ISO 1940-1 is een internationale norm die evenwichtskwaliteitseisen definieert voor stijve rotoren met behulp van een systeem van G-graden. De norm geeft de formule U_per = (9549 x G x M) / n om toegestane resterende onbalans te berekenen en een tabel die G-graden aan rotortypes koppelt. De norm is vervangen door ISO 21940-11, maar de G-waarden en methodologie blijven identiek.

Hoe bereken je toegestane resterende onbalans van een G-grade?

Gebruik de formule: U_per (g-mm) = (9549 x G x M) / n, waarbij G het sorteergetal in mm/s is, M de rotormassa in kg en n de maximale bedrijfssnelheid in RPM. Bijvoorbeeld, een rotor van 50 kg bij 3000 tpm met G 6,3: U_per = (9549 x 6,3 x 50) / 3000 = 1003 g-mm.

Welke G-kwaliteit moet ik gebruiken voor een pomp, ventilator of motor?

G 6.3 voor de meeste industriële ventilatoren, pompen en algemene elektromotoren. G 2.5 voor hogesnelheidspompen of pompen met kritische services (API 610), gasturbines en turbocompressoren. G 1.0 voor precisieslijpspindels. G 16 voor niet-kritieke landbouw- of breekapparatuur.

Hoe wijs je tolerantie toe tussen twee correctievlakken?

Voor symmetrische rotors: 50/50 delen. Voor asymmetrische rotoren tussen de lagers: U_left = U_per x (b/L), U_right = U_per x (a/L), waarbij a en b afstanden zijn van het massamiddelpunt tot de linker en rechter lagers, L = a + b. Voor overhangende rotoren is een op het moment gebaseerde herberekening met nauwere toleranties nodig.

Welke soorten onbalans definieert ISO 1940-1?

Drie types: Statische onbalans (massa-as parallel maar verplaatst, gecorrigeerd in één vlak), Koppelonbalans (massa-as door massamiddelpunt maar gekanteld, gecorrigeerd in twee vlakken) en Dynamische onbalans (algemeen geval waarin beide gecombineerd worden, gecorrigeerd in twee vlakken).

Kan ik de naleving van ISO 1940-1 controleren met een draagbare balancer?

Ja. De Balanset-1A heeft een ingebouwde ISO 1940 tolerantiecalculator. Het berekent U_per, verdeelt tussen vlakken, vergelijkt de gemeten rest met de limiet en genereert een formeel balansrapport dat de naleving van de gespecificeerde G-kwaliteit documenteert.

ISO 1940-1 - Balanskwaliteitseisen voor harde rotoren - Vibromera

ISO 1940-1 - Kwaliteitseisen in evenwicht brengen voor stijve rotoren

Q: Wat is het verschil tussen ISO 1940-1 en ISO 21940-11?

ISO 21940-11:2016 vervangt ISO 1940-1:2003 als onderdeel van de uitgebreide ISO 21940-serie. Het G-kwaliteitssysteem, de tolerantiewaarden en de toepassingsaanbevelingen zijn identiek. ISO 21940-11 bevat kleine redactionele verbeteringen maar geen technische wijzigingen.

Q: Wat is een starre rotor?

Een starre rotor is een rotor waarvan de elastische vervormingen onder centrifugale krachten verwaarloosbaar klein zijn in vergelijking met de gespecificeerde onbalanstoleranties over het hele bedrijfstoerentalbereik. Een rotor die bij lage snelheid gebalanceerd is, blijft bij bedrijfssnelheid gebalanceerd. Rotoren boven hun eerste buigkritische toerental zijn flexibel.

Apparaten

Draagbare balancer & Trillingsanalyzer Balanset-1A

Onderdelen

Trillingssensor

Onderdelen

Optische sensor (Lasertachometer)

Vibromera rotorbalanceerset: draagtas, meerkanaals signaalconditioner, handanalysator, magnetische voet, trillingssensoren en oprolbare kabels.

