ISO 1940-1 adalah piawaian antarabangsa yang menentukan keperluan kualiti imbangan bagi rotor kaku menggunakan sistem gred-G. Ia menyediakan formula U_per = (9549 x G x M) / n untuk mengira ketidakseimbangan baki yang dibenarkan, dan satu jadual yang memetakan gred-G kepada jenis rotor. Ia telah digantikan oleh ISO 21940-11, tetapi nilai G-grade dan metodologinya kekal sama.

Rotor kaku ialah rotor yang deformasi elastiknya di bawah daya sentrifugal adalah sangat kecil berbanding toleransi ketidakseimbangan yang ditetapkan sepanjang keseluruhan julat kelajuan operasinya. Rotor yang diimbangkan pada kelajuan rendah kekal seimbang pada kelajuan operasi. Rotor yang melebihi kelajuan kritikal lenturan pertamanya adalah fleksibel.

Gred G mana yang perlu saya gunakan untuk pam, kipas, atau motor?

G 6.3 untuk kebanyakan kipas industri, pam, dan motor elektrik am. G 2.5 untuk pam berkelajuan tinggi atau perkhidmatan kritikal (API 610), turbin gas, dan turbo-kompresor. G 1.0 untuk poros pengisar tepat. G 16 untuk peralatan pertanian atau pemecahan bukan kritikal.

Bagaimana anda memperuntukkan toleransi antara dua satah pembetulan?

Untuk rotor simetri: bahagi 50/50. Untuk rotor asimetri antara galas: U_kiri = U_per x (b/L), U_kanan = U_per x (a/L), di mana a dan b adalah jarak dari pusat jisim ke galas kiri dan kanan, L = a + b. Untuk rotor tergantung, pengiraan semula berdasarkan tork dengan toleransi yang lebih ketat diperlukan.

Apakah jenis ketidakseimbangan yang ditakrifkan oleh ISO 1940-1?

Tiga jenis: Ketidakseimbangan statik (paksi jisim selari tetapi teralih, diperbetulkan dalam satu satah), ketidakseimbangan momen (paksi jisim melalui pusat jisim tetapi condong, diperbetulkan dalam dua satah), dan ketidakseimbangan dinamik (kes umum yang menggabungkan kedua-duanya, diperbetulkan dalam dua satah).

Bolehkah saya mengesahkan pematuhan ISO 1940-1 dengan penyeimbang mudah alih?

Ya. Balanset-1A mempunyai pengira toleransi ISO 1940 terbina dalam. Ia mengira U_per, memperuntukkan antara satah, membandingkan baki terukur dengan had, dan menjana laporan imbangan rasmi yang mendokumenkan pematuhan dengan gred G yang ditetapkan.

ISO 1940-1 — Keperluan Kualiti Imbangan bagi Rotor Kaku — Vibromera

ISO 1940-1 — Mengimbangkan Keperluan Kualiti untuk rotor kaku

Q: Apakah perbezaan antara ISO 1940-1 dan ISO 21940-11?

ISO 21940-11:2016 menggantikan ISO 1940-1:2003 sebagai sebahagian daripada siri ISO 21940 yang komprehensif. Sistem gred G, nilai toleransi, dan cadangan aplikasi adalah sama. ISO 21940-11 memasukkan penambahbaikan editorial kecil tetapi tiada perubahan teknikal.

Q: Bagaimana anda mengira ketidakseimbangan residual yang dibenarkan daripada gred G?

Gunakan formula: U_per (g-mm) = (9549 x G x M) / n, di mana G ialah nombor gred dalam mm/s, M ialah jisim rotor dalam kg, dan n ialah kelajuan perkhidmatan maksimum dalam RPM. Sebagai contoh, rotor 50 kg pada 3000 RPM dengan G 6.3: U_per = (9549 x 6.3 x 50) / 3000 = 1003 g-mm.

Pengimbang mudah alih, penganalisis getaran

Peranti

Portable balancer & Vibration analyzer Balanset-1A

bahagian

Vibration sensor

bahagian

Optical Sensor (Laser Tachometer)

Kit pengimbangan rotor Vibromera: beg pembawa, perapi isyarat berbilang saluran, penganalisis pegang tangan, tapak magnet, sensor getaran dan kabel bergelung.

