ISO 1940-1 je mednarodni standard, ki opredeljuje zahteve glede kakovosti ravnotežja za toge rotorje z uporabo sistema stopenj G. Za izračun dopustne preostale neuravnoteženosti vsebuje formulo U_per = (9549 x G x M) / n in tabelo, ki prikazuje razrede G za tipe rotorjev. Nadomestil ga je standard ISO 21940-11, vendar so vrednosti razredov G in metodologija ostali enaki.

Kako izračunate dopustno preostalo neuravnoteženost razreda G?

Uporabite formulo: U_na (g-mm) = (9549 x G x M) / n, kjer je G število razreda v mm/s, M je masa rotorja v kg, n pa največja delovna hitrost v vrtljajih na minuto. Na primer rotor s težo 50 kg pri 3000 vrtljajih na minuto z G 6,3: U_per = (9549 x 6,3 x 50) / 3000 = 1003 g-mm.

Togi rotor je rotor, katerega elastične deformacije zaradi centrifugalnih sil so zanemarljivo majhne v primerjavi z določenimi tolerancami neuravnoteženosti v celotnem območju obratovalne hitrosti. Rotor, uravnotežen pri nizki hitrosti, ostane uravnotežen pri obratovalni hitrosti. Rotorji nad prvo kritično hitrostjo upogibanja so prožni.

Katero kakovost G naj uporabim za črpalko, ventilator ali motor?

G 6.3 za večino industrijskih ventilatorjev, črpalk in splošnih elektromotorjev. G 2.5 za črpalke za visoke hitrosti ali kritične storitve (API 610), plinske turbine in turbokompresorje. G 1.0 za vretena za natančno brušenje. G 16 za nekritično kmetijsko ali drobilno opremo.

Kako razporediti toleranco med dvema ravninama za korekcijo?

Za simetrične rotorje: razdelite 50/50. Za asimetrične medležajne rotorje: Pri previsnih rotorjih je potreben preračun na podlagi momenta z natančnejšimi tolerancami.

Katere vrste neuravnoteženosti opredeljuje standard ISO 1940-1?

Tri vrste: Statična neuravnoteženost (masna os je vzporedna, vendar premaknjena, popravljena v eni ravnini), parna neuravnoteženost (masna os poteka skozi masno središče, vendar je nagnjena, popravljena v dveh ravninah) in dinamična neuravnoteženost (splošni primer, ki združuje obe, popravljena v dveh ravninah).

Ali lahko preverim skladnost s standardom ISO 1940-1 s prenosnim balanserjem?

Da. Balanset-1A ima vgrajen kalkulator toleranc ISO 1940. Izračuna U_per, razporedi med ravnine, primerja izmerjeni ostanek z mejo in ustvari uradno poročilo o ravnotežju, ki dokumentira skladnost z določeno stopnjo G.

ISO 1940-1 - Zahteve za kakovost ravnotežja za toge rotorje - Vibromera

ISO 1940-1 - Zahteve za uravnoteženje kakovosti za toge rotorje

Q: Kakšna je razlika med ISO 1940-1 in ISO 21940-11?

ISO 21940-11:2016 nadomešča ISO 1940-1:2003 kot del celovite serije ISO 21940. Sistem razredov G, vrednosti toleranc in priporočila za uporabo so enaki. ISO 21940-11 vključuje manjše uredniške izboljšave, vendar brez tehničnih sprememb.

Naprave

Prenosni balanser in analizator vibracij Balanset-1A

Deli

Senzor vibracij

Deli

Optični senzor (laserski tahometer)

Komplet za uravnoteženje rotorjev Vibromera: torba za prenašanje, večkanalni pretvornik signala, ročni analizator, magnetna podlaga, senzorji vibracij in spiralni kabli.

Naprave

Balanset-4

Deli

Magnetno stojalo velikosti 60 kgf

Deli

Reflektivni trak

Balanset-1A. Prenosni balanser, analizator vibracij

Naprave

Dinamični balanser "Balanset-1A" OEM

📌 Kanonični referenčni članek - vibromera.eu

Temeljni mednarodni standard, ki opredeljuje sistem kakovosti ravnotežja razreda G - od G 0,4 (žiroskopi) do G 4000 (ladijski dizli). Zdaj je vključen v standard ISO 21940-11 z enakimi vrednostmi in metodologijo razreda G.

Dovoljena preostala neuravnoteženost

ISO 1940-1 / ISO 21940-11 - vnesite podatke o rotorju, dobite U_na

G-Grade (kakovost ravnotežja)

Masa rotorja (kg)

Največja hitrost (RPM)

Korekcijske ravnine

Polmer popravka (mm, neobvezno)

Rezultati - ISO 1940-1

Dovoljena preostala neuravnoteženost

⚖️Vnesite parametre rotorja
za izračun tolerance

Razredi kakovosti ravnotežja G-Grade

Logaritemska lestvica s faktorjem 2,5 med sosednjimi razredi - od ultra natančnega G 0,4 do pomorskega G 4000

G 1.0

e-ω = 1,0 mm/s

Natančno brušenje vreten, magnetofonov, majhnih hitrih armatur

G 2.5

e-ω = 2,5 mm/s

Plinske/parne turbine, turbogeneratorji, turbokompresorji, motorji za visoke hitrosti

G 6.3

e-ω = 6,3 mm/s

Standardno - ventilatorji, črpalke, vztrajniki, motorji, pogoni obdelovalnih strojev

G 16

e-ω = 16 mm/s

Kmetijski stroji, drobilniki, kardanske gredi, pogonske komponente

📋 Celotna tabela razreda G - ISO 1940-1 / ISO 21940-11

G-razred	e-ω (mm/s)	Tipični tipi rotorjev	Opombe
G 0.4	0.4	Žiroskopi, natančna vretena, pogoni za optične diske	Blizu meje konvencionalnega uravnoteženja
G 1.0	1.0	Pogoni za brušenje vretena, magnetofoni, majhni precizni armature	Zahteva izjemno čiste pogoje
G 2.5	2.5	Plinske in parne turbine, turbogeneratorji, turbokompresorji, hitri motorji	Preprečuje prezgodnje poškodbe ležajev
G 6.3	6.3	Ventilatorji, črpalke, vztrajniki, elektromotorji, strojna orodja, papirni zvitki	Najpogostejši - privzeti razred
G 16	16	kardanske gredi (posebne), kmetijski stroji, drobilniki, rudniški ventilatorji	Za težke razmere, v težkih razmerah
G 40	40	Avtomobilska kolesa in platišča, kardanske gredi (standardno), počasni ventilatorji	Prevladujejo razlike v pnevmatikah
G 100	100	Popolni motorji avtomobilov, tovornjakov in lokomotiv	Motorji z notranjim izgorevanjem kot sklopi
G 250	250	Klopne gredi visokohitrostnih dizelskih motorjev	Na ravni komponente
G 630	630	ročične gredi velikih štiritaktnih motorjev, ladijskih dizelskih motorjev na elastičnih nosilcih	Velik batni sistem z nizko hitrostjo
G 1600	1600	ročične gredi velikih dvotaktnih motorjev	Zelo počasi, masivni temelji
G 4000	4000	Klopne gredi nizkohitrostnih ladijskih dizelskih motorjev na togih temeljih	Najbolj ohlapne zahteve

📊 Predhodno izračunane tolerance za običajne industrijske rotorje

Vrsta rotorja	Masa (kg)	RPM	G	U_na (g-mm)	Na letalo	e_na (µm)
Majhen motor	8	2 900	G 6.3	166	83	20.7
Ventilator HVAC	45	1 480	G 6.3	1 835	918	40.8
Rotor črpalke	25	2 950	G 6.3	510	255	20.4
Turbokompresor	120	8 000	G 2.5	358	179	3.0
Zvitek papirja	2 000	300	G 6.3	401 000	200 500	200.5
Ventilator elektrarne	350	990	G 2.5	8 468	4 234	24.2
Vreteno za brušenje	2	24 000	G 1.0	0.80	0.40	0.40
Avtomobilsko kolo	12	800	G 40	5 729	2 865	477

📐 Metode dodeljevanja toleranc - ISO 1940-1, poglavje 7

Vrsta rotorja	Dodelitev	Formula	Opombe
Simetrični	Enakomerna razdelitev	U_L=U_R=U_na/2	Najenostavnejši primer. Motorji, nekaj ventilatorjev.
Asimetrični medležajni sistem	Proporcionalno	U_L=U_na-(b/L)	Najpogostejša metoda.
Previsni (konzolni)	Na podlagi trenutka	Statični izračuni	Strožje tolerance na previsni ravnini.
Ozko (letala so blizu)	Ločeni statični + parni	V skladu s standardom ISO 21940-12	Različni učinki vibracij.

Kaj je ISO 1940-1?

Hiter odgovor

ISO 1940-1 (Mehanske vibracije - Zahteve glede kakovosti ravnotežja rotorjev v konstantnem (togem) stanju) opredeljuje Sistem kakovosti ravnotežja razreda G za toge rotorje. Enačba U_na = (9 549 × G × M) / n izračuna dovoljeni ostanek neravnovesje. Nadomešča ISO 21940-11:2016 z enakimi vrednostmi. Privzeti razred za industrijske stroje: G 6.3.

ISO 1940-1 je temeljni dokument za uravnoteženje rotorjev po vsem svetu. Njegov sistem razredov G je dejanski jezik uravnoteženja: "uravnoteženje po standardu G 6.3" razumejo vsi strokovnjaki po vsem svetu. Standard zajema toge rotorje od majhnih preciznih vreten do masivnih ročičnih gredi in zagotavlja univerzalni okvir za določanje, izračunavanje in preverjanje kakovosti uravnoteženja.

Standard velja le za tog rotorji - rotorji, katerih elastične deformacije pod vplivom centrifugalnih sil so zanemarljive v celotnem območju obratovalne hitrosti. Prožni rotorji (ki delujejo nad prvo kritično hitrostjo upogibanja) so zajeti v standardu ISO 21940-12.

Koncept togega rotorja

Rotor je tog, če se njegova porazdelitev mase pri spreminjanju hitrosti od nič do največje obratovalne hitrosti bistveno ne spreminja. Ključna posledica: rotor, uravnotežen pri nizki hitrosti na izravnalnem stroju, ostane uravnotežen pri delovni hitrosti. To omogoča uravnoteženje pri 300-600 vrtljajih na minuto na stroju v delavnici, pri čemer so upoštevane tolerance pri 3 000+ vrtljajih na minuto v obratovanju.

Če rotor deluje v nadkritičnem območju (nad prvim upogibom kritična hitrost) ali v bližini resonanca, deformacije spremenijo porazdelitev efektivne mase in uravnoteženje pri nizki hitrosti je lahko pri visoki hitrosti neučinkovito. Takšni rotorji se uvrščajo med prožne.

Česa ISO 1940-1 NE pokriva

Rotorji s spreminjajočo se geometrijo (členaste gredi, lopatice helikopterjev). Resonanca v sistemih rotorja, podpore in temeljev. Aerodinamične in hidrodinamične sile, ki niso povezane s porazdelitvijo mase. Posebej za ventilatorje glej ISO 14694 (kategorije BV/FV).

Vrste neravnovesja

Neravnovesje = os vztrajnosti rotorja ≠ os vrtenja. V vektorski obliki: U = m × r (g-mm). Standard ISO 1940-1 razvršča tri vrste:

Statična neuravnoteženost: Inercijska os je vzporedna z osjo vrtenja, vendar premaknjena. Enotna neuravnotežena ekvivalentna masa. Popravljivo v eno letalo. Značilno: jermenice, ozki zobniki, rotorji ventilatorjev (L/D < 0,5).
Neuravnoteženost parov: Os vztrajnosti poteka skozi masno središče, vendar je nagnjena. Neto sila je enaka nič, vendar par (par) niha rotor. Zahteva se . dve ravnini.
Dinamično neuravnoteženje: Splošni primer - kombinacija statičnega in parnega sistema. Os vztrajnosti ni niti vzporedna niti se ne križa z osjo vrtenja. Zahteva se . dve ravnini. Večina pravih rotorjev ima dinamično neuravnoteženost.