Apparaten

Balanset-4

Onderdelen

Magnetische standaard afmeting-60-kgf

Onderdelen

Reflecterende tape

Balanset-1A. Draagbare balancer, trillingsanalysator

Apparaten

Dynamische balancer "Balanset-1A" OEM

📌 Canoniek referentieartikel - vibromera.eu

De fundamentele internationale norm die het kwaliteitssysteem voor balansen van G-kwaliteit definieert - van G 0,4 (gyroscopen) tot G 4000 (scheepsdiesels). Nu opgenomen in ISO 21940-11, met identieke G-waarden en methodologie.

Toelaatbare resterende onbalans

ISO 1940-1 / ISO 21940-11 - rotorgegevens invoeren, U verkrijgen_per

G-klasse (balanskwaliteit)

Rotormassa (kg)

Maximale snelheid (TOERENTAL)

Correctievlakken

Correctiestraal (mm, optioneel)

Resultaten - ISO 1940-1

Toelaatbare resterende onbalans

⚖️Voer rotorparameters in
om tolerantie te berekenen

G-Grade Balance Kwaliteitsrangen

Logaritmische schaal met factor 2,5 tussen aangrenzende gradaties - van ultraprecisie G 0,4 tot marine G 4000

G 1.0

e-ω = 1,0 mm/s

Precisieslijpspindels, bandrecorders, kleine armaturen met hoge snelheid

G 2.5

e-ω = 2,5 mm/s

Gas-/stoomturbines, turbogeneratoren, turbocompressoren, hogesnelheidsmotoren

G 6.3

e-ω = 6,3 mm/s

Standaard - ventilatoren, pompen, vliegwielen, motoren, aandrijvingen voor gereedschapsmachines

G 16

e-ω = 16 mm/s

Landbouwmachines, brekers, cardanassen, aandrijfcomponenten

Volledige G-graden tabel - ISO 1940-1 / ISO 21940-11

G-Klasse	e-ω (mm/s)	Typische rotortypen	Opmerkingen
G 0.4	0.4	Gyroscopen, precisiespindels, optische schijven	Dichtbij de limiet van conventioneel balanceren
G 1.0	1.0	Slijpen van spindelaandrijvingen, bandrecorders, kleine precisie-armaturen	Vereist ultra-schone omstandigheden
G 2.5	2.5	Gas- en stoomturbines, turbogeneratoren, turbocompressoren, hogesnelheidsmotoren	Voorkomt voortijdige lagerschade
G 6.3	6.3	Ventilatoren, pompen, vliegwielen, elektromotoren, gereedschapsmachines, papierrollen	Meest voorkomend - standaard rang
G 16	16	Cardanassen (speciaal), landbouwmachines, brekers, mijnventilatoren	Zwaar gebruik, zware omstandigheden
G 40	40	Autowielen en -velgen, cardanassen (standaard), langzame ventilatoren	Variatie in banden domineert
G 100	100	Complete motoren van auto's, vrachtwagens, locomotieven	IC-motoren als samenstellingen
G 250	250	Krukassen van dieselmotoren met hoge snelheid	Componentniveau
G 630	630	Krukassen van grote 4-taktmotoren, scheepsdiesels op elastische steunen	Grote heen-en-weerbewegingen met lage snelheid
G 1600	1600	Krukassen van grote 2-taktmotoren	Zeer traag, massieve funderingen
G 4000	4000	Krukassen van laagtoerige scheepsdiesels op stijve fundaties	Lichtste vereisten

Vooraf berekende toleranties voor gangbare industriële rotoren

Rotortype	Massa (kg)	toerental	G	U_per (g-mm)	Per vliegtuig	e_per (µm)
Kleine motor	8	2 900	G 6.3	166	83	20.7
HVAC-ventilator	45	1 480	G 6.3	1 835	918	40.8
Pompwaaier	25	2 950	G 6.3	510	255	20.4
Turbocompressor	120	8 000	G 2.5	358	179	3.0
Papierrol	2 000	300	G 6.3	401 000	200 500	200.5
Ventilator van energiecentrale	350	990	G 2.5	8 468	4 234	24.2
Slijpspindel	2	24 000	G 1.0	0.80	0.40	0.40
Autowiel	12	800	G 40	5 729	2 865	477

