Acasă → Teoria echilibrării și standarde
Teoria echilibrării rotoarelor: norme ISO, clase G, formule și calcule
Tot ce spun de fapt standardele, cu matematica arătată explicit: ce este dezechilibrul în cuvinte simple, formula forței centrifuge, dezechilibru static vs dinamic, viteza vibrațiilor RMS, zonele de vibrație ISO 10816 (inclusiv pompe), clasele de calitate a echilibrării ISO 1940 / ISO 21940-11 cu calculul dezechilibrului rezidual admisibil, conversia mm/s ↔ dB, frecvențe proprii și rezonanță — și cum arată fiecare dintre acestea pe ecranul unui instrument de echilibrare pe teren.
- Dezechilibrul rotorului în cuvinte simple
- Forța centrifugă din cauza dezechilibrului
- Dezechilibru static vs dinamic
- Cum scurtează dezechilibrul durata de viață a rulmenților
- Viteza vibrațiilor RMS — ce este
- Norme de vibrație ISO 10816 (inclusiv pompe)
- Tabel de clase G (ISO 1940 / 21940-11)
- Dezechilibrul rezidual admisibil: calculul
- Frecvență proprie și rezonanță
- Conversia mm/s în dB
- ÎNTREBĂRI FRECVENTE
1. Ce este dezechilibrul rotorului, în cuvinte simple
În mod ideal, masa unui rotor este distribuită astfel încât centrul său de masă să se afle exact pe axa de rotație. În realitate, aproape niciodată nu este exact așa: porozitatea turnării, toleranțele de prelucrare, reparațiile sudate, paletele uzate sau înlocuite, murdăria depusă, o pană așezată în canalul ei — toate deplasează câteva grame pe o parte. Acea deplasare de masă este dezechilibru.
Cât timp rotorul stă nemișcat, dezechilibrul este invizibil. De îndată ce se rotește, masa deplasată este forțată să se deplaseze pe un cerc, iar conform legilor lui Newton, trage axul spre exterior — o dată pe rotație, mereu spre „punctul greu”. Rulmenții primesc o forță rotativă; carcasa primește vibrație exact la frecvența de rotație (componenta componenta 1×). Această singură frază explică majoritatea a ceea ce face un instrument de echilibrare: măsoară cât de mare este tracțiunea o dată pe rotație (amplitudinea) și încotro arată punctul greu (fază).
Dezechilibrul este cuantificat ca masă înmulțită cu raza sa:
U — dezechilibru [g·mm]; m — masa deplasată [g]; r — raza la care se află [mm]. 10 g la 100 mm = 1.000 g·mm — exact la fel de dăunător ca 20 g la 50 mm.
Împărțind U la masa rotorului obținem dezechilibrul specific e = U/M [g·mm/kg = µm] — care nu este altceva decât distanța dintre centrul de masă și axa de rotație. Această mărime mică este puntea către clasele ISO din secțiunea 7: un rotor industrial „bine echilibrat” are de obicei centrul de masă în limita a câteva zeci de microni a axei.
2. Forța centrifugă din dezechilibru — formulă și exemple numerice rezolvate
Tracțiunea rotativă pe care o creează dezechilibrul este forța centrifugă obișnuită:
F — forța [N]; m — masa de dezechilibru [kg]; r — raza [m]; U — dezechilibrul [kg·m]; ω — viteza unghiulară [rad/s]; n — turația rotorului [rpm].
Partea pe care oamenii o subestimează este pătrat de ω. Luați un dezechilibru modest de 100 g·mm (10 g așezate la 10 mm, sau 1 g la 100 mm) și urmăriți ce face turația cu el:
| Viteza rotorului | ω | Forța centrifugă din 100 g·mm | Greutate statică echivalentă |
|---|---|---|---|
| 500 rpm | 52,4 rad/s | 0,27 N | ~28 g |
| 1.500 rpm | 157 rad/s | 2,5 N | ~0,25 kg |
| 3.000 rpm | 314 rad/s | 9,9 N | ~1 kg |
| 6.000 rpm | 628 rad/s | 39,4 N | ~4 kg |
| 12.000 rpm | 1.257 rad/s | 158 N | ~16 kg |
Un exemplu mai industrial: un atelier de reparații sudează un suport nou de ciocan pe un tambur de tocător și îl lasă cu 50 g în plus la o rază de 200 mm — asta înseamnă U = 10.000 g·mm. La turația de lucru de 1.500 rpm, rulmenții tamburului suportă acum o forță rotativă suplimentară de F = 0,01 kg·m × 157² ≈ 246 N ≈ 25 kg — un sac de ciment care se învârte în jurul arborelui de 25 de ori pe secundă. La 2.000 rpm, aceeași greșeală trage cu ~44 kg.
