Förstå balanserande betygsklassificeringar

Anordningar

Bärbar balanserare & vibrationsanalysator Balanset-1A

$2,358.31

Delar

Vibrationssensor

$107.47

Delar

Optisk sensor (laservarvtalsmätare)

$148.07

Anordningar

Balanset-4

$8,123.32

Delar

Magnetiskt stativ i storlek 60 kgf

$54.93

Delar

Reflekterande tejp

$11.94

Anordningar

Dynamisk balanserare "Balanset-1A" OEM

$2,071.73

Definition: Vad är en balanseringsgrad?

A balanserande kvalitet (även kallad balanserad kvalitetsgrad eller G-klass) är ett standardiserat klassificeringssystem som specificerar den erforderliga balanskvaliteten för olika typer av roterande maskiner. Definieras främst av ISO 21940-11 standarden (tidigare ISO 1940-1), kategoriserar balanseringskvaliteter utrustning baserat på deras driftsegenskaper och tilldelar lämpliga balansering av toleranser.

Klassificeringssystemet säkerställer att alla parter – tillverkare, underhållstekniker och slutanvändare – arbetar enligt konsekventa, internationellt erkända standarder när de specificerar och verifierar rotorbalansens kvalitet.

G-klasssystemet

Balanseringsgrader betecknas som "G" följt av ett numeriskt värde, såsom G 2,5, G 6,3 eller G 16. Siffran representerar produkten av den tillåtna restmängden. obalans excentriciteten (i millimeter) och vinkelhastigheten (i radianer per sekund). Enklare uttryckt representerar den den tillåtna obalanserade vibrationshastigheten i mm/s.

Huvudprincip

Lägre G-tal indikerar strängare balanskrav (mindre tillåten kvarvarande obalans), medan högre G-tal tillåter mer kvarvarande obalans. Systemet känner igen att olika utrustningstyper har väldigt olika behov av balanskvalitet baserat på deras hastighet, massa, tillämpning och driftsmiljö.

Vanliga balanseringskvaliteter och deras tillämpningar

ISO 21940-11 definierar kvaliteter från G 0,4 (högsta precision) till G 4000 (lägsta precision). Här är de vanligaste kvaliteterna:

G 0.4 – Ultrahög precision

Tillämpningar:

• Spindlar för slipmaskiner
• Gyroskop
• Precisionsmätningsutrustning

Egenskaper: Kräver specialiserad balanseringsutrustning och kontrollerade miljöer. Utförs vanligtvis i dedikerade precisionsbalanseringsverkstäder.

G 1.0 – Hög precision

Tillämpningar:

• Högprecisionsspindlar för maskinverktyg
• Turboladdare
• Höghastighetscentrifuger
• Datorns skivenheter

Egenskaper: Kräver noggrann kontroll av alla balanseringsparametrar och högkvalitativ instrumentering.

G 2.5 – Precisionsindustri

Tillämpningar:

• Gas- och ångturbiner
• Stela turbogeneratorrotorer
• Kompressorer
• Maskinverktygsdrivningar
• Medelstora och stora elmotorer (med särskilda krav)
• Centrifugalseparatorer

Egenskaper: Standard för högkvalitativ, snabb industriell utrustning. Uppnåelig med bra balansering av fält praxis.

G 6.3 – Allmän industri (Vanligast)

Tillämpningar:

• Allmänna elmotorer
• Maskiner för processindustrin
• Centrifugalpumpar
• Fläktar och blåsare
• Växelenheter
• Rotorer för allmänna maskiner
• Medelvarviga kompressorer

Egenskaper: "Standard"-kvaliteten för de flesta industrimaskiner. Representerar en bra balans mellan uppnåbarhet och prestanda. Lätt uppnåelig med bärbar balanseringsutrustning.

G 16 – Tung industri

Tillämpningar:

• Drivaxlar (propelleraxlar, kardanaxlar)
• Flercylindriga dieselmotorer med sex eller fler cylindrar
• Krossar
• Jordbruksmaskiner
• Individuella komponenter i motorer

Egenskaper: Lämplig för robust utrustning med lägre hastighet där vibrationstoleransen är högre.

G 40 och högre – Mycket tung industri

Tillämpningar:

• Fyrcylindriga dieselmotorer (G 40)
• Fast monterade låghastighetsmaskiner
• Mycket stor, långsamt roterande utrustning

Egenskaper: Tillämpas på massiv utrustning med låg hastighet där hög precisionsbalans inte är ekonomiskt motiverad eller tekniskt nödvändig.

Hur man väljer lämplig balanseringsgrad

Att välja rätt balanseringskvalitet innebär att man beaktar flera faktorer:

1. Utrustningstyp och design

ISO 21940-11 tillhandahåller detaljerade tabeller som matchar utrustningstyper med rekommenderade kvaliteter. Detta är den primära utgångspunkten för kvalitetsval.