Tolerantietoewijzingsmethoden - ISO 1940-1, hoofdstuk 7

Rotortype	Toewijzing	Formule	Opmerkingen
Symmetrisch	Gelijke verdeling	U_L=U_R=U_per/2	Eenvoudigste geval. Motoren, enkele ventilatoren.
Asymmetrisch tussenlager	Evenredig	U_L=U_per-(b/L)	Meest gebruikte methode.
Overhangend (cantilever)	Op moment	Statica-eqns	Strengere toleranties op overhangend vlak.
Smal (vlakken sluiten)	Gescheiden statisch+koppel	Per ISO 21940-12	Verschillende trillingseffecten.

Wat is ISO 1940-1?

Snel antwoord

ISO 1940-1 (Mechanische trillingen - Balanskwaliteitseisen van rotoren in een constante (stijve) toestand) definieert de G-kwaliteitssysteem voor balans voor starre rotoren. De formule U_per = (9 549 × G × M) / n berekent toelaatbaar residu onevenwicht. Vervangen door ISO 21940-11:2016 met identieke waarden. Standaardklasse voor industriële machines: G 6.3.

ISO 1940-1 is wereldwijd het basisdocument voor het balanceren van rotoren. Het G-kwaliteitssysteem is de facto de taal van het balanceren: "balanceren naar G 6.3" wordt wereldwijd door elke specialist begrepen. De standaard omvat starre rotoren van kleine precisiespindels tot massieve krukassen en biedt een universeel kader voor het specificeren, berekenen en verifiëren van de balanceerkwaliteit.

De standaard is alleen van toepassing op onbuigzaam rotoren - rotoren waarvan de elastische vervormingen onder centrifugale krachten verwaarloosbaar zijn over het hele bedrijfssnelheidsbereik. Flexibele rotors (die werken boven de eerste buigkritische snelheid) vallen onder ISO 21940-12.

Het concept van de starre rotor

Een rotor wordt als stijf geclassificeerd als de massaverdeling niet significant verandert als de snelheid varieert van nul tot de maximale werksnelheid. Het belangrijkste gevolg: een rotor die op lage snelheid gebalanceerd is op een balanceermachine blijft gebalanceerd op zijn werksnelheid. Dit maakt balanceren bij 300-600 tpm op een werkplaatsmachine mogelijk, terwijl de toleranties bij 3 000+ tpm in bedrijf worden gehaald.

Als een rotor in het superkritische gebied werkt (boven de eerste buiging kritische snelheid) of in de buurt van resonantie, Doorbuigingen veranderen de effectieve massaverdeling en balanceren bij lage snelheid kan ineffectief zijn bij hoge snelheid. Dergelijke rotoren worden geclassificeerd als flexibel.

Wat ISO 1940-1 NIET dekt

Rotoren met veranderende geometrie (gelede assen, helikopterbladen). Resonantie in rotor-steun-fundatiesystemen. Aerodynamische en hydrodynamische krachten die niet gerelateerd zijn aan de massaverdeling. Specifiek voor ventilatoren, zie ISO 14694 (BV/FV-categorieën).

Soorten onbalans

Onbalans = traagheidsas van de rotor ≠ rotatieas. In vectorvorm: U = m × r (g-mm). ISO 1940-1 deelt drie types in:

Statische onbalans: Traagheidsas parallel aan rotatieas maar verplaatst. Equivalent van enkele ongebalanceerde massa. Corrigeerbaar in een vliegtuig. Typisch: riemschijven, smalle tandwielen, ventilatorwaaiers (L/D < 0,5).
Stellen uit balans: Traagheidsas door massamiddelpunt maar gekanteld. Nettokracht nul, maar een paar schommelt de rotor. Vereist twee vlakken.
Dynamische onbalans: Algemeen geval - statisch + koppel gecombineerd. Traagheidsas noch parallel noch snijdend met rotatieas. Vereist twee vlakken. De meeste echte rotoren hebben dynamische onbalans.

