சமன்செய்தல் தர வகுப்பு (G-Grade)
ரோட்டர் சமன்படுத்தல் துல்லியத்திற்கான சர்வதேச தரநிலை — ISO 1940-1 மற்றும் ISO 21940-11 G-நிலைகள் எவ்வாறு அனுமதிக்கத்தக்க எஞ்சிய சமன்பாடற்ற நிலையை வரையறுக்கின்றன, ஏன் அவை தாங்கி ஆயுள் மற்றும் இயந்திர நம்பகத்தன்மைக்கு முக்கியமானவை, மற்றும் எந்த ரோட்டருக்கும் சகிப்புத்தன்மைகளை எவ்வாறு கணக்கிடுவது என்பது.
Balancing Tolerance Calculator
Calculate permissible residual unbalance per ISO 21940-11 / ISO 1940-1
Results
அனுமதிக்கத்தக்க எஞ்சிய சமன்பாடற்ற நிலை மற்றும் சமன்படுத்தல் இலக்குகள்
to see balancing tolerances
Balance Quality Grades at a Glance
மிகவும் துல்லியமான கைரோஸ்கோப்புகளிலிருந்து (G 0.4) கரடுமுரடான மாற்று இயந்திரங்கள் வரை (G 4000) — முழுமையான ISO வகைப்பாடு
| G-Grade | e·ω (mm/s) | Precision Class | Typical Rotor Types / Applications |
|---|---|---|---|
| G 4000 | 4000 | Very Coarse | Crankshaft drives for large, slow marine diesel engines (piston speed below 9 m/s), inherently unbalanced |
| G 1600 | 1600 | Very Coarse | Crankshaft drives for large, slow marine diesel engines (piston speed below 9 m/s), inherently balanced |
| G 630 | 630 | Coarse | Crankshaft drives, inherently unbalanced, elastically mounted |
| G 250 | 250 | Coarse | Crankshaft drives, inherently unbalanced, rigidly mounted |
| G 100 | 100 | General | Complete reciprocating engines for cars, trucks and locomotives |
| G 40 | 40 | General | Cars: wheels, wheel rims, wheel sets, drive shafts; crankshaft drives, inherently balanced, elastically mounted |
| G 16 | 16 | Standard | Agricultural machinery; crushing machines; drive shafts (cardan shafts, propeller shafts); crankshaft drives, inherently balanced, rigidly mounted |
| G 6.3 | 6.3 | Standard | Aircraft gas turbines; centrifuges (separators, decanters); electric motors and generators (shaft height ≥ 80 mm) of maximum rated speeds up to 950 r/min; electric motors of shaft heights smaller than 80 mm; fans; gears; machinery, general; machine tools; paper machines; process plant machines; pumps; turbochargers; water turbines |
| G 2.5 | 2.5 | Precision | Compressors; computer drives; electric motors and generators (shaft height ≥ 80 mm) of maximum rated speeds above 950 r/min; gas turbines and steam turbines; machine-tool drives; textile machines |
| G 1.0 | 1.0 | Precision | Audio and video drives; grinding machine drives |
| G 0.4 | 0.4 | Ultra-precision | Gyroscopes; spindles and drives of high-precision systems |
| Rotor Type | Mass (kg) | Speed (RPM) | Grade | Uper மொத்தம் (g·mm) | Uper தளத்திற்கு (g·mm) | eper (µm) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Small electric motor | 8 | 2900 | G 6.3 | 166 | 83 | 20.7 |
| Pump impeller | 12 | 2950 | G 6.3 | 245 | 122 | 20.4 |
| Industrial fan | 85 | 1480 | G 6.3 | 3459 | 1730 | 40.7 |
| Large motor rotor | 350 | 1500 | G 2.5 | 5578 | 2789 | 15.9 |
| Steam turbine | 1200 | 3600 | G 2.5 | 7958 | 3979 | 6.6 |
| Turbocharger (OEM spec; ISO default is G 6.3) | 0.8 | 90000 | G 1.0 | 0.085 | 0.042 | 0.11 |
| அரைத்தல் ஸ்பிண்டெல் | 5 | 12000 | G 1.0 | 3.98 | 1.99 | 0.80 |
| Crusher flywheel | 500 | 600 | G 16 | 127,320 | 63,660 | 254.6 |
| Drive shaft (cardan) | 15 | 4500 | G 16 | 509 | 255 | 33.9 |
| HVAC blower | 45 | 1750 | G 6.3 | 1546 | 773 | 34.4 |
| Car wheel assembly | 20 | 900 | G 40 | 8488 | 4244 | 424.4 |
| Centrifuge | 30 | 6000 | G 2.5 | 119 | 60 | 3.98 |
| Standard | Scope | G-Grade System? | Key Difference | Status |
|---|---|---|---|---|
| ISO 21940-11:2016 | All rigid rotors — general procedures | Yes (primary) | Current international standard; replaces ISO 1940-1 | Current |
| ISO 1940-1:2003 | All rigid rotors | Yes (original) | G-நிலை முறையை நிறுவியது; இன்னும் பரவலாகக் குறிப்பிடப்படுகிறது | Superseded |
| ISO 21940-12 | Balancing procedures and tolerances | Yes (references Part 11) | Practical balancing procedures, correction plane allocation | Current |
| API 610 / 617 / 611 | Pumps / compressors / turbines (petroleum industry) | References ISO; adds stricter limits | Often specifies Uper = 4W/N oz·in (W in lb; equivalent to 6350·W/N g·mm with W in kg, ≈ G 0.67) for API 617 rotors; more conservative | Current |
| ANSI S2.19 | ISO 1940 இன் அமெரிக்க-ஏற்றுக்கொண்ட பதிப்பு | Yes (identical) | அமெரிக்க சந்தைக்கான ISO G-நிலை முறையின் நேரடி ஏற்பு | Current |
| VDI 2060 | German standard (pre-ISO) | Equivalent system | ISO 1940 இன் வரலாற்று முன்னோடி; ஜெர்மன் தொழிலில் இன்னும் குறிப்பிடப்படுகிறது | Superseded by ISO |
| MIL-STD-167-1 | US military — shipboard equipment | No (vibration limits) | Specifies vibration amplitude limits, not unbalance tolerances | Active |
சமன்நிலை தர வகுப்பு (G-வகுப்பு) என்றால் என்ன?
