ISO 1940-1 म्हणजे काय?

झटपट उत्तर

ISO 1940-1 (यांत्रिक कंपन — स्थिर (रिजिड) स्थितीतील रोटरच्या बॅलन्स क्वालिटी आवश्यकता) परिभाषित करते जी-ग्रेड संतुलन गुणवत्ता प्रणाली रिजिड रोटरसाठी. सूत्र Uनुसार = (9 549 × G × M) / n अनुज्ञेय अवशिष्ट मोजले जाते unbalance. द्वारा बदलले गेले ISO 21940-11:2016 समान मूल्यांसह. औद्योगिक यंत्रसामग्रीसाठी डीफॉल्ट ग्रेड: G 6.3.

ISO 1940-1 हे जगभरातील रोटर बॅलन्सिंगसाठी मूलभूत दस्तऐवज आहे. त्याची G-ग्रेड प्रणाली ही बॅलन्सिंगची प्रत्यक्ष भाषा आहे: "G 6.3 पर्यंत बॅलन्स करा" हे जगभरातील प्रत्येक तज्ज्ञाला समजते. हे मानक लहान प्रिसिजन स्पिंडलपासून ते प्रचंड क्रँकशाफ्टपर्यंतच्या रिजिड रोटरचा समावेश करते, बॅलन्स क्वालिटी निर्दिष्ट करण्यासाठी, गणना करण्यासाठी आणि पडताळणी करण्यासाठी एक सार्वत्रिक चौकट पुरवते.

हे मानक केवळ कठीण रोटरना लागू होते — ज्यांचे केंद्रापसारी बलांखाली होणारे इलॅस्टिक विरूपण कार्यकारी गती श्रेणीमध्ये नगण्य असते. फ्लेक्सिबल रोटर (पहिल्या बेंडिंग क्रिटिकल स्पीडच्या वर कार्य करणारे) ISO 21940-12 मध्ये समाविष्ट आहेत.

कठोर रोटर संकल्पना

शून्यापासून कमाल कार्यकारी गतीपर्यंत गती बदलल्यावर ज्या रोटरचे वस्तुमान वितरण लक्षणीयरीत्या बदलत नाही, तो रोटर रिजिड म्हणून वर्गीकृत केला जातो. प्रमुख परिणाम: बॅलन्सिंग मशीनवर कमी गतीने बॅलन्स केलेला रोटर त्याच्या कार्यकारी गतीवरही बॅलन्स राहतो. यामुळे वर्कशॉप मशीनवर 300–600 RPM वर बॅलन्सिंग करता येते आणि सेवेत 3 000+ RPM वर टॉलरन्स पूर्ण करता येतात.

जर रोटर सुपरक्रिटिकल क्षेत्रात कार्य करत असेल (पहिल्या बेंडिंगच्या वर critical speed) or near resonance, विक्षेपन प्रभावी वस्तुमान वितरण बदलते, आणि कमी गतीचे बॅलन्सिंग उच्च गतीवर निष्प्रभावी ठरू शकते. असे रोटर फ्लेक्सिबल म्हणून वर्गीकृत केले जातात.

ISO 1940-1 कशाचा समावेश करत नाही

बदलत्या भूमितीसह असलेले रोटर (आर्टिक्युलेटेड शाफ्ट, हेलिकॉप्टर ब्लेड). रोटर–सपोर्ट–फाउंडेशन प्रणालींमधील रेझोनन्स. वस्तुमान वितरणाशी संबंधित नसलेली वायुगतिकीय आणि द्रवगतिकीय बले. विशेषतः फॅनसाठी, पहा ISO 14694 (fan-specific BV categories and vibration limits).

असंतुलनाचे प्रकार

Unbalance = रोटरचा जडत्व अक्ष ≠ परिभ्रमण अक्ष. सदिश रूपात: U = m × r (g·mm). ISO 1940-1 तीन प्रकारांचे वर्गीकरण करतो:

  • स्थिर असंतुलन: जडत्व अक्ष परिभ्रमण अक्षाला समांतर परंतु विस्थापित. एकल अनबॅलन्स्ड वस्तुमानाशी समतुल्य. यामध्ये दुरुस्त करण्यायोग्य one plane. विशिष्ट: पुली, अरुंद गीअर्स, पंखा इम्पेलर्स (L/D < 0.5).
  • कपल अनबॅलन्स: जडत्व अक्ष वस्तुमान केंद्रातून जातो परंतु कललेला असतो. एकूण बल शून्य, परंतु एक युग्म (जोडी) रोटरला झुलवते. आवश्यक आहे two planes.
  • डायनॅमिक अनबॅलन्स: सामान्य प्रकरण — स्थिर + जोडी एकत्रित. जडत्व अक्ष न तर समांतर न तर परिवर्तन अक्षला छेदनारा. यासाठी आवश्यक आहे two planes. बहुतेक वास्तविक रोटर्समध्ये गतिशील असंतुलन असते.

