон үйлдвэрлэлийн салбарууд нь даатгал, баталгаажуулалт, аюулгүй байдлын гэрчилгээний зорилгоор тэнцвэрийн чанарын баримтжуулсан нотолгоог шаарддаг. G-зэрэглэл нь дэлхийд хүлээн зөвшөөрөгдсөн баримтжуулалтын стандартыг өгдөг.
Balanset-1A зөөврийн балансировкийн багаж нь ISO 1940 / ISO 21940-11 тэсвэрлэлтийн тооцоолууртай. Роторын масс, ажиллах хурд, хүссэн G-градыг оруулна — програм нь автоматаар Uтутамд-г тооцоолж, тэсвэрлэлтийг хавтгайнуудад хуваарилж, балансировкийн тус бүрийн дараа тодорхой дамжуулах/түрэх үзүүлэлт өгнө. Энэ Balanset-4 нь энэ чадварыг нарийн төвөгтэй балансировкийн тохиргооны төлөө дөрвөн сувгийн хэмжилтэд өргөжүүлдэг.
Энэ хуудсанд
Тэсвэрлэлтийн тооцоолуур G-Градын ерөнхий харагдах карт ISO-ийн бүх хүснэгт Тодорхойлолт G-Град зорилго Томьёо eтутамд (эксцентриситет) Uтутамд (тэсвэрлэлт) Төвөөс зайлуулах хүч Град сонголт Үйлдвэрлэлийн зөвлөмж Хоёр хавтгайн тархалт Бодит жишээнүүд Сүлжээний ажлын хүрд Үйлдвэрийн сэнс Турбонагнетатор Стандартын түүх 6 түгээмэл алдаа Түгээмэл асуултууд (8 асуулт)Vibromera багаж хэрэгсэл
Бүтээгдэхүүн доторх ISO G-град тэсвэрлэлтийн тооцоолууртай зөөврийн балансировка.
Balanset-1A → Balanset-4 →Түгээмэл асуултууд — Баланс чанарын градус
G-градууд, ISO 1940, балансировкийн тэсвэрлэлт тухай түгээмэл асуултууд
▸ Хамгийн түгээмэл хэрэглэгддэг тэнцвэржүүлэлтийн чанарын зэрэг аль вэ?
▸ ISO 1940-1 болон ISO 21940-11-ийн ялгаа юу вэ?
▸ G-Град нь машин чичиргээний түвшинтэй тэнцүү үү?
▸ Зөвшөөрөгдөх үлдэгдэл тэнцвэргүйдлийг хэрхэн тооцоолох вэ?
▸ Насос, сэнс, цахилгаан хөдөлгүүрийн хувьд ямар G-Град?
▸ Би томьёонд балансировкийн хурдыг эсвэл ажиллах хурдыг ашиглах уу?
▸ Би талбайд ISO G-Граданд балансирлаж болох уу?
▸ Уян хатан роторын баланс чанарын хувьд?
Холбогдох нэр томьёоны нийтлэлүүд
ISO тэнцвэрийн чанарын зэргийг ажлын байран дээр хангах
Vibromera-ийн зөөврийн тэнцвэржүүлэгч төхөөрөмжүүд G-ангилалтын тэвчээрийг автоматаар тооцоолж, нарийн залруулах жинг зааж өгдөг — роторыг салгах шаардлагагүй.
Тэнцвэржүүлэх тоног төхөөрөмжийг үзэх →