Două consecințe practice decurg direct din legea ω²:
- Toleranțele se strâng odată cu turația. Același dezechilibru rezidual care este inofensiv într-un concasor la 500 rpm este distructiv într-un ax la 12.000 rpm — exact așa cum Clase G sunt construite;
- „Vibrează doar la turație maximă” este fizică previzibilă, nu un mister: la jumătate din turație, forța este un sfert. (Dacă vibrația sare disproporționat, într-o bandă îngustă de turații, este un fenomen diferit — rezonanță.)
3. Dezechilibru static vs dinamic — diferența care decide un plan sau două
Dezechilibrul apare sub două forme elementare, iar diferența nu este academică: ea decide dacă o singură greutate de corecție este suficientă, sau dacă sunt necesare două planuri.
- Dezechilibru static — punctul greu se află practic într-o singură locație axială; centrul de masă este deplasat lateral. Pe suporturi libere, rotorul oprit se rostogolește singur cu partea grea în jos (de aici „static” — poate fi găsit fără rotire). O singură greutate într-un singur plan îl corectează (Statică / echilibrare pe un singur plan).
- Dezechilibru de cuplu / dinamic — două puncte grele egale la capetele opuse ale rotorului, decalate la 180°. În repaus se anulează reciproc: rotorul este echilibrat static și nu se rostogolește. În rotație, fiecare capăt trage în felul lui, decalat cu o jumătate de tură — rotorul oscilează, suporturile vibrează în fază opusă. Aceasta dezechilibrul cuplului este detectabil doar în rotație și corectabil doar cu greutăți în două planuri. Rotoarele reale poartă un amestec al ambelor forme, motiv pentru care rotoarele lungi sunt echilibrate pe două planuri, printr-un calcul combinat unic — metoda completă este acoperită în Echilibrarea dinamică explicată.
| Dezechilibru static | Dezechilibru dinamic (de cuplu) | |
|---|---|---|
| Detectabil în repaus? | Da — rotorul se rostogolește cu partea grea în jos | Nu — apare doar în rotație |
| Vibrația suportului | Ambele suporturi în fază | Suporturi defazate (rotorul „oscilează”) |
| Corecţie | 1 greutate, 1 plan | 2 greutăți, 2 planuri, rezolvate împreună |
| Regula generală | Rotor width < ~1/2 of diameter (in practice 1/3) → one plane usually suffices; longer → two planes (ISO 21940-11) | |
4. Ce face dezechilibrul rulmenților: legea cubică a duratei de viață
Forța centrifugă din secțiunea 2 nu dispare — ajunge în rulmenți sub forma unei sarcini rotative suplimentare, adăugată peste greutatea și sarcinile de proces pentru care a fost dimensionat rulmentul. Durata de viață la oboseală a rulmenților cu rulare urmează ecuația clasică:
C — capacitatea dinamică nominală a rulmentului; P — sarcina dinamică echivalentă efectiv aplicată.
Pentru că sarcina intră la cub (sau mai rău), forțele de dezechilibru care par moderate se traduc în pierderi dramatice de durată de viață:
| Sarcină dinamică suplimentară din dezechilibru | Durata de viață rămasă a rulmentului (bile, p = 3) |
|---|---|
| +10 % | ≈ 75 % |
| +26 % | ≈ 50 % |
| +50 % | ≈ 30 % |
| +100% (sarcină dublată) | ≈ 12 % |
În exemplul de mai sus cu tocătorul, cei 50 g uitați la 200 mm au adăugat ~250 N de sarcină rotativă. Pentru un rulment de tambur încărcat, să spunem, la 1 kN, asta înseamnă +25% — durata de viață aproape înjumătățită printr-o singură reparație neglijentă. Iar rulmenții sunt doar prima victimă; aceeași vibrație slăbește șuruburile, deschide fisuri în suduri și carcase, uzează cuplajele și curelele și afectează precizia de prelucrare a mașinilor-unelte. Acel lanț — dezechilibru → forță → oboseală — este motivul pentru care echilibrarea este întreținere, nu cosmetică.
