ISO 1940-1 — Kërkesat për cilësinë e balancimit për rotorë të ngurtë
Standardi ndërkombëtar themelor që përcakton sistemin e cilësisë së balancimit me klasa G — nga G 0.4 (xhiroskopë) deri te G 4000 (motorë diezel detarë). Tani i përfshirë në ISO 21940-11, me të njëjtat vlera dhe metodologji të klasave G.
Vibromera integron tabelën e plotë të klasave G nga G 0.4 deri te G 4000 në Balanset-1A, kështu që instrumenti raporton cilësinë e balancimit të arritur sipas ISO 1940-1 menjëherë pas xhiros me peshë provë.
Çekuilibrimi mbetës i lejuar
ISO 1940-1 / ISO 21940-11 — vendosni të dhënat e rotorit, merrni Upër
Rezultatet — ISO 1940-1
Çekuilibrimi i mbetur i lejuar
për të llogaritur tolerancën
Klasat e Cilësisë së Balancimit G
Shkallë logaritmike me faktor 2.5 midis klasave fqinje — nga ultra-precize G 0.4 deri te detare G 4000
📋 Tabela e Plotë e Klasave G — ISO 1940-1 / ISO 21940-11
| Klasa G | e·ω (mm/s) | Llojet Tipike të Rotorëve | Shënime |
|---|---|---|---|
| G 0.4 | 0.4 | Xhiroskopë, boshte precize, disqe optike | Afër kufirit të balancimit konvencional |
| G 1.0 | 1.0 | Transmisione boshtesh brusheje, magnetofonë, armatura të vogla precize | Kërkon kushte ultra të pastra |
| G 2.5 | 2.5 | Turbina me gaz & avull, turbo-gjeneratorë, turbo-kompresorë, motorë me shpejtësi të lartë | Parandalon dëmtimin e parakohshëm të kushinetave |
| G 6.3 | 6.3 | Ventilatorë, pompa, volana, motorë elektrikë, makina veglash, rula letre | Më i zakonshmi — shkalla e paracaktuar |
| G 16 | 16 | Boshte kardanike (speciale), makineri bujqësore, thërrmues, ventilatorë miniere | Shërbim i rëndë, kushte të ashpra |
| G 40 | 40 | Rrota dhe rrathë automjetesh, boshte kardanike (standarde), ventilatorë të ngadaltë | Variacioni i gomës mbizotëron |
| G 100 | 100 | Motorë të plotë automjetesh, kamionësh, lokomotivash | Motorë me djegie të brendshme si njësi të montuara |
| G 250 | 250 | Boshte gozhdë të motorëve diesel me shpejtësi të lartë | Në nivel komponenti |
| G 630 | 630 | Boshte gozhdë të motorëve të mëdhenj katërkohësh, motorë diesel detarë mbi mbështetje elastike | Të mëdhenj, alternativë, me shpejtësi të ulët |
| G 1600 | 1600 | Boshte gozhdë të motorëve të mëdhenj dykohësh | Shumë të ngadalta, themele masive |
| G 4000 | 4000 | Boshte gozhdë të motorëve diesel detarë me shpejtësi të ulët mbi themele të ngurta | Kërkesat më të lira |
📊 Toleranca të Para-llogaritura për Rotorë të Zakonshëm Industrialë
| Lloji i Rotorit | Masa (kg) | RPM | G | Upër (g·mm) | Për Plan | epër (µm) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Motor i vogël | 8 | 2 900 | G 6.3 | 166 | 83 | 20.7 |
| Ventilator HVAC | 45 | 1 480 | G 6.3 | 1 835 | 918 | 40.8 |
| Rrotulla pompe | 25 | 2 950 | G 6.3 | 510 | 255 | 20.4 |
| Turbo-kompresor | 120 | 8 000 | G 2.5 | 358 | 179 | 3.0 |
| Rul letre | 2 000 | 300 | G 6.3 | 401 000 | 200 500 | 200.5 |
| Ventilator termocentrali | 350 | 990 | G 2.5 | 8 468 | 4 234 | 24.2 |
| Boshti i mprehjes | 2 | 24 000 | G 1.0 | 0.80 | 0.40 | 0.40 |
| Rrotë automjeti | 12 | 800 | G 40 | 5 729 | 2 865 | 477 |
📐 Metodat e Alokimit të Tolerancës — ISO 1940-1 Kapitulli 7
| Lloji i Rotorit | Alokimi | Formula | Shënime |
|---|---|---|---|
| Simetrike | Ndarje e barabartë | UL=UR=Upër/2 | Rasti më i thjeshtë. Motorë, disa ventilatorë. |
| Asimetrike mes kushinetave | Proporcionale | UL=Upër·(b/L) | Metoda më e zakonshme. |
| Me konsol (kantilever) | Bazuar në moment | Ekuacione statike | Toleranca më të ngushta në planin e konsolit. |
| I ngushtë (planet afër) | E ndarë: statike + çift | Sipas ISO 21940-12 | Efekte të ndryshme vibrimi. |
Çfarë është ISO 1940-1?