विशिष्ट असंतुलन (विकेंद्रितता)

विशिष्ट असंतुलन
e = U / M
e µm मध्ये (g·mm/kg) | U = unbalance (g·mm) | M = रोटरचे वस्तुमान (kg) — रोटेशन अक्षापासून वस्तुमान केंद्राचे विस्थापन

G-grade ही गुणाकाराच्या रूपात व्याख्यायित केली जाते e × ω (mm/s) — रोटेशन अक्षाभोवती परिभ्रमण करणाऱ्या रोटरच्या वस्तुमान केंद्राचा रेषीय वेग. ही एकच संख्या रोटरचा आकार व वेग यांच्यापासून स्वतंत्रपणे बॅलन्स गुणवत्तेचे वैशिष्ट्य दर्शवते.

G-Grade प्रणाली — भौतिक आधार

वस्तुमान समानता

भौमितिकदृष्ट्या समरूप रोटरसाठी: Uनुसार ∝ M → विशिष्ट असंतुलन eनुसार स्थिर राहिले पाहिजे. एक मानक सर्व आकारांवर लागू होते.

गती समानता

केंद्रापसारक बल F = M·e·ω². वेगवेगळ्या वेगांवर स्वीकार्य बेअरिंग भार राखण्यासाठी, eनुसार ω वाढत असताना कमी होणे पाहिजे:

G-Grade व्याख्या
G = eनुसार × ω = constant (mm/s)
G 6.3 = वस्तुमान केंद्र ≤ 6.3 mm/s वेगाने परिभ्रमण करते | लगतच्या ग्रेड 2.5 पटीने भिन्न असतात

परिपूर्ण अवशिष्ट असंतुलन गणना करणे

ISO 1940-1 / ISO 21940-11 सहिष्णुता सूत्र
Uनुसार = (9 549 × G × M) / n
Uनुसार g·mm मध्ये | G = grade (mm/s) | M = रोटरचे वस्तुमान (kg) | n = कमाल सेवा RPM | 9 549 = 60 000/(2π)
उदाहरण: फॅन रोटर, G 6.3

Given: केंद्रापसारक फॅन इम्पेलर, M = 200 kg, n = 1 500 RPM, G 6.3.

एकूण: Uनुसार = 9 549 × 6.3 × 200 / 1 500 = 8 021 g·mm

विकेंद्रितता: eनुसार = 8 021 / 200 = 40.1 µm

प्रति पृष्ठभाग (सममित, 2): 8 021 / 2 = 4 011 g·mm

R = 400 mm वर: 4 011 / 400 = प्रति प्लेन 10.0 g

नेहमी कमाल सेवा वेग वापरा

सूत्रातील वेग हा सेवेतील सर्वोच्च RPM असला पाहिजे — बॅलन्सिंग मशीनचा वेग नव्हे. अनेक रोटर 300–600 RPM वर बॅलन्स केले जातात परंतु सहिष्णुतेसाठी प्रत्यक्ष सेवा वेग वापरला पाहिजे (उदा. 1 480 RPM). बॅलन्सिंग मशीनचा वेग वापरल्याने धोकादायकरीत्या ढिल्या सहिष्णुता मिळतात.

सुधार पृष्ठभागांना वाटप

Uनुसार रोटरच्या वस्तुमान केंद्रास लागू होते. व्यवहारात, दोन प्लेनमध्ये (बेअरिंगजवळ) बॅलन्स करा. प्रकरण 7 चे नियम:

सममित रोटर

CoM मध्यबिंदूवर → समान: UL = UR = Uनुसार / 2.

असममित असर दरम्यान

असममित वाटप
Uleft = Uनुसार × (b / L)  |  Uright = Uनुसार × (a / L)
a = CoM ते डाव्या बेअरिंगपर्यंत | b = CoM ते उजव्या बेअरिंगपर्यंत | L = a + b

अतिहँगिंग रोटर

ओव्हरहंग वस्तुमानामुळे वंकन परिबल निर्माण होते जे दोन्ही बेअरिंगवर भार टाकते. परिबल-आधारित पुनर्गणना आवश्यक → सामान्यतः ओव्हरहंग प्लेनवर बरीच घट्ट सहिष्णुता. पंप, एकल-स्टेज कॉम्प्रेसर, कँटिलिव्हर्ड फॅन इम्पेलरसाठी सामान्य.

त्रुटी आणि सत्यापन

Error Sources

  • Systematic: यंत्र कॅलिब्रेशन विचलन, विक्षिप्त मँड्रल, कीवे प्रभाव (ISO 8821), थर्मल विकृती.
  • Random: संवेदक आवाज, समर्थन खेळ, रोटर बसण्याचे विविधता.