ஒரு சமன் தர நிலை (G-நிலை) என்பது ஒரு சர்வதேச தரநிலை வகைப்பாடு ISO 21940-11 (முன்பு ISO 1940-1) இது அனுமதிக்கப்பட்ட அதிகபட்ச மீதமுள்ள unbalance ஒரு திடமான ரோட்டருக்கு. G எண் என்பது ரோட்டரின் நடுமையப் புவியீர்ப்பு இடப்பெயர்ச்சியின் அதிகபட்ச வேகத்தை mm/s இல் குறிக்கிறது. பொதுவான தரங்கள்: G 6.3 பொது இயந்திரங்களுக்கு (பம்புகள், மின்விசிறிகள், மோட்டார்கள்), G 2.5 for turbines, compressors and precision equipment, G 1.0 for grinding machine drives and audio/video drives (turbochargers fall under G 6.3 in the ISO table, though OEMs often specify tighter). The formula for permissible unbalance: Uper = 9549 × G × m / n (g·mm), where m = mass (kg), n = speed (RPM).
A சமன்செய்தல் தர வகுப்பு, பொதுவாக "G-தரம்" என அழைக்கப்படுவது, ISO 21940-11 (ISO 1940-1 ஐ இடம்பெயர்த்தது) இது அனுமதிக்கப்பட்ட அதிகபட்ச மீதமுள்ள unbalance ஒரு திடமான ரோட்டருக்கு. G-தரம் என்பது ஒரு ரோட்டரை எவ்வளவு துல்லியமாக சமநிலைப்படுத்த வேண்டும் என்பதை வரையறுக்கிறது — நிறுவப்பட்ட இயந்திரத்தில் அளவிடப்படும் அதிர்வு அளவீடு அல்ல, மாறாக ரோட்டரின் நிறை மற்றும் அதிகபட்ச சேவை வேகத்தின் அடிப்படையில் ரோட்டருக்கே தரம் வரையறுக்கும் தர விவரக்குறிப்பு.
"G" எழுத்தைத் தொடரும் எண், ரோட்டரின் நிறை மையத்தின் இடப்பெயர்ச்சியின் அனுமதிக்கப்பட்ட அதிகபட்ச வேகத்தை மில்லிமீட்டர் வினாடிக்கு (mm/s) குறிக்கிறது. எடுத்துக்காட்டாக, G 6.3 என்றால் குறிப்பிட்ட மையவிலகல் (eper) மற்றும் கோண வேகம் (ω) இன் பெருக்கல் 6.3 mm/s ஐ தாண்டக்கூடாது. G 2.5 இந்த வேகத்தை 2.5 mm/s ஆக கட்டுப்படுத்துகிறது. G எண் குறையும் போது, சமநிலைப்படுத்தல் சகிப்புத்தன்மை கடுமையாகிறது — அதாவது அதிக துல்லியம் மற்றும் குறைவான அனுமதிக்கப்பட்ட மீதமுள்ள அசமநிலை.
G மதிப்பு என்பது அதிகபட்ச சேவை வேகத்தில் வடிவியல் சுழல் அச்சுக்கு தொடர்புடைய ரோட்டரின் புவியீர்ப்பு மையத்தின் அனுமதிக்கப்பட்ட அதிகபட்ச வேகத்தை குறிக்கிறது. G 6.3 என்றால் புவியீர்ப்பு மையம் சுழல் அச்சுக்கு தொடர்புடைய 6.3 mm/s க்கு மேல் நகரக்கூடாது. மையவிலக்கு விசை இந்த வேகத்தின் இருமடிக்கு விகிதாசாரமாக இருப்பதால், G-தரத்தில் சிறிய குறைப்புகளும் இயக்கவியல் தாங்கு உறுப்பு சுமைகளில் குறிப்பிடத்தக்க குறைப்பை ஏற்படுத்தும்.
G-தர முறையின் நோக்கம்
G-தர முறை நிறுவப்படுவதற்கு முன்பு, சமநிலைப்படுத்தல் விவரக்குறிப்புகள் தெளிவற்றவையாக இருந்தன — "முடிந்த அளவு சமநிலைப்படுத்து" அல்லது "சுமூகமாகும் வரை சமநிலைப்படுத்து." ISO G-தர முறை இந்த தெளிவின்மையை ஒரு உலகளாவிய, சரிபார்க்கக்கூடிய தரநிலையால் மாற்றியது. இது உலகெங்கிலும் உள்ள உற்பத்தியாளர்கள், சேவை பொறியாளர்கள் மற்றும் இறுதி பயனர்களுக்கு ஒரு பொதுவான மொழியை வழங்குகிறது. முக்கிய நோக்கங்கள்:
1. அசமநிலையால் ஏற்படும் அதிர்வை ஏற்றுக்கொள்ளக்கூடிய நிலைகளுக்கு கட்டுப்படுத்துதல்
Unbalance சுழற்சி வேகத்தின் இருமடிக்கு விகிதாசாரமாக அதிகரிக்கும் மையவிலக்கு விசைகளை உருவாக்குகிறது. இந்த விசைகள் அதிர்வு, சத்தம், சோர்வு சுமை மற்றும் இறுதியில் இயந்திர செயலிழப்பை ஏற்படுத்துகின்றன. G-தரத்தை குறிப்பிடுவதன் மூலம், பொறியாளர் இந்த விசைகளை இயந்திரத்தின் தாங்கு உறுப்புகள், சீல்கள் மற்றும் கட்டமைப்பு நோக்கிய சேவை ஆயுள் முழுவதும் பாதுகாப்பாக தாங்கக்கூடிய நிலைகளுக்கு கட்டுப்படுத்துகிறார்.
2. தாங்கு உறுப்புகளில் இயக்கவியல் சுமைகளை குறைத்தல்
தாங்கு உறுப்புகள் அசமநிலையால் நேரடியாக பாதிக்கப்படும் கூறுகளாகும். மீதமுள்ள அசமநிலையிலிருந்து ஏற்படும் சுழற்சி ஆரவிசை சுமை, உருளும் கூறுகள் மற்றும் ரேஸ்வேகளில் சோர்வு சுமையாக செயல்படுகிறது. தாங்கு உறுப்பு ஆயுள் (L10) பயன்படுத்தப்படும் சுமையின் கனக்கின் தலைகீழ் விகிதத்தில் உள்ளது — எனவே அசமநிலை விசையில் சிறிய குறைப்பு கூட தாங்கு உறுப்பு சேவை ஆயுளை கணிசமாக நீட்டிக்கும். G 16 இலிருந்து G 6.3 க்கு மோட்டார் ரோட்டரை சமநிலைப்படுத்துவது பொதுவாக தாங்கு உறுப்பு L10 ஆயுளை இரட்டிப்பாக்குகிறது; G 2.5 க்கு சமநிலைப்படுத்துவது அதை நான்கு மடங்காக்கலாம்.
3. Ensuring Safe Operation at Maximum Design Speed
சமநிலையின்மையிலிருந்து உருவாகும் மையவிலக்கு விசை ω²-க்கு விகிதாசாரமாக இருக்கும் — அதே சமநிலையின்மையில் வேகத்தை இரட்டிப்பாக்கினால் விசை நான்கு மடங்காகும். 1500 RPM-ல் ஏற்றுக்கொள்ளக்கூடிய அளவில் சமன் செய்யப்பட்ட ஒரு ரோட்டர், 3000 RPM-ல் ஆபத்தான அதிர்வை உருவாக்கலாம். G-தர அமைப்பு, சகிப்புத்தன்மை கணக்கீட்டில் வேகத்தை இணைத்துக்கொள்வதன் மூலம் இதனை கணக்கில் எடுத்துக்கொள்கிறது, இதன்மூலம் ரோட்டர் அதன் அதிகபட்ச மதிப்பிடப்பட்ட வேகத்தில் பாதுகாப்பாக இயங்குவதை உறுதிசெய்கிறது.
4. Providing a Clear, Measurable Acceptance Criterion
G-தரம், "சமன் செய்யும் தரம்" என்பதை ஒரு அகநிலை மதிப்பீட்டிலிருந்து ஒரு புறநிலை, அளவிடக்கூடிய தேர்ச்சி/தோல்வி அளவுகோலாக மாற்றுகிறது. சமன் செய்த பிறகு, எஞ்சிய சமநிலையின்மையை கணக்கிடப்பட்ட சகிப்பு அளவுடன் ஒப்பிடுகிறோம். அளவிடப்பட்ட மதிப்பு வரம்பிற்கு கீழே இருந்தால், ரோட்டர் தேர்ச்சி பெறுகிறது. இது உற்பத்தி தர கட்டுப்பாடு, ஒப்பந்த விவரக்குறிப்புகள், உத்தரவாதக் கோரிக்கைகள் மற்றும் ஒழுங்குமுறை இணக்கத்திற்கு அவசியமானது.
அனுமதிக்கப்பட்ட எஞ்சிய சமநிலையின்மை கணக்கிடுதல்
G-தர அமைப்பின் மையம், எந்தவொரு ரோட்டருக்கும் ஒரு குறிப்பிட்ட, எண்ணியல் சமநிலையின்மை சகிப்பை கணக்கிடும் திறன் ஆகும். G-தரிலிருந்து இரண்டு முக்கிய அளவுகள் பெறப்படுகின்றன:
Specific Unbalance (Permissible Eccentricity)
குறிப்பிட்ட சமநிலையின்மை (eper) ரோட்டரின் ஈர்ப்பு மையத்தின் சுழற்சி அச்சிலிருந்து அதிகபட்ச அனுமதிக்கத்தக்க இடப்பெயர்ச்சியை மைக்ரோமீட்டரில் குறிக்கிறது. இது G-தரத்தையும் வேகத்தையும் மட்டுமே சார்ந்துள்ளது — ரோட்டரின் நிறையை அல்ல. இது வெவ்வேறு அளவுகளில் உள்ள ரோட்டர்களின் சமன் செய்யும் தரத்தை ஒப்பிட பயனுள்ளதாக இருக்கிறது.
மொத்த அனுமதிக்கப்பட்ட எஞ்சிய சமநிலையற்ற நிலை
மொத்த அனுமதிக்கத்தக்க எஞ்சிய சமநிலையின்மை (Uper) என்பது சமன் செய்யும் தொழில்நுட்ப வல்லுநர் அடைய வேண்டிய உண்மையான இலக்காகும். இது g·mm (கிராம்-மில்லிமீட்டர்)-ல் வெளிப்படுத்தப்படுகிறது — எஞ்சிய சமநிலையின்மை நிறை மற்றும் சுழற்சி அச்சிலிருந்து அதன் தூரத்தின் பெருக்கற்பலன். இது சமன் செய்யும் இயந்திரத்தில் காட்டப்படும் எண்ணும் சகிப்பு அளவோடு ஒப்பிடப்படும் எண்ணும் ஆகும்.
எஞ்சிய சமநிலையின்மையிலிருந்து மையவிலக்கு விசை
இந்த சூத்திரம், இயக்க வேகத்தில் அனுமதிக்கத்தக்க எஞ்சிய சமநிலையின்மையிலிருந்து தாங்கிகள் தாங்க வேண்டிய உண்மையான இயங்கலியல் விசையை காட்டுகிறது. தாங்கி சுமை மதிப்பீடு போதுமானதா என்று சரிபார்க்கவும், G-தர விவரக்குறிப்பின் நிஜ உலக தாக்கத்தை புரிந்துகொள்ளவும் இது பயனுள்ளது.
Variables Reference
| Symbol | பெயர் | Unit | Description |
|---|---|---|---|
| G | Balance quality grade | mm/s | Product eper·ω; ISO தரத்தை வரையறுக்கிறது (எ.கா. 6.3, 2.5, 1.0) |
| eper | அனுமதிக்கப்பட்ட குறிப்பிட்ட சமச்சீரின்மை | µm | சுழற்சி அச்சிலிருந்து அதிகபட்ச CG இடப்பெயர்ச்சி |
| Uper | அனுமதிக்கப்பட்ட எஞ்சின்ச்சுழ்ச் சாய்ப்பீடு | g·mm | மொத்த சமநிலையின்மை சகிப்பு = eper × mass |
| m | Rotor mass | kg | சமநிலைப்படுத்தப்படும் ரோட்டரின் மொத்த நிறை |
| n | Maximum service speed | RPM | ரோட்டர் இயங்கும் அதிக வேகம் |
| ω | Angular velocity | rad/s | = 2π × n / 60 |
| F | மையவிலக்கு விசை | N | வேகத்தில் எஞ்சிய சமநிலையின்மையிலிருந்து இயங்கலியல் விசை |
சரியான G-தரத்தை எவ்வாறு தேர்வு செய்வது
ISO தரநிலை நூற்றுக்கணக்கான ரோட்டர் வகைகளுக்கான பரிந்துரைகளை வழங்குகிறது, ஆனால் நடைமுறையில் தேர்வு பல தொடர்புடைய காரணிகளை சார்ந்துள்ளது:
Machine Type and Application
தரநிலை ரோட்டர்களை பயன்பாட்டின் அடிப்படையில் தொகுக்கிறது மற்றும் ஒவ்வொரு குழுவிற்கும் ஒரு G-தரத்தை பரிந்துரைக்கிறது (மேலே உள்ள ISO அட்டவணையை பாருங்கள்). ஒரு அதிவேக விசையாடி மிகவும் இறுக்கமான சமனை தேவைப்படுகிறது (G 2.5 அல்லது G 1.0), குறைந்த வேக விவசாய இயந்திரங்களுடன் (G 16 அல்லது G 40) ஒப்பிடும்போது. வடிவமைப்பாளர் இயந்திரம் அதிர்வுக்கு எவ்வளவு உணர்திறன் கொண்டது என்றும், சமநிலையின்மையால் ஏற்படும் தோல்வியின் விளைவுகள் என்னவாக இருக்கும் என்றும் கருத்தில் கொள்கிறார்.
Rotor Speed
வேகம் மிக முக்கியமான ஒரே காரணியாகும். ஒரே G-தரத்தில், அனுமதிக்கத்தக்க சமநிலையின்மை (Uper) வேகத்துடன் நேரியல் முறையில் குறைகிறது. 6000 RPM-ல் இயங்கும் ஒரு ரோட்டரின் சகிப்புத்தன்மை, அதே ரோட்டர் 3000 RPM-ல் இயங்கும்போது இருப்பதற்கு பாதியாக இருக்கும். அதிவேக ரோட்டர்களுக்கு (டர்பைன்கள், டர்போசார்ஜர்கள், கிரைண்டிங் ஸ்பிண்டில்கள்), சகிப்புத்தன்மை மிகவும் சிறியதாகி விடுகிறது — இதற்கு சிறப்பு சமன்பாட்டு உபகரணங்களும் நடைமுறைகளும் தேவைப்படுகின்றன.