Përgjigje e Shpejtë
ISO 1940-1 (Vibrimi mekanik — Kërkesat për cilësinë e balancimit të rotorëve në gjendje konstante (të ngurtë)) përcakton Sistemi i cilësisë së balancimit me shkallë G për rotorë të ngurtë. Formula Upër = (9 549 × G × M) / n llogarit çekuilibrin e mbetur të lejueshëm çekuilibrimi. Zëvendësuar nga ISO 21940-11:2016 me vlera identike. Shkalla e paracaktuar për makineritë industriale: G 6.3.
ISO 1940-1 është dokumenti themelor për balancimin e rotorëve në mbarë botën. Sistemi i tij i gradave G është gjuha de facto e balancimit: "balanco deri në G 6.3" kuptohet nga çdo specialist në mbarë botën. Standardi mbulon rotorët e ngurtë, nga boshtet e vogla të saktësisë deri te bosht-gjunjëzat masive, duke ofruar një kuadër universal për specifikimin, llogaritjen dhe verifikimin e cilësisë së balancimit.
Standardi zbatohet vetëm për i ngurtë rotorë — ata deformimet elastike të të cilëve nën forcat centrifugale janë të papërfillshme në të gjithë intervalin e shpejtësisë së funksionimit. Rotorët fleksibël (që funksionojnë mbi shpejtësinë e parë kritike të përkuljes) mbulohen nga ISO 21940-12.
Koncepti i Rotorit të Ngurtë
Një rotor klasifikohet si i ngurtë nëse shpërndarja e masës së tij nuk ndryshon në mënyrë të konsiderueshme kur shpejtësia ndryshon nga zero deri në shpejtësinë maksimale të punës. Pasoja kryesore: një rotor i balancuar në shpejtësi të ulët në një makinë balancimi mbetet i balancuar edhe në shpejtësinë e tij të punës. Kjo lejon balancimin në 300–600 RPM në një makinë punishteje, ndërkohë që plotësohen tolerancat në 3 000+ RPM në shërbim.
Nëse një rotor funksionon në rajonin superkritik (mbi përkuljen e parë shpejtësia kritike) ose afër rezonancë, deformimet ndryshojnë shpërndarjen efektive të masës, dhe balancimi në shpejtësi të ulët mund të jetë joefektiv në shpejtësi të lartë. Rotorë të tillë klasifikohen si fleksibël.
Çfarë NUK Mbulon ISO 1940-1
Rotorë me gjeometri të ndryshueshme (boshte të artikuluara, krahë helikopteri). Rezonanca në sistemet rotor–mbështetje–themel. Forcat aerodinamike dhe hidrodinamike që nuk lidhen me shpërndarjen e masës. Për ventilatorët në veçanti, shih ISO 14694 (kategoritë BV specifike për ventilatorët dhe limitet e vibrimit).
Llojet e Çekuilibrimit
Çekuilibrimi = boshti i inercisë së rotorit ≠ boshti i rrotullimit. Në formë vektoriale: U = m × r (g·mm). ISO 1940-1 klasifikon tri lloje:
- Çekuilibrim statik: Boshti i inercisë paralel me boshtin e rrotullimit, por i zhvendosur. Ekuivalent me një masë të vetme të pabalancuar. E korrigjueshme në një plan. Tipike: pulehat, ingranazhet e ngushta, rotorët e ventilatorëve (L/D < 0.5).
- Çekuilibri i çiftit: Boshti i inercisë kalon nëpër qendrën e masës, por është i anuar. Forca neto është zero, por një çift (palë) e trondit rotorin. Kërkon dy plane.
- Çekuilibrim dinamik: Rasti i përgjithshëm — statik + çift i kombinuar. Boshti i inercisë as paralel, as prerës me boshtin e rrotullimit. Kërkon dy plane. Shumica e rotorëve reale kanë çekuilibër dinamik.
Çekuilibri specifik (Ekscentriciteti)
Grada G përcaktohet si produkti e × ω (mm/s) — shpejtësia lineare e qendrës së masës së rotorit që orbiton rreth boshtit të rrotullimit. Ky numër i vetëm karakterizon cilësinë e balancimit në mënyrë të pavarur nga madhësia dhe shpejtësia e rotorit.
Sistemi i Gradave G — Baza Fizike
Ngjashmëria e Masës
Për rotorë gjeometrikisht të ngjashëm: Upër ∝ M → pabalancimi specifik epër duhet të jetë konstant. Një standard vlen për të gjitha përmasat.
Ngjashmëria e Shpejtësisë
Forca centrifugale F = M·e·ω². Për të ruajtur ngarkesa të pranueshme në kushinetat në shpejtësi të ndryshme, epër duhet të zvogëlohet ndërsa ω rritet:
Llogaritja e Çekuilibrit Rezidual të Lejueshëm
Shembull i Zgjidhur: Rotor Ventilatori, G 6.3
Të dhëna: Rotor ventilatori centrifugal, M = 200 kg, n = 1 500 RPM, G 6.3.
Total: Upër = 9 549 × 6.3 × 200 / 1 500 = 8 021 g·mm
Ekscentriciteti: epër = 8 021 / 200 = 40.1 µm
Për plan (simetrik, 2): 8 021 / 2 = 4 011 g·mm
Në R = 400 mm: 4 011 / 400 = 10.0 g për plan
Përdorni Gjithmonë Shpejtësinë Maksimale të Shërbimit
Shpejtësia në formulë duhet të jetë RPM-ja më e lartë në shërbim — jo shpejtësia e makinës së balancimit. Shumë rotorë balancohen në 300–600 RPM, por toleranca duhet të përdorë shpejtësinë reale të shërbimit (p.sh. 1 480 RPM). Përdorimi i shpejtësisë së makinës së balancimit prodhon toleranca rrezikshëm të gjera.
Shpërndarja në Planet e Korrigjimit
Upër zbatohet për qendrën e masës së rotorit. Në praktikë, balanconi në dy plane (pranë mbajtësve). Rregullat e Kapitullit 7:
Rotorë Simetrikë
Qendra e masës në mesin → të barabarta: UL = UR = Upër / 2.
Asimetrikë Mes Kushinetave
Rotorë Konsolë (Overhung)
Masa e ngarkuar në konsolë krijon një moment përkulës që ngarkon të dy mbajtëset. Kërkohet rillogaritje e bazuar në moment → zakonisht tolerancë shumë më e ngushtë në planin konsolë. E zakonshme për pompa, kompresorë me një shkallë, dhe impelerë ventilatorësh të montuar në konsolë.
Gabimet dhe Verifikimi
Burimet e Gabimeve
- Sistematik: Devijim në kalibrimin e makinës, boshte të centruara në mënyrë ekscentrike, efekte të kanalit të çelësit (ISO 8821), shtrembërim termik.
- I rastësishëm: Zhurma e sensorit, lëvizja e mbështetjes, ndryshueshmëria e vendosjes së rotorit.
Gabimi total nuk duhet të kalojë 10–15% të tolerancës. Nëse është më i madh, ngushtoni tolerancën e punës në përputhje me rrethanat.
Efektet e Montimit
Balancimi i komponentëve ≠ balancimi i montimit. Eksentriciteti i bashkuesit, gabimi radial (runout), dhe montimet e lirshme mund të anulojnë punën e bërë në komponentë. Kryeni balancim rregullues (trim) të rotorit të montuar.
Metodat e Verifikimit
- Testi i indeksit: Rrotulloni rotorin 180° në boshtin e centrimit dhe ripërsëritni matjen. Ndryshimi = gabimi i fiksimit.
- Testi i peshës provë: Shtoni një masë të njohur, verifikoni që ndryshimi i vektorit të matur përputhet me pritjen.
- Kontrolli në terren: Matni vibrimin në mbajtëset sipas ISO 10816.
Balanset-1A: Përputhshmëri e Integruar me ISO 1940-1
Balanset-1A automatizon ISO 1940-1: fusni masën, shpejtësinë, klasën G → U i menjëhershëmpër me alokim automatik të planeve. Pas balancimit, krahason ekuilibrin e mbetur me kufirin. Funksioni F6 Raporte gjeneron një protokoll formal që dokumenton klasën G të arritur. Saktësia ±5% shpejtësi, ±1° fazë — e mjaftueshme për G 16 deri në G 2.5. Modeli Balanset-4 zgjerohet në katër kanale për rotorë komplekse me mbajtëse të shumta.
Shembuj të Zgjidhur
Rasti 1: Motor Elektrik — G 6.3
Rotori: 15 kW, 1 460 RPM, 35 kg, simetrik midis mbajtëseve.
Toleranca: Upër = 9 549 × 6.3 × 35 / 1 460 = 1 442 g·mm → 721/plan.
Në R = 80 mm: 721 / 80 = 9.0 g/plan. Balancuar në punishte: 180 g·mm mbetur. ✅
Rasti 2: Pompë — Impeler në Konsolë, G 6.3
Rotori: Boshti + impeleri 18 kg, 2 950 RPM. Impeleri 6 kg në konsolë 120 mm. Distanca midis mbajtëseve 250 mm.
Total: Upër = 367 g·mm. Alokimi sipas momentit: përpara ≈ 202, prapa ≈ 165 g·mm.
Balancuar në terren me Balanset-1A me një plan: 8.5 g në 230°. Përfundimtare: 95 g·mm. ✅
Rasti 3: Turbo-Kompresor — G 2.5
Rotori: 3 shkallë, 65 kg, 12 000 RPM. Lehtësisht asimetrik.
Toleranca: Upër = 129 g·mm → 65/plan → në R = 95 mm: 0.68 g/plan.
Saktësi nën-gram → vetëm makinë punishteje me shpejtësi të lartë. Testi i indeksit: gabimi i boshtit të centrimit < 5 g·mm. Përfundimtare: 28 g·mm/plan. ✅
ISO 1940-1 → ISO 21940-11
- Vlerat e klasës G, formulat, tabelat e aplikimit — identike. Pa ndryshime teknike.
- Seria ISO 21940: Pjesa 11 (cilësia), Pjesa 12 (fleksibël), Pjesa 14 (procedurat), Pjesa 21 (përshkrimet), Pjesa 31 (ndjeshmëria), Pjesa 32 (çelësat).
- Të dyja emërtimet përdoren në mënyrë të ndërkëmbyeshme në praktikë.
- ISO 14694 Kategoritë BV i referohen drejtpërdrejt klasave G.
Standardet përkatëse
- ISO 21940-11: Ky standard — sistemi i klasave G.
- ISO 21940-12: Balancimi i rotorëve fleksibël.
- ISO 10816 / ISO 20816: Vlerësimi i vibrimeve — rezultati operacional i cilësisë së balancimit.
- ISO 14694: Kategoritë BV specifike për ventilatorët, gradat e balancimit dhe limitet e vibrimit.
- ISO 8821: Ndikimi i kanalit të çelësit (konventa gjysmë-çelës).
- API 610 / API 617: Pompat/kompresorët e naftës që referojnë ISO 1940.
Standardi zyrtar: ISO 1940-1 në ISO Store →
Në Këtë Faqe
Kalkulatori i Tolerancës Tabela e Klasave G Çfarë është ISO 1940-1? Koncepti i Rotorit të Ngurtë Llojet e Çekuilibrimit Statik / Çift / Dinamik çekuilibrim specifik Sistemi i Klasave G Ligjet e ngjashmërisë Formula e Tolerancës Alokimi i Planeve Simetrik / Asimetrik Rotorë konsolë (overhung) Gabimet & Verifikimi Studime Rasti (3) Kalimi në ISO 21940-11 Pyetje të Shpeshta (8 Pyetje)Pajisje Balancimi
Balancim portativ në terren me kalkulator të integruar të tolerancës ISO 1940 dhe verifikim të klasës G.
Balanset-1A → Balanset-4 →Pyetjet më të Shpeshta — ISO 1940-1
Sistemi i cilësisë së balancimit me klasa G për rotorë të ngurtë
▸ Cili është ndryshimi midis ISO 1940-1 dhe ISO 21940-11?
▸ Si e llogaris çekuilibrin e mbetur të lejueshëm?
▸ Çfarë është një rotor i ngurtë?
▸ Cila klasë G për pompa, ventilatorë ose motorë?
▸ Si të alokohet toleranca mes planeve?
▸ Cilat janë tre llojet e çekuilibrit?
▸ Pse klasat G janë në shkallë logaritmike?
▸ A mund ta verifikoj përputhshmërinë me një balancues portativ?
Balancimi sipas ISO 1940-1 — Në Terren
Balancuesit portativë të Vibromera përfshijnë kalkulatorë të integruar të tolerancës ISO 1940, alokim automatik të planeve dhe raporte formale balancimi që dokumentojnë G-gradën e arritur.
Shfleto Pajisjet e Balancimit →