5. Viteza vibrațiilor RMS: ce se măsoară de fapt
Vibrația poate fi descrisă prin deplasare (µm), viteză (mm/s) sau accelerație (m/s²). Standardele privind starea mașinilor au optat pentru viteza de vibrație, pentru că ponderează cel mai uniform intervalul de frecvențe medii, cel distructiv — și în mod specific pe valoare RMS (medie pătratică):
RMS este „media energetică” a semnalului pe fereastra de măsurare — mărimea la care se referă limitele ISO 10816/20816.
De ce RMS și nu vârful? Un semnal real de vibrație este un cocktail: sinusoida 1× a dezechilibrului, plus armonici, zgomot de rulmenți și vârfuri aleatorii. Valorile de vârf sar în toate direcțiile; RMS integrează conținutul energetic real al semnalului și se repetă fiabil de la o măsurare la alta — exact ceea ce aveți nevoie pentru a compara cu o normă sau cu o valoare „înainte”. (Valorile de vârf contează totuși în analiza șocurilor; pentru echilibrare și evaluarea stării, RMS este regula.)
Cum se măsoară în practică: un accelerometru pe carcasa rulmentului (direcție radială, montat magnetic pe o suprafață plană curată), semnal integrat la viteză, limitat la banda standard 10–1.000 Hz, RMS calculat pe câteva zeci de rotații mediate. Pe ecranul vibrometrului Balanset-1A vedeți cele trei cifre importante, alăturate: RMS total (toate cauzele împreună), componenta 1× (partea pe care echilibrarea o poate elimina — cu faza ei), și RPM. Dacă valoarea totală este 6 mm/s, dar partea 1× este doar 1 mm/s, echilibrarea nu va repara acea mașină — altceva decât dezechilibrul o scutură.
6. Norme de vibrație conform ISO 10816 / 20816 — inclusiv pompe
ISO 10816 (acum fiind consolidat în ISO 20816) răspunde la întrebarea operatorului: „este acceptabilă atâta vibrație?” Evaluează mașina asamblată prin viteza RMS a vibrațiilor măsurată pe piesele nerotative (carcasele rulmenților) și clasifică rezultatul în patru zone:
| Zonă | Sens | Ghid tipic (mașini medii) |
|---|---|---|
| A | Stare de mașină nouă | până la ~1,4 mm/s |
| B | Acceptabil pentru funcționare pe termen lung fără restricții | 1,4 – 2,8 mm/s |
| C | Nesatisfăcător pentru funcționare pe termen lung — planificați corecția | 2,8 – 4,5 mm/s |
| D | Vibrație care produce daune — acționați acum | peste 4,5 mm/s |
Specific pentru pompe (ISO 10816-3 Grupa 2: mașini de 15–300 kW, și ISO 10816-7 pentru pompe rotodinamice), limitele zonelor depind de tipul fundației — rigidă sau elastică:
| Pompă la… | Limita zonei A/B | Limita zonei B/C | Limita zonei C/D |
|---|---|---|---|
| Suporturi rigide (placă de bază turnată) | 1,4 mm/s | 2,8 mm/s | 4,5 mm/s |
| Suporturi elastice (cadru, montaje pe arcuri) | 2,3 mm/s | 4,5 mm/s | 7,1 mm/s |
Mașinile mai mari (>300 kW, ISO 10816-3 Grupa 1) primesc limite proporțional mai permisive (2,3 / 4,5 / 7,1 mm/s pe suporturi rigide, 3,5 / 7,1 / 11 mm/s pe suporturi elastice). Verificați întotdeauna limita proprie declarată de producătorul mașinii, dacă există una — ea prevalează asupra tabelului generic.
