Forstå balansering av toleranse

Enheter

Bærbart balanse- og vibrasjonsanalyseapparat Balanset-1A

$2,336.95 Opprinnelig pris var: $2,336.95.$2,011.55Nåværende pris er: $2,011.55.

Deler

Vibrasjonssensor.

$106.49 Opprinnelig pris var: $106.49.$82.83Nåværende pris er: $82.83.

Deler

Optisk sensor (lasertakometer)

$146.72 Opprinnelig pris var: $146.72.$106.49Nåværende pris er: $106.49.

Enheter

Balanset-4.

$8,049.74

Deler

Magnetisk stativ Insize-60-kgf.

$54.43

Deler

Reflekterende tape.

$11.83

Enheter

Dynamisk balanseringsenhet "Balanset-1A" OEM

$2,052.96 Opprinnelig pris var: $2,052.96.$1,774.90Nåværende pris er: $1,774.90.

Definisjon: Hva er balanserende toleranse?

Balansering av toleranse er den maksimalt tillatte mengden av gjenværende ubalanse som kan bli værende i en rotor etter balansering er fullført. Det representerer akseptkriteriet som definerer om en rotor er tilstrekkelig balansert for den tiltenkte bruken. Balanseringstoleransen uttrykkes enten som en spesifikk ubalansert masse ved en gitt radius (i grammillimeter eller unse-tommer) eller som vibrasjonsamplitude (i mm/s eller mil).

Toleranser er definert av internasjonale standarder, primært ISO 21940 serier, som spesifiserer balanseringskvalitetsgrader basert på rotortype, driftshastighet og bruksområde. Disse standardene sikrer konsistent, sikker og effektiv balansering på tvers av bransjer og utstyrstyper.

Hvorfor balansering av toleranse er viktig

Det er avgjørende å etablere passende balanseringstoleranser av flere grunner:

• Sikkerhet: For stor gjenværende ubalanse kan føre til maskinfeil, noe som skaper sikkerhetsfarer for personell og omkringliggende utstyr.
• Utstyrets levetid: Ved å operere innenfor toleransen minimeres vibrasjonsindusert slitasje på lagre, tetninger og strukturelle komponenter, noe som forlenger levetiden.
• Kvalitetssikring: Toleranser gir objektive akseptkriterier for å balansere arbeidet, og sikrer jevn kvalitet.
• Økonomisk balanse: Toleranser representerer et praktisk kompromiss mellom kostnaden ved å oppnå perfekt balanse (noe som er umulig) og akseptabel driftsytelse.
• Samsvar med bransjestandarder: Å oppfylle anerkjente toleranser viser samsvar med beste praksis i bransjen og kan være påkrevd av forskrifter eller garantier.

ISO 21940-11: Hovedstandarden

ISO 21940-11 (tidligere ISO 1940-1) er den internasjonalt anerkjente standarden for krav til balansekvalitet. Den definerer en serie balansekvalitetsgrader betegnet som G-grader, der G står for “balansekvalitetsgrad” og den numeriske verdien representerer den spesifikke ubalanseeksentrisiteten i millimeter per sekund.

Vanlige balansekvalitetsgrader (G-grader)

Standarden definerer G-grader fra G 0,4 (høyeste presisjon) til G 4000 (laveste presisjon). Vanlige grader inkluderer:

• G 0,4: Presisjonsslipemaskinspindler, gyroskoper (høyeste presisjon)
• G 1.0: Høypresisjons maskinverktøyspindler, turboladere
• G 2.5: Gass- og dampturbiner, stive turbogeneratorrotorer, kompressorer, maskinverktøydrift
• G 6.3: De fleste vanlige maskiner, elektriske motorrotorer (2-polet), sentrifuger, vifter, pumper
• G 16: Landbruksmaskiner, knusere, flersylindrede dieselmotorer
• G40: Saktegående utstyr, stivt monterte firesylindrede dieselmotorer

Lavere G-tall indikerer strammere toleranser (mindre tillatt ubalanse), mens høyere G-tall tillater mer gjenværende ubalanse.

Beregning av balanseringstoleranse

Den tillatte gjenværende ubalansen avhenger av tre faktorer: rotorens masse, driftshastigheten og den valgte balanseringskvaliteten. Beregningen følger dette forholdet:

Online toleransekalkulator

For rask og nøyaktig beregning av tillatt restubalanse, bruk vår Kalkulator for resttoleranse for ubalanse. Kalkulatoren beregner automatisk toleranseverdier basert på ISO 1940/21940-standardene for ulike maskintyper, rotormasse og driftshastighet, med alternativer for balansering i ett eller to plan.

Formel for tillatt gjenværende ubalanse

U_per = (G × M) / (ω / 1000)

Hvor:

• U_per = Tillatt gjenværende ubalanse (gram-millimeter eller g·mm)
• G = Balansekvalitetskarakter (f.eks. 6,3 for G 6,3)
• M = Rotormasse (kilogram)
• ω = Vinkelhastighet (radianer per sekund) = (2π × RPM) / 60

Forenklet formel ved bruk av RPM

For praktisk bruk kan formelen forenkles til:

U_per (g·mm) = (9549 × G × M) / o/min

Hvor:

• M = Rotormasse i kilogram
• RPM = Servicehastighet i omdreininger per minutt
• G = Balansekvalitetsgradnummer

Eksempelberegning

Tenk deg en motorrotor med følgende spesifikasjoner:

• Masse: 50 kg
• Driftshastighet: 3000 o/min
• Nødvendig balansekvalitet: G 6.3

U_per = (9549 × 6,3 × 50) / 3000 = 100,4 g·mm

Dette betyr at den maksimalt tillatte restubalansen for denne rotoren er omtrent 100 g·mm. Hvis korreksjonsplanets radius er 100 mm, tilsvarer dette 1,0 gram restubalanse ved den radiusen.

