Како израчунати дозвољени преостали неравнотежни оптерећење за G-класу?

Користите формулу: U_per (g-mm) = (9549 x G x M) / n, где је G број степена у mm/s, M маса ротора у kg и n максимална радна брзина у обртајима у минути. На пример, ротор масе 50 кг при 3000 обртаја у минути са G 6.3: U_per = (9549 x 6.3 x 50) / 3000 = 1003 g-mm.

Који G-град треба да користим за пумпу, вентилатор или мотор?

G 6.3 за већину индустријских вентилатора, пумпи и општих електричних мотора. G 2.5 за пумпе високог броја обртаја или критичне службе (API 610), гасне турбине и турбокомпресоре. G 1.0 за вретена прецизног брушења. G 16 за некритичну пољопривредну или дробилну опрему.

Како распоредите толеранцију између два корекциона плана?

За симетричне роторе: подела 50/50. За асиметричне роторе између лежајева: U_left = U_per x (b/L), U_right = U_per x (a/L), где су a и b удаљености од центра масе до левог и десног лежаја, L = a + b. За висеће роторе потребна је прерачунавање засновано на моменту са строжим толеранцијама.

Које типове неуравнотежености дефинише ISO 1940-1?

Три типа: Статички неуравнотеженост (оса масе паралелна али помакнута, коригује се у једној равни), Моментна неуравнотеженост (оса масе пролази кроз центар масе али је нагнута, коригује се у две равни) и Динамичка неуравнотеженост (општи случај који комбинује оба, коригује се у две равни).

Могу ли да проверим усаглашеност са ISO 1940-1 помоћу преносивог балансера?

Да. Balanset-1A има уграђени ISO 1940 калкулатор толеранције. Он израчунава U_per, распоређује између равни, упоређује измерени резидуал са лимитом и генерише формални извештај о балансирању који документује усаглашеност са наведеним G-градом.

ISO 1940-1 — Захтеви за квалитет балансирања крутих ротора — Вибромера

ИСО 1940-1 — Уравнотежити захтеве за квалитет за круте роторе

Q: Шта је ISO 1940-1?

ISO 1940-1 је међународни стандард који дефинише захтеве за квалитет балансирања крутих ротора користећи систем G-степена. Он даје формулу U_per = (9549 x G x M) / n за израчунавање дозвољеног преосталог небаланса и табелу која повезује G-степене са типовима ротора. Замењен је стандардом ISO 21940-11, али вредности G-степена и методологија остају идентичне.

Q: Која је разлика између ISO 1940-1 и ISO 21940-11?

ISO 21940-11:2016 замењује ISO 1940-1:2003 као део свеобухватне серије ISO 21940. Систем G-класе, вредности толеранције и препоруке за примену су идентични. ISO 21940-11 обухвата мање уредничке исправке, али без техничких промена.

Q: Шта је крути ротор?

Ригидни ротор је онај чије су еластичне деформације под центрифугалним силама занемариво мале у поређењу са прописаним толеранцијама неуравнотежености у целом опсегу радних брзина. Ротор уравнотежен при малој брзини остаје уравнотежен и при радној брзини. Ротори изнад своје прве критичне брзине савијања су флексибилни.

Devices

Portable balancer & Vibration analyzer Balanset-1A

Parts

Vibration sensor

Parts

Optical Sensor (Laser Tachometer)

Комплет за балансирање ротора Vibromera: торба за ношење, вишеканални претварач сигнала, ручни анализатор, магнетна база, сензори вибрација и спирални каблови.

Devices

Balanset-4

Parts

Magnetic Stand Insize-60-kgf

Parts

Reflective tape

Balanset-1A. Portable balancer , vibration analyzer

Devices

Dynamic balancer “Balanset-1A” OEM

📌 Канонски референтни чланак — vibromera.eu

Основни међународни стандард који дефинише квалитетни систем балансирања G-класе — од G 0.4 (жироскопи) до G 4000 (морски дизели). Сада укључен у ISO 21940-11, са идентичним вредностима и методологијом G-класе.

