Ev → Dengeleme Teorisi & Standartları
Rotor Dengeleme Teorisi: ISO Normları, G Sınıfları, Formüller ve Hesaplamalar
Standartların gerçekte söylediği her şey, matematiği gösterilerek: dengesizliğin sade kelimelerle ne olduğu, merkezkaç kuvveti formülü, statik ve dinamik dengesizlik, RMS titreşim hızı, ISO 10816 titreşim bölgeleri (pompalar dahil), izin verilen kalıntı dengesizlik hesaplamasıyla ISO 1940 / ISO 21940-11 denge kalitesi sınıfları, mm/s ↔ dB dönüşümü, doğal frekanslar ve rezonans — ve bunların her birinin gerçek bir saha dengeleme cihazı.
- Sade anlatımla rotor dengesizliği
- Dengesizlikten kaynaklanan merkezkaç kuvveti
- Statik ve dinamik dengesizlik
- Dengesizlik yatak ömrünü nasıl kısaltır
- RMS titreşim hızı — nedir
- ISO 10816 titreşim normları (pompalar dahil)
- G sınıfları tablosu (ISO 1940 / 21940-11)
- İzin verilen kalıntı dengesizlik: hesaplama
- Doğal frekans ve rezonans
- mm/s’yi dB’ye dönüştürme
- SSS
1. Rotor Dengesizliği Sade Anlatımla Nedir
İdeal olarak, bir rotorun kütlesi öyle dağıtılmıştır ki kütle merkezi tam olarak dönme ekseni üzerinde yer alır. Gerçekte hiçbir zaman tam olarak böyle olmaz: döküm gözenekliliği, işleme toleransları, kaynaklı onarımlar, aşınmış veya değiştirilmiş bıçaklar, birikmiş kir, bir kama yuvasındaki kama — hepsi birkaç gramı bir tarafa kaydırır. Bu kütle kayması balanssızlık.
Rotor durağan haldeyken dengesizlik görünmezdir. Döner dönmez, kaymış kütle bir daire içinde hareket etmeye zorlanır ve Newton’un yasalarına göre mili dışa doğru çeker — devir başına bir kez, her zaman “ağır noktaya” doğru. Yataklar döner bir kuvvet alır; gövde ise tam olarak dönme frekansında ( 1× bileşeni). Bu tek cümle, bir dengeleme cihazının yaptığı işin çoğunu açıklar: devir başına bir kez oluşan çekimin ne kadar büyük olduğunu (genlik) ve ağır noktanın nereyi gösterdiğini ölçer (faz).
Dengesizlik, kütle çarpı yarıçapı olarak nicelendirilir:
U — dengesizlik [g·mm]; m — kaymış kütle [g]; r — bulunduğu yarıçap [mm]. 100 mm’de 10 g = 1.000 g·mm — 50 mm’de 20 g kadar zararlıdır.
U’yu rotor kütlesine bölmek şunu verir: özgül dengesizlik e = U/M [g·mm/kg = µm] — bu, kütle merkezi ile dönme ekseni arasındaki mesafeden başka bir şey değildir. Bu küçük büyüklük, şuradaki ISO sınıflarına köprüdür bölüm 7: “iyi dengelenmiş” endüstriyel bir rotorun kütle merkezi tipik olarak birkaç düzine mikron eksenin.
2. Dengesizlikten Kaynaklanan Merkezkaç Kuvveti — Formül ve Hesaplı Örnekler
Dengesizliğin yarattığı döner çekim sıradan bir merkezkaç kuvvetidir:
F — kuvvet [N]; m — dengesizlik kütlesi [kg]; r — yarıçap [m]; U — dengesizlik [kg·m]; ω — açısal hız [rad/s]; n — rotor hızı [rpm].
İnsanların hafife aldığı kısım kare ω’ya bağlıdır. Mütevazı bir 100 g·mm dengesizlik alın (10 mm’de 10 g veya 100 mm’de 1 g) ve hızın buna ne yaptığını izleyin:
| Rotor hızı | ω | 100 g·mm’den kaynaklanan merkezkaç kuvveti | Eşdeğer statik ağırlık |
|---|---|---|---|
| 500 rpm | 52,4 rad/s | 0,27 N | ~28 g |
| 1.500 rpm | 157 rad/s | 2,5 N | ~0,25 kg |
| 3.000 rpm | 314 rad/s | 9,9 N | ~1 kg |
| 6.000 rpm | 628 rad/s | 39,4 N | ~4 kg |
| 12.000 rpm | 1.257 rad/s | 158 N | ~16 kg |
Daha endüstriyel bir örnek: bir tamir atölyesi bir parçalayıcı tamburuna yeni bir çekiç braketi kaynaklar ve 200 mm yarıçapta 50 g fazla ağırlık bırakır — bu U = 10.000 g·mm demektir. Çalışma hızı olan 1.500 rpm’de tamburun yatakları artık şu kadar ek döner kuvvet taşır: F = 0,01 kg·m × 157² ≈ 246 N ≈ 25 kg — saniyede 25 kez milin etrafında sallanan bir çuval çimento. 2.000 rpm’de aynı hata ~44 kg ile çeker.
ω² yasasından doğrudan iki pratik sonuç çıkar:
- Toleranslar hızla birlikte sıkılaşır. 500 rpm’lik bir kırıcıda zararsız olan aynı kalıntı dengesizlik, 12.000 rpm’lik bir milde yıkıcıdır — bu tam olarak şu şekilde G sınıfları inşa edilir;
- “Sadece tam hızda titriyor” beklenen bir fiziktir, bir gizem değil: yarı hızda kuvvet dörtte birdir. (Titreşim sıçrar dar bir RPM bandında orantısız şekilde, bu farklı bir olgudur — rezonans.)
3. Statik ve Dinamik Dengesizlik — Bir mi İki mi Düzlem Kararını Veren Fark
Dengesizlik iki temel biçimde ortaya çıkar ve aradaki fark akademik değildir: bir düzeltme ağırlığının yeterli olup olmayacağına veya iki düzlemin gerekip gerekmediğine karar verir.
- Statik dengesizlik — ağır nokta etkin olarak tek bir eksenel konumdadır; kütle merkezi yana doğru kaymıştır. Serbest desteklerde durdurulmuş rotor kendiliğinden ağır tarafı aşağı gelecek şekilde yuvarlanır (bu yüzden “statik” — döndürmeden bulabilirsiniz). Bir düzlemde tek bir ağırlık bunu düzeltir (statik / tek düzlem dengeleme).
- Moment / dinamik dengesizlik — rotorun karşılıklı uçlarında, 180° arayla iki eşit ağır nokta. Durağan halde birbirini götürürler: rotor statik olarak dengelidir ve yuvarlanmaz. Dönerken her uç kendi yönünde çeker, yarım tur faz dışı — rotor sallanır, destekler zıt fazda titreşir. Bu çift dengesizliği tespit edilebilir yalnızca dönerken ve düzeltilebilir yalnızca iki düzlemde ağırlıklarla. Gerçek rotorlar her iki biçimin bir karışımını taşır, bu yüzden uzun rotorlar tek bir birleşik hesaplama olarak iki düzlemde dengelenir — tam yöntem şurada ele alınmıştır Dinamik Dengeleme Açıklandı.
| Statik dengesizlik | Dinamik (çift) dengesizlik | |
|---|---|---|
| Durağan halde tespit edilebilir mi? | Evet — rotor ağır tarafı aşağı gelecek şekilde yuvarlanır | Hayır — yalnızca dönerken ortaya çıkar |
| Destek titreşimi | Her iki destek de aynı fazda | Destekler faz dışı (rotor “sallanır”) |
| Düzeltme | 1 ağırlık, 1 düzlem | 2 ağırlık, 2 düzlem, birlikte çözülür |
| Genel kural | Rotor genişliği çapın ~yarısından küçükse (pratikte 1/3) → genellikle bir düzlem yeterlidir; daha uzunsa → iki düzlem (ISO 21940-11) | |
4. Dengesizlik Yataklara Ne Yapar: Ömrün Kübik Yasası
Şuradan gelen merkezkaç kuvveti: bölüm 2 kaybolmaz — yatağın boyutlandırıldığı ağırlık ve proses yüklerinin üzerine eklenen ek bir döner yük olarak yataklara iner. Rulmanlı yatak yorulma ömrü klasik değerlendirme denklemini izler:
C — yatağın dinamik yük kapasitesi; P — gerçekte uygulanan eşdeğer dinamik yük.
Çünkü yük şu şekilde girer: küp (veya daha kötüsü), mütevazı görünen dengesizlik kuvvetleri dramatik ömür kaybına dönüşür:
| Dengesizlikten kaynaklanan ekstra dinamik yük | Kalan yatak ömrü (bilyalı, p = 3) |
|---|---|
| +10 % | ≈ |
| +26 % | ≈ |
| +50 % | ≈ |
| +0 (yük iki katına çıktı) | ≈ |
Yukarıdaki parçalayıcı örneğinde, 200 mm’de unutulan 50 g, ~250 N’luk ek bir döner yük ekledi. Örneğin 1 kN yüklü bir tambur yatağı için bu + demektir — özensiz bir onarımla ömür kabaca yarıya iner. Ve yataklar sadece ilk kurbandır; aynı sallanma cıvataları gevşetir, kaynaklarda ve gövdelerde çatlakları açar, kavramaları ve kayışları aşındırır ve takım tezgahlarının işleme kalitesini bulanıklaştırır. Dengesizlik → kuvvet → yorulma zinciri, dengelemenin kozmetik değil bakım olmasının nedenidir.
5. RMS Titreşim Hızı: Gerçekte Ölçülen Nedir
Titreşim, yer değiştirme (µm), hız (mm/s) veya ivme (m/s²) ile tanımlanabilir. Makine durumu standartları şunu benimsedi: titreşim hızı, çünkü yıkıcı orta frekans aralığını en dengeli şekilde tartar — ve özellikle kendi RMS değeri (kök ortalama kare):
RMS, sinyalin ölçüm penceresi üzerindeki “enerji ortalamasıdır” — ISO 10816/20816 sınırlarının atıfta bulunduğu büyüklük.
Neden tepe değil de RMS? Gerçek bir titreşim sinyali bir kokteyldir: 1× dengesizlik sinüsü artı harmonikler, yatak gürültüsü ve rastgele sıçramalar. Tepe değerleri oradan oraya zıplar; RMS ise sinyalin gerçek enerji içeriğini bütünler ve ölçümden ölçüme güvenilir şekilde tekrarlanır — bir norma veya bir “önce” değerine karşı karşılaştırmak için ihtiyacınız olan da tam olarak budur. (Tepe değerleri şok analizinde hâlâ önemlidir; dengeleme ve durum değerlendirmesinde RMS geçerlidir.)
Pratikte nasıl ölçülür: yatak gövdesinde (radyal yönde, temiz düz bir noktada manyetik montaj) bir ivmeölçer, hıza entegre edilmiş sinyal, standart 10–1.000 Hz aralığına bant sınırlı, birkaç düzine ortalanmış devir üzerinden hesaplanmış RMS. Balanset-1A vibrometre ekranında önemli olan üç sayıyı yan yana görürsünüz: genel RMS (tüm nedenler birlikte), 1× bileşeni (dengelemenin kaldırabileceği kısım — fazıyla birlikte) ve RPM. Genel değer 6 mm/s ama 1× kısmı sadece 1 mm/s ise, dengeleme o makineyi düzeltmez — onu sallayan dengesizlik dışında bir şeydir.