Peranti

Balanset-4

bahagian

Magnetic Stand Insize-60-kgf

bahagian

Reflective tape

Balanset-1A. Pengimbang mudah alih, penganalisis getaran

Peranti

Dynamic balancer “Balanset-1A” OEM

📌 Artikel Rujukan Kanonik — vibromera.eu

Standard antarabangsa asas yang mentakrifkan sistem kualiti imbangan gred G — daripada G 0.4 (giroskop) hingga G 4000 (enjin diesel marin). Kini dimasukkan ke dalam ISO 21940-11, dengan nilai dan metodologi gred G yang sama.

Ketidakseimbangan Sisa yang Dibenarkan

ISO 1940-1 / ISO 21940-11 — masukkan data rotor, dapatkan U_per

Gred-G (Kualiti Seimbang)

Jisim rotor (kg)

Kelajuan Maksimum (RPM)

Pesawat Pembetulan

Jejari pembetulan (mm, pilihan)

Keputusan — ISO 1940-1

Ketidakseimbangan baki yang dibenarkan

⚖️Masukkan parameter rotor
untuk mengira toleransi

Gred Kualiti Gred-Gred G-Gred

Skala logaritma dengan faktor 2.5 antara gred bersebelahan — daripada ultra-presisi G 0.4 hingga G 4000 marin

G 1.0

e·ω = 1.0 mm/s

Spindel penggerinda ketepatan, perakam pita, armatur berkelajuan tinggi yang kecil

G 2.5

e·ω = 2.5 mm/s

Turbin gas/wap, turbo-generator, turbo-kompresor, motor berkelajuan tinggi

G 6.3

e·ω = 6.3 mm/s

Standard — kipas, pam, roda terbang, motor, pemacu mesin alat

G 16

e·ω = 16 mm/s

Mesin pertanian, pemusnah, poros kardan, komponen pemacu

📋 Jadual Gred G Lengkap — ISO 1940-1 / ISO 21940-11

Gred G	e·ω (mm/s)	Jenis Rotor Biasa	Notes
G 0.4	0.4	Giroskop, poros ketepatan, pemacu cakera optik	Hampir had imbangan konvensional
G 1.0	1.0	Pemandu spindel penggilingan, perakam pita, armatur kecil berketepatan tinggi	Memerlukan keadaan yang sangat bersih
G 2.5	2.5	Turbin gas dan wap, turbo-generator, turbo-kompresor, motor berkelajuan tinggi	Mencegah kerosakan bearing pramatang
G 6.3	6.3	Kipas, pam, roda inersia, motor elektrik, mesin alat, gulungan kertas	Yang paling biasa — gred lalai
G 16	16	Poros kardank (khusus), mesin pertanian, pemecah, kipas lombong	Keadaan beban berat yang teruk
G 40	40	Roda kereta dan rim, poros kardan (standard), kipas perlahan	Variasi tayar mendominasi
G 100	100	Enjin kereta, lori dan lokomotif yang lengkap	Enjin pembakaran dalaman sebagai set
G 250	250	Poros engkol enjin diesel berkelajuan tinggi	Pada peringkat komponen
G 630	630	Suku sesat enjin empat lekas besar, diesel laut pada dudukan elastik	Pergerakan bolak-balik besar berkelajuan rendah
G 1600	1600	Poros engkol enjin dua lejang bersaiz besar	Asas yang sangat perlahan dan besar
G 4000	4000	Suku sesat enjin diesel marin berkelajuan rendah pada asas kaku	Keperluan paling longgar

📊 Toleransi Pra-Dikira untuk Rotor Perindustrian Biasa

Jenis pemutar	Jisim (kg)	RPM	G	U_per (g·mm)	Per Pesawat	e_per (µm)
Motor kecil	8	2 900	G 6.3	166	83	20.7
Kipas HVAC	45	1 480	G 6.3	1 835	918	40.8
Pendesak pam	25	2 950	G 6.3	510	255	20.4
Turbo-kompresor	120	8 000	G 2.5	358	179	3.0
Gulungan kertas	2 000	300	G 6.3	401 000	200 500	200.5
Kipas loji janakuasa	350	990	G 2.5	8 468	4 234	24.2
Spindel penggilingan	2	24 000	G 1.0	0.80	0.40	0.40
Roda kereta	12	800	G 40	5 729	2 865	477