Дозвољена преостала неравнотежа

ISO 1940-1 / ISO 21940-11 — унесите податке о ротору, добијте U_по

Г-класа (квалитет баланса)

Маса ротора (кг)

Максимална брзина (обртаја у минути)

Корекционе равни

Радијус корекције (мм, опционално)

Резултати — ISO 1940-1

Дозвољени остатак неуравнотежености

⚖️Унесите параметре ротора
да се израчуна толеранција

Г-Грејд Баланс Квалитет Грејдова

Логаритамска скала са фактором 2,5 између суседних степена — од ултра-прецизне G 0.4 до морске G 4000

Г 1.0

е·ω = 1,0 мм/с

Спиндели за прецизно брушење, трактрографи, мале високобрзинске арматуре

G 2.5

е·ω = 2,5 мм/с

Гасне/паротурбине, турбогенератори, турбокомпресори, високобрзински мотори

G 6.3

е·ω = 6,3 мм/с

Стандардно — вентилатори, пумпе, маховици, мотори, погони машина-алата

G 16

е·ω = 16 мм/с

Пољопривредне машине, дробилице, карданске осовине, погонске компоненте

📋 Комплетна табела G-класе — ISO 1940-1 / ISO 21940-11

G-разред	е·ω (мм/с)	Типични типови ротора	Notes
G 0.4	0.4	Жироскопи, прецизне вретена, оптичке јединице за дискове	Близу границе конвенционалног балансирања
Г 1.0	1.0	погонска вратила, снимачи на траку, мале прецизне арматуре	Захтева ултра-чисте услове
G 2.5	2.5	Гасне и парне турбине, турбогенератори, турбокомпресори, високобрзински мотори	Спречава преурањено оштећење лежаја
G 6.3	6.3	Вентилатори, пумпе, маховици, електрични мотори, машински алати, ролни папира	Најчешће — подразумевана оцена
G 16	16	Карданске осовине (специјалне), пољопривредни машини, дробилице, рударски вентилатори	За тешке и сурове услове
G 40	40	Аутомобилске гуме и фелне, карданске осовине (стандардне), спори вентилатори	Варијанта точкова доминира
G 100	100	Цели мотори аутомобила, камиона, локомотива	Мотoрe са унутрашњим сагоревањем као склопове
G 250	250	Клеичасти вратила високобрзинских дизел мотора	На нивоу компоненти
G 630	630	Клеичасти вратови великих четворотактних мотора, морских дизела на еластичним носачима	Велики клипни нискобрзински
G 1600	1600	Клеишта великих двотактних мотора	Веома споро, масивне основе
G 4000	4000	Клетки коленских вратила нискобрзинских поморских дизел-мотора на чврстим темељима	Најслабији захтеви

📊 Претходно израчунате толеранције за уобичајене индустријске роторе

Тип ротора	Маса (кг)	RPM	Г	У_по (грама-милиметар)	По авиону	е_по (микрометара)
Мали мотор	8	2 900	G 6.3	166	83	20.7
вентилатор за грејање, вентилацију и климатизацију	45	1 480	G 6.3	1 835	918	40.8
Ротор пумпе	25	2 950	G 6.3	510	255	20.4
Турбокомпресор	120	8 000	G 2.5	358	179	3.0
Ролна папира	2 000	300	G 6.3	401 000	200 500	200.5
Вентилатор електране	350	990	G 2.5	8 468	4 234	24.2
Брусилица	2	24 000	Г 1.0	0.80	0.40	0.40
Точак аутомобила	12	800	G 40	5 729	2 865	477

📐 Методе расподеле толеранција — ISO 1940-1 Поглавље 7

Тип ротора	Алокација	Формула	Notes
Симетричан	Једнако подељено	У_Л=U_Р=U_по/2	Најједноставнији случај. Мотори, неки вентилатори.
Асиметрично између лежајева	Пропорционално	У_Л=U_по·(б/Л)	Најчешћи метод.
Изашивши део (конзола)	Засновано на тренутку	Статичке једначине	Стешњене допуштења на висећој равни.
Уско (планови близу)	Одвоји статику и пар	Према ISO 21940-12	Различити ефекти вибрације.

Шта је ISO 1940-1?

Брзи одговор

ИСО 1940-1 (Механичка вибрација — Балансирање квалитетних захтева ротора у константном (чврстом) стању) дефинише Систем квалитета за балансирање G-класе за круте роторе. Формула У_по = (9 549 × G × M) / n рачуна дозвољени резидуал неравнотежа. Замењено ИСО 21940-11:2016 са идентичним вредностима. Стандардна оцена за индустријске машине: G 6.3.

ISO 1940-1 је основни документ за балансирање ротора широм света. Његов G-систем је де факто језик балансирања: "балансирати по G 6,3" разуме сваки стручњак широм света. Стандард обухвата круте роторе, од ситних прецизних вретена до масивних коленастих вратила, пружајући универзални оквир за специфицирање, прорачун и проверу квалитета баланса.

Стандард се примењује само на крута ротори — они чије су еластичне деформације под центрифугалним силама занемарљиве у целом опсегу радних брзина. Флексибилни ротори (који раде изнад прве критичне брзине савијања) обухваћени су ISO 21940-12.

Концепт крутог ротора

Ротор се класификује као крути ако се његова расподела масе не мења значајно како се брзина мења од нуле до максималне радне брзине. Кључна последица: Ротор уравнотежен при малој брзини на машини за балансирање остаје уравнотежен и при својој радном брзини. Ово омогућава балансирање на 300–600 о/мин на радионици, уз постизање толеранција при 3000+ о/мин у експлоатацији.

Ако ротор ради у суперкритичном региону (изнад првог савијања критична брзина) или близу резонанција, дефлекције мењају ефективну расподелу масе, а балансирање при малој брзини може бити неефикасно при великој брзини. Такви ротори се класификују као флексибилни.

Шта ISO 1940-1 не обухвата

Ротори са променљивом геометријом (зглобни вратила, лопатице хеликоптера). Резонанца у системима ротор–опора–фундамент. Аеродинамичке и хидродинамичке силе које нису повезане са расподелом масе. За вентилаторе посебно, видети ИСО 14694 (BV/FV категорије).

Врсте неравнотеже

Неравнотежа = роторска осовина инерције ≠ осовина ротације. У векторском облику: U = m × r (g·mm). ISO 1940-1 класификује три типа:

Статички неравнотеж: Оса инерције је паралелна са осом ротације, али је помакнута. Еквивалентно једној неуравнотеженој маси. Коректовано у један авион. Типично: блокови, уски зупчаници, вентилаторски импелери (L/D < 0,5).
Неуравнотеженост пара: Оса инерције пролази кроз центар масе, али је нагнута. Нето сила је нула, али момент (пар) заљуљује ротор. Потребно је два авиона.
Динамичка неравнотежа: Општи случај — статички + комбиновани пар. Оса инерције није ни паралелна ни сечна са осом ротације. Потребно је два авиона. Већина стварних ротора има динамички небаланс.

Специфична неуравнотеженост (екцентричност)

Специфична неуравнотеженост

е = У / М

e у µм (г·мм/кг) | U = неуравнотеженост (г·мм) | M = маса ротора (кг) — померање центра масе од осе ротације

Г-степен се дефинише као производ е × ω (мм/с) — линеарна брзина центра масе ротора у орбити око осе ротације. Ова једна бројка карактерише квалитет балансирања независно од величине и брзине ротора.

Систем Г-Грејд — физичка основа

Масна сличност

За геометријски сличне роторе: U_по ∝ M → специфична неуравнотеженост e_по Треба да буде константно. Један стандард важи за све величине.

Сличност брзине

Центрифугална сила F = M·e·ω². Да би се одржала прихватљива оптерећења лежаја при различитим брзинама, e_по мора да се смањује како се ω повећава:

Дефиниција Г-града

Г = е_по × ω = константа (мм/с)

G 6.3 = центар масе орбитира при ≤ 6,3 мм/с | Суседни степени се разликују за фактор 2,5

Израчунавање дозвољене преостале неравнотеже

ISO 1940-1 / ISO 21940-11 формула толеранције

У_по = (9 549 × G × M) / n

У_по у g·mm | G = граде (mm/s) | M = маса ротора (kg) | n = макс. радни обрт/мин | 9 549 = 60 000/(2π)

Радни пример: ротор вентилатора, G 6.3

Дато: Радни точак центрифугалног вентилатора, M = 200 kg, n = 1 500 об/мин, G 6.3.

Укупно: У_по = 9 549 × 6,3 × 200 / 1 500 = 8 021 г·мм

ексцентрицитет: е_по = 8 021 / 200 = 40,1 µм

По равни (симетрично, 2): 8 021 / 2 = 4 011 г·мм

При R = 400 мм: 4 011 / 400 = 10,0 г по равни

Увек користите максималну брзину услуге

Брзина у формули мора бити највиши број обртаја у минути у експлоатацији — а не брзина балансирајуће машине. Многи ротори се балансирају на 300–600 о/мин, али толеранција мора да се заснива на стварној брзини у експлоатацији (нпр. 1 480 о/мин). Коришћење брзине балансирајуће машине доводи до опасно великих толеранција.

Распоређивање на исправне равни

У_по примењује се на центар масе ротора. У пракси, балансирање у две равни (у близини лежајева). Правила поглавља 7:

Симетрични ротори

CoM на средњој тачки → једнако: U_Л = У_Р = У_по / 2.

Асиметрично између лежајева

Асиметрична расподела

У_лево = У_по × (b / L) | U_десно = У_по × (a / L)

a = центар масе до левог лежаја | b = центар масе до десног лежаја | L = a + b

Надвиснути ротори

Изашла маса ствара савијајући момент који оптерећује оба лежаја. Потребна је прерачунавање засновано на моменту → обично много строжа толеранција на висећем равни. Често код пумпи, једностепених компресора, конзолних роторских импелера вентилатора.

Грешке и верификација

Извори грешака

Систематски: Одступање при калибрацији машине, ексцентрични мандрели, ефекти кључалног жлеба (ISO 8821), термичка деформација.
Случајно: Шум сензора, подршка за игру, варијација у седењу ротора.

Укупна грешка не сме прећи 10–15% толеранције. Ако је већа, сходно томе ускорите радну толеранцију.

Ефекти склопа

Балансирање компоненти ≠ балансирање склопа. Ексцентричност споја, радијално одступање, лабави прилагоди могу поништити рад компоненти. Извршите завршно балансирање састављеног ротора.

Методе верификације

Индекс тест: Ротирајте ротор 180° на мандрелу, поново измерите. Промена = грешка у стезању.
Испитивање пробне тежине: Додајте познату масу, проверите да ли се измењена вредност вектора поклапа са очекиваном.
Провера на терену: Измерити вибрације на лежајевима по ИСО 10816.

Balanset-1A: Уграђена усаглашеност са ISO 1940-1

The Balanset-1A аутоматизује ISO 1940-1: унесите масу, брзину, G-класу → тренутни U_по са аутоматском расподелом плоча. Након балансирања упоређује остатак са ограничењем. Функција извештаја F6 генерише формални протокол који документује постигнути G-град. Прецизност ±51 TP3T брзина, ±1° фаза — довољно за G 16 до G 2.5. Balanset-4 проширује се на четири канала за комплексне роторе са више подшипника.

Решени примери

Случај 1: Електрични мотор — G 6.3

Ротор: 15 kW, 1 460 о/мин, 35 кг, симетричан између лежајева.

Толеранција: У_по = 9 549 × 6,3 × 35 / 1 460 = 1 442 г·мм → 721/плоча.

При R = 80 мм: 721 / 80 = 9,0 г/површина. Балансирање точкова: 180 г·мм остатка. ✅

Случај 2: пумпа — преоптерећен импелер, G 6.3

Ротор: Вршило + импелер 18 кг, 2 950 обртаја у минути. Импелер 6 кг, прекорачење 120 мм. Размак лежајева 250 мм.

Укупно: У_по = 367 г·мм. Расподела момента: предњи ≈ 202, задњи ≈ 165 г·мм.

Поље уравнотежено са Balanset-1A једнопланско: 8,5 г на 230°. Финално: 95 г·мм. ✅

Случај 3: Турбо-компресор — G 2.5

Ротор: 3-степена, 65 кг, 12 000 о/мин. Благо асиметричан.

Толеранција: У_по = 129 г·мм → 65/плоча → при R = 95 мм: 0,68 г/плоча.

Прецизност испод грама → обрада само на високобрзинској машини. Индексни тест: грешка вретена < 5 g·mm. Коначно: 28 g·mm по равни. ✅

ISO 1940-1 → ISO 21940-11

Вредности G-степена, формуле, табеле примене — идентичан. Без техничких промена.
ISO 21940 серија: Део 11 (квалитет), Део 12 (флексибилан), Део 14 (процедуре), Део 21 (описи), Део 31 (осетљивост), Део 32 (кључеви).
Обе ознаке се у пракси користе наизменично.
ИСО 14694 Категорије BV директно се позивају на G-оцене.