एकूण त्रुटी सहिष्णुतेच्या 10–15% पेक्षा जास्त असू नये. जास्त असल्यास, कार्यकारी सहिष्णुता त्यानुसार घट्ट करा.

संयोजन प्रभाव

घटक बॅलन्सिंग ≠ असेंब्ली बॅलन्स. कपलिंग विकेंद्रता, रेडियल runout, ढिले फिट घटकाचे काम निष्फळ करू शकतात. असेंबल केलेल्या रोटरचे ट्रिम बॅलन्स करा.

सत्यापन पद्धती

  • Index test: मँड्रेलवर रोटर 180° फिरवा, पुन्हा मोजा. बदल = फिक्स्चर त्रुटी.
  • ट्रायल वजन चाचणी: ज्ञात वस्तुमान जोडा, मोजलेल्या सदिशातील बदल अपेक्षेप्रमाणे आहे याची पडताळणी करा.
  • फील्ड तपासणी: बेअरिंगवर कंपन मोजा त्यानुसार ISO 10816.
Balanset-1A: अंगभूत ISO 1940-1 अनुपालन

The Balanset-1A ISO 1940-1 स्वयंचलित करते: वस्तुमान, वेग, G-grade प्रविष्ट करा → तत्काळ Uनुसार स्वयंचलित प्लेन वाटपासह. बॅलन्सिंगनंतर, अवशिष्ट विरुद्ध मर्यादा यांची तुलना करते. F6 Reports फंक्शन साध्य केलेल्या G-grade चे दस्तऐवजीकरण करणारा औपचारिक प्रोटोकॉल तयार करते. अचूकता ±5% वेग, ±1° फेज — G 16 ते G 2.5 साठी पुरेशी. The Balanset-4 जटिल बहु-बेअरिंग रोटरसाठी चार चॅनेलपर्यंत विस्तारते.

कार्य केलेली उदाहरणे

प्रकरण 1: इलेक्ट्रिक मोटर — G 6.3

Rotor: 15 kW, 1 460 RPM, 35 kg, बेअरिंगदरम्यान सममित.

Tolerance: Uनुसार = 9 549 × 6.3 × 35 / 1 460 = 1 442 g·mm → 721/प्लेन.

R = 80 mm वर: 721 / 80 = 9.0 g/plane. शॉप बॅलन्स केलेले: 180 g·mm अवशिष्ट. ✅

प्रकरण 2: पंप — ओव्हरहंग इम्पेलर, G 6.3

Rotor: शाफ्ट + इम्पेलर 18 kg, 2 950 RPM. इम्पेलर 6 kg ओव्हरहंग 120 mm. बेअरिंग स्पॅन 250 mm.

एकूण: Uनुसार = 367 g·mm. परिबल वाटप: समोर ≈ 202, मागे ≈ 165 g·mm.

Field balanced with Balanset-1A single-plane: 8.5 g at 230°. Final: 95 g·mm. ✅

प्रकरण 3: टर्बो-कंप्रेसर — G 2.5

Rotor: 3-स्टेज, 65 kg, 12 000 RPM. किंचित असममित.

Tolerance: Uनुसार = 129 g·mm → 65/प्लेन → R = 95 mm वर: 0.68 g/प्लेन.

Sub-gram precision → shop high-speed machine only. Index test: mandrel error < 5 g·mm. Final: 28 g·mm/plane. ✅

ISO 1940-1 → ISO 21940-11

  • G-grade मूल्ये, सूत्रे, अनुप्रयोग सारण्या — identical. कोणतेही तांत्रिक बदल नाहीत.
  • ISO 21940 मालिका: भाग 11 (गुणवत्ता), भाग 12 (लवचिक), भाग 14 (कार्यपद्धती), भाग 21 (वर्णने), भाग 31 (संवेदनशीलता), भाग 32 (कीज).
  • व्यवहारात दोन्ही पदनामे एकमेकांच्या जागी वापरली जातात.
  • ISO 14694 BV श्रेण्या थेट G-grades संदर्भित करतात.
  • ISO 21940-11: हे मानक — G-grade प्रणाली.
  • ISO 21940-12: लवचिक रोटर बॅलन्सिंग.
  • ISO 10816 / ISO 20816: कंपन मूल्यांकन — बॅलन्स गुणवत्तेचा परिचालनात्मक परिणाम.
  • ISO 14694: Fan-specific BV categories, balance grades and vibration limits.
  • ISO 8821: कीवे प्रभाव (अर्ध-की संकेत).
  • API 610 / API 617: ISO 1940 संदर्भित करणारे पेट्रोलियम पंप/कंप्रेसर्स.

अधिकृत मानक: ISO Store वर ISO 1940-1 →

← शब्दकोश सूचकांकापर्यंत परत