Zrozumienie ocen jakości równowagi (stopnie G)

Definicja: Czym jest ocena jakości równowagi?

A Jakość równowagi, powszechnie nazywany „klasą G”, to znormalizowana klasyfikacja zdefiniowana w normach ISO 1940-1 i ISO 21940-11, która określa maksymalne dopuszczalne niewyważenie resztkowe wirnika. Nie jest to miara samych drgań, lecz raczej tolerancja niewyważenia oparta na masie wirnika i maksymalnej prędkości roboczej. Klasa G reprezentuje stałą prędkość obwodową środka masy wirnika, wyrażoną w milimetrach na sekundę (mm/s). Niższa wartość G oznacza bardziej rygorystyczną tolerancję i wymaganie większej precyzji wyważenia.

Cel systemu G-Grade

System G-grade został opracowany w celu stworzenia uniwersalnej, znormalizowanej metody określania, jak dobrze wirnik powinien być wyważony. Zamiast ogólnikowo stwierdzać, że „wirnik musi być dobrze wyważony”, inżynierowie mogą określić precyzyjny, weryfikowalny cel, taki jak „Wyważenie do G6.3”. System ten zapewnia producentom, zespołom konserwacyjnym i klientom wspólny język, gwarantując, że sprzęt spełnia wymagane standardy operacyjne w zakresie niezawodności i bezpieczeństwa. Główne cele to:

• Ogranicz drgania spowodowane brakiem równowagi do akceptowalnego poziomu.
• Zminimalizuj siły dynamiczne działające na łożyska, wydłużając ich żywotność.
• Upewnij się, że wirnik może bezpiecznie pracować przy maksymalnej prędkości projektowej.
• Zapewnij jasne, mierzalne kryteria akceptacji nowego i naprawionego sprzętu.

Jak określa się klasy jakości równowagi?

Normy ISO zawierają obszerną tabelę rekomendującą klasy G dla setek różnych typów elementów obrotowych. Wybór konkretnej klasy zależy od takich czynników, jak:

• Typ maszyny: Turbina szybkoobrotowa wymaga znacznie lepszego wyważenia (niższego stopnia G) niż wolnoobrotowa maszyna rolnicza.
• Masa wirnika: Lżejsze wirniki są często bardziej wrażliwe na niewyważenie.
• Prędkość robocza: Im wyższa prędkość, tym większa siła odśrodkowa wynikająca z danego niewyważenia, co wymaga lepszego wyważenia.
• Konstrukcja nośna: Wirniki na elastycznych podporach mogą wymagać lepszego wyważenia niż te na sztywnych fundamentach.

Przykłady wspólnych klas jakości (z normy ISO 1940-1)

Poniższa lista ilustruje szeroki zakres zastosowań i odpowiadające im klasy G, od najniższej do najwyższej precyzji:

• G 40: Koła samochodowe, napędy wałów korbowych silników wolnoobrotowych.
• G16: Części maszyn rolniczych, wały napędowe.
• 6.3: Gatunek standardowy dla wielu komponentów przemysłowych, takich jak wirniki silników elektrycznych, wirniki pomp, wentylatory i maszyny w zakładach przetwórczych. Jest to jeden z najczęściej specyfikowanych gatunków.
• G2.5: Komponenty o dużej prędkości i wysokiej precyzji, takie jak turbiny gazowe i parowe, turbosprężarki, napędy obrabiarek i wirniki turbogeneratorów.
• Wersja G 1.0: Napędy szlifierek, bardzo małe i szybkie wirniki.
• 0,4: Najwyższy poziom precyzji w przypadku komponentów takich jak żyroskopy, precyzyjne wrzeciona szlifierskie i urządzenia dla przemysłu półprzewodnikowego.

Obliczanie dopuszczalnego niewyważenia resztkowego

Klasa G jest używana we wzorze do obliczania maksymalnego dopuszczalnego niewyważenia resztkowego (U_za) które mogą pozostać w wirniku po wyważeniu.

U_za (w g·mm) = (9550 × masa wirnika [kg] × klasa G [mm/s]) / maks. prędkość robocza [obr./min]

Ten wzór wskazuje technikowi wyważania konkretny cel, który musi osiągnąć. Na przykład, wirnik o masie 100 kg i maksymalnej prędkości 3000 obr./min, wyważony do G6.3, miałby dopuszczalne niewyważenie resztkowe wynoszące (9550 * 100 * 6,3) / 3000 ≈ 2005,5 g·mm. To całkowite niewyważenie jest następnie zazwyczaj rozkładane na dwie płaszczyzny korekcji.

← Powrót do indeksu głównego