ИСО 21940-11: Овај стандард — систем G-класе.
ISO 21940-12: Флексибилно балансирање ротора.
ISO 10816 / ISO 20816: Оценjивање вибрација — оперативни резултат квалитета балансирања.
ИСО 14694: Категорије BV/FV специфичне за вентилатор → G-граде.
ISO 8821: Утицај кључа (конвенција полукључа).
API 610 / API 617: Нафтне пумпе/компресори са референцом на ISO 1940.

Званични стандард: ISO 1940-1 на ISO продавници →

← Назад на индекс glossary

Често постављана питања — ISO 1940-1

Систем управљања квалитетом G-класе за круте роторе

▸ Која је разлика између ISO 1940-1 и ISO 21940-11?

ISO 21940-11:2016 замењује ISO 1940-1:2003. Систем G-класе, вредности толеранције и табеле примене су идентичан. ISO 21940-11 обухвата мање уредничке исправке, али без техничких промена. Обе ознаке се користе наизменично.

▸ Како да израчунам дозвољени преостали неравнотеж?

У_по = (9 549 × G × M) / n — G = убрзање (мм/с²), M = маса (кг), n = максимални обртни број у минути. Пример: 50 кг при 3 000 обртаја у минути, G 6,3 → 9 549 × 6,3 × 50 / 3 000 = 1 003 г·мм. Поделите по равнимама за вредност по равнима.

▸ Шта је крути ротор?

Ротор чије су еластичне деформације под центрифугалним силама занемариво мале у целом опсегу радних брзина. Избалансиран при малој брзини → остаје избалансиран при радној брзини. Ротори изнад прве савијајуће фреквенције критична брзина су флексибилни и захтевају ISO 21940-12.

▸ Који G-град за пумпе, вентилаторе или моторе?

G 6.3 — већина вентилатора, пумпи, генералних мотора. G 2.5 — турбине, турбокомпресори, критичне пумпе (API 610). Г 1.0 — брусне вретена. G 16 — пољопривредни/дробилице. За фанове: ИСО 14694 Категорије BV се односе на G-оцене.

▸ Како распоредити толеранцију између равни?

Симетрично: 50/50. Асиметрично: пропорционално реакцијама носача — U_лево = У_по×(b/L). Висећи део: засновано на моменту са ужем толеранцијом равни висећег дела. Balanset-1A аутоматски управља расподелом.

▸ Која су три типа неуравнотежености?

Статички — помештено али паралелно, фиксација у једној равни. Пар — нагнуто кроз центар масе, двоплосна фиксација. Динамичан — генерал (статички + пар), двоплосна фиксација. Већина стварних ротора: динамички небаланс.

▸ Зашто су Г-оцене на логаритамској скали?

Фактор 2,5 између градација обухвата цео распон од гироскопа (G 0,4) до поморских дизела (G 4000). Логаритамско скалирање је прикладно јер перципирана озбиљност вибрација и век трајања лежаја прате логаритамске везе. Сваки корак представља приближно исту релативну промену у квалитету.

▸ Могу ли да проверим усаглашеност преносивим балансером?

Да. Balanset-1A: уграђени ISO 1940 калкулатор, аутоматска расподела плоха, упоређивање остатка и ограничења у реалном времену, формални извештај о билансу. ±5% прецизност довољна за G 16–G 2.5. За G 1.0 потребна је пажљива припрема.

Повезани чланци из глосара

Баланс Квалитет Град

Интерактивни G-класе калкулатор са потпуним табелама толеранција

ИСО 14694

Мапирање категорија BV/FV специфичних за вентилатор на G-оцене

ИСО 10816-1

Оцењивање вибрација — мерење квалитета балансирања у експлоатацији

Неравнотежа

Типови, мерење и корекција неуравнотежености масе

Природна фреквенција

Критичне брзине и граница између крутог и флексибилног ротора

Балансирање ротора

Поступци балансирања на једној и на две равни

Баланс по ISO 1940-1 — на терену

Преносиви балансери Vibromera укључују уграђене калкулаторе толеранције по ISO 1940, аутоматску расподелу равни и формалне извештаје о балансирању који документују постигнути G-степен.

Прегледајте опрему за балансирање →