Razumevanje uravnoteženja tolerance

Naprave

Prenosni balanser in analizator vibracij Balanset-1A

$2,336.95 Prvotna cena je bila: $2,336.95.$2,011.55Trenutna cena je: $2,011.55.

Deli

Senzor vibracij

$106.49 Prvotna cena je bila: $106.49.$82.83Trenutna cena je: $82.83.

Deli

Optični senzor (laserski tahometer)

$146.72 Prvotna cena je bila: $146.72.$106.49Trenutna cena je: $106.49.

Naprave

Balanset-4

$8,049.74

Deli

Magnetno stojalo velikosti 60 kgf

$54.43

Deli

Reflektivni trak

$11.83

Naprave

Dinamični balanser "Balanset-1A" OEM

$2,052.96 Prvotna cena je bila: $2,052.96.$1,774.90Trenutna cena je: $1,774.90.

Definicija: Kaj je uravnotežena toleranca?

Izravnalna toleranca je največja dovoljena količina preostala neuravnoteženost ki lahko ostanejo v rotorju po uravnoteženje je končano. Predstavlja merilo sprejemljivosti, ki določa, ali je rotor ustrezno uravnotežen za predvideno uporabo. Toleranca uravnoteženja je izražena bodisi kot specifična masa neuravnoteženosti pri danem polmeru (v gramih-milimetrih ali unčah-palcih) bodisi kot amplituda vibracij (v mm/s ali milih).

Tolerance so opredeljene z mednarodnimi standardi, predvsem z ISO 21940 serije, ki določajo stopnje kakovosti uravnoteženja glede na vrsto rotorja, delovno hitrost in uporabo. Ti standardi zagotavljajo dosledno, varno in učinkovito uravnoteženje v različnih panogah in vrstah opreme.

Zakaj je uravnoteženje tolerance pomembno

Določitev ustreznih toleranc za uravnoteženje je ključnega pomena iz več razlogov:

• Varnost: Prekomerna preostala neuravnoteženost lahko povzroči okvaro stroja in ustvari varnostne nevarnosti za osebje in okoliško opremo.
• Življenjska doba opreme: Delovanje znotraj tolerance zmanjšuje obrabo ležajev, tesnil in strukturnih komponent zaradi vibracij, kar podaljšuje življenjsko dobo.
• Zagotavljanje kakovosti: Tolerance zagotavljajo objektivna merila sprejemljivosti za uravnoteženje dela in zagotavljanje dosledne kakovosti.
• Ekonomsko ravnovesje: Tolerance predstavljajo praktičen kompromis med stroški doseganja popolnega ravnovesja (kar je nemogoče) in sprejemljivo operativno zmogljivostjo.
• Skladnost s industrijskimi standardi: Upoštevanje priznanih toleranc dokazuje skladnost z najboljšimi praksami v panogi in je lahko zahtevano s predpisi ali garancijami.

ISO 21940-11: Primarni standard

ISO 21940-11 (prej ISO 1940-1) je mednarodno priznan standard za zahteve glede kakovosti uravnoteženja. Določa vrsto stopenj kakovosti uravnoteženja, označenih kot stopnje G, kjer G pomeni “stopnja kakovosti uravnoteženja”, numerična vrednost pa predstavlja specifično ekscentričnost neuravnoteženosti v milimetrih na sekundo.

Skupne ocene kakovosti (G-ocene)

Standard opredeljuje razrede G, od G 0,4 (najvišja natančnost) do G 4000 (najnižja natančnost). Med pogoste razrede spadajo:

• G 0,4: Vretena za precizne brusilne stroje, žiroskopi (najvišja natančnost)
• G 1.0: Vretena visoko preciznih obdelovalnih strojev, turbopolnilniki
• G 2.5: Plinske in parne turbine, togi rotorji turbogeneratorjev, kompresorji, pogoni obdelovalnih strojev
• G 6.3: Večina splošnih strojev, rotorji elektromotorjev (2-polni), centrifuge, ventilatorji, črpalke
• G16: Kmetijska mehanizacija, drobilniki, večvaljni dizelski motorji
• G40: Počasno delujoča oprema, togo nameščeni štirivaljni dizelski motorji

Nižja G-številka označujeta strožje tolerance (manjša dovoljena neuravnoteženost), višja G-številka pa omogočata večjo preostalo neuravnoteženost.

Izračun tolerance uravnoteženja

Dovoljena preostala neuravnoteženost je odvisna od treh dejavnikov: mase rotorja, njegove delovne hitrosti in izbrane stopnje uravnoteženosti. Izračun sledi tej povezavi:

Spletni kalkulator tolerance

Za hiter in natančen izračun dovoljene preostale neuravnoteženosti uporabite našo Kalkulator tolerance preostale neuravnoteženosti. Kalkulator samodejno izračuna tolerančne vrednosti na podlagi standardov ISO 1940/21940 za različne tipe strojev, maso rotorja in obratovalno hitrost, z možnostmi uravnoteženja v eni ali dveh ravninah.

Formula za dovoljeno preostalo neuravnoteženost

U_na = (G × M) / (ω / 1000)

Kje:

• U_na = Dovoljena preostala neuravnoteženost (gram-milimetri ali g·mm)
• G = Ocena kakovosti ravnovesja (npr. 6,3 za G 6,3)
• M = Masa rotorja (kilogrami)
• ω = Kotna hitrost (radiani na sekundo) = (2π × vrt/min) / 60

Poenostavljena formula z uporabo RPM

Za praktično uporabo lahko formulo poenostavimo na:

U_na (g·mm) = (9549 × G × M) / vrt/min

Kje:

• M = Masa rotorja v kilogramih
• RPM = Delovna hitrost v vrtljajih na minuto
• G = Številka stopnje kakovosti tehtnice

Primer izračuna

Razmislite o rotorju motorja z naslednjimi specifikacijami:

• Masa: 50 kg
• Delovna hitrost: 3000 vrt/min
• Zahtevana kakovost ravnotežja: G 6.3

U_na = (9549 × 6,3 × 50) / 3000 = 100,4 g·mm

To pomeni, da je največja dovoljena preostala neuravnoteženost za ta rotor približno 100 g·mm. Če je polmer korekcijske ravnine 100 mm, to ustreza 1,0 gramu preostale neuravnoteženosti pri tem polmeru.