📐 Kaedah Peruntukan Toleransi — ISO 1940-1 Bab 7

Jenis pemutar	Peruntukan	Formula	Notes
Simetri	Bahagi sama rata	U_L=U_R=U_per/2	Kes paling mudah. Motor, beberapa kipas.
Asimetri antara galas	Berkadar	U_L=U_per·(b/L)	Kaedah paling biasa.
Menonjol (kantilever)	Berdasarkan saat	Persamaan statik	Ketepatan yang lebih ketat pada satah tergantung.
Menyempitkan (pesawat rapat)	Pisahkan statik dan beberapa	Menurut ISO 21940-12	Kesan getaran yang berbeza.

Apakah ISO 1940-1?

Jawapan pantas

ISO 1940-1 (Getaran mekanikal — Keperluan kualiti imbangan rotor dalam keadaan tetap (kaku)) mentakrifkan Sistem kualiti imbangan gred G untuk rotor kaku. Formula U_per = (9 549 × G × M) / n mengira baki dibenarkan ketidakseimbangan. Digantikan oleh ISO 21940-11:2016 dengan nilai yang sama. Gred lalai untuk mesin perindustrian: G 6.3.

ISO 1940-1 adalah dokumen asas bagi penyeimbangan rotor di seluruh dunia. Sistem gred G-nya merupakan bahasa de facto dalam penyeimbangan: "seimbangkan kepada G 6.3" difahami oleh setiap pakar di seluruh dunia. Piawaian ini merangkumi rotor kaku daripada poros pemutar tepat yang kecil hingga kruk gergasi, menyediakan rangka kerja sejagat untuk menentukan, mengira, dan mengesahkan kualiti keseimbangan.

Standard ini hanya terpakai kepada tegar rotor — rotor yang deformasi elastiknya di bawah daya sentrifugal adalah tidak ketara sepanjang julat kelajuan operasi. Rotor fleksibel (beroperasi melebihi kelajuan kritikal lenturan pertama) diliputi oleh ISO 21940-12.

Konsep Rotor Kaku

Rotor diklasifikasikan sebagai kaku jika pengagihan massanya tidak berubah dengan ketara apabila kelajuan berubah dari sifar hingga kelajuan operasi maksimum. Akibat utamanya: Rotor yang diimbangkan pada kelajuan rendah di atas mesin pengimbang kekal diimbangkan pada kelajuan operasinya. Ini membolehkan penyeimbangan pada 300–600 RPM pada mesin bengkel sambil memenuhi toleransi pada 3 000+ RPM semasa operasi.

Jika rotor beroperasi dalam kawasan superkritikal (di atas lenturan pertama kelajuan kritikal) atau berhampiran resonans, penyimpangan mengubah pengagihan jisim berkesan, dan penyeimbangan kelajuan rendah mungkin tidak berkesan pada kelajuan tinggi. Rotor seperti ini diklasifikasikan sebagai fleksibel.

Apa yang tidak diliputi oleh ISO 1940-1

Rotor dengan geometri yang berubah (poros artikulasi, bilah helikopter). Resonans dalam sistem rotor–penyangga–asas. Gaya aerodinamik dan hidrodinamik yang tidak berkaitan dengan pengagihan jisim. Untuk kipas secara khusus, lihat ISO 14694 (kategori BV/FV).