Specifično neravnovesje (ekscentričnost)

Posebno neravnovesje

e = U / M

e v µm (g-mm/kg) | U = neuravnoteženost (g-mm) | M = masa rotorja (kg) - premik masnega središča od osi vrtenja

Razred G je opredeljen kot izdelek e × ω (mm/s) - linearna hitrost masnega središča rotorja, ki kroži okoli osi vrtenja. To edino število označuje kakovost ravnotežja neodvisno od velikosti in hitrosti rotorja.

Sistem razredov G - fizikalna osnova

Podobnost mase

Za geometrijsko podobne rotorje: U_na ∝ M → specifična neuravnoteženost e_na mora biti konstantna. En standard velja za vse velikosti.

Podobnost hitrosti

Centrifugalna sila F = M-e-ω². Za ohranjanje sprejemljivih obremenitev ležajev pri različnih hitrostih je e_na se mora s povečevanjem ω zmanjševati:

Opredelitev razreda G

G = e_na × ω = konstanta (mm/s)

G 6,3 = masno središče kroži s hitrostjo ≤ 6,3 mm/s | Sosednje stopnje se razlikujejo za faktor 2,5

Izračun dovoljene preostale neuravnoteženosti

ISO 1940-1 / ISO 21940-11 Formula tolerance

U_na = (9 549 × G × M) / n

U_na v g-mm | G = stopnja (mm/s) | M = masa rotorja (kg) | n = največje obratovalne vrtljaje | 9 549 = 60 000/(2π)

Delovni primer: G 6.3: Vrtilnik ventilatorja, G 6.3

Dano: Rotor centrifugalnega ventilatorja, M = 200 kg, n = 1 500 vrtljajev na minuto, G 6,3.

Skupaj: U_na = 9 549 × 6.3 × 200 / 1 500 = 8 021 g-mm

Ekscentričnost: e_na = 8 021 / 200 = 40,1 µm

Na ravnino (simetrično, 2): 8 021 / 2 = 4 011 g-mm

Pri R = 400 mm: 4 011 / 400 = 10,0 g na ravnino

Vedno uporabljajte največjo hitrost storitve

Število vrtljajev v formuli mora biti najvišje število vrtljajev v obratovanju - ne število vrtljajev izravnalnega stroja. Veliko rotorjev se uravnoteži pri 300-600 vrtljajih na minuto, vendar je treba pri toleranci uporabiti dejansko delovno hitrost (npr. 1 480 vrtljajev na minuto). Uporaba hitrosti balansirnega stroja povzroča nevarno ohlapne tolerance.

Dodelitev v letala popravkov

U_na velja za masno središče rotorja. V praksi se ravnotežje izvaja v dveh ravninah (v bližini ležajev). Pravila iz poglavja 7:

Simetrični rotorji

CoM na srednji točki → enako: U_L = U_R = U_na / 2.

Asimetrično mednosno letev

Asimetrična dodelitev

U_levo = U_na × (b / L) | U_desno = U_na × (a / L)

a = CoM v levi kot | b = CoM v desni kot | L = a + b

Rotorji s previsom

Previsoka masa povzroča upogibni moment, ki obremenjuje oba ležaja. Potreben je ponovni izračun na podlagi momenta → običajno veliko manjša toleranca na previsni ravnini. Pogosto pri črpalkah, enostopenjskih kompresorjih, konzolnih lopaticah ventilatorjev.

Napake in preverjanje

Viri napak

Sistematično: Odmik kalibracije stroja, ekscentrični trni, vplivi vbodnih utorov (ISO 8821), toplotne deformacije.
Naključno: Hrup senzorja, zračnost nosilca, odstopanja pri posedanju rotorja.