Ta izračun lahko preverite ali izračunate tolerance za različne tipe strojev z uporabo našega spletni kalkulator.

Tolerance za eno ravnino v primerjavi z dvema ravninama

Izračunana toleranca velja za skupno neuravnoteženost v eni ravnini za uravnoteženje v eni ravnini. Za dvoravninsko (dinamično) uravnoteženje, Standard ISO 21940-11 določa smernice za porazdelitev celotne tolerance med dvema korekcijskima ravninama, pri čemer se toleranca običajno dodeli vsaki ravnini na podlagi razdalje med ravninama in geometrije rotorja.

Toleranca na podlagi vibracij

Medtem ko standard ISO 21940-11 določa mejne vrednosti mase neuravnoteženosti, uravnoteženje na terenu pogosto uporablja amplitudo vibracij kot merilo sprejemljivosti, ker se meri neposredno. Tolerance na podlagi vibracij so običajno opredeljene z:

Serija ISO 20816

Ti standardi določajo sprejemljive meje vibracij za različne tipe strojev na podlagi efektivne hitrosti (mm/s ali in/s). Pogosta območja vključujejo:

• Območje A: Novo zagnani stroji (zelo nizke vibracije)
• Območje B: Sprejemljivo za dolgotrajno delovanje
• Območje C: Sprejemljivo za omejena obdobja, načrtovati je treba korektivne ukrepe
• Območje D: Nesprejemljivo, potrebni so takojšnji korektivni ukrepi

Praktična terenska merila

Mnogi tehniki za uravnoteženje uporabljajo ta pravila:

• Vibracije zmanjšane na manj kot 25% začetne ravni = uspešno uravnoteženje
• Absolutne vibracije pod 2,8 mm/s (0,11 in/s) = na splošno sprejemljive za večino industrijske opreme
• Preostale vibracije pod 1,0 mm/s (0,04 in/s) = odlično ravnovesje

Dejavniki, ki vplivajo na dosegljivo toleranco

Zmožnost izpolnjevanja tolerance uravnoteženja je odvisna od več praktičnih dejavnikov:

1. Zmogljivosti opreme

• Merilna natančnost instrumentov za uravnoteženje
• Občutljivost vibracijskih senzorjev
• Ločljivost postavitve uteži (kako natančno je mogoče namestiti uteži)

2. Značilnosti rotorja in stroja

• Mehansko stanje (ohlapnost, obraba ležajev, težave s temelji lahko preprečijo doseganje natančnih toleranc)
• Deluje na ali blizu kritične hitrosti otežuje natančno uravnoteženje
• Nelinearnost odziva sistema

3. Praktične omejitve

• Dostopnost korekcijske ravnine
• Razpoložljivi prirastki teže (težine je mogoče dodajati le v diskretnih količinah)
• Kotna ločljivost pritrdilnih lukenj ali pritrdilnih točk

Toleranca v primerjavi z zmožnostjo uravnoteženja

Pomembno je razlikovati med:

• Določena toleranca: Največja dovoljena preostala neuravnoteženost, kot je opredeljena v standardih ali specifikacijah
• Dosegljivo stanje: Dejanska raven ravnovesja, ki jo je mogoče praktično doseči glede na zmogljivosti in omejitve opreme
• Ekonomsko ravnovesje: Točka, po kateri nadaljnje izboljšave niso več stroškovno učinkovite

Pri večini industrijskih balansirnih operacij doseganje ravni neuravnoteženosti, ki je 2-3-krat boljša od zahtevane tolerance, predstavlja odlično delo in zagotavlja rezervo za merilne negotovosti in obratovalna odstopanja.

Dokumentacija in sprejem

Ustrezna dokumentacija tolerance uravnoteženja vključuje:

• Določeno G-razred ali tolerančna vrednost
• Izračunana dovoljena preostala neuravnoteženost (U_na)
• Izmerjena preostala neuravnoteženost po uravnoteženju
• Primerjava, ki prikazuje skladnost: Izmerjeno ≤ Dovoljeno
• Podpis ali zapis o sprejetju

Ta dokumentacija zagotavlja objektivne dokaze, da uravnoteženje izpolnjuje specifikacije, in služi kot osnova za prihodnje ocene vzdrževanja.

Kdaj uporabiti strožje ali ohlapnejše tolerance

Strožje tolerance so upravičene, kadar:

• Delovanje pri visoki hitrosti (ključnega pomena za varnost in življenjsko dobo ležajev)
• Precizna oprema, ki zahteva minimalne vibracije
• Lahke ali fleksibilne strukture, občutljive na vibracije
• Oprema, ki se nahaja v bližini procesov ali instrumentov, občutljivih na vibracije

Ohlapnejše tolerance so sprejemljive, kadar:

• Nizkohitrostna, težka oprema
• Robustna konstrukcija z visoko toleranco vibracij
• Oprema za kratkotrajno ali redko uporabo
• Ekonomski vidiki prevladajo nad postopnim izboljšanjem uspešnosti

---

← Nazaj na glavno kazalo