Trei reguli de teren care fac tabelele utile, nu doar academice:
- Măsurați la rulmenți, pe trei direcții acolo unde este posibil (orizontal, vertical, axial) — norma se aplică celei mai mari citiri;
- Judecați tendința, nu doar valoarea absolută. O pompă care a stat ani de zile la 1,8 mm/s și acum arată 3,4 mm/s merită atenție, chiar dacă este încă „acceptabilă”;
- Utilajele agricole și mobile sunt evaluate mai permisiv — tocătoarele și mașinile de tuns pe cadrele lor inerent flexibile sunt considerate în regulă până la ~7 mm/s; urmărirea unor cifre de nivel-pompă acolo este efort irosit (detalii în capitolul despre toleranțe).
7. Clase de calitate a echilibrării G — tabelul ISO 1940 / ISO 21940-11
În timp ce ISO 10816 evaluează mașina în funcțiune, ISO 1940-1 (înlocuit de ISO 21940-11, cu conținut practic neschimbat) evaluează rotorul în sine: cât dezechilibru rezidual poate rămâne după echilibrare. Toleranța este exprimată ca o gradul de calitate al echilibrului G, definită ca produsul dintre dezechilibrul specific și viteza unghiulară:
e_per — dezechilibrul specific admisibil (deplasarea centrului de masă) [mm]; ω — viteza unghiulară [rad/s]. Produsul este o viteză — de aceea clasele au unitatea mm/s.
Eleganța acestei definiții: un singur număr G acoperă toate turațiile. Un rotor echilibrat la G 6,3 are centrul de masă suficient de aproape de axă, astfel încât viteza determinată de dezechilibru este 6,3 mm/s — indiferent de turația sa. Rotor mai rapid → ω mai mare → deplasarea admisă e_per proporțional mai mică. Clasele standard și aplicațiile lor convenționale:
| Grad | Tipuri tipice de rotoare (conform ISO 21940-11) |
|---|---|
| G 40 | Roți auto, jante, arbori de transmisie ai vehiculelor cu turație redusă |
| G 16 | Arbori cardanici/de transmisie, rotoare de utilaje agricole, piese de concasoare, componente individuale de motor |
| G 6.3 | Valoarea implicită industrială: ventilatoare, suflante, pompe, motoare electrice generale, piese de mașini, tamburi, roți de curea, volanți, centrifuge |
| G 2.5 | Turbine cu gaz și abur, rotoare rigide de turbogeneratoare, transmisii ale mașinilor-unelte, motoare electrice medii/mari cu cerințe speciale |
| G 1 | Transmisii ale mașinilor de rectificat, transmisii ale reportofoanelor și picupurilor, armături mici de precizie |
| G 0.4 | Axe de rectificatoare de precizie, giroscoape |
Ce înseamnă clasa din punct de vedere fizic se simte cel mai bine prin e_per. La 3.000 rpm (ω = 314 rad/s), clasa G 6,3 permite e_per = 6,3 / 314 = 0,02 mm = 20 µm: centrul de masă al unui rotor „normal echilibrat” la 3.000 rpm se află la sub două sutimi de milimetru de axa sa. G 1 la aceeași turație permite doar 3 µm. De aceea sculele de echilibrare, dornurile și chiar poziția reperului tahometrului sunt tratate cu atâta pedanterie — la aceste deplasări, totul contează.
8. Dezechilibru rezidual admisibil: calculul ISO 1940, pas cu pas
Întrebarea practică cu care se termină fiecare lucrare: „câte gram-milimetri pot rămâne?” Din definiția clasei, o singură formulă răspunde la asta:
G — clasa [mm/s]; M — masa rotorului [kg]; n — turația de serviciu [rpm]. Constanta 9549 = 1000 × 60/2π convertește unitățile. Pentru echilibrarea pe două planuri, rezultatul se împarte între planuri — de obicei 50/50 pentru rotoarele simetrice.
-
Alegeți clasa
Din tabelul de aplicații ISO 21940-11 de mai sus — de ex. un rotor de ventilator industrial → G 6.3.