Skupna napaka ne sme presegati 10-15% tolerance. Če je večja, ustrezno povečajte delovno toleranco.

Učinki sestavljanja

Izravnava sestavnih delov ≠ izravnava sklopa. Ekscentričnost sklopke, radialni tek, ohlapno prileganje lahko izničijo delo komponent. Izravnajte sestavljeni rotor.

Metode preverjanja

Indeksni test: Obrnite rotor za 180° na trnju in ponovno izmerite. Sprememba = napaka pri pritrditvi.
Preizkusna teža: Dodajte znano maso in preverite, ali se izmerjena sprememba vektorja ujema s pričakovanji.
Preverjanje na terenu: Merjenje vibracij na ležajih na ISO 10816.

Balanset-1A: vgrajena skladnost s standardom ISO 1940-1

Spletna stran Balanset-1A avtomatizira ISO 1940-1: vnesite maso, hitrost, razred G → trenutni U_na s samodejnim dodeljevanjem letal. Po uravnoteženju primerja preostanek z omejitvijo. Funkcija F6 Reports ustvari uradni protokol, ki dokumentira doseženo stopnjo G. Natančnost ±5% hitrosti, ±1° faze - zadostuje za G 16 do G 2,5. . Balanset-4 razširitev na štiri kanale za kompleksne rotorje z več ležaji.

Delovni primeri

Primer 1: Električni motor - G 6.3

Rotor: 15 kW, 1 460 vrt/min, 35 kg, simetrični medležajni.

Toleranca: U_na = 9 549 × 6.3 × 35 / 1 460 = 1 442 g-mm → 721/ravnina.

Pri R = 80 mm: 721 / 80 = 9,0 g/ploščo. Uravnotežena trgovina: ostanek 180 g-mm. ✅

Primer 2: Črpalka - previsni rotor, G 6.3

Rotor: Gred + rotor 18 kg, 2 950 vrtljajev na minuto. Vrtavka 6 kg, previs 120 mm. Razpon ležaja 250 mm.

Skupaj: U_na = 367 g-mm. Razporeditev momentov: spredaj ≈ 202, zadaj ≈ 165 g-mm.

Polje je uravnoteženo s spletno stranjo . Balanset-1A enojna ravnina: 8,5 g pri 230°. Končni rezultat: 95 g-mm. ✅

Primer 3: Turbokompresor - G 2,5

Rotor: 3-stopenjski, 65 kg, 12 000 vrtljajev na minuto. Nekoliko asimetričen.

Toleranca: U_na = 129 g-mm → 65/ravnina → pri R = 95 mm: 0,68 g/ploskev.

Podgramska natančnost → samo stroj za visoke hitrosti. Test indeksa: napaka trna < 5 g-mm. Končni rezultat: 28 g-mm/ploščo. ✅

ISO 1940-1 → ISO 21940-11

Vrednosti razreda G, formule, preglednice uporabe - enaki. Brez tehničnih sprememb.
Serija ISO 21940: del (kakovost), 12. del (prožnost), 14. del (postopki), 21. del (opisi), 31. del (dovzetnost), 32. del (ključi).
Obe poimenovanji se v praksi uporabljata izmenično.
ISO 14694 Kategorije BV se neposredno sklicujejo na razrede G.

ISO 21940-11: Ta standard - sistem razreda G.
ISO 21940-12: Prilagodljivo uravnoteženje rotorja.
ISO 10816 / ISO 20816: Ocenjevanje vibracij - operativni rezultat kakovosti ravnotežja.
ISO 14694: Kategorije BV/FV, specifične za ventilatorje → razredi G.
ISO 8821: Vpliv na ključ (konvencija polovičnega ključa).
API 610 / API 617: Naftne črpalke/kompresorji s sklicevanjem na ISO 1940.

Uradni standard: ISO 1940-1 na ISO Store →

← Nazaj na kazalo slovarja

Pogosto zastavljena vprašanja - ISO 1940-1

Sistem kakovosti ravnotežja razreda G za toge rotorje

▸ Kakšna je razlika med ISO 1940-1 in ISO 21940-11?