6. ISO 10816 / 20816’ya Göre Titreşim Normları — Pompalar Dahil
ISO 10816 (şu anda ISO 20816 içinde birleştiriliyor) operatörün sorusuna cevap verir: “bu kadar titreşim kabul edilebilir mi?” Monte edilmiş makineyi, dönmeyen parçalarda (yatak gövdeleri) ölçülen RMS titreşim hızına göre değerlendirir ve sonucu dört bölgeye ayırır:
| Alan | Anlam | Tipik kılavuz (orta boy makineler) |
|---|---|---|
| A | Yeni makine durumu | ~1,4 mm/s’ye kadar |
| B | Sınırsız uzun vadeli operasyon için kabul edilebilir | 1,4 – 2,8 mm/s |
| C | Uzun vadeli çalışma için yetersiz — düzeltme planlayın | 2,8 – 4,5 mm/sn |
| D | Hasara neden olan titreşim — şimdi harekete geçin | 4,5 mm/s üzeri |
Özellikle pompalar için (ISO 10816-3 Grup 2: 15–300 kW makineler ve rotodinamik pompalar için ISO 10816-7), bölge sınırları temel tipine bağlıdır — rijit veya esnek:
| Pompa… | A/B bölgesi sınırı | B/C bölgesi sınırı | C/D bölgesi sınırı |
|---|---|---|---|
| Rijit destekler (harçlı taban plakası) | 1,4 mm/s | 2,8 mm/s | 4,5 mm/s |
| Esnek destekler (çerçeve, yaylı montajlar) | 2,3 mm/s | 4,5 mm/s | 7,1 mm/s |
Daha büyük makineler (>300 kW, ISO 10816-3 Grup 1), orantılı olarak daha yumuşak sınırlar alır (rijitte 2,3 / 4,5 / 7,1 mm/s, esnekte 3,5 / 7,1 / 11 mm/s). Belirtilmişse, her zaman makine üreticisinin kendi sınırını kontrol edin — bu, genel tabloyu geçersiz kılar.
Tabloları akademik değil pratik kılan üç saha kuralı:
- Yataklarda, üç yönde ölçün mümkün olduğunda (yatay, dikey, eksenel) — norm en yüksek okumaya uygulanır;
- Mutlak değil, eğilimi değerlendirin. Yıllarca 1,8 mm/s’de yaşayan ve şimdi 3,4 mm/s gösteren bir pompa, hâlâ “kabul edilebilir” olsa bile ilgiyi hak eder;
- Tarım ve mobil makineler daha yumuşak değerlendirilir — doğası gereği esnek çerçeveleri üzerindeki parçalayıcılar ve çim biçme makineleri ~7 mm/s’ye kadar iyi kabul edilir; orada pompa sınıfı rakamları kovalamak boşa harcanan bir çabadır (detaylar toleranslar bölümü).
7. Denge Kalitesi Sınıfları G — ISO 1940 / ISO 21940-11 Tablosu
ISO 10816 çalışan makineyi değerlendirirken, ISO 1940-1 (içeriği esasen değişmeden ISO 21940-11 ile değiştirilmiştir) şunu değerlendirir: rotorun kendisi: dengelemeden sonra ne kadar kalıntı dengesizliğin kalabileceği. Tolerans şu şekilde ifade edilir: denge kalite sınıfı G, özgül dengesizlik ile açısal hızın çarpımı olarak tanımlanır:
e_per — izin verilen özgül dengesizlik (kütle merkezi kayması) [mm]; ω — açısal hız [rad/s]. Çarpım bir hızdır — sınıfların mm/s birimi taşımasının nedeni budur.