தாங்கு உறுப்பு வகை மற்றும் தாங்கு கட்டமைப்பின் விறைப்புத்தன்மை
A rotor on a rigid foundation typically requires tighter balance than one on flexible (elastic) supports, because soft mounts transmit less of the unbalance force to the structure. ISO 21940-11 reflects this: the same inherently balanced crankshaft drive is assigned G 16 when rigidly mounted but G 40 when elastically mounted. Similarly, rotors on fluid-film bearings may tolerate more unbalance than those on rolling-element bearings due to the damping effect of the oil film.
Environmental and Safety Requirements
பணியாளர்களின் அருகில் இயங்கும் உபகரணங்கள் (HVAC, மருத்துவ சாதனங்கள்), சத்தத்திற்கு உணர்திறன் மிக்க சூழல்களில் உள்ளவை, அல்லது பாதுகாப்பு-தீர்க்கமான பயன்பாடுகளில் இயங்குவை (மின்சார உற்பத்தி, விமானம், கடல் நடுவில்), ரோட்டர் வகைக்கு தரநிலை பரிந்துரைக்கும் அளவை விட இறுக்கமான சமநிலை தேவைப்படலாம். சில தொழில்கள் (பெட்ரோகெமிக்கல், மின்சார உற்பத்தி) ISO-ஐ விட இறுக்கமான வரம்புகளை குறிப்பிடும் சொந்த தரநிலைகளை (API, IEEE) கொண்டுள்ளன.
Industry-Specific Recommendations
| Industry / Application | வழக்கமான G-தரம் | Notes |
|---|---|---|
| Power generation (turbines) | G 1.0 – G 2.5 | API 612/617 often specifies even tighter than ISO |
| Petroleum / chemical (pumps, compressors) | G 2.5 – G 6.3 | API 610 pumps often G 2.5 or tighter |
| HVAC (fans, blowers, AHU) | G 6.3 | Noise-sensitive installations may require G 2.5 |
| Pulp & paper (rollers, dryers) | G 6.3 – G 16 | பெரிய, மெதுவாக சுழலும் உருளைகள்; அதிக நிறை குறைந்த துல்லியத்தை ஈடுசெய்கிறது |
| Mining & minerals (crushers, screens) | G 16 – G 40 | Harsh environment; moderate precision acceptable |
| Automotive (wheels, driveshafts) | G 16 – G 40 | NVH requirements may tighten beyond ISO minimum |
| Machine tools (spindles, drives) | G 1.0 – G 2.5 | மேற்பரப்பு பூர்த்தி தரம் ஸ்பிண்டில் சமநிலையை சார்ந்துள்ளது |
| Marine (propeller shafts, engines) | G 6.3 – G 40 | Classification society rules (DNV, Lloyd's, ABS) apply |
| Wind energy (rotor hubs, generators) | G 6.3 | இறக்கை சாய்வு அசமச்சீர் நிறை (unbalance) ஹப் சமநிலையிலிருந்து தனியாக கையாளப்படுகிறது |
| Aerospace (turbofan, gyros) | G 0.4 – G 2.5 | Extremely tight; military standards (MIL-STD) may override ISO |
இரண்டு-தளச் சமன்பாடு — சகிப்புத்தன்மையை பகிர்ந்தளித்தல்
அனுமதிக்கப்பட்ட மொத்த அசமச்சீர் நிறை Uper G-தர சூத்திரத்திலிருந்து கணக்கிடப்பட்டது entire rotor. நடைமுறையில், பெரும்பாலான ரோட்டர்கள் இரண்டு திருத்த தளங்களில் சமன்செய்யப்படுகின்றன (இயக்கவியல் சமன்பாடு), எனவே சகிப்புத்தன்மை தளங்களுக்கிடையே பிரிக்கப்பட வேண்டும்.
சகிப்புத்தன்மை விநியோகத்திற்கான ISO வழிகாட்டுதல்
- Symmetric rotors (CG approximately at midspan): Divide Uper இரண்டு தளங்களுக்கும் சமமாக. ஒவ்வொரு தளமும் U பெறுகிறதுper/2.
- Asymmetric rotors (CG ஒரு முனையை நோக்கி இடப்பெயர்ந்துள்ளது): CG-யிலிருந்து தாங்கு உறுப்பு தூரங்களுக்கு விகிதாசாரமாக விநியோகிக்கவும். CG-க்கு நெருங்கிய தளம் சகிப்புத்தன்மையின் அதிக பகுதியைப் பெறுகிறது.
- Single-plane balancing: மொத்த Uper ஒற்றை திருத்த தளத்திற்கு பொருந்தும். இது குறுகிய வட்டு வடிவ ரோட்டர்களுக்கு (L/D < 0.5) பொருத்தமானது, அங்கு இணை அசமச்சீர் நிறை புறக்கணிக்கத்தக்கதாக இருக்கிறது.
ஒரு பொதுவான தவறு U-ஐ கணக்கிடுவதாகும்per பின்னர் இந்த மதிப்பை பயன்படுத்துவது each தளத்திற்கு, மொத்த சகிப்புத்தன்மையை திறம்பட இரட்டிப்பாக்குகிறது. சரியான அணுகுமுறை: Uper மொத்தமாகும்; அதை தளங்களுக்கிடையே பிரிக்கவும். ஒவ்வொரு தளமும் U பெறுகிறதுper/2 சமச்சீரான ரோட்டருக்கு.
