ISO 1940-1 — Balans Kalitesi Gereklilikleri Rijit Rotorlar İçin
G sınıfı balans kalite sistemini tanımlayan temel uluslararası standart — G 0.4’ten (jiroskoplar) G 4000’e (deniz dizel motorları) kadar. Günümüzde aynı G sınıfı değerleri ve metodolojisiyle ISO 21940-11 içine alınmıştır.
İzin Verilen Artık Dengesizlik
ISO 1940-1 / ISO 21940-11 — rotor verilerini girin, U değerini alınbaşına
Sonuçlar — ISO 1940-1
İzin verilen artık dengesizlik
toleransı hesaplamak
G Sınıfı Denge Kalite Sınıfları
Birbirine bitişik dereceler arasında 2,5 faktörlü logaritmik ölçek — ultra hassas G 0,4'ten denizcilik G 4000'e kadar.
| G-Sınıfı | e-ω (mm/s) | Tipik Rotor Tipleri | Notlar |
|---|---|---|---|
| G 0.4 | 0.4 | Jiroskoplar, hassas miller, optik disk sürücüleri | Geleneksel dengelemenin sınırına yakın |
| G 1.0 | 1.0 | Taşlama mili tahrikleri, teyp kaydediciler, küçük hassas armatürler | Son derece temiz koşullar gerektirir. |
| G 2.5 | 2.5 | Gaz ve buhar türbinleri, turbo jeneratörler, turbo kompresörler, yüksek hızlı motorlar | Rulmanların erken hasar görmesini önler. |
| G 6.3 | 6.3 | Fanlar, pompalar, volanlar, elektrik motorları, takım tezgahları, kağıt ruloları | En yaygın — varsayılan sınıf |
| G 16 | 16 | Kardan milleri (özel), tarım makineleri, kırıcılar, maden fanları | Ağır hizmet, zorlu koşullar |
| G 40 | 40 | Otomobil tekerlekleri ve jantları, kardan milleri (standart), yavaş fanlar | Lastik çeşitliliği baskın konumda. |
| G 100 | 100 | Otomobil, kamyon ve lokomotiflerin komple motorları | İçten yanmalı motorlar, bir araya getirilmiş parçalar halinde |
| G 250 | 250 | Yüksek hızlı dizel motorların krank milleri | Bileşen düzeyinde |
| G 630 | 630 | Büyük 4 zamanlı motorların krank milleri, elastik bağlantı elemanlarına sahip deniz dizel motorları | Büyük düşük hızlı pistonlu |
| G 1600 | 1600 | Büyük 2 zamanlı motorların krank milleri | Çok yavaş, devasa temeller |
| G 4000 | 4000 | Rijit temeller üzerinde çalışan düşük hızlı deniz dizel motorlarının krank milleri | En gevşek şartlar |
| Rotor Tipi | Kütle (kg) | RPM | G | Ubaşına (g·mm) | Düzlem Başına | ebaşına (µm) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Küçük motor | 8 | 2 900 | G 6.3 | 166 | 83 | 20.7 |
| HVAC fanı | 45 | 1 480 | G 6.3 | 1 835 | 918 | 40.8 |
| Pompa çarkı | 25 | 2 950 | G 6.3 | 510 | 255 | 20.4 |
| Turbo kompresör | 120 | 8 000 | G 2.5 | 358 | 179 | 3.0 |
| Kağıt rulosu | 2 000 | 300 | G 6.3 | 401 000 | 200 500 | 200.5 |
| Enerji santrali fanı | 350 | 990 | G 2.5 | 8 468 | 4 234 | 24.2 |
| Taşlama mili | 2 | 24 000 | G 1.0 | 0.80 | 0.40 | 0.40 |
| Araba tekerleği | 12 | 800 | G 40 | 5 729 | 2 865 | 477 |
| Rotor Tipi | Paylaştırma | Formül | Notlar |
|---|---|---|---|
| Simetrik | eşit bölüşüm | UL=UR=Ubaşına/2 | En basit durum. Motorlar, birkaç fan. |
| Asimetrik yataklar arası | Orantılı | UL=Ubaşına·(b/L) | En yaygın yöntem. |
| Çıkıntılı (konsol) | Moment esaslı | Statik denklemler | Çıkıntılı düzlemde daha sıkı toleranslar. |
| Dar (düzlemler birbirine yakın) | Ayrı statik+çift | ISO 21940-12'ye göre | Farklı titreşim etkileri. |
ISO 1940-1 nedir?
ISO 1940-1 (Mekanik titreşim — Sabit (rijit) durumda rotorların denge kalitesi gereksinimleri) tanımlar G sınıfı denge kalite sistemi rijit rotorlar için. Formül Ubaşına = (9 549 × G × M) / n izin verilen artık dengesizliği hesaplar balanssızlık. Yerini alan sürüm ISO 21940-11:2016 Özdeş değerlerle. Endüstriyel makineler için varsayılan sınıf: G 6.3.
