Inzicht in de kwaliteitsklassen van balans (G-klassen)

Definitie: Wat is een balanskwaliteitsgraad?

A Balans Kwaliteitsklasse, algemeen bekend als een "G-klasse", is een gestandaardiseerde classificatie gedefinieerd in de ISO 1940-1 en ISO 21940-11 normen die de maximaal toelaatbare restonbalans voor een rotor specificeert. Het is geen maatstaf voor trillingen zelf, maar eerder een tolerantie voor onbalans gebaseerd op de massa van de rotor en de maximale bedrijfssnelheid. De G-klasse vertegenwoordigt een constante omtreksnelheid van het zwaartepunt van de rotor, uitgedrukt in millimeters per seconde (mm/s). Een lager G-getal duidt op een striktere tolerantie en een hogere nauwkeurigheid van de balans.

Het doel van het G-Grade-systeem

Het G-klasse systeem is ontwikkeld om een universele, gestandaardiseerde methode te creëren voor het specificeren van hoe goed een rotor gebalanceerd moet zijn. In plaats van vaag te stellen "de rotor moet goed gebalanceerd zijn", kunnen ingenieurs een precieze, verifieerbare doelstelling specificeren, zoals "Balance to G6.3". Dit systeem biedt een gemeenschappelijke taal voor fabrikanten, onderhoudsteams en klanten en zorgt ervoor dat apparatuur voldoet aan de vereiste operationele normen voor betrouwbaarheid en veiligheid. De primaire doelen zijn:

• Beperk trillingen veroorzaakt door onbalans tot een acceptabel niveau.
• Minimaliseer dynamische krachten op lagers en verleng zo hun levensduur.
• Zorg ervoor dat de rotor veilig kan functioneren tot aan de maximale ontwerpsnelheid.
• Zorg voor een duidelijk, meetbaar acceptatiecriterium voor nieuwe en gerepareerde apparatuur.

Hoe worden de kwaliteitscijfers voor balans bepaald?

De ISO-normen bieden een uitgebreide tabel met aanbevelingen voor G-klassen voor honderden verschillende soorten roterende componenten. De keuze voor een specifieke klasse hangt af van factoren zoals:

• Machinetype: Een sneldraaiende turbine heeft een veel betere balans nodig (lagere G-waarde) dan een langzaamdraaiende landbouwmachine.
• Rotormassa: Lichtere rotoren zijn vaak gevoeliger voor onbalans.
• Bedrijfssnelheid: Hoe hoger de snelheid, hoe groter de centrifugale kracht bij een gegeven onevenwicht, en hoe meer evenwicht er nodig is.
• Ondersteunende structuur: Rotoren op flexibele steunen hebben mogelijk een betere balans nodig dan die op stijve funderingen.

Voorbeelden van gangbare balanskwaliteitsklassen (van ISO 1940-1)

De volgende lijst illustreert het brede scala aan toepassingen en de bijbehorende G-klassen, van de laagste tot de hoogste precisie:

• G40: Autowielen, krukasaandrijvingen voor langzame motoren.
• G 16: Onderdelen van landbouwmachines, aandrijfassen.
• G 6.3: Standaardkwaliteit voor veel industriële componenten zoals elektromotorankers, pompwaaiers, ventilatoren en procesinstallaties. Dit is een van de meest gespecificeerde kwaliteiten.
• G 2.5: Hogesnelheids- en hogeprecisieonderdelen, zoals gas- en stoomturbines, turbocompressoren, aandrijvingen van gereedschapsmachines en rotoren van turbogeneratoren.
• G 1.0: Aandrijvingen voor slijpmachines, zeer kleine en snelle ankers.
• G 0,4: Het hoogste precisieniveau voor componenten zoals gyroscopen, precisieslijpspindels en apparatuur voor de halfgeleiderindustrie.

Berekening van de toegestane resterende onbalans

De G-klasse wordt gebruikt in een formule om de maximaal toelaatbare resterende onbalans (U) te berekenen_per) die na het balanceren in de rotor achter kunnen blijven.

U_per (in g·mm) = (9550 × Rotormassa [kg] × G-klasse [mm/s]) / Max. servicesnelheid [RPM]

Deze formule vertelt de balanceertechnicus het specifieke doel dat hij moet bereiken. Bijvoorbeeld, een rotor van 100 kg met een maximumtoerental van 3000 tpm, gebalanceerd volgens G6.3, zou een toegestane restonbalans hebben van (9550 * 100 * 6,3) / 3000 ≈ 2005,5 g·mm. Deze totale onbalans wordt vervolgens doorgaans verdeeld over de twee correctievlakken.

← Terug naar hoofdindex