செயல்பட்ட உதாரணங்கள்
Given: Pump impeller, mass = 12 kg, operating speed = 2950 RPM, required grade G 6.3.
Step 1 — Specific unbalance: eper = 9549 × 6.3 / 2950 = 20.4 µm
Step 2 — Total tolerance: Uper = 20.4 × 12 = 245 g·mm
Step 3 — Per plane (symmetric): 245 / 2 = தளத்திற்கு 122 g·mm
Step 4 — Correction weight: At correction radius R = 100 mm: weight = 122 / 100 = 1.22 grams per plane maximum
Step 5 — Centrifugal force: ω = 2π × 2950/60 = 308.9 rad/s. F = 245 × 10⁻⁶ × 308.9² = 23.4 N — தாங்கு உறுப்பு திறனுக்கு நன்கு உள்ளே.
Given: Fan rotor, mass = 85 kg, operating speed = 1480 RPM, required grade G 6.3.
Step 1 — Specific unbalance: eper = 9549 × 6.3 / 1480 = 40.6 µm
Step 2 — Total tolerance: Uper = 40.6 × 85 = 3,455 g·mm
Step 3 — Per plane: 3,455 / 2 = தளத்திற்கு 1,728 g·mm
Step 4 — Correction weight: R = 400 mm-ல்: எடை = 1728 / 400 = 4.3 grams per plane maximum.
நடைமுறை குறிப்பு: இந்த விசிறியை ஒரு Balanset-1A கையடக்க சமன்பாட்டு கருவி மூலம் ரோட்டர் நிறுவப்பட்ட நிலையில் களத்தில் சமன்செய்யலாம். இந்த சாதனம் ரோட்டர் நிறை மற்றும் வேகத்தின் அடிப்படையில் G 6.3 சகிப்புத்தன்மையை தானாகவே கணக்கிடுகிறது.
Given: Turbine wheel, mass = 0.8 kg, max speed = 90,000 RPM, required grade G 1.0 (typical OEM specification for high-speed turbochargers — tighter than the ISO 21940-11 default of G 6.3).
Step 1 — Specific unbalance: eper = 9549 × 1.0 / 90000 = 0.106 µm — about 100 nanometers!
Step 2 — Total tolerance: Uper = 0.106 × 0.8 = 0.085 g·mm
Step 3 — Correction weight: R = 20 mm-ல்: எடை = 0.085 / 20 = 0.004 grams (4 milligrams!) per plane maximum.
நடைமுறை குறிப்பு: இந்த மிகவும் இறுக்கமான சகிப்புத்தன்மைக்கு மில்லிகிராமுக்கும் குறைவான தீர்மானத்துடன் கூடிய சிறப்பு அதிவேக சமன்பாட்டு இயந்திரங்கள் தேவைப்படுகின்றன. இந்த துல்லிய அளவில் எடைகளை சேர்ப்பதற்கு பதிலாக, பொதுவாக பொருள் அகற்றல் (கிரைண்டிங்/துளையிடல்) பயன்படுத்தப்படுகிறது.
வரலாற்று சூழல் — ISO 1940-1 முதல் ISO 21940-11 வரை
G-தர முறை பல மறுவடிவமைப்புகளில் பரிணமித்துள்ளது:
- VDI 2060 (1966): சமநிலை தர வகைகளின் கருத்தை நிறுவிய அசல் ஜெர்மன் தரநிலை. வெரைன் டாய்ட்ஷர் இன்ஜினியூரே (ஜெர்மன் பொறியாளர்கள் சங்கம்) ஆல் உருவாக்கப்பட்டது.
- ISO 1940 (1973, rev. 1986, 2003): VDI 2060 கருத்தின் சர்வதேச ஏற்றுக்கொள்ளல். ISO 1940-1:2003 "இயந்திர அதிர்வு — நிலையான (இறுகிய) நிலையில் உள்ள ரோட்டார்களுக்கான சமநிலைத் தர தேவைகள்" G-தரங்களுக்கான உலகளாவிய குறிப்பாக ஆனது.
- ISO 21940-11:2016: தற்போதைய தரநிலை. ரோட்டார் சமநிலைப்படுத்தலின் அனைத்து அம்சங்களையும் உள்ளடக்கிய விரிவான ISO 21940 தொடரின் ஒரு பகுதி. பகுதி 11 குறிப்பாக சமநிலைத் தர தேவைகளை உள்ளடக்கி ISO 1940-1 ஐ மாற்றுகிறது. G-தர மதிப்புகள் மற்றும் பயன்பாட்டு அட்டவணைகள் அடிப்படையில் மாறாமல் உள்ளன; முக்கிய மாற்றங்கள் தொகுப்பு மற்றும் கட்டமைப்பு சார்ந்தவை.
முறையான மாற்றீடு இருந்தாலும், "ISO 1940" தொழிற்துறை உரையாடல்களில், கொள்முதல் விவரக்குறிப்புகளில் மற்றும் உபகரண கையேடுகளில் மிகவும் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் குறிப்பாகவே உள்ளது. இரண்டு பெயர்களும் ஒரே G-தர முறையை குறிக்கின்றன.