Jenis Ketidakseimbangan

Ketidakseimbangan = paksi inersia rotor ≠ paksi putaran. Dalam bentuk vektor: U = m × r (g·mm). ISO 1940-1 mengklasifikasikan tiga jenis:

Ketidakseimbangan statik: Paksis inersia selari dengan paksi putaran tetapi teralih. Setara dengan satu jisim tidak seimbang tunggal. Boleh diperbetulkan dalam satu kapal terbang. Tipikal: katrol, gear sempit, impeller kipas (L/D < 0.5).
Kekacauan pasangan: Paksis inersia melalui pusat jisim tetapi condong. Gaya bersih sifar, tetapi momen (pasangan) menggoyangkan rotor. Perlu dua kapal terbang.
Ketidakseimbangan dinamik: Kes umum — gabungan statik dan momen. Paksis inersia tidak selari mahupun bersilang dengan paksis putaran. Memerlukan dua kapal terbang. Kebanyakan rotor sebenar mempunyai ketidakseimbangan dinamik.

Ketidakseimbangan Spesifik (Eksentrisiti)

Ketidakseimbangan Tertentu

e = U / M

e dalam µm (g·mm/kg) | U = ketidakseimbangan (g·mm) | M = jisim rotor (kg) — pergeseran pusat jisim daripada paksi putaran

Gred G ditakrifkan sebagai produk e × ω (mm/s) — kelajuan linear pusat jisim rotor yang berputar mengelilingi paksi putaran. Nilai tunggal ini mencirikan kualiti imbangan secara bebas daripada saiz dan kelajuan rotor.

Sistem Gred G — Asas Fizikal

Kesamaan Jisim

Untuk rotor yang serupa secara geometri: U_per ∝ M → ketidakseimbangan e tertentu_per Perlu konsisten. Satu piawaian digunakan untuk semua saiz.

Keserupaan Kelajuan

Gaya sentrifugal F = M·e·ω². Untuk mengekalkan beban galas yang boleh diterima pada kelajuan berbeza, e_per mesti berkurang apabila ω meningkat:

Definisi Gred-G

G = e_per × ω = pemalar (mm/s)

G 6.3 = pusat jisim mengorbit pada ≤ 6.3 mm/s | Gred bersebelahan berbeza pada faktor 2.5

Mengira Ketidakseimbangan Baki Yang Dibenarkan

Formula Toleransi ISO 1940-1 / ISO 21940-11

U_per = (9 549 × G × M) / n

U_per dalam g·mm | G = gred (mm/s) | M = jisim rotor (kg) | n = RPM perkhidmatan maksima | 9 549 = 60 000/(2π)

Contoh Kerja: Rotor Kipas, G 6.3

Diberi: Impeller kipas sentrifugal, M = 200 kg, n = 1 500 RPM, G 6.3.

Jumlah: U_per = 9 549 × 6.3 × 200 / 1 500 = 8 021 g·mm

Sipi: e_per = 8 021 / 200 = 40.1 µm

Per pesawat (simetri, 2): 8 021 / 2 = 4 011 g·mm

Pada R = 400 mm: 4 011 / 400 = 10.0 g bagi setiap satah

Sentiasa gunakan kelajuan perkhidmatan maksimum

Kelajuan dalam formula mesti adalah RPM tertinggi semasa operasi — bukan kelajuan mesin penyeimbangan. Banyak rotor diseimbangkan pada 300–600 RPM tetapi toleransi mesti menggunakan kelajuan operasi sebenar (contohnya 1 480 RPM). Menggunakan kelajuan mesin penyeimbangan menghasilkan toleransi yang terlalu longgar dan berbahaya.

Peruntukan kepada Pesawat Pembetulan

U_per terpakai pada pusat jisim rotor. Dalam amalan, imbangan dalam dua satah (berhampiran galas). Peraturan Bab 7:

Rotor Simetri

CoM pada titik tengah → sama: U_L = U_R = U_per / 2.

Antara Gandar Tidak Simetri

Peruntukan Asimetri

U_kiri = U_per × (b / L) | U_betul = U_per × (a / L)

a = CoM ke bearing kiri | b = CoM ke bearing kanan | L = a + b

Rotor Terjulur

Jisim tergantung mencipta momen lenturan yang membebani kedua-dua galas. Pengiraan semula berasaskan momen diperlukan → biasanya toleransi pada satah tergantung adalah jauh lebih ketat. Lazim bagi pam, pemampat satu peringkat, dan impeller kipas berkantilever.

