ISO 1940-1 — Balans Sifati Talablari Qattiq Rotorlar uchun
G-darajali balans sifati tizimini belgilovchi asosiy xalqaro standart — G 0.4 (giroskoplar) dan G 4000 (dengiz dizel dvigatellari) gacha. Hozirda ISO 21940-11 tarkibiga kiritilgan bo'lib, G-daraja qiymatlari va metodologiyasi o'zgarmagan.
Ruxsat etilgan qoldiq muvozanatsizlik
ISO 1940-1 / ISO 21940-11 — rotor ma'lumotlarini kiriting, ruxsat etilgan muvozanatsizlikni oling (U)per
Natijalar — ISO 1940-1
Ruxsat etilgan qoldiq muvozanatsizlik
toleransni hisoblash uchun
G-daraja Balans sifati sinflari
Qo'shni darajalar orasida 2.5 koeffitsientli logarifmik shkala — yuqori aniqlikdagi G 0.4 dan dengiz G 4000 gacha
| G-Grade | e·ω (mm/s) | Rotor turlari (tipik misollar) | Notes |
|---|---|---|---|
| G 0.4 | 0.4 | Giroskoplar, aniqlik dastgohlari millari, optik disk drayvlari | An'anaviy muvozanatlashning chegara qiymati |
| G 1.0 | 1.0 | Silliqlash dastgohi millari, tasmali yozgichlar, kichik aniqlikdagi armaturalar | O'ta toza sharoitlarni talab qiladi |
| G 2.5 | 2.5 | Gaz & bug' turbinalari, turbo-generatorlar, turbo-kompressorlar, yuqori tezlikdagi motorlar | Podshipniklarning muddatidan avval shikastlanishini oldini oladi |
| G 6.3 | 6.3 | Ventilyatorlar, nasoslar, flyuyer g'ildiraklari, elektr motorlar, dastgoh uskunalari, qog'oz g'ildiraklari | Eng keng tarqalgan — standart daraja |
| G 16 | 16 | Kardanli vallar (maxsus), qishloq xo'jaligi mashinalari, maydalagichlar, konchi ventilyatorlari | Og'ir rejimli, qattiq sharoitlar |
| G 40 | 40 | Avtomobil g'ildiraklari va disklari, kardanli vallar (standart), sekin aylanadigan ventilyatorlar | Shinaning o'zgaruvchanligi ustunlik qiladi |
| G 100 | 100 | Avtomobillar, yuk mashinalar, lokomotivlarning to'liq dvigatellari | ICE dvigatellari yig'ma holatda |
| G 250 | 250 | Yuqori tezlikdagi dizel dvigatellarining tirsakli vallari | Component-level |
| G 630 | 630 | Yirik 4-taktli dvigatellar, elastik tayanchlardagi dengiz dizel dvigatellari krankshaflari | Yirik past tezlikli qaytma-ilgarilanma harakatli |
| G 1600 | 1600 | Yirik 2-taktli dvigatellar krankshaflari | Juda sekin aylanuvchi, massiv poydevorlar |
| G 4000 | 4000 | Qattiq poydevordagi past tezlikli dengiz dizel dvigatellari krankshaflari | Eng yumshoq talablar |
| Rotor Type | Mass (kg) | RPM | G | Uper (g·mm) | Per Plane | eper (µm) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Small motor | 8 | 2 900 | G 6.3 | 166 | 83 | 20.7 |
| HVAC fan | 45 | 1 480 | G 6.3 | 1 835 | 918 | 40.8 |
| Pump impeller | 25 | 2 950 | G 6.3 | 510 | 255 | 20.4 |
| Turbo-compressor | 120 | 8 000 | G 2.5 | 358 | 179 | 3.0 |
| Paper roll | 2 000 | 300 | G 6.3 | 401 000 | 200 500 | 200.5 |
| Elektr stansiyasi ventilyatori | 350 | 990 | G 2.5 | 8 468 | 4 234 | 24.2 |
| Silliqlash spindeli | 2 | 24 000 | G 1.0 | 0.80 | 0.40 | 0.40 |
| Car wheel | 12 | 800 | G 40 | 5 729 | 2 865 | 477 |
| Rotor Type | Allocation | Formula | Notes |
|---|---|---|---|
| Symmetric | Equal split | UL=UR=Uper/2 | Eng oddiy holat. Elektr motorlar, ba'zi ventilyatorlar. |
| Tayanchlar orasida assimetrik joylashgan | Proportional | UL=Uper·(b/L) | Eng keng tarqalgan usul. |
| Konsolsimon (osilgan) rotor | Moment-based | Statics eqns | Osilgan tuzatish tekisligida qattiqroq toleranslar. |
| Tor (tuzatish tekisliklari yaqin) | Statik va dinamik muvozanatsizlikni alohida balanslash | ISO 21940-12 ga muvofiq | Tebranishga har xil ta'sir. |
ISO 1940-1 nima?