-
Introduceți masa și turația de serviciu
Rotor de ventilator M = 80 kg, n = 3.000 rpm: U_per = 9549 × 6,3 × 80 / 3000 = ≈ 1.604 g·mm total.
-
Împărțit între planurile de corecție
Rotor simetric, două planuri → ≈ 802 g·mm per plan. (Același rotor echilibrat la clasa agricolă G 16 ar fi permis ≈ 2.037 g·mm per plan — clasele scalează liniar.)
-
Traduceți în grame la raza dvs.
Rază de corecție 250 mm → punctul greu rezidual trebuie să fie sub 802 / 250 ≈ 3,2 g per plan. Aceasta este cifra de comparat cu ceea ce raportează instrumentul după rularea de ajustare finală.
Nu este nevoie să faceți asta manual la mașină: același calculator este integrat în software-ul Balanset — introduceți masa, turația și clasa, iar toleranța apare lângă dezechilibrul rezidual măsurat, în fereastra de rezultate. O versiune gratuită online este aici: Calculator de dezechilibru rezidual ISO 21940-11.
Instrumentul rulează aceste calcule pentru dvs.
Balanset-1A măsoară două canale + fază, calculează masele de corecție prin metoda coeficienților de influență, verifică rezultatul față de toleranțele ISO 21940-11 și tipărește raportul — pentru €1,975, actualizări software gratuite pe viață. Teoria din această pagină este exact ceea ce implementează ecranele sale.
9. Frecvență proprie și rezonanță — capcana pe care o întâlnește orice echilibrator
Fiecare structură — rotor, suporturi, cadru, fundație — are frecvențe naturale: ritmurile la care „vrea” să oscileze după o lovitură, stabilite de rigiditatea și masa sa (pentru cel mai simplu model, f_n = (1/2π)·√(k/m)). Când turația rotorului se apropie de o frecvență proprie, forța de dezechilibru care apare o dată pe rotație ajunge sincron cu oscilația proprie a structurii, fiecare impuls adăugându-se la cel precedent. Acesta este rezonanță: amplitudinea se multiplică (limitată doar de amortizare), faza oscilează violent, iar aritmetica liniară pe care se bazează echilibrarea se prăbușește.
Cum se trădează rezonanța în timpul lucrărilor de echilibrare:
- o mică schimbare de turație (50–100 rpm) modifică vibrația de câteva ori;
- citirea fazei refuză să se stabilizeze, sau sare atunci când turația deviază câteva rpm;
- după instalarea greutății calculate, vibrația crește — iar rularea următoare cere tot mai multă masă;
- vibrația este mai mare departe de la rotor (o scară, o apărătoare, o cabină) decât la rulmenți — un element structural rezonează, nu rotorul.
Cum găsești frecvența proprie cu instrumentul: diagrama RunDown
Cea mai rapidă metodă de teren nu necesită echipament suplimentar: aduceți mașina la turația de lucru, întrerupeți transmisia și lăsați instrumentul să înregistreze continuu amplitudinea și faza în timp ce rotorul se oprește liber pe întregul interval de turații. Software-ul Balanset trasează ambele în funcție de turație (diagrama RunDown). Citirea ei durează doar o privire:
- fiecare vârf de amplitudine pe drumul în jos marchează o frecvență proprie prin care a trecut rotorul;
- la aceeași turație, traseul de fază face o schimbare bruscă (o oscilație de ~180° de-a lungul rezonanței) — confirmarea clasică că este o rezonanță reală, nu un efect de sarcină;
- a văile liniștite dintre vârfuri sunt turațiile dvs. sigure de echilibrare.
Ce faceți cu aceste cunoștințe:
- Echilibrați în afara zonelor de rezonanță — de obicei clar sub primul vârf, sau într-o vale între vârfuri. Practică pentru tocătoare: echilibrare aproximativă la 600–900 rpm, apoi verificare la turația de lucru;
- Păstrați fiecare rulare a unei serii la aceeași turație (±100 rpm) — lângă o rezonanță, chiar și o derivă de 2–3 rpm deplasează vizibil amplitudinea și faza;
- Pentru standuri de test și standuri DIY, proiectați geometria deliberat: un stand elastic (sub rezonanță) dorește ca frecvența sa proprie să fie de 2–3× mai jos turația de echilibrare — suporturile pe arcuri care se balansează vizibil cu mâna obțin exact acest lucru;
- Dacă turația de lucru se află chiar pe o rezonanță, echilibrarea este un paliativ — soluția reală este modificarea rigidității sau a masei (contravântuirea cadrului, alte suporturi) pentru a deplasa frecvența proprie.