G-தரங்களை பயன்படுத்துவதில் பொதுவான தவறுகள்
தவறு 1: சேவை வேகத்திற்குப் பதிலாக சமநிலைப்படுத்தல் வேகத்தைப் பயன்படுத்துதல்
G-தர சகிப்புத்தன்மையை கணக்கிட வேண்டும் maximum service speed (இயக்க வேகம்) பயன்படுத்தி, சமநிலைப்படுத்தல் இயந்திர வேகம் அல்ல. பல ரோட்டார்கள் தங்கள் சேவை வேகத்தை விட குறைந்த RPM இல் சமநிலைப்படுத்தப்படுகின்றன. சூத்திரத்தில் சமநிலைப்படுத்தல் வேகத்தைப் பயன்படுத்துவதால் உண்மையான இயக்க நிலைகளுக்கு மிகவும் தளர்வான சகிப்புத்தன்மை கிடைக்கும். Balanset-1A மென்பொருள் இந்த பிழையைத் தவிர்க்க சமநிலைப்படுத்தல் வேகத்திலிருந்து தனியாக சேவை வேகத்தை உள்ளிட அனுமதிக்கிறது.
தவறு 2: G-தரத்தை அதிர்வு அளவோடு குழப்புதல்
G 6.3 என்பது நிறுவப்பட்ட இயந்திரம் 6.3 mm/s அளவில் அதிர்வடையும் என்று பொருள் இல்லை. G மதிப்பு என்பது rotor alone, இது சுதந்திர-உடல் சகிப்புத்தன்மையாக அளவிடப்படுகிறது அல்லது கணக்கிடப்படுகிறது. நிறுவப்பட்ட இயந்திரத்தின் அதிர்வு பல கூடுதல் காரணிகளைப் பொறுத்தது: தாங்கல் நிலை, alignment, structural இயற்கை அதிர்வெண்கள், தணிப்பு மற்றும் பலவற்றைப் பொறுத்தது. G 6.3 வரை சமநிலைப்படுத்தப்பட்ட ரோட்டார் நிறுவலைப் பொறுத்து ஒரு இயந்திரத்தில் 1 mm/s அதிர்வையும் மற்றொரு இயந்திரத்தில் 4 mm/s அதிர்வையும் உற்பத்தி செய்யலாம்.
தவறு 3: தரத்தை அதிகமாக குறிப்பிடுதல்
G 6.3 மட்டுமே தேவைப்படும் குறைந்த வேக மின்விசிறிக்கு G 1.0 குறிப்பிடுவது நேரத்தையும் பணத்தையும் வீணாக்கும். இறுக்கமான தரங்களுக்கு அதிக சமநிலைப்படுத்தல் மறுமுறைகள், அதிக துல்லியமான உபகரணங்கள் மற்றும் நீண்ட சமநிலைப்படுத்தல் நேரம் தேவைப்படும். பயன்பாட்டிற்கு ஏற்ற தரத்தை குறிப்பிடுங்கள் — தேவையை விட சிறந்த சமநிலை செலவை அதிகரிக்கும் அதே நேரத்தில் குறைந்த வருவாயை அளிக்கும்.
தவறு 4: ஒவ்வொரு தளத்திலும் மொத்த சகிப்புத்தன்மையைப் பயன்படுத்துதல்
As noted above, Uper is the total ரோட்டாருக்கான சகிப்புத்தன்மை. இரண்டு-தள சமநிலைப்படுத்தலுக்கு, 2 ஆல் வகுக்கவும் (அல்லது சமச்சீரற்ற ரோட்டார்களுக்கு விகிதாசாரமாக விநியோகிக்கவும்). Uper ஒவ்வொரு தளத்திலும் பயன்படுத்துவது உண்மையான மொத்த சகிப்புத்தன்மையை இரட்டிப்பாக்கி, நோக்கிய தரத்தை மீறக்கூடும்.
தவறு 5: வெப்பநிலை மற்றும் அசெம்பிளி மாற்றங்களை புறக்கணித்தல்
சில ரோட்டார்கள் வெப்ப சிதைவு, மைய விலக்க வளர்ச்சி அல்லது பொருத்தம் மாற்றங்கள் காரணமாக குளிர் (சூழல்) மற்றும் சூடான (இயக்க) நிலைகளுக்கு இடையில் சமநிலை நிலையை மாற்றுகின்றன. அறை வெப்பநிலையில் சமநிலைப்படுத்தல் இயந்திரத்தில் G 2.5 ஐ பூர்த்தி செய்யும் ரோட்டார் இயக்க வெப்பநிலையில் இந்த சகிப்புத்தன்மையை மீறலாம். முக்கியமான ரோட்டார்களுக்கு, இயக்க நிலைகளில் அல்லது அதற்கு அருகில் அதிவேக சமநிலைப்படுத்தல் பரிந்துரைக்கப்படுகிறது.
தவறு 6: சாவி மற்றும் சாவி வழி மரபுகளை புறக்கணித்தல்
ISO 21940-11 குறிப்பிடுகிறது: கீவே கொண்ட ரோட்டரை சமன் செய்யும்போது அரை-கீ மரபை பயன்படுத்த வேண்டும் (நிறுவப்பட்ட நிலையை தோராயமாக உருவகிக்க சமன் செய்யும்போது கீவேயில் அரை-கீ சேர்க்கவும்). முழு கீ, கீ இல்லாமல் அல்லது இந்த மரபை புறக்கணிப்பது ஆகியவை ஆரம்ப unbalance பிழையை ஏற்படுத்தும், இது இறுக்கமான G-தரங்களுக்கு குறிப்பிடத்தக்கதாக இருக்கலாம்.