ISO 1940-1 (Mexanik tebranish — Doimiy (qattiq) holatdagi rotorlar uchun balanslash sifatiga qo'yiladigan talablar) defines the G-daraja balanslash sifati tizimi qattiq rotorlar uchun. Formula Uper = (9 549 × G × M) / n ruxsat etilgan qoldiq unbalance. O'rniga ISO 21940-11:2016 bir xil qiymatlar bilan almashtirildi. Sanoat mashinalari uchun standart daraja: G 6.3.
ISO 1940-1 butun dunyoda rotorni muvozanatlash sohasining asosiy hujjatidir. Uning G-daraja tizimi muvozanatlash amaliyotining de facto tilidir: "G 6.3 gacha muvozanatlash" iborasi butun dunyo bo'ylab har bir mutaxassis tomonidan tushuniladi. Standart kichik aniqlik millari (shpindel)dan tortib massiv kronkshaftlargacha bo'lgan qattiq rotorlarni qamrab oladi va balans sifatini belgilash, hisoblash hamda tasdiqlash uchun universal asos yaratadi.
Standart faqat rigid rotorlarga taalluqli — ular ish tezligi diapazonida markazdan qochma kuchlar ta'sirida elastik deformatsiyalari e'tiborsiz darajada bo'lgan rotorlardir. Egiluvchan rotorlar (birinchi bukilish kritik tezligidan yuqorida ishlaydigan) ISO 21940-12 standarti bilan tartibga solinadi.
Qattiq Rotor Tushunchasi
Rotor qattiq deb tasniflanadi, agar uning massa taqsimoti noldan maksimal ish tezligiga o'zgarish jarayonida sezilarli darajada o'zgarmasa. Asosiy xulosa: past tezlikda muvozanatlash mashinasida muvozanatlangan rotor ish tezligida ham muvozanatlangan holda qoladi. Bu ustaxona mashinasida 300–600 RPM tezlikda muvozanatlash imkonini beradi, ishlatishda esa 3 000+ RPM tezlikda toleranslar ta'minlanadi.
Agar rotor superkritik mintaqada (birinchi bukilish critical speed) or near resonance, og'ishlar samarali massa taqsimotini o'zgartiradi va past tezlikda muvozanatlash yuqori tezlikda samarasiz bo'lishi mumkin. Bunday rotorlar egiluvchan deb tasniflanadi.
O'zgaruvchan geometriyali rotorlar (sharnirli vallar, vertolyot qanotlari). Rotor–tayyanch–poydevor tizimidagi rezonans. Massa taqsimoti bilan bog'liq bo'lmagan aerodinamik va gidrodinamik kuchlar. Maxsus ravishda ventilyatorlar uchun qarang ISO 14694 (fan-specific BV categories and vibration limits).
Muvozanatsizlik Turlari
Unbalance = rotorning inersiya o'qi ≠ aylanish o'qi. Vektor shaklida: U = m × r (g·mm). ISO 1940-1 uch turni tasniflaydi:
- Statik muvozanatsizlik: Inersiya o'qi aylanish o'qiga parallel, lekin siljigan. Bitta muvozanatsiz massa ekvivalenti. Quyidagida tuzatish mumkin one plane. Odatiy: shkivlar, tor tishli uzatmalar, ventilyator qanatlari (L/D < 0.5).
- Juft muvozanatsizlik: Inersiya o'qi massa markazidan o'tadi, lekin og'ib turadi. Natija kuch nolga teng, ammo juft (juft kuch) rotorni tebratadi. Talab etiladi two planes.
- Dinamik muvozanatsizlik: Umumiy holat — statik va juft muvozanatsizlik birgalikda. Inersiya o'qi aylanish o'qiga na parallel, na kesishadi. Talab etiladi two planes. Haqiqiy rotorlarning aksariyati dinamik muvozanatsizlikka ega.
Solishtirma muvozanatsizlik (ekssