Що таке допуск балансування? Стандарти та розрахунок • Портативний балансувальник, аналізатор вібрацій "Balanset" для динамічного балансування дробарок, вентиляторів, мульчерів, шнеків комбайнів, валів, центрифуг, турбін та багатьох інших роторів Що таке допуск балансування? Стандарти та розрахунок • Портативний балансувальник, аналізатор вібрацій "Balanset" для динамічного балансування дробарок, вентиляторів, мульчерів, шнеків комбайнів, валів, центрифуг, турбін та багатьох інших роторів

Що таке допуск балансування? Стандарти та розрахунок

Опубліковано admin на

Розуміння балансування толерантності

Визначення: Що таке балансування толерантності?

Допуск на балансування це максимально допустима кількість залишковий дисбаланс які можуть залишатися в роторі після балансування завершено. Він являє собою критерій прийнятності, який визначає, чи ротор належним чином збалансований для передбачуваного використання. Допуск балансування виражається або як питома маса дисбалансу на заданому радіусі (у грам-міліметрах або унціях-дюймах), або як амплітуда коливань (у мм/с або мілах).

Допуски визначаються міжнародними стандартами, насамперед ISO 21940 серії, які визначають класи якості балансування залежно від типу ротора, робочої швидкості та застосування. Ці стандарти забезпечують послідовне, безпечне та ефективне балансування в різних галузях промисловості та для різних типів обладнання.

Чому важливо підтримувати баланс толерантності

Встановлення відповідних допусків балансування є критично важливим з кількох причин:

  • Безпека: Надмірний залишковий дисбаланс може призвести до виходу з ладу машини, створюючи загрозу безпеці персоналу та навколишнього обладнання.
  • Довговічність обладнання: Робота в межах допусків мінімізує знос підшипників, ущільнень та конструктивних елементів, викликаний вібрацією, що подовжує термін служби.
  • Забезпечення якості: Допуски забезпечують об'єктивні критерії приймання для балансування роботи, забезпечуючи стабільну якість.
  • Економічний баланс: Допуски являють собою практичний компроміс між вартістю досягнення ідеального балансу (що неможливо) та прийнятними експлуатаційними характеристиками.
  • Відповідність галузевим стандартам: Дотримання визнаних допусків демонструє відповідність найкращим галузевим практикам і може вимагатися нормативними актами або гарантіями.

ISO 21940-11: Основний стандарт

ISO 21940-11 (раніше ISO 1940-1) – це міжнародно визнаний стандарт щодо вимог до якості балансу. Він визначає серію ступенів якості балансу, що позначаються як G-класи, де G означає “ступінь якості балансу”, а числове значення представляє питомий ексцентриситет дисбалансу в міліметрах за секунду.

Загальні оцінки якості балансу (G-оцінки)

Стандарт визначає марки G від G 0,4 (найвища точність) до G 4000 (найнижча точність). Загальні марки включають:

  • Г 0,4: Шпинделі прецизійних шліфувальних верстатів, гіроскопи (найвищої точності)
  • Г 1.0: Шпинделі високоточних верстатів, турбокомпресори
  • Г 2.5: Газові та парові турбіни, жорсткі ротори турбогенераторів, компресори, приводи верстатів
  • Г 6.3: Більшість загальних машин, ротори електродвигунів (2-полюсні), центрифуги, вентилятори, насоси
  • Г 16: Сільськогосподарська техніка, дробарки, багатоциліндрові дизельні двигуни
  • Г 40: Тихохідне обладнання, жорстко встановлені чотирициліндрові дизельні двигуни

Нижчі числа G вказують на жорсткіші допуски (менший допустимий дисбаланс), тоді як вищі числа G допускають більший залишковий дисбаланс.

Розрахунок допуску балансування

Допустимий залишковий дисбаланс залежить від трьох факторів: маси ротора, його робочої швидкості та обраного ступеня якості балансування. Розрахунок здійснюється за такою залежністю:

Онлайн-калькулятор допусків

Для швидкого та точного розрахунку допустимого залишкового дисбалансу скористайтеся нашим Калькулятор допуску залишкового дисбалансу. Калькулятор автоматично обчислює значення допусків на основі стандартів ISO 1940/21940 для різних типів машин, маси ротора та робочої швидкості, з опціями балансування в одній або двох площинах.

Формула для розрахунку допустимого залишкового дисбалансу

Уза = (G × M) / (ω / 1000)

Де:

  • Уза = Допустимий залишковий дисбаланс (грам-міліметри або г·мм)
  • Г = Оцінка якості балансу (наприклад, 6,3 для G 6,3)
  • M = Маса ротора (кілограми)
  • ω = Кутова швидкість (радіани за секунду) = (2π × об/хв) / 60

Спрощена формула з використанням RPM

Для практичного використання формулу можна спростити до:

Уза (г·мм) = (9549 × Г × М) / об/хв

Де:

  • M = Маса ротора в кілограмах
  • Обороти на хвилину = Робоча швидкість в обертах за хвилину
  • Г = Номер класу якості балансу

Приклад розрахунку

Розглянемо ротор двигуна з такими характеристиками:

  • Маса: 50 кг
  • Робоча швидкість: 3000 об/хв
  • Необхідна якість балансу: G 6.3

Уза = (9549 × 6,3 × 50) / 3000 = 100,4 г·мм

Це означає, що максимально допустимий залишковий дисбаланс для цього ротора становить приблизно 100 г·мм. Якщо радіус площини корекції становить 100 мм, це дорівнює 1,0 граму залишкового дисбалансу на цьому радіусі.