Bu tanımın zarafeti: tek bir G sayısı tüm hızları kapsar. G 6,3’e dengelenmiş bir rotorun kütle merkezi eksene yeterince yakındır, öyle ki dengesizlik kaynaklı hız RPM’si ne olursa olsun 6,3 mm/s’dir. Daha hızlı rotor → ω daha büyük → izin verilen kayma e_per orantılı olarak daha küçük. Standart sınıflar ve geleneksel uygulamaları:
| Sınıf | Tipik rotor tipleri (ISO 21940-11’e göre) |
|---|---|
| G 40 | Araba tekerlekleri, jantlar, düşük hızlı araçların tahrik milleri |
| G 16 | Kardan/tahrik milleri, tarım makinesi rotorları, kırıcı parçaları, tekil motor bileşenleri |
| G 6.3 | Endüstriyel varsayılan: fanlar, üfleyiciler, pompalar, genel elektrik motorları, makine parçaları, tamburlar, kasnaklar, volanlar, santrifüjler |
| G 2.5 | Gaz ve buhar türbinleri, rijit turbo-jeneratör rotorları, takım tezgahı tahrikleri, özel gereksinimli orta/büyük elektrik motorları |
| G 1 | Taşlama makinesi tahrikleri, teyp ve pikap tahrikleri, küçük hassas armatürler |
| G 0.4 | Hassas taşlama milleri, jiroskoplar |
Sınıfın fiziksel olarak ne anlama geldiğini hissetmenin en kolay yolu e_per’dir. 3.000 rpm’de (ω = 314 rad/s), G 6,3 sınıfı e_per = 6,3 / 314 = 0,02 mm = 20 µm: “normal şekilde dengelenmiş” 3.000 rpm’lik bir rotorun kütle merkezi, ekseninin yüzde iki milimetresi içinde yer alır. Aynı hızda G 1, sadece 3 µm’ye izin verir. Dengeleme takımlarının, mandrenlerin ve hatta takometre işareti konumunun bu kadar titizlikle ele alınmasının nedeni budur — bu kaymalarda her şey önemlidir.
8. İzin Verilen Kalıntı Dengesizlik: Adım Adım ISO 1940 Hesaplaması
Her işin sonunda karşılaşılan pratik soru: “kaç gram-milimetre kalabilir?” Sınıf tanımından, tek bir formül buna cevap verir:
G — sınıf [mm/s]; M — rotor kütlesi [kg]; n — çalışma hızı [rpm]. 9549 = 1000 × 60/2π sabiti birimleri dönüştürür. İki düzlemli dengeleme için sonuç düzlemler arasında bölünür — simetrik rotorlar için genellikle 50/50.
-
Sınıfı seçin
Yukarıdaki ISO 21940-11 uygulama tablosundan — örneğin bir endüstriyel fan pervanesi → G 6.3.
-
Kütleyi ve çalışma hızını girin
Fan rotoru M = 80 kg, n = 3.000 rpm: U_per = 9549 × 6,3 × 80 / 3000 = ≈ 1.604 g·mm toplam.
-
Düzeltme düzlemleri arasında bölünür
Simetrik rotor, iki düzlem → ≈ düzlem başına 802 g·mm. (Aynı rotor tarım sınıfı G 16’ya dengelendiğinde düzlem başına ≈ 2.037 g·mm’ye izin verilirdi — sınıflar doğrusal olarak ölçeklenir.)
-
Kendi yarıçapınızda grama çevirin
Düzeltme yarıçapı 250 mm → kalıntı ağır nokta şunun altında olmalıdır: 802 / 250 ≈ 3,2 g düzlem başına. Bu, cihazın düzeltme koşusundan sonra rapor ettiği sayıyla karşılaştırılacak sayıdır.
Bunu makinede elle yapmaya gerek yok: aynı hesaplayıcı Balanset yazılımına yerleşiktir — kütleyi, hızı ve sınıfı girin, tolerans sonuçlar penceresinde ölçülen kalıntı dengesizliğin yanında görünür. Ücretsiz çevrimiçi bir sürüm burada: ISO 21940-11 kalıntı dengesizlik hesaplayıcısı.
Cihaz bu hesaplamaları sizin için yapar
Balanset-1A iki kanal + fazı ölçer, düzeltme kütlelerini etki katsayısı yöntemiyle hesaplar, sonucu ISO 21940-11 toleranslarına karşı kontrol eder ve raporu yazdırır — bunun için €1,975, yazılım güncellemeleri ömür boyu ücretsiz. Bu sayfadaki teori, ekranlarının uyguladığı şeyin tam olarak kendisidir.