ISO 1940-1, dünya çapında rotor dengelemesi için temel belgedir. G sınıfı sistemi, dengelemenin fiili dilidir: "G 6.3'e göre dengeleme" ifadesi, dünyadaki her uzman tarafından anlaşılır. Standart, küçük hassas millerden büyük krank millerine kadar rijit rotorları kapsar ve denge kalitesinin belirlenmesi, hesaplanması ve doğrulanması için evrensel bir çerçeve sağlar.
Bu standart yalnızca şunlar için geçerlidir: sert Rotorlar, merkezkaç kuvvetleri altında elastik deformasyonları çalışma hızı aralığı boyunca ihmal edilebilir olan rotorlardır. Esnek rotorlar (birinci bükülme kritik hızının üzerinde çalışanlar) ISO 21940-12 standardı kapsamındadır.
Rijit Rotor Kavramı
Bir rotor, kütle dağılımı sıfırdan maksimum çalışma hızına kadar hız değişiminde önemli ölçüde değişmiyorsa rijit olarak sınıflandırılır. Bunun temel sonucu şudur: Dengeleme makinesinde düşük hızda dengelenen bir rotor, çalışma hızında da dengede kalır. Bu, atölyedeki bir balans makinesinde 300–600 RPM’de balanslama yaparken serviste 3 000+ RPM’de toleransları karşılamayı mümkün kılar.
Bir rotor süperkritik bölgede (birinci bükülmenin üzerinde) çalışıyorsa kritik hız) veya yakınında rezonans, sapmalar etkin kütle dağılımını değiştirir ve düşük hızda yapılan balanslama yüksek hızda etkisiz kalabilir. Bu tür rotorlar esnek olarak sınıflandırılır.
Geometrisi değişen rotorlar (eklemli şaftlar, helikopter pervaneleri). Rotor-destek-temel sistemlerinde rezonans. Kütle dağılımıyla ilişkili olmayan aerodinamik ve hidrodinamik kuvvetler. Fanlar için özel olarak bakınız. ISO 14694 (fana özgü BV kategorileri ve titreşim sınırları).
Dengesizlik Türleri
Balanssızlık = Rotorun atalet ekseni ≠ dönme ekseni. Vektör biçiminde: U = m × r (g·mm). ISO 1940-1 üç türü sınıflandırır:
- Statik dengesizlik: Atalet ekseni dönme eksenine paralel ancak ötelenmiştir. Tek bir dengesiz kütleye eşdeğerdir. Şurada düzeltilebilir: tek düzlem. Tipik örnekler: kasnaklar, dar dişliler, fan pervaneleri (Uzunluk/Çap < 0,5).
- Çiftler arası dengesizlik: Atalet ekseni kütle merkezinden geçiyor ancak eğimli. Net kuvvet sıfır, ancak bir çift kuvvet rotoru sallıyor. Gerektirir iki uçak.
- Dinamik dengesizlik: Genel durum — statik + çift dengesizliğin birleşimi. Atalet ekseni ne dönme eksenine paraleldir ne de onu keser. Gerektirir iki uçak. Gerçek rotorların çoğunda dinamik dengesizlik vardır.
Özgül Dengesizlik (Eksantriklik)
G sınıfı şu çarpım olarak tanımlanır: e × ω (mm/s) — Rotorun kütle merkezinin dönme ekseni etrafındaki doğrusal hızı. Bu tek sayı, rotorun boyutundan ve hızından bağımsız olarak denge kalitesini karakterize eder.
G-Derecelendirme Sistemi — Fiziksel Temel
Kütle Benzerliği
Geometrik olarak benzer rotorlar için: Ubaşına ∝ M → özgül dengesizlik ebaşına sabit kalmalıdır. Tüm boyutlar için tek bir standart geçerlidir.
Hız Benzerliği
Santrifüj kuvveti F = M·e·ω². Farklı hızlarda kabul edilebilir yatak yüklerini korumak için, ebaşına ω arttıkça azalmalıdır:
İzin Verilen Kalan Dengesizliğin Hesaplanması
Verildi: Santrifüj fan pervanesi, M = 200 kg, n = 1500 RPM, G 6.3.
Toplam: Ubaşına = 9 549 × 6,3 × 200 / 1 500 = 8 021 g·mm
Eksantriklik: ebaşına = 8 021 / 200 = 40,1 µm
Düzlem başına (simetrik, 2): 8 021 / 2 = 4 011 g·mm
R = 400 mm'de: 4 011 / 400 = Düzlem başına 10,0 g
Formüldeki hız, çalışma sırasındaki en yüksek devir sayısı olmalıdır; dengeleme makinesinin hızı değil. Birçok rotor 300-600 devir/dakika hızında dengelenir, ancak tolerans hesaplamasında gerçek çalışma hızı (örneğin 1480 devir/dakika) kullanılmalıdır. Dengeleme makinesinin hızını kullanmak tehlikeli derecede gevşek toleranslara yol açar.
Düzeltme Düzlemlerine Dağıtım
Ubaşına Bu, rotorun kütle merkezine uygulanır. Pratikte, iki düzlemde (yataklara yakın) denge sağlanır. Bölüm 7 kuralları:
Simetrik Rotorlar
Orta noktadaki kütle merkezi → eşit: UL = UR = Ubaşına / 2.