2. Driftshastighet

Utrustning med högre hastighet kräver generellt sett en stramare balans (lägre G-tal) eftersom centrifugalkrafterna ökar med kvadraten på hastigheten.

3. Monteringstyp

Utrustning monterad på flexibla fundament eller isoleringssystem tål ofta högre G-tal än stelt monterad utrustning.

4. Närhet till personal

Maskiner i utrymmen där människor vistas kan kräva bättre balans av buller- och säkerhetsskäl.

5. Särskilda krav

Vissa tillämpningar (medicinsk utrustning, precisionstillverkning, flyg- och rymdfart) kräver en stramare balans än standardpraxis inom industrin.

6. Ekonomiska överväganden

Varje steg mot en snävare sort ökar balanseringskostnaden. Den valda sorten bör matcha driftsbehoven utan att överspecificera.

Förhållandet mellan lutning och tillåten obalans

Balanseringsgraden används för att beräkna den maximalt tillåtna kvarvarande obalans för en specifik rotor:

Formel

U_per (g·mm) = (9549 × G × M) / varv/min

Där:

• U_per = Tillåten kvarvarande obalans i grammillimeter
• G = Balanskvalitetsklassnummer (t.ex. 6,3 för G 6,3)
• M = Rotormassa i kilogram
• varvtal = Servicehastighet i varv per minut

Exempel

En fläktrotor på 100 kg som arbetar med 1500 varv/min med klass G 6.3:

U_per = (9549 × 6,3 × 100) / 1500 = 401 g·mm

Om korrigeringsplanets radie är 200 mm motsvarar detta 2,0 gram tillåten kvarvarande obalans.

Överväganden vid flerhastighet och variabel hastighet

För maskiner som arbetar med olika hastigheter:

• Drift med konstant hastighet: Applicera sorten med normal driftshastighet
• Variabel hastighet: Applicera sorten med maximal kontinuerlig driftshastighet
• Passerar genom kritiska hastigheter: För flexibla rotorer, kan särskild hänsyn tas till balans vid kritiska hastigheter, vilket potentiellt kan kräva modala balanseringstekniker

Verifiering och godkännande

Efter balansering är klar måste den uppnådda balanskvaliteten verifieras mot den angivna sorten:

Mätmetoder

• Direkt obalansmätning: På en balanseringsmaskin mäts kvarvarande obalans direkt och jämförs med U_per
• Vibrationsmätning: Vid fältbalansering används vibrationsamplituden som en indirekt indikator på balanskvaliteten.

Acceptanskriterier

Rotorn anses acceptabel när:

• Uppmätt kvarvarande obalans ≤ Beräknad U_per, ELLER
• Vibrationsnivåerna uppfyller ISO 20816 eller andra tillämpliga vibrationsstandarder

Historisk kontext: ISO 1940 till ISO 21940

G-klassningssystemet etablerades ursprungligen i ISO 1940-1 (först publicerad 1986). År 2016 reviderades ISO 1940-serien och omnumrerades till ISO 21940-serien, där ISO 21940-11 ersatte ISO 1940-1. De grundläggande principerna och klassningsvärdena förblev i huvudsak oförändrade, men den nyare standarden anger:

• Uppdaterade utrustningsklassificeringar
• Tydligare vägledning om val av betyg
• Bättre integration med andra rotordynamikstandarder
• Förbättrade procedurer för flexibla rotorer

Vanliga missuppfattningar

Missuppfattning 1: "Tightare är alltid bättre"“

Verklighet: Överspecificering av balanskvalitet ökar kostnaderna utan proportionell fördel. G 2.5-utrustning presterar inte nödvändigtvis bättre än G 6.3-utrustning i applikationer där G 6.3 är lämpligt.

Missuppfattning 2: “Litet är direkt lika med vibrationsnivå”

Verklighet: Även om det är relaterat, representerar G-talet tillåten obalansexcentricitet, inte vibrationsamplituden. Den faktiska vibrationen beror på många faktorer utöver balanskvaliteten.

Missuppfattning 3: “En sort passar all utrustning i en anläggning”

Verklighet: Olika typer av utrustning kräver olika kvaliteter även inom samma anläggning. En precisionskvarn och en kross har väldigt olika balanskrav.

Dokumentation och specifikationer

Vid specificering av balanseringsarbete bör dokumentationen tydligt ange:

• Krävd balanseringsgrad (t.ex. “Balansering enligt G 6.3 enligt ISO 21940-11”)
• Servicehastighet för toleransberäkning
• Antal korrigeringsplan som krävs
• Verifieringsmetod (verkstadsbalanseringsmaskin eller vibrationsmätning i fält)

---

← Tillbaka till huvudmenyn