9. Doğal Frekans ve Rezonans — Her Dengeleyicinin Karşılaştığı Tuzak
Her yapının — rotor, destekler, çerçeve, temel — vardır doğal frekanslar: bir darbeden sonra “salınmak isteyeceği” hızlar, sertliği ve kütlesi tarafından belirlenir (en basit model için, f_n = (1/2π)·√(k/m)). Rotorun hızı bir doğal frekansa yaklaştığında, devir başına bir kez gelen dengesizlik kuvveti yapının kendi salınımıyla aynı adımda gelir, her itme bir öncekine eklenir. Bu rezonans: genlik çoğalır (yalnızca sönümlemeyle sınırlıdır), faz vahşice sallanır ve dengelemenin dayandığı doğrusal aritmetik çöker.
Rezonans, dengeleme çalışması sırasında kendini nasıl ele verir:
- küçük bir RPM değişikliği (50–100 rpm) titreşimi birkaç kat değiştirir;
- faz okuması yerleşmeyi reddeder veya hız birkaç rpm kaydığında sıçrar;
- hesaplanan ağırlık takıldıktan sonra, titreşim artıyor — ve bir sonraki koşu her seferinde daha fazla kütle ister;
- titreşim daha büyüktür uzaklaşır rotordan uzakta (bir merdiven, bir koruyucu, bir kabin) yataklardan daha fazla — rezonansa giren rotor değil, bir yapısal elemandır.
Cihazla doğal frekans nasıl bulunur: RunDown grafiği
En hızlı saha yöntemi ek ekipman gerektirmez: makineyi çalışma hızına getirin, tahriki kesin ve rotor öyleyken cihazın genliği ve fazı sürekli olarak kaydetmesine izin verin yavaşlar tüm hız aralığı boyunca. Balanset yazılımı her ikisini de RPM’ye karşı çizer (RunDown grafiği). Okumak tek bir bakış alır:
- her biri genlik tepe noktası aşağı inerken, rotorun içinden geçtiği bir doğal frekansı işaretler;
- aynı hızda faz izi keskin bir bükülme yapar (rezonans boyunca ~180° sallanma) — bunun bir yük etkisi değil, gerçek bir rezonans olduğunun klasik doğrulaması;
- tepe noktaları arasındaki sessiz vadiler güvenli dengeleme hızlarınızdır.
Bu bilgiyle ne yapmalı:
- Rezonans bölgelerinin dışında dengeleyin — genellikle açıkça ilk tepe noktasının altında veya tepe noktaları arasındaki bir vadide. Parçalayıcı uygulaması: 600–900 rpm’de kaba dengeleme yapın, sonra çalışma hızında doğrulayın;
- Bir serideki her koşuyu aynı hızda tutun (±100 rpm) — bir rezonansın yakınında 2–3 rpm’lik bir sapma bile genliği ve fazı belirgin şekilde kaydırır;
- Test düzenekleri ve DIY standlar için, geometriyi bilinçli olarak tasarlayın: yumuşak (rezonans altı) bir stand doğal frekansının 2–3× aşağıda dengeleme hızının altında olmasını ister — elle görülür şekilde sallanan yaylı destekler tam olarak bunu sağlar;
- Çalışma hızının kendisi bir rezonans üzerindeyse, dengeleme geçici bir çözümdür — gerçek çözüm, doğal frekansı uzaklaştırmak için sertliği veya kütleyi değiştirmektir (çerçeveyi desteklemek, farklı montajlar).
10. mm/s’den dB’ye Dönüştürme (Titreşim Hızı Seviyesi)
Titreşim verisi bazen desibel olarak gelir — daha eski Doğu Avrupa normları, bazı analizörler ve bina titreşim raporları logaritmik ölçeği kullanır. Dönüşüm bir ölçüm değil, bir tanımdır:
v — ölçülen RMS hızı; v₀ — referans hızı. 5·10⁻⁸ m/s, titreşim teşhis uygulamasında kullanılan referanstır (GOST/eski ISO geleneği); ISO 1683 bazı akustik kullanımlar için 10⁻⁹ m/s’yi de listeler — dB belirtirken her zaman referansı belirtin.