Yataklar Arasında Asimetrik
Çıkıntılı Rotorlar
Çıkıntılı kütle, her iki yatağı da yükleyen bir eğilme momenti oluşturur. Momente dayalı yeniden hesaplama gereklidir → genellikle çıkıntılı düzlemde çok daha sıkı tolerans. Pompalar, tek kademeli kompresörler, konsol tipi fan pervaneleri için yaygındır.
Hatalar ve Doğrulama
Hata Kaynakları
- Sistematik: Makine kalibrasyon kayması, eksantrik miller, kama kanalı etkileri (ISO 8821), termal bozulma.
- Rastgele: Sensör gürültüsü, mesnet boşluğu, rotorun oturma varyasyonu.
Toplam hata, 10–15% toleransını aşmamalıdır. Daha büyükse, çalışma toleransını buna göre sıkılaştırın.
Montaj Etkileri
Parça dengelemesi, montaj dengelemesiyle aynı şey değildir. Kaplin eksantrikliği, radyal salınım, gevşek bağlantılar parça çalışmasını geçersiz kılabilir. Montajı tamamlanmış rotoru ince ayar dengeleyin.
Doğrulama Yöntemleri
- İndeks testi: Rotoru mandrel üzerinde 180° döndürün, tekrar ölçün. Değişiklik = fikstür hatası.
- Deneme ağırlık testi: Bilinen kütleyi ekleyin, ölçülen vektör değişiminin beklentiyle eşleştiğini doğrulayın.
- Saha kontrolü: Rulmanlardaki titreşimi ölçün. ISO 10816.
Bu Balanset-1A ISO 1940-1'i otomatikleştirir: kütle, hız, G sınıfı girin → anında Ubaşına Otomatik düzlem tahsisi ile. Dengelemeden sonra, artık değeri sınırla karşılaştırır. F6 Raporları fonksiyonu, elde edilen G derecesini belgeleyen resmi bir protokol oluşturur. Doğruluk ±5% hız, ±1° faz — G 16'dan G 2.5'e kadar yeterlidir. Balanset-4 Karmaşık çok yataklı rotorlar için dört kanala kadar uzanır.
Uygulamalı Örnekler
Rotor: 15 kW, 1460 RPM, 35 kg, yataklar arası simetrik.
Tolerans: Ubaşına = 9 549 × 6,3 × 35 / 1 460 = 1 442 g·mm → düzlem başına 721.
R = 80 mm'de: 721 / 80 = Düzlem başına 9,0 g. Atölyede balanslandı: 180 g·mm artık dengesizlik. ✅
Rotor: Mil + pervane 18 kg, 2950 RPM. Pervane 6 kg, 120 mm çıkıntılı. Yatak açıklığı 250 mm.
Toplam: Ubaşına = 367 g·mm. Moment dağılımı: ön ≈ 202, arka ≈ 165 g·mm.
Yerinde balanslandı ile Balanset-1A tek düzlemde: 230°'de 8,5 g. Sonuç: 95 g·mm. ✅
Rotor: 3 kademeli, 65 kg, 12.000 RPM. Hafif asimetrik.
Tolerans: Ubaşına = 129 g·mm → 65/düzlem → R = 95 mm'de: 0,68 g/uçak.
Gram altı hassasiyet → yalnızca yüksek hızlı bir atölye makinesinde mümkündür. İndeks testi: mandrel hatası < 5 g·mm. Sonuç: 28 g·mm/düzlem. ✅
ISO 1940-1 → ISO 21940-11
- G sınıfı değerleri, formüller, uygulama tabloları — birebir aynı. Teknik bir değişiklik yok.
- ISO 21940 serisi: Bölüm 11 (kalite), Bölüm 12 (esneklik), Bölüm 14 (prosedürler), Bölüm 21 (açıklamalar), Bölüm 31 (hassasiyet), Bölüm 32 (anahtarlar).
- Pratikte bu iki terim birbirinin yerine kullanılmaktadır.
- ISO 14694 BV kategorileri doğrudan G sınıflarına atıfta bulunur.
İlgili Standartlar
- ISO 21940-11: Bu standart G sınıfı sistemdir.
- ISO 21940-12: Esnek rotor dengeleme.
- ISO 10816 / ISO 20816: Titreşim değerlendirmesi — denge kalitesinin operasyonel sonucu.
- ISO 14694: Fana özgü BV kategorileri, balans dereceleri ve titreşim sınırları.
- ISO 8821: Kama yuvası etkisi (yarım kama kuralı).
- API 610 / API 617: ISO 1940 standardına uygun petrol pompaları/kompresörleri.
Resmi standart: ISO 1940-1, ISO Mağazasında →
Sıkça Sorulan Sorular — ISO 1940-1
Rijit rotorlar için G sınıfı balans kalite sistemi
İlgili Sözlük Makaleleri
ISO 1940-1'e Göre Dengeleme — Sahada
Vibromera taşınabilir balans cihazları, dahili ISO 1940 tolerans hesaplayıcıları, otomatik düzlem dağıtımı ve elde edilen G sınıfını belgeleyen resmi balans raporları içerir.
Dengeleme Ekipmanlarına Göz Atın →