10. Conversia mm/s în dB (nivelul vitezei de vibrație)
Datele de vibrație sosesc uneori în decibeli — normele est-europene mai vechi, unele analizoare și rapoartele de vibrații ale clădirilor folosesc scara logaritmică. Conversia este o definiție, nu o măsurare:
v — viteza RMS măsurată; v₀ — viteza de referință. 5·10⁻⁸ m/s este referința folosită în practica diagnosticării vibrațiilor (tradiția GOST/ISO clasică); ISO 1683 mai listează și 10⁻⁹ m/s pentru unele utilizări acustice — menționați mereu referința atunci când citați valori în dB.
Conversii utile la referința comună v₀ = 5·10⁻⁸ m/s:
| Viteză RMS | Nivel | Unde o întâlniți |
|---|---|---|
| 0,5 mm/s | 80 dB | Mașină mică excelentă |
| 1,0 mm/s | 86 dB | Zona A, stare bună |
| 2,8 mm/s | 95 dB | Regiunea limitei zona A/B → B/C |
| 4,5 mm/s | 99 dB | Limita zonei C/D (mașini medii) |
| 7,1 mm/s | 103 dB | Limita C/D pentru suport elastic |
| 10 mm/s | 106 dB | Sever — teritoriul deteriorării |
Două reguli empirice fac scara intuitivă: +6 dB = dublarea vitezei, +20 dB = de zece ori viteza. Deci o mașină care a trecut de la 99 dB la 86 dB după echilibrare și-a redus vibrația de ~4,5× — scara logaritmică comprimă îmbunătățiri mari în cifre care par modeste, exact de aceea rapoartele de service pentru clienți sunt mai clare în mm/s.
11. Întrebări frecvente
Ce este dezechilibrul rotorului, în cuvinte simple?
Dezechilibrul înseamnă că centrul de masă al rotorului nu se află exact pe axa sa de rotație — o masă suplimentară se află pe o parte. În repaus este invizibil; în rotație, masa deplasată trage axul spre exterior o dată pe rotație, creând o forță centrifugă rotativă care scutură mașina exact la frecvența de rotație (componenta 1×). Se măsoară ca masă × rază (g·mm) și se corectează prin adăugarea sau eliminarea de greutăți.
Care este formula forței centrifuge din dezechilibru?
F = m·r·ω² = U·ω², unde U = m·r este dezechilibrul, iar ω = 2πn/60 este viteza unghiulară. Forța crește cu pătratul turației: 100 g·mm produc ~1 kg de forță rotativă la 3.000 rpm, dar ~16 kg la 12.000 rpm. Această lege pătratică este motivul pentru care toleranțele de echilibrare se strâng pe măsură ce turația crește.
Care este diferența dintre echilibrarea statică și cea dinamică?
Dezechilibrul static este un singur punct greu efectiv: rotorul oprit se rostogolește cu partea grea în jos pe suporturi libere, iar o greutate într-un singur plan îl corectează. Dezechilibrul dinamic (de cuplu) reprezintă puncte grele la capete opuse, decalate la 180°: rotorul este echilibrat în repaus, dar oscilează în rotație, și poate fi detectat doar în timpul rotației, fiind corectat cu greutăți în două planuri. Rotoarele reale combină ambele forme, motiv pentru care rotoarele lungi sunt echilibrate pe două planuri, printr-un singur calcul.
Cum afectează dezechilibrul durata de viață a rulmenților?