ISO 21940-11:2016 nadomešča ISO 1940-1:2003. Sistem razredov G, tolerančne vrednosti in tabele za uporabo so enaki. ISO 21940-11 vključuje manjše uredniške izboljšave, vendar ne vsebuje tehničnih sprememb. Obe poimenovanji se uporabljata izmenično.

▸ Kako izračunam dovoljeno preostalo neuravnoteženost?

U_na = (9 549 × G × M) / n - G = stopnja (mm/s), M = masa (kg), n = največje število vrtljajev na minuto. Primer: G 6,3 → 9 549 × 6,3 × 50 / 3 000 = 1 003 g-mm. Za vrednost na ravnino delite z ravninami.

▸ Kaj je togi rotor?

Rotor, katerega elastične deformacije zaradi centrifugalnih sil so zanemarljivo majhne v celotnem območju delovne hitrosti. Uravnotežen pri nizki hitrosti → ostane uravnotežen pri delovni hitrosti. Rotorji nad prvim upogibom kritična hitrost so prilagodljivi in zahtevajo ISO 21940-12.

▸ Kateri razred G za črpalke, ventilatorje ali motorje?

G 6.3 - večina ventilatorjev, črpalk, splošnih motorjev. G 2.5 - turbine, turbokompresorji, kritične črpalke (API 610). G 1.0 - brusilna vretena. G 16 - kmetijski/mešalci za drobljenje. Za ljubitelje: ISO 14694 Kategorije BV so označene z razredi G.

▸ Kako dodeliti toleranco med ravninami?

Simetrično: 50/50. Asimetrično: sorazmerno z reakcijami ležajev - U_levo = U_na×(b/L). Previsi: na podlagi momenta s strožjo toleranco v ravnini previsa. Na spletni strani Balanset-1A samodejno poskrbi za dodelitev.

▸ Katere so tri vrste neravnovesja?

Statična stran - premaknjeno, vendar vzporedno, enoprostorsko pritrjevanje. Par - nagnjen skozi CoM, pritrditev v dveh ravninah. Dinamični - splošno (statično+spolno), fiksiranje na dveh ravninah. Večina pravih rotorjev: dinamična neuravnoteženost.

▸ Zakaj so ocene G na logaritemski lestvici?

Faktor 2,5 med razredi pokriva celoten razpon od žiroskopov (G 0,4) do ladijskih dizelskih motorjev (G 4000). Logaritemska lestvica je ustrezna, ker sta zaznana jakost vibracij in življenjska doba ležaja logaritemsko odvisna. Vsak korak ≈ enaka relativna sprememba kakovosti.

▸ Ali lahko preverim skladnost s prenosnim balanserjem?

Da. Balanset-1A: vgrajen kalkulator ISO 1940, samodejna dodelitev ravnine, primerjava ostanka z omejitvijo v realnem času, uradno poročilo o stanju. Natančnost ±5% zadostuje za G 16-G 2.5. Za G 1.0 je potrebna skrbna priprava.

Sorodni članki glosarja

Balance Quality Grade

Interaktivni kalkulator razreda G s tabelami vseh toleranc

ISO 14694

Kategorije BV/FV, specifične za ventilatorje, ki se preslikajo v razrede G

ISO 10816-1

Vrednotenje vibracij - merjenje kakovosti ravnotežja pri uporabi

Neravnovesje

Vrste, merjenje in popravljanje neuravnoteženosti mase

Naravna frekvenca

Kritične hitrosti in meja med togim in prožnim rotorjem

Uravnoteženje rotorja

Postopki izravnave v eni in dveh ravninah

Ravnotežje za ISO 1940-1 - Na terenu

Prenosne tehtnice Vibromera vključujejo vgrajene kalkulatorje toleranc ISO 1940, samodejno dodeljevanje ravnin in uradna poročila o tehtanju, ki dokumentirajo doseženo stopnjo G.

Brskanje po opremi za uravnoteženje →