Specifieke onbalans (excentriciteit)

Specifieke onbalans

e = U / M

e in µm (g-mm/kg) | U = onbalans (g-mm) | M = rotormassa (kg) - verplaatsing van het massamiddelpunt vanaf de rotatieas

De G-klasse wordt gedefinieerd als het product e × ω (mm/s) - de lineaire snelheid van het massamiddelpunt van de rotor rond de rotatieas. Dit enkele getal karakteriseert de balanskwaliteit onafhankelijk van de rotorgrootte en -snelheid.

Het G-Graadssysteem - Fysieke basis

Gelijkenis in massa

Voor geometrisch vergelijkbare rotoren: U_per ∝ M → specifieke onbalans e_per moet constant zijn. Er geldt één standaard voor alle maten.

Snelheid Gelijkenis

Centrifugaalkracht F = M-e-ω². Om aanvaardbare lagerbelastingen te handhaven bij verschillende snelheden, moet e_per moet afnemen als ω toeneemt:

G-Grade Definitie

G = e_per × ω = constante (mm/s)

G 6,3 = massamiddelpunt draait met ≤ 6,3 mm/s | Aangrenzende klassen verschillen met factor 2,5

Berekening van de toegestane resterende onbalans

ISO 1940-1 / ISO 21940-11 Tolerantieformule

U_per = (9 549 × G × M) / n

U_per in g-mm | G = graad (mm/s) | M = rotormassa (kg) | n = max. bedrijfstoerental | 9 549 = 60 000/(2π)

Voorbeeld: Ventilatorrotor, G 6.3

Gegeven: Centrifugaalwaaier, M = 200 kg, n = 1 500 tpm, G 6.3.

Totaal: U_per = 9 549 × 6.3 × 200 / 1 500 = 8 021 g-mm

Excentriciteit: e_per = 8 021 / 200 = 40,1 µm

Per vlak (symmetrisch, 2): 8 021 / 2 = 4 011 g-mm

Bij R = 400 mm: 4 011 / 400 = 10,0 g per vlak

Gebruik altijd de maximale snelheid

Het toerental in de formule moet het hoogste toerental in bedrijf zijn - niet het toerental van de balanceermachine. Veel rotoren worden gebalanceerd op 300-600 tpm, maar de tolerantie moet de werkelijke bedrijfssnelheid zijn (bijv. 1 480 tpm). Het gebruik van het toerental van de balanceermachine levert gevaarlijk losse toleranties op.

Toewijzing aan correctieplannen

U_per geldt voor het massamiddelpunt van de rotor. Balanceer in de praktijk in twee vlakken (in de buurt van lagers). Hoofdstuk 7 regels:

Symmetrische rotoren

CoM op middelpunt → gelijk: U_L = U_R = U_per / 2.

Asymmetrische tussen-lagering

Asymmetrische toewijzing

U_links = U_per × (b / L) | U_rechts = U_per × (a / L)

a = CoM naar linker peiling | b = CoM naar rechter peiling | L = a + b

Overhangende rotors

Overhangende massa creëert buigmoment dat beide lagers belast. Herberekening op basis van moment nodig → meestal veel nauwere tolerantie op overhangend vlak. Vaak voor pompen, eentrapscompressoren, vrijdragende ventilatorwaaiers.

Fouten en verificatie

Foutbronnen

Systematisch: Afwijking van machinekalibratie, excentrische opspandoorns, spiebaaneffecten (ISO 8821), thermische vervorming.
Willekeurig: Sensorgeluid, speling in de steun, variatie in rotorzitting.