G-தரங்கள் ஏன் முக்கியம் — வணிக நியாயம்
G-தரங்களின் சரியான பயன்பாடு அளவிடக்கூடிய நன்மைகளை வழங்குகிறது:
- Bearing ஆயுள்: Bearing L10 ஆயுள் (C/P)³ க்கு விகிதாசாரமாக உள்ளது, இதில் P என்பது unbalance விசையை உள்ளடக்கியது. Unbalance ஐ பாதியாக குறைப்பது bearing ஆயுளை 8× வரை அதிகரிக்கலாம் (2³ = 8). இது பராமரிப்பு செலவுகள் மற்றும் இயங்காத நேரத்தை நேரடியாகக் குறைக்கிறது.
- ஆற்றல் திறன்: Unbalance-தூண்டப்பட்ட அதிர்வு bearings, சீல்கள் மற்றும் dampers இல் வெப்பமாக ஆற்றலை வெளியிடுகிறது. சரியாக சமன் செய்யப்பட்ட ரோட்டர்கள் குளிர்ச்சியாக இயங்கி குறைவான சக்தியை உட்கொள்கின்றன — பொதுவாக தொழில்துறை மோட்டார்களில் 1–3% ஆற்றல் சேமிப்பு.
- Noise reduction: Unbalance இலிருந்து வரும் அதிர்வு கட்டமைப்பு வழியாக பரவி சத்தமாக வெளிப்படுகிறது. சரியான G-தரத்தை பூர்த்தி செய்வது பொதுவாக பணியிட சத்த விதிமுறைகளுக்கு இணங்குவதற்கான மிகவும் செலவு-திறனான வழியாகும்.
- தரநிலைப்படுத்தல் மற்றும் இடைச்செயல்பாட்டு இணக்கம்: G-தர அமைப்பு உறுதி செய்கிறது: உற்பத்தியாளர் A சமன் செய்த ரோட்டர் உற்பத்தியாளர் B சமன் செய்த ரோட்டருக்கு இணையான தர தரநிலையை பூர்த்தி செய்கிறது — உலகளாவிய விநியோக சங்கிலிகள் மற்றும் மாற்றக்கூடிய கூறுகளுக்கு இது அவசியம்.
- ஒழுங்குமுறை இணக்கம்: பல தொழில்துறைகளில் காப்பீடு, உத்தரவாதம் மற்றும் பாதுகாப்பு சான்றிதழுக்கு சமன் தரத்தின் ஆவண ஆதாரம் தேவைப்படுகிறது. G-தரம் உலகளவில் அங்கீகரிக்கப்பட்ட ஆவண தரநிலையை வழங்குகிறது.
The Balanset-1A சிறிய சமனிக்கும் கருவியில் உள்ளமைக்கப்பட்ட ISO 1940 / ISO 21940-11 சகிப்புத்தன்மை கணிப்பான் உள்ளது. ரோட்டர் நிறை, சேவை வேகம் மற்றும் விரும்பிய G-தரத்தை உள்ளிடவும் — மென்பொருள் தானாக U ஐ கணிக்கிறதுper, தளங்களுக்கிடையில் சகிப்புத்தன்மையை விநியோகிக்கிறது, மற்றும் ஒவ்வொரு சமனிக்கும் இயக்கத்திற்கும் பிறகு தெளிவான தேர்ச்சி/தோல்வி சுட்டிக்காட்டலை வழங்குகிறது. Balanset-4 சிக்கலான சமனிக்கும் அமைப்புகளுக்கு நான்கு-சேனல் அளவீட்டிற்கு இந்த திறனை விரிவாக்குகிறது.
Frequently Asked Questions — Balance Quality Grades
G-தரங்கள், ISO 1940 மற்றும் சமன் செய்யும் சகிப்புத்தன்மைகள் பற்றிய பொதுவான கேள்விகள்
▸ மிகவும் பொதுவாக பயன்படுத்தப்படும் சமன்நிலை தர வகுப்பு எது?
▸ ISO 1940-1 மற்றும் ISO 21940-11 இடையே வேறுபாடு என்ன?
▸ G-தரம் இயந்திர அதிர்வு அளவுக்கு சமானமா?
▸ அனுமதிக்கத்தக்க எஞ்சிய சமச்சீரின்மையை எவ்வாறு கணக்கிடுவது?
▸ பம்புகள், விசிறிகள் மற்றும் மின் மோட்டார்களுக்கு என்ன G-தரம்?
▸ சூத்திரத்தில் சமப்படுத்தல் வேகத்தை பயன்படுத்த வேண்டுமா அல்லது இயக்க வேகத்தை பயன்படுத்த வேண்டுமா?
▸ கள நிலையில் ISO G-தரத்திற்கு சமப்படுத்த முடியுமா?
▸ நெகிழ்வான ரோட்டர்களுக்கு சமப்படுத்தல் தரத்தைப் பற்றி என்ன?
தொடர்புடைய சொற்பொருட்கள் (Related Glossary Articles)
கள நிலையில் ISO சமப்படுத்தல் தரத்தை அடையுங்கள்
Vibromera-வின் கையடக்க சமநிலை சாதனங்கள் G-தர சகிப்புத்தன்மைகளை தானாகவே கணக்கிட்டு, துல்லியமான திருத்த எடைகளை வழிகாட்டுகின்றன — ரோட்டர் அகற்றல் தேவையில்லை.
சமநிலைப் உபകரணங்களை உலாவவும் →