Yaygın referans v₀ = 5·10⁻⁸ m/s’de kullanışlı dönüşümler:
| RMS hızı | Seviye | Nerede karşılaşırsınız |
|---|---|---|
| 0,5 mm/s | 80 dB | Mükemmel küçük makine |
| 1,0 mm/s | 86 dB | A bölgesi, iyi durum |
| 2,8 mm/s | 95 dB | A/B → B/C bölge sınır bölgesi |
| 4,5 mm/s | 99 dB | C/D bölge sınırı (orta boy makineler) |
| 7,1 mm/s | 103 dB | Esnek destek C/D sınırı |
| 10 mm/s | 106 dB | Şiddetli — hasar bölgesi |
İki pratik kural, ölçeği sezgisel hale getirir: +6 dB = hızın iki katı, +20 dB = on katı hızı. Yani dengelemeden sonra 99 dB’den 86 dB’ye düşen bir makine, titreşimini ~4,5 kat azaltmıştır — logaritmik ölçek büyük iyileştirmeleri mütevazı görünen sayılara sıkıştırır, bu yüzden müşteriler için hizmet raporları mm/s cinsinden daha nettir.
11. Sıkça Sorulan Sorular
Rotor dengesizliği sade anlatımla nedir?
Dengesizlik, rotorun kütle merkezinin dönme ekseni üzerinde tam olarak yer almadığı anlamına gelir — bir tarafta fazladan bir miktar kütle bulunur. Durağan haldeyken görünmezdir; dönerken kaymış kütle mili devir başına bir kez dışa doğru çeker ve makineyi tam olarak dönme frekansında (1× bileşeni) sarsan döner bir merkezkaç kuvveti oluşturur. Kütle × yarıçap (g·mm) olarak ölçülür ve ağırlık ekleyerek veya çıkararak düzeltilir.
Dengesizlikten kaynaklanan merkezkaç kuvveti formülü nedir?
F = m·r·ω² = U·ω², burada U = m·r dengesizlik ve ω = 2πn/60 açısal hızdır. Kuvvet, RPM’nin karesiyle büyür: 100 g·mm, 3.000 rpm’de ~1 kg’lık döner kuvvet üretir ama 12.000 rpm’de ~16 kg. Bu ikinci dereceden yasa, hız arttıkça dengeleme toleranslarının neden sıkılaştığını açıklar.
Statik ve dinamik dengeleme arasındaki fark nedir?
Statik dengesizlik tek bir etkin ağır noktadır: durdurulmuş rotor, serbest desteklerde ağır tarafı aşağı gelecek şekilde yuvarlanır ve bir düzlemde tek bir ağırlık bunu düzeltir. Dinamik (moment) dengesizlik ise 180° arayla karşılıklı uçlardaki ağır noktalardır: rotor durağan haldeyken dengelidir ama dönerken sallanır ve yalnızca dönerken tespit edilip iki düzlemde ağırlıklarla düzeltilebilir. Gerçek rotorlar her ikisini birden barındırır, bu yüzden uzun rotorlar tek bir hesaplama olarak iki düzlemde dengelenir.
Dengesizlik yatak hizmet ömrünü nasıl etkiler?
Merkezkaç kuvveti, yatağın dinamik yükü P’ye eklenir ve rulmanlı yatak ömrü bilyalı yataklar için L₁₀ = (C/P)³’ü izler — yük küp olarak girer. Kabaca: + yük ≈ − ömür, + ≈ −, yükü ikiye katlamak ömrün ~’sini bırakır. Yatakların ötesinde, aynı döner kuvvet bağlantı elemanlarını gevşetir, çatlakları yayar ve kavramaları aşındırır.
RMS titreşim hızı nedir ve nasıl ölçülür?