Kesilapan dan Pengesahan

Sumber Ralat

Sistematik: Penyimpangan kalibrasi mesin, mandrel eksentrik, kesan keyway (ISO 8821), distorsi terma.
rawak: Bising sensor, sokongan main, variasi dudukan rotor.

Jumlah ralat tidak boleh melebihi toleransi 10–15%. Jika lebih besar, ketatkan toleransi kerja dengan sewajarnya.

Kesan Susunan

Penyeimbangan komponen ≠ keseimbangan pemasangan. Eksentrisiti kopling, larian radial, kelonggaran pasang boleh membatalkan kerja komponen. Lakukan penyeimbangan trim pada rotor yang telah dipasang.

Kaedah Pengesahan

Ujian indeks: Putar rotor 180° pada mandrel, ukur semula. Perbezaan = ralat pemegang.
Ujian berat percubaan: Tambah jisim yang diketahui, sahkan perubahan vektor yang diukur sepadan dengan jangkaan.
Semakan lapangan: Ukur getaran pada galas per ISO 10816.

Balanset-1A: Pematuhan ISO 1940-1 terbina dalam

The Balanset-1A mengautomasikan ISO 1940-1: masukkan jisim, kelajuan, gred-G → U serta-merta_per dengan peruntukan automatik. Selepas penyeimbangan, membandingkan baki dengan had. Fungsi Laporan F6 menjana protokol formal yang mendokumentasikan gred G yang dicapai. Ketepatan ±5% kelajuan, ±1° fasa — mencukupi untuk G 16 hingga G 2.5. The Balanset-4 meluas kepada empat saluran untuk rotor berbilang galas kompleks.

Contoh Kerja

Kes 1: Motor Elektrik — G 6.3

pemutar: 15 kW, 1 460 RPM, 35 kg, simetri antara galas.

Toleransi: U_per = 9 549 × 6.3 × 35 / 1 460 = 1 442 g·mm → 721/pesawat.

Pada R = 80 mm: 721 / 80 = 9.0 g/pesawat. Balançer: 180 g·mm sisa. ✅

Kes 2: Pam — Impeller Terlalu Menjulur, G 6.3

pemutar: Poros + impeller 18 kg, 2 950 RPM. Impeller 6 kg tergantung 120 mm. Jarak galas 250 mm.

Jumlah: U_per = 367 g·mm. Pengagihan momen: hadapan ≈ 202, belakang ≈ 165 g·mm.

Dibebani di lapangan dengan Balanset-1A satu-pesawat: 8.5 g pada 230°. Akhir: 95 g·mm. ✅

Kes 3: Turbo-Kompresor — G 2.5

pemutar: 3-peringkat, 65 kg, 12 000 RPM. Sedikit tidak simetri.

Toleransi: U_per = 129 g·mm → 65/pesawat → pada R = 95 mm: 0.68 g/pesawat.

Ketepatan sub-gram → hanya beli mesin berkelajuan tinggi. Ujian indeks: ralat mandrel < 5 g·mm. Akhir: 28 g·mm/pesawat. ✅

ISO 1940-1 → ISO 21940-11

Nilai gred-G, formula, jadual aplikasi — sama. Tiada perubahan teknikal.
Siri ISO 21940: Bahagian 11 (kualiti), Bahagian 12 (fleksibel), Bahagian 14 (prosedur), Bahagian 21 (keterangan), Bahagian 31 (kerentanan), Bahagian 32 (kunci).
Kedua-dua gelaran digunakan secara bersilih ganti dalam amalan.
ISO 14694 Kategori BV merujuk terus kepada gred G.

ISO 21940-11: Standard ini — sistem gred G.
ISO 21940-12: Pengimbangan rotor fleksibel.
ISO 10816 / ISO 20816: Penilaian getaran — keputusan operasi kualiti imbangan.
ISO 14694: Kategori BV/FV khusus kipas → Gred G.
ISO 8821: Pengaruh keyway (konvensyen separuh kunci).
API 610 / API 617: Pam/kompresor petroleum merujuk kepada ISO 1940.