Forța centrifugă se adaugă la sarcina dinamică P a rulmentului, iar durata de viață a rulmenților cu rulare urmează L₁₀ = (C/P)³ pentru rulmenții cu bile — sarcina intră la puterea a treia. Aproximativ: +10% sarcină ≈ −25% durată de viață, +26% ≈ −50%, dublarea sarcinii lasă ~12% din durata de viață. Dincolo de rulmenți, aceeași forță rotativă slăbește elementele de fixare, propagă fisurile și uzează cuplajele.
Ce este viteza vibrațiilor RMS și cum se măsoară?
Viteza vibrațiilor RMS (medie pătratică, root mean square) este media energetică a semnalului de viteză, în mm/s — mărimea standard din ISO 10816/20816. Pentru o sinusoidă pură, ea este egală cu 0,707 din valoarea de vârf. Se măsoară cu un accelerometru pe carcasa rulmentului (direcție radială), semnalul fiind integrat la viteză în banda 10–1.000 Hz și mediat pe multe rotații; instrumentele cu două canale citesc ambii rulmenți simultan și separă și componenta 1×, cea pe care echilibrarea o poate elimina.
Care sunt normele de vibrație ISO 10816 pentru pompe?
Pentru pompe de 15–300 kW (ISO 10816-3 Grupa 2), limitele zonelor sunt 1,4 / 2,8 / 4,5 mm/s RMS pe suporturi rigide și 2,3 / 4,5 / 7,1 mm/s pe suporturi elastice — zona A până la prima valoare, zona B până la a doua (acceptabilă pe termen lung), zona C până la a treia (de corectat curând), zona D peste aceasta (risc de deteriorare). Mașinile mai mari primesc limite proporțional mai mari; limita declarată de producător prevalează asupra tabelului generic.
Ce înseamnă clasele de calitate a echilibrării G din ISO 1940?
O clasă G (în mm/s) este egală cu dezechilibrul specific admisibil înmulțit cu viteza unghiulară: G = e_per·ω. Alocări obișnuite: G 40 — roți auto; G 16 — arbori cardanici și rotoare agricole; G 6,3 — ventilatoare, pompe, motoare generale și tamburi (valoarea implicită industrială); G 2,5 — turbine și mașini-unelte; G 1–G 0,4 — axe de precizie. Deoarece ω intră în definiție, aceeași clasă permite mai puține g·mm pe măsură ce turația crește.
Cum calculez dezechilibrul rezidual admisibil conform ISO 1940?
U_per = 9549 · G · M / n, unde G este clasa în mm/s, M este masa rotorului în kg, iar n este turația în rpm — rezultatul este în g·mm, împărțit între cele două planuri de corecție (de obicei 50/50). Exemplu: ventilator de 80 kg la 3.000 rpm, G 6,3 → 9549×6,3×80/3000 ≈ 1.604 g·mm total ≈ 802 g·mm per plan; la o rază de corecție de 250 mm, asta înseamnă aproximativ 3,2 g. Instrument online: calculatorul ISO 21940-11 de pe vibromera.eu.
Cum găsesc frecvența proprie și evit rezonanța la echilibrare?
Înregistrați o diagramă de oprire liberă (RunDown): aduceți mașina la turație, întrerupeți transmisia și înregistrați amplitudinea și faza în funcție de turația în scădere. Fiecare vârf de amplitudine însoțit de o schimbare bruscă de fază marchează o frecvență proprie; văile dintre vârfuri sunt turații sigure de echilibrare. Semne că sunteți pe o rezonanță: o schimbare de 50–100 rpm modifică vibrația de câteva ori, faza nu se stabilizează, iar greutățile calculate înrăutățesc situația. Echilibrați în afara zonelor, sau modificați rigiditatea structurii pentru a deplasa rezonanța.
Cum convertesc mm/s în dB pentru vibrație?
L_v = 20·log₁₀(v/v₀), cu referința v₀ = 5·10⁻⁸ m/s folosită în practica diagnosticării vibrațiilor: 1 mm/s ≈ 86 dB, 4,5 mm/s ≈ 99 dB, 10 mm/s ≈ 106 dB. Rețineți: +6 dB înseamnă dublarea vitezei, iar +20 dB înseamnă de zece ori mai mult; și menționați mereu valoarea de referință, deoarece unele standarde de acustică folosesc în schimb 10⁻⁹ m/s.