De totale fout mag niet groter zijn dan 10-15% van de tolerantie. Als deze groter is, moet de werktolerantie dienovereenkomstig worden aangescherpt.

Montage-effecten

Balanceren van componenten ≠ assemblagebalans. Excentriciteit van de koppeling, radiale uitloop, losse passingen kunnen het werk aan componenten tenietdoen. Trim balanceer de geassembleerde rotor.

Verificatiemethoden

Index test: Rotor 180° draaien op doorn, opnieuw meten. Verandering = opspanfout.
Proefgewichttest: Voeg bekende massa toe, controleer of de gemeten vectorverandering overeenkomt met de verwachting.
Veldcontrole: Meet trillingen op lagers per ISO 10816.

Balanset-1A: Ingebouwde ISO 1940-1-naleving

De Balanset-1A automatiseert ISO 1940-1: voer massa, snelheid, G-waarde → onmiddellijke U_per met automatische vliegtuigtoewijzing. Vergelijkt na het balanceren de restwaarde met de limiet. De F6 rapportagefunctie genereert een formeel protocol dat de behaalde G-klasse documenteert. Nauwkeurigheid ±5% snelheid, ±1° fase - voldoende voor G 16 t/m G 2.5. De Balanset-4 breidt uit tot vier kanalen voor complexe rotoren met meerdere lagers.

Voorbeelden

Geval 1: Elektromotor - G 6.3

Rotor: 15 kW, 1 460 tpm, 35 kg, symmetrisch tussenlager.

Tolerantie: U_per = 9 549 × 6.3 × 35 / 1 460 = 1 442 g-mm → 721/vlak.

Bij R = 80 mm: 721 / 80 = 9,0 g/vlak. Winkel uitgebalanceerd: 180 g-mm resterend. ✅

Geval 2: Pomp - Overhangende waaier, G 6.3

Rotor: As + waaier 18 kg, 2 950 tpm. Waaier 6 kg, overhang 120 mm. Lager spanwijdte 250 mm.

Totaal: U_per = 367 g-mm. Momentverdeling: voor ≈ 202, achter ≈ 165 g-mm.

Gebalanceerd veld met Balanset-1A enkelvoudig: 8,5 g bij 230°. Uiteindelijk: 95 g-mm. ✅

Geval 3: Turbocompressor - G 2,5

Rotor: 3-traps, 65 kg, 12 000 tpm. Licht asymmetrisch.

Tolerantie: U_per = 129 g-mm → 65/vlak → bij R = 95 mm: 0,68 g/vlak.

Subgramprecisie → alleen hogesnelheidsmachine voor winkel. Indextest: doornfout < 5 g-mm. Uiteindelijk: 28 g-mm/vlak. ✅

ISO 1940-1 → ISO 21940-11

G-kwaliteitswaarden, formules, applicatietabellen - G-kwaliteitswaarden, formules, applicatietabellen - G-kwaliteitswaarden. identiek. Geen technische wijzigingen.
ISO 21940-serie: Deel 11 (kwaliteit), Deel 12 (flexibel), Deel 14 (procedures), Deel 21 (beschrijvingen), Deel 31 (gevoeligheid), Deel 32 (sleutels).
Beide benamingen worden in de praktijk door elkaar gebruikt.
ISO 14694 BV-categorieën verwijzen rechtstreeks naar G-klassen.

ISO 21940-11: Deze standaard - G-grade systeem.
ISO 21940-12: Flexibele rotoruitbalancering.
ISO 10816 / ISO 20816: Trillingsevaluatie - operationeel resultaat van balanskwaliteit.
ISO 14694: Waaierspecifieke BV/FV-categorieën → G-klassen.
ISO 8821: Invloed van toetsen (halve toets conventie).
API 610 / API 617: Aardoliepompen/-compressoren met verwijzing naar ISO 1940.

Officiële standaard: ISO 1940-1 op ISO-winkel →

← Terug naar begrippenlijst

Veelgestelde vragen - ISO 1940-1

G-kwaliteit balanssysteem voor stijve rotoren

▸ Wat is het verschil tussen ISO 1940-1 en ISO 21940-11?