Standard rasmi: ISO 1940-1 di ISO Store →

← Kembali ke Indeks Glossari

Soalan Lazim — ISO 1940-1

Sistem kualiti imbangan gred G untuk rotor kaku

▸ Apakah perbezaan antara ISO 1940-1 dan ISO 21940-11?

ISO 21940-11:2016 menggantikan ISO 1940-1:2003. Sistem gred G, nilai toleransi, dan jadual aplikasi adalah sama. ISO 21940-11 merangkumi penambahbaikan editorial kecil tetapi tiada perubahan teknikal. Kedua-dua penetapan digunakan secara bersilih ganti.

▸ Bagaimana saya mengira ketidakseimbangan residual yang dibenarkan?

U_per = (9 549 × G × M) / n — G = gred (mm/s), M = jisim (kg), n = RPM maksima. Contoh: 50 kg pada 3 000 RPM, G 6.3 → 9 549 × 6.3 × 50 / 3 000 = 1 003 g·mm. Bagi mengikut satah untuk nilai setiap satah.

▸ Apakah rotor kaku?

Sebuah rotor yang deformasi elastiknya di bawah daya sentrifugal adalah sangat kecil sehingga boleh diabaikan sepanjang julat kelajuannya. Seimbang pada kelajuan rendah → kekal seimbang pada kelajuan operasi. Rotor melebihi lengkungan pertama kelajuan kritikal adalah fleksibel dan memerlukan ISO 21940-12.

▸ Apakah gred G untuk pam, kipas, atau motor?

G 6.3 — kebanyakan kipas, pam, enjin umum. G 2.5 — turbin, turbo-kompresor, pam kritikal (API 610). G 1.0 — poros penggilingan. G 16 — pertanian/pengisar. Untuk peminat: ISO 14694 Kategori BV dipetakan kepada gred G.

▸ Bagaimana untuk memperuntukkan toleransi antara satah?

Simetri: 50/50. Asimetri: berkadar dengan tindak balas tumpuan — U_kiri = U_per×(b/L). Terlampir: berasaskan momen dengan toleransi satah terlampir yang lebih ketat. The Balanset-1A mengendalikan peruntukan secara automatik.

▸ Apakah tiga jenis ketidakseimbangan?

Tetap — teralih tetapi selari, pembetulan satu satah. Pasangan — condong melalui CoM, penetapan dua satah. Dinamik — umum (statik+pasangan), penetapan dua satah. Kebanyakan rotor sebenar: ketidakseimbangan dinamik.

▸ Mengapa gred G pada skala logaritma?

Faktor 2.5 antara gred merangkumi seluruh julat daripada gyroskop (G 0.4) hingga enjin diesel marin (G 4000). Skala logaritma sesuai kerana keparahan getaran yang dirasai dan jangka hayat galas mengikuti hubungan logaritma. Setiap langkah ≈ perubahan relatif kualiti yang sama.

▸ Bolehkah saya mengesahkan pematuhan dengan penyeimbang mudah alih?

Ya. Balanset-1A: kalkulator ISO 1940 terbina dalam, peruntukan automatik, perbandingan masa nyata antara baki vs. had, laporan imbangan rasmi. Ketepatan ±5% mencukupi untuk G 16–G 2.5. Untuk G 1.0, penyediaan teliti diperlukan.

Artikel Glossari Berkaitan

Gred Kualiti Imbangan

Kalkulator gred G interaktif dengan jadual toleransi penuh

ISO 14694

Pemetaan kategori BV/FV khusus peminat kepada gred G

ISO 10816-1

Penilaian getaran — mengukur kualiti keseimbangan semasa operasi

Ketidakseimbangan

Jenis, pengukuran, dan pembetulan ketidakseimbangan jisim

Kekerapan Semulajadi

Kelajuan kritikal dan sempadan rotor kaku/fleksibel

Pengimbangan rotor

Prosedur penyeimbangan satu satah dan dua satah

Penimbangan mengikut ISO 1940-1 — Di Lapangan

Pengimbang mudah alih Vibromera merangkumi kalkulator toleransi ISO 1940 terbina dalam, peruntukan satah automatik, dan laporan imbangan rasmi yang mendokumentasikan gred G yang dicapai.

Lihat Peralatan Penyeimbangan →