Memahami Klasifikasi Gred Mengimbangi
Definisi: Apakah Gred Pengimbangan?
A gred mengimbangi (juga dipanggil gred kualiti keseimbangan atau gred G) ialah sistem pengelasan piawai yang menentukan kualiti keseimbangan yang diperlukan untuk pelbagai jenis jentera berputar. Ditakrifkan terutamanya oleh ISO 21940-11 standard (dahulunya ISO 1940-1), gred pengimbangan mengkategorikan peralatan berdasarkan ciri operasinya dan menetapkan yang sesuai mengimbangi toleransi.
Sistem gred memastikan semua pihak—pengilang, juruteknik penyelenggaraan dan pengguna akhir—berusaha mengikut piawaian yang konsisten dan diiktiraf di peringkat antarabangsa apabila menentukan dan mengesahkan kualiti keseimbangan rotor.
Sistem Gred G
Gred pengimbangan ditetapkan sebagai "G" diikuti dengan nilai berangka, seperti G 2.5, G 6.3 atau G 16. Nombor tersebut mewakili hasil darab sisa yang dibenarkan ketidakseimbangan kesipian (dalam milimeter) dan halaju sudut (dalam radian sesaat). Dalam istilah yang lebih mudah, ia mewakili halaju getaran tidak seimbang yang dibenarkan dalam mm/s.
Prinsip Utama
Nombor G yang lebih rendah menunjukkan keperluan baki yang lebih ketat (ketidakseimbangan baki yang kurang dibenarkan), manakala nombor G yang lebih tinggi membenarkan lebih banyak ketidakseimbangan baki. Sistem ini menyedari bahawa jenis peralatan yang berbeza mempunyai keperluan kualiti keseimbangan yang jauh berbeza berdasarkan kelajuan, jisim, aplikasi dan persekitaran operasinya.
Gred Pengimbangan Biasa dan Aplikasinya
ISO 21940-11 mentakrifkan gred antara G 0.4 (ketepatan tertinggi) hingga G 4000 (ketepatan terendah). Berikut ialah gred yang paling biasa ditemui:
G 0.4 – Kepersisan Sangat Tinggi
Applications:
- Spindle mesin pengisar
- Giroskop
- Peralatan pengukuran ketepatan
Ciri-ciri: Memerlukan peralatan pengimbangan khusus dan persekitaran terkawal. Biasanya dilakukan di kedai pengimbangan ketepatan khusus.
G 1.0 – Kepersisan Tinggi
Applications:
- Spindle alatan mesin berketepatan tinggi
- Turbochargers
- Empar berkelajuan tinggi
- Pemacu cakera komputer
Ciri-ciri: Meminta kawalan berhati-hati terhadap semua parameter pengimbangan dan instrumentasi berkualiti tinggi.
G 2.5 – Perindustrian Ketepatan
Applications:
- Gas and steam turbines
- Rotor penjana turbo tegar
- Compressors
- Pemacu alat mesin
- Motor elektrik sederhana dan besar (dengan keperluan khas)
- Pemisah empar
Ciri-ciri: Standard untuk peralatan industri yang berkualiti tinggi dan berkelajuan tinggi. Boleh dicapai dengan kebaikan pengimbangan medan amalan.
G 6.3 – Perindustrian Am (Paling Biasa)
Applications:
- Motor elektrik tujuan am
- Jentera industri proses
- Pam empar
- Kipas dan blower
- Unit gear
- Pemutar jentera am
- Pemampat kelajuan sederhana
Ciri-ciri: Gred "standard" untuk kebanyakan jentera perindustrian. Mewakili keseimbangan yang baik antara kebolehcapaian dan prestasi. Mudah dicapai dengan peralatan pengimbangan mudah alih.
G 16 – Perindustrian Berat
Applications:
- Aci pemacu (aci kipas, aci kardan)
- Enjin diesel berbilang silinder dengan enam silinder atau lebih
- Crushers
- Jentera pertanian
- Komponen individu enjin
Ciri-ciri: Sesuai untuk peralatan yang teguh dan berkelajuan perlahan dengan toleransi getaran lebih tinggi.
G 40 dan Lebih Tinggi – Perindustrian Sangat Berat
Applications:
- Enjin diesel empat silinder (G 40)
- Jentera kelajuan perlahan yang dipasang tegar
- Peralatan yang sangat besar, berputar perlahan
Ciri-ciri: Digunakan pada peralatan besar-besaran, berkelajuan perlahan di mana keseimbangan berketepatan tinggi tidak wajar dari segi ekonomi atau keperluan teknikal.
Cara Memilih Gred Pengimbangan Yang Sesuai
Memilih gred pengimbangan yang betul melibatkan mempertimbangkan beberapa faktor:
1. Jenis dan Reka Bentuk Peralatan
ISO 21940-11 menyediakan jadual terperinci yang memadankan jenis peralatan dengan gred yang disyorkan. Ini adalah titik permulaan utama untuk pemilihan gred.
2. Kelajuan Operasi
Peralatan berkelajuan tinggi biasanya memerlukan keseimbangan yang lebih ketat (nombor G yang lebih rendah) kerana daya emparan meningkat dengan kuasa dua kelajuan.
3. Jenis Pemasangan
Peralatan yang dipasang pada asas fleksibel atau sistem pengasingan selalunya boleh bertolak ansur dengan nombor G yang lebih tinggi daripada peralatan yang dipasang tegar.