Du kan bekrefte denne beregningen eller beregne toleranser for forskjellige maskintyper ved hjelp av vår online kalkulator.

Enkeltplans vs. toplans toleranser

Den beregnede toleransen gjelder for den totale ubalansen i et enkelt plan for balansering i ett plan. For toplans (dynamisk) balansering, ISO 21940-11 gir retningslinjer for fordeling av den totale toleransen mellom de to korreksjonsplanene, og tildeler vanligvis toleransen til hvert plan basert på avstanden mellom planene og rotorens geometri.

Vibrasjonsbasert toleranse

Mens ISO 21940-11 spesifiserer grenser for ubalansert masse, bruker feltbalansering ofte vibrasjonsamplitude som akseptkriterium fordi det måles direkte. Vibrasjonsbaserte toleranser er vanligvis definert av:

ISO 20816-serien

Disse standardene spesifiserer akseptable vibrasjonsgrenser for ulike maskintyper basert på RMS-hastighet (mm/s eller in/s). Vanlige soner inkluderer:

• Sone A: Nylig idriftsatte maskiner (svært lav vibrasjon)
• Sone B: Akseptabel for langvarig drift
• Sone C: Akseptabelt i begrensede perioder, korrigerende tiltak bør planlegges
• Sone D: Uakseptabelt, umiddelbare korrigerende tiltak kreves

Praktiske feltkriterier

Mange balanseringsteknikere bruker disse tommelfingerreglene:

• Vibrasjon redusert til mindre enn 25% av startnivået = vellykket balansering
• Absolutt vibrasjon under 2,8 mm/s (0,11 tommer/s) = generelt akseptabelt for de fleste industrielle utstyr
• Restvibrasjon under 1,0 mm/s (0,04 tommer/s) = utmerket balanse

Faktorer som påvirker oppnåelig toleranse

Evnen til å oppfylle balansertoleranse avhenger av flere praktiske faktorer:

1. Utstyrskapasiteter

• Målepresisjon for balanseringsinstrumenter
• Følsomheten til vibrasjonssensorer
• Oppløsning av vektplassering (hvor nøyaktig vekter kan plasseres)

2. Rotor- og maskinegenskaper

• Mekanisk tilstand (løshet, lagerslitasje, problemer med fundamentet kan forhindre oppnåelse av tette toleranser)
• Opererer på eller i nærheten av kritiske hastigheter gjør presis balansering vanskeligere
• Ikke-linearitet i systemresponsen

3. Praktiske begrensninger

• Tilgjengelighet av korreksjonsplan
• Tilgjengelige vektøkninger (kan bare legge til vekter i diskrete mengder)
• Vinkeloppløsning av monteringshull eller festepunkter

Toleranse vs. balanseringsevne

Det er viktig å skille mellom:

• Spesifisert toleranse: Maksimal tillatt restubalanse som definert av standarder eller spesifikasjoner
• Oppnåelig balanse: Det faktiske balansenivået som praktisk kan oppnås gitt utstyrets kapasitet og begrensninger
• Økonomisk balanse: Punktet der ytterligere forbedringer ikke er kostnadseffektive

For de fleste industrielle feltbalanseringer representerer det å oppnå ubalansenivåer 2–3 ganger bedre enn den nødvendige toleransen utmerket arbeid og sikrer en margin for måleusikkerheter og driftsvariasjoner.

Dokumentasjon og aksept

Riktig dokumentasjon av balanseringstoleranse inkluderer:

• Spesifisert G-klasse eller toleranseverdi
• Beregnet tillatt restubalanse (U_per)
• Målt gjenværende ubalanse etter balansering
• Sammenligning som viser samsvar: Målt ≤ Tillatt
• Akseptsignatur eller notasjon

Denne dokumentasjonen gir objektiv bevis på at balanseringsarbeidet oppfyller spesifikasjonene, og fungerer som et grunnlag for fremtidige vedlikeholdsevalueringer.

Når man skal bruke strammere eller løsere toleranser

Strengere toleranser berettiget når:

• Høyhastighetsdrift (avgjørende for sikkerhet og lagrenes levetid)
• Presisjonsutstyr som krever minimal vibrasjon
• Lette eller fleksible konstruksjoner som er følsomme for vibrasjoner
• Utstyr plassert i nærheten av vibrasjonsfølsomme prosesser eller instrumenter

Løsere toleranser akseptable når:

• Lavhastighets, tungt utstyr
• Robust konstruksjon med høy vibrasjonstoleranse
• Utstyr for kortvarig eller sjelden bruk
• Økonomiske hensyn veier tyngre enn trinnvise ytelsesgevinster

---

← Tilbake til hovedindeksen