Darmowe narzędzie inżynieryjne
Kalkulator dopuszczalnego niewyważenia resztkowego
Oblicz dopuszczalne resztkowe niewyważenie sztywnego wirnika zgodnie z normą ISO 21940-11. Wprowadź masę wirnika, maksymalną prędkość roboczą oraz zadaną klasę jakości wyważenia.
Wyniki
Dopuszczalne niewyważenie właściwe
Zgodnie z normą ISO 21940-11 dopuszczalne niewyważenie właściwe (mimośrodowość) wynosi:
- G — klasa jakości wyważenia (mm/s)
- n — maksymalna prędkość robocza (RPM)
- ω — prędkość kątowa (rad/s)
Całkowite dopuszczalne niewyważenie resztkowe
Gdzie m to masa wirnika w kg. Wynik Uper jest w g·mm, gdy eper jest w μm, a m w kg.
Klasy jakości wyważania
| Klasa | e·ω (mm/s) |
|---|---|
| G0.4 | 0.4 |
| G1.0 | 1.0 |
| G2.5 | 2.5 |
| G6.3 | 6.3 |
| G16 | 16 |
| G40 | 40 |
| G100 | 100 |
| G250 | 250 |
| G630 | 630 |
| G1600 | 1600 |
| G4000 | 4000 |
Przykład praktyczny
Biorąc pod uwagę: Masa wirnika = 120 kg, Prędkość = 1500 obr./min, Klasa = G6.3
ω = 2π × 1500 / 60 = 157,08 rad/s
eper = 6,3 × 1000 / 157,08 = 40,11 μm
Uper = 40,11 × 120 = 4813 g·mm
Na każdą płaszczyznę (2 płaszczyzny, 50/50): 4813 / 2 = 2407 g·mm
⚠️ Uwaga: W przypadku wirników o kształcie dysku, podział 50/50 między płaszczyznami jest dopuszczalny, gdy CG jest wyśrodkowany. W przypadku długich wirników należy zastosować regułę dźwigni opartą na rzeczywistym położeniu CG względem płaszczyzn korekcyjnych.
Dopuszczalne niewyważenie resztkowe to maksymalna wartość niewyważenia, jaka może pozostać w wirniku po procesie wyważania, zdefiniowana w normie ISO 21940-11 (dawniej ISO 1940). Zależy ono od masy wirnika, prędkości obrotowej podczas pracy oraz wymaganej klasy dokładności wyważenia (G).
Przekroczenie tej wartości granicznej prowadzi do wzrostu drgań, przyspieszonego zużycia łożysk oraz skrócenia trwałości eksploatacyjnej urządzenia.
Klasę dokładności wyważenia należy przyjmować z rysunku konstrukcyjnego wirnika, specyfikacji producenta, normy przedmiotowej lub uzgodnień technicznych.
Klasa G6.3 jest często spotykana dla niektórych wentylatorów, pomp i silników elektrycznych, lecz nie stanowi uniwersalnej wartości domyślnej. Nie należy dobierać klasy wyważenia wyłącznie na podstawie przykładowych wykazów, gdy wymagana klasa dla danej maszyny nie jest znana.
Norma ISO 21940-11 zastąpiła starszą normę ISO 1940-1. Treść merytoryczna pozostała zasadniczo bez zmian — wzór na dopuszczalne niewyważenie właściwe oraz szereg klas dokładności wyważenia G pozostały identyczne.
Nowa numeracja wynika z reorganizacji serii norm ISO 21940 obejmującej wszystkie zagadnienia związane z wyważaniem wirników.
Dla wirników tarczowych o środku ciężkości (CG) położonym w przybliżeniu symetrycznie pomiędzy płaszczyznami: przypisz po 50% dopuszczalnego niewyważenia do każdej płaszczyzny.
Dla wirników długich (bębnowych): zastosuj regułę dźwigni — U₁ = U_total × L₂/(L₁+L₂) oraz U₂ = U_total × L₁/(L₁+L₂), gdzie L₁ i L₂ to odległości od środka masy wirnika (CG) do poszczególnych płaszczyzn korekcji.
Typowe jednostki:
- g·mm (gramomilimetry) — najczęściej stosowane dla wirników przemysłowych
- oz·in (uncjocale) — stosowane w Ameryce Północnej
- kg·m — jednostka SI (rzadko stosowana w praktyce)
Przelicznik: 1 oz·in ≈ 720 g·mm
Procedury opisane na tej stronie zostały opracowane i przetestowane w warunkach terenowych przez zespół Vibromera przy użyciu urządzenia Balanset-1A, przenośnego dwukanałowego balansera i analizatora drgań do wyważania wirników na miejscu.
Profesjonalne przyrządy do wyważania w miejscu pracy oraz oprogramowanie do pomiarów in situ i kontroli tolerancji wg ISO 21940-11. Stosowane w ponad 50 krajach.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko jest inżynierem analizy wibracji oraz założycielem i prezesem firmy Vibromera. Od ponad 15 lat wyważa maszyny wirujące w terenie, a nie na stanowisku badawczym: mulczery, wentylatory przemysłowe, kruszarki, wirówki, wały i wrzeciona. To właśnie z tej pracy wyrosły przyrządy Balanset — zaprojektowano je jako narzędzie, które specjalista może zabrać do maszyny i obsłużyć samodzielnie, na miejscu, a nie jako sprzęt laboratoryjny. Vibromera powstała w 2017 roku, a od 2023 roku ma siedzibę w Porto w Portugalii. Tutaj odbywają się prace rozwojowe, montaż i wsparcie linii Balanset. Flagowym przyrządem jest Balanset-1A, przenośny analizator do wyważania w jednej i w dwóch płaszczyznach oraz do diagnostyki wibracji. Nikolai osobiście uczestniczy we wsparciu klientów, w rozwiązywaniu trudnych przypadków wyważania i w rozwoju oprogramowania. Pracuje z klientami na całym świecie, w każdym języku.