RMS (kök ortalama kare) titreşim hızı, mm/s cinsinden hız sinyalinin enerji ortalamasıdır — ISO 10816/20816’nın standart büyüklüğü. Saf bir sinüs için tepe değerinin 0,707’sine eşittir. Yatak gövdesinde (radyal yönde) bir ivmeölçerle ölçülür, sinyal 10–1.000 Hz bandında hıza entegre edilir ve birçok devir üzerinden ortalanır; iki kanallı cihazlar her iki yatağı eşzamanlı okur ve ayrıca dengelemenin kaldırabileceği 1× bileşenini de ayırır.
Pompalar için ISO 10816 titreşim normları nelerdir?
15–300 kW’lık pompalar için (ISO 10816-3 Grup 2), bölge sınırları rijit desteklerde 1,4 / 2,8 / 4,5 mm/s RMS ve esnek desteklerde 2,3 / 4,5 / 7,1 mm/s’dir — A bölgesi ilk değere kadar, B bölgesi ikinciye kadar (uzun vadede kabul edilebilir), C bölgesi üçüncüye kadar (yakında düzeltin), D bölgesi bunun üzerinde (hasar riski). Daha büyük makineler orantılı olarak daha yüksek sınırlar alır; bir üreticinin belirttiği sınır genel tabloyu geçersiz kılar.
ISO 1940’taki G denge kalitesi sınıfları ne anlama gelir?
Bir G sınıfı (mm/s cinsinden), izin verilen özgül dengesizliğin açısal hızla çarpımına eşittir: G = e_per·ω. Yaygın atamalar: G 40 — araba tekerlekleri; G 16 — kardan milleri ve tarım rotorları; G 6,3 — fanlar, pompalar, genel motorlar ve tamburlar (endüstriyel varsayılan); G 2,5 — türbinler ve takım tezgahları; G 1–G 0,4 — hassas millerdir. ω tanıma girdiği için, aynı sınıf hız arttıkça daha az g·mm’ye izin verir.
ISO 1940’a göre izin verilen kalıntı dengesizliği nasıl hesaplarım?
U_per = 9549 · G · M / n, burada G mm/s cinsinden sınıf, M kg cinsinden rotor kütlesi ve n rpm cinsinden hızdır — sonuç g·mm cinsindendir, iki düzeltme düzlemi arasında bölünür (genellikle 50/50). Örnek: 3.000 rpm’de 80 kg’lık fan, G 6,3 → 9549×6,3×80/3000 ≈ 1.604 g·mm toplam ≈ düzlem başına 802 g·mm; 250 mm’lik bir düzeltme yarıçapında bu yaklaşık 3,2 g’dır. Çevrimiçi araç: vibromera.eu üzerindeki ISO 21940-11 hesaplayıcısı.
Dengeleme yaparken doğal frekansı nasıl bulurum ve rezonanstan nasıl kaçınırım?
Bir yavaşlama (RunDown) grafiği kaydedin: makineyi hıza getirin, tahriki kesin ve düşen RPM’ye karşı genlik ve fazı kaydedin. Keskin bir faz bükülmesiyle birlikte gelen her genlik tepe noktası bir doğal frekansı işaret eder; tepe noktaları arasındaki vadiler güvenli dengeleme hızlarıdır. Rezonansta olduğunuzun işaretleri: 50–100 rpm’lik bir değişiklik titreşimi birkaç kat değiştirir, faz yerleşmez ve hesaplanan ağırlıklar durumu kötüleştirir. Bölgelerin dışında dengeleyin veya rezonansı uzaklaştırmak için yapının sertliğini değiştirin.
Titreşim için mm/s’yi dB’ye nasıl dönüştürürüm?
L_v = 20·log₁₀(v/v₀), titreşim teşhis uygulamasında kullanılan v₀ = 5·10⁻⁸ m/s referansıyla: 1 mm/s ≈ 86 dB, 4,5 mm/s ≈ 99 dB, 10 mm/s ≈ 106 dB. +6 dB’nin hızın iki katı, +20 dB’nin ise on katı anlamına geldiğini unutmayın; ve bazı akustik standartlar bunun yerine 10⁻⁹ m/s kullandığından, her zaman referans değerini belirtin.