4. Berdekatan dengan Kakitangan
Jentera di ruang yang diduduki mungkin memerlukan keseimbangan yang lebih ketat atas sebab bunyi dan keselamatan.
5. Keperluan Khas
Sesetengah aplikasi (peralatan perubatan, pembuatan ketepatan, aeroangkasa) menuntut keseimbangan yang lebih ketat daripada amalan industri standard.
6. Pertimbangan Ekonomi
Setiap langkah ke gred yang lebih ketat meningkatkan kos pengimbangan. Gred yang dipilih harus sepadan dengan keperluan operasi tanpa terlalu menentukan.
Hubungan Antara Gred dan Ketidakseimbangan Yang Dibenarkan
Gred pengimbangan digunakan untuk mengira maksimum yang dibenarkan baki ketidakseimbangan untuk rotor tertentu:
Formula
Uper (g·mm) = (9549 × G × M) / RPM
di mana:
- Uper = Ketidakseimbangan sisa yang dibenarkan dalam gram-milimeter
- G = Nombor gred kualiti baki (cth, 6.3 untuk G 6.3)
- M = Jisim pemutar dalam kilogram
- RPM = Kelajuan servis dalam pusingan seminit
Contoh
Rotor kipas 100 kg berjalan pada 1500 RPM dengan gred G 6.3:
Uper = (9549 × 6.3 × 100) / 1500 = 401 g·mm
Jika jejari satah pembetulan ialah 200 mm, ini bersamaan dengan 2.0 gram ketidakseimbangan sisa yang dibenarkan.
Pertimbangan Pelbagai Kelajuan dan Kelajuan Boleh Ubah
Untuk jentera yang beroperasi merentasi pelbagai kelajuan:
- Operasi Kelajuan Malar: Gunakan gred pada kelajuan operasi biasa
- Kelajuan Berubah: Gunakan gred pada kelajuan operasi berterusan maksimum
- Melepasi Kelajuan Kritikal: Untuk pemutar fleksibel, pertimbangan khas keseimbangan pada kelajuan kritikal mungkin diperlukan, yang berkemungkinan memerlukan teknik pengimbangan modal
Pengesahan dan Penerimaan
Selepas balancing selesai, kualiti baki yang dicapai mesti disahkan terhadap gred yang ditentukan:
Kaedah Pengukuran
- Pengukuran Ketakseimbangan Langsung: Pada mesin pengimbangan, ketidakseimbangan baki diukur secara langsung dan dibandingkan dengan Uper
- Pengukuran Getaran: Dalam pengimbangan medan, amplitud getaran digunakan sebagai penunjuk tidak langsung kualiti keseimbangan
Kriteria Penerimaan
Rotor dianggap boleh diterima apabila:
- Ketidakseimbangan baki yang diukur ≤ Dikira Uper, ATAU
- Tahap getaran memenuhi ISO 20816 atau piawaian getaran lain yang berkenaan
Konteks Sejarah: ISO 1940 hingga ISO 21940
Sistem gred G pada asalnya ditubuhkan dalam ISO 1940-1 (diterbitkan pertama kali pada tahun 1986). Pada 2016, siri ISO 1940 telah disemak dan dinomborkan semula sebagai siri ISO 21940, dengan ISO 21940-11 menggantikan ISO 1940-1. Prinsip asas dan nilai gred pada asasnya kekal tidak berubah, tetapi standard yang lebih baharu menyediakan:
- Klasifikasi peralatan yang dikemas kini
- Panduan yang lebih jelas tentang pemilihan gred
- Penyepaduan yang lebih baik dengan piawaian dinamik rotor yang lain
- Prosedur yang lebih baik untuk rotor fleksibel
Salah Tanggapan Biasa
Salah tanggapan 1: "Lebih Ketat Sentiasa Lebih Baik"“
Realiti: Kualiti baki yang lebih menentukan meningkatkan kos tanpa faedah berkadar. Peralatan G 2.5 tidak semestinya berprestasi lebih baik daripada peralatan G 6.3 dalam aplikasi yang G 6.3 sesuai.
Salah Tanggapan 2: "Gred Langsung Sama dengan Tahap Getaran"“
Realiti: Walaupun berkaitan, nombor G mewakili kesipian ketidakseimbangan yang dibenarkan, bukan amplitud getaran. Getaran sebenar bergantung kepada banyak faktor di luar kualiti keseimbangan.
Salah Tanggapan 3: "Satu Gred Sesuai dengan Semua Peralatan dalam Loji"“
Realiti: Jenis peralatan yang berbeza memerlukan gred yang berbeza walaupun dalam kemudahan yang sama. Pengisar ketepatan dan penghancur mempunyai keperluan keseimbangan yang jauh berbeza.
Dokumentasi dan Spesifikasi
Apabila menentukan kerja pengimbangan, dokumentasi hendaklah menyatakan dengan jelas:
- Gred pengimbangan yang diperlukan (cth, "Baki kepada G 6.3 setiap ISO 21940-11")
- Kelajuan perkhidmatan untuk pengiraan toleransi
- Bilangan satah pembetulan yang diperlukan
- Kaedah pengesahan (mesin pengimbang kedai atau ukuran getaran medan)
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
MS 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 