ISO 21940-11:2016 vervangt ISO 1940-1:2003. Het G-kwaliteitssysteem, de tolerantiewaarden en de toepassingstabellen zijn identiek. ISO 21940-11 bevat kleine redactionele verbeteringen maar geen technische wijzigingen. Beide benamingen worden door elkaar gebruikt.

▸ Hoe bereken ik de toegestane resterende onbalans?

U_per = (9 549 × G × M) / n - G = snelheid (mm/s), M = massa (kg), n = max. toerental. Voorbeeld: 50 kg bij 3 000 tpm, G 6,3 → 9 549 × 6,3 × 50 / 3 000 = 1 003 g-mm. Deel door vlakken voor de waarde per vlak.

▸ Wat is een starre rotor?

Een rotor waarvan de elastische vervormingen onder centrifugaalkrachten verwaarloosbaar klein zijn over het hele bedrijfssnelheidsbereik. Uitgebalanceerd bij lage snelheid → blijft in balans bij bedrijfssnelheid. Rotoren boven eerste buiging kritische snelheid zijn flexibel en vereisen ISO 21940-12.

▸ Welke G-klasse voor pompen, ventilatoren of motoren?

G 6.3 - de meeste ventilatoren, pompen, algemene motoren. G 2.5 - turbines, turbocompressoren, kritische pompen (API 610). G 1.0 - slijpspindels. G 16 - landbouwmachines. Voor fans: ISO 14694 BV-categorieën komen overeen met G-graden.

▸ Hoe tolerantie toewijzen tussen vlakken?

Symmetrisch: 50/50. Asymmetrisch: evenredig met draagreacties - U_links = U_per×(b/L). Overhangend: momentgebaseerd met strakkere tolerantie voor het overhangende vlak. De Balanset-1A handelt de toewijzing automatisch af.

▸ Wat zijn de drie soorten onbalans?

Statisch - verplaatste maar parallelle, eenzijdige fixatie. Koppel - gekanteld door CoM, tweevlaks fixatie. Dynamisch - algemeen (statisch+koppel), fixatie op twee vlakken. De meeste echte rotors: dynamische onbalans.

▸ Waarom staan G-cijfers op een logaritmische schaal?

Factor 2,5 tussen de klassen dekt het volledige bereik van gyroscopen (G 0,4) tot scheepsdiesels (G 4000). Logaritmische schaling is geschikt omdat de waargenomen trillingsintensiteit en de levensduur van lagers logaritmische relaties volgen. Elke stap ≈ dezelfde relatieve verandering in kwaliteit.

▸ Kan ik de naleving controleren met een draagbare balancer?

Ja. Balanset-1A: ingebouwde ISO 1940 calculator, automatische vlakverdeling, real-time vergelijking van rest vs. limiet, formeel balansrapport. ±5% nauwkeurigheid voldoende voor G 16-G 2.5. Voor G 1.0 is zorgvuldige voorbereiding nodig.

Gerelateerde woordenlijst artikelen

Balans Kwaliteitsklasse

Interactieve G-kwaliteit calculator met volledige tolerantietabellen

ISO 14694

Waaierspecifieke BV/FV-categorieën die overeenkomen met G-klassen

ISO 10816-1

Trillingsevaluatie - balanskwaliteit in bedrijf meten

Onbalans

Soorten, meting en correctie van massabalans

Natuurlijke frequentie

Kritische snelheden en de starre/flexibele rotorgrens

Rotorbalancering

Enkelvlaks- en tweevlaksprocedures voor balanceren

Balans met ISO 1940-1 - In het veld

De draagbare balanceerapparaten van Vibromera hebben ingebouwde ISO 1940 tolerantieberekeningen, automatische vlakverdeling en formele balanceerrapporten die de behaalde G-kwaliteit documenteren.

Uitbalanceerapparatuur doorbladeren →