Ви можете перевірити цей розрахунок або обчислити допуски для різних типів машин, використовуючи наш онлайн-калькулятор.

Допуски для однієї площини та для двох площин

Розрахований допуск застосовується до загального дисбалансу в одній площині для балансування в одній площині. Для двоплощинне (динамічне) балансування, Стандарт ISO 21940-11 надає рекомендації щодо розподілу загального допуску між двома площинами корекції, зазвичай розподіляючи допуск для кожної площини на основі відстані між площинами та геометрії ротора.

Допуск на основі вібрації

Хоча ISO 21940-11 визначає межі маси дисбалансу, балансування на місці часто використовує амплітуду вібрації як критерій прийнятності, оскільки вона вимірюється безпосередньо. Допуски на основі вібрації зазвичай визначаються:

Серія ISO 20816

Ці стандарти визначають допустимі межі вібрації для різних типів машин на основі середньоквадратичної швидкості (мм/с або дюйм/с). Загальні зони включають:

  • Зона А: Щойно введені в експлуатацію машини (дуже низька вібрація)
  • Зона Б: Прийнятний для тривалої експлуатації
  • Зона С: Прийнятно протягом обмежених періодів, слід планувати коригувальні дії
  • Зона D: Неприйнятно, необхідні негайні коригувальні дії

Критерії практичного поля

Багато фахівців з балансування використовують такі емпіричні правила:

  • Вібрація зменшена до менш ніж 25% початкового рівня = успішне балансування
  • Абсолютна вібрація нижче 2,8 мм/с (0,11 дюйма/с) = загалом прийнятна для більшості промислового обладнання
  • Залишкова вібрація нижче 1,0 мм/с (0,04 дюйма/с) = відмінний баланс

Фактори, що впливають на досяжну толерантність

Здатність дотримуватися балансувального допуску залежить від кількох практичних факторів:

1. Можливості обладнання

  • Точність вимірювання балансувальних приладів
  • Чутливість датчиків вібрації
  • Роздільна здатність розміщення ваги (наскільки точно можна розташувати ваги)

2. Характеристики ротора та машини

  • Механічний стан (розхитаність, знос підшипників, проблеми з фундаментом можуть перешкоджати досягненню жорстких допусків)
  • Працюємо на або поблизу критичні швидкості ускладнює точне балансування
  • Нелінійність у відгуку системи

3. Практичні обмеження

  • Доступність площини корекції
  • Доступні прирости ваги (ваги можна додавати лише дискретними кількостями)
  • Кутова роздільна здатність монтажних отворів або точок кріплення

Толерантність проти здатності до балансування

Важливо розрізняти:

  • Зазначена толерантність: Максимально допустимий залишковий дисбаланс, визначений стандартами або технічними умовами
  • Досяжний баланс: Фактичний рівень балансу, якого можна практично досягти за умови можливостей та обмежень обладнання
  • Економічний баланс: Точка, після якої подальше вдосконалення не є економічно вигідним

Для більшості промислових польових балансувань досягнення рівнів дисбалансу в 2-3 рази кращих за необхідний допуск являє собою відмінну роботу та забезпечує запас на похибки вимірювань та експлуатаційні коливання.

Документація та прийняття

Належне документування допуску балансування включає:

  • Зазначено G-клас або значення допуску
  • Розрахований допустимий залишковий дисбаланс (Uза)
  • Виміряний залишковий дисбаланс після балансування
  • Порівняння, що показує відповідність: Виміряно ≤ Дозволено
  • Підпис або нотатка про прийняття

Ця документація надає об'єктивні докази того, що роботи з балансування відповідають специфікаціям, і служить основою для майбутніх оцінок технічного обслуговування.

Коли використовувати жорсткіші або слабші допуски

Більш жорсткі допуски виправдані, коли:

  • Високошвидкісна робота (критично важлива для безпеки та терміну служби підшипників)
  • Прецизійне обладнання, що вимагає мінімальної вібрації
  • Легкі або гнучкі конструкції, чутливі до вібрації
  • Обладнання, розташоване поблизу чутливих до вібрації процесів або інструментів

Більш вільні допуски прийнятні, коли:

  • Низькошвидкісне, важке обладнання
  • Міцна конструкція з високою стійкістю до вібрацій
  • Обладнання, що використовується короткостроково або рідко
  • Економічні міркування переважають поступове підвищення продуктивності

← Назад до головного індексу

Категорії:
WhatsApp