Förstå balanskvalitetsgrader (G-grader)

Definition: Vad är en balanserad kvalitetsklass?

A Balansera kvalitetsbetyg, vanligtvis kallad "G-klassificering", är en standardiserad klassificering definierad i standarderna ISO 1940-1 och ISO 21940-11 som specificerar den maximalt tillåtna kvarvarande obalansen för en rotor. Det är inte ett mått på vibrationer i sig, utan snarare en tolerans för obalans baserad på rotorns massa och maximala driftshastighet. G-klassen representerar en konstant periferihastighet för rotorns masscentrum, uttryckt i millimeter per sekund (mm/s). Ett lägre G-tal betyder en striktare tolerans och ett högre precisionsbalanskrav.

Syftet med G-klasssystemet

G-gradesystemet utvecklades för att skapa en universell, standardiserad metod för att specificera hur väl en rotor behöver balanseras. Istället för att vagt ange "rotorn måste vara välbalanserad" kan ingenjörer specificera ett exakt, verifierbart mål som "Balans till G6.3". Detta system ger ett gemensamt språk för tillverkare, underhållsteam och kunder, vilket säkerställer att utrustningen uppfyller de erforderliga driftsstandarderna för tillförlitlighet och säkerhet. De primära målen är att:

• Begränsa vibrationer orsakade av obalans till acceptabla nivåer.
• Minimera dynamiska krafter på lager, vilket förlänger deras livslängd.
• Säkerställ att rotorn kan arbeta säkert upp till sitt maximala konstruktionsvarvtal.
• Tillhandahåll ett tydligt, mätbart acceptanskriterium för ny och reparerad utrustning.

Hur bestäms kvalitetsgrader för balans?

ISO-standarderna tillhandahåller en omfattande tabell som rekommenderar G-kvaliteter för hundratals olika typer av roterande komponenter. Valet av en specifik kvalitet beror på faktorer som:

• Maskintyp: En högvarvig turbin kräver en mycket bättre balans (lägre G-klass) än en långsamvarvig jordbruksmaskin.
• Rotormassa: Lättare rotorer är ofta känsligare för obalans.
• Driftshastighet: Ju högre hastighet, desto större blir centrifugalkraften från en given obalans, vilket kräver en bättre balans.
• Stödstruktur: Rotorer på flexibla stöd kan behöva en bättre balans än de på styva fundament.

Exempel på vanliga kvalitetsgrader för balansering (från ISO 1940-1)

Följande lista illustrerar det breda utbudet av tillämpningar och deras motsvarande G-kvaliteter, från lägsta till högsta precision:

• G40: Bilhjul, vevaxeldrift för långsamma motorer.
• G 16: Delar till jordbruksmaskiner, drivaxlar.
• G 6.3: Standardkvalitet för många industriella komponenter som elmotorarmaturer, pumphjul, fläktar och processmaskiner. Detta är en av de vanligast specificerade kvaliteterna.
• G 2.5: Höghastighets- och högprecisionskomponenter, såsom gas- och ångturbiner, turbokompressorer, maskindrivningar och turbogeneratorrotorer.
• G 1.0: Slipmaskinsdrivningar, mycket små och höghastighetsankare.
• G 0,4: Den högsta precisionsnivån för komponenter som gyroskop, precisionsslipspindlar och utrustning för halvledarindustrin.

Beräkning av tillåten kvarvarande obalans

G-kvaliteten används i en formel för att beräkna den maximalt tillåtna kvarvarande obalansen (U_per) som kan finnas kvar i rotorn efter balansering.

U_per (i g·mm) = (9550 × Rotormassa [kg] × G-kvalitet [mm/s]) / Max. drifthastighet [rpm]

Denna formel anger det specifika mål för balanseringsteknikern som de måste uppnå. Till exempel skulle en rotor på 100 kg med en maxhastighet på 3000 varv/min, balanserad till G6.3, ha en tillåten kvarvarande obalans på (9550 * 100 * 6.3) / 3000 ≈ 2005.5 g·mm. Denna totala obalans fördelas sedan vanligtvis mellan de två korrigeringsplanen.

← Tillbaka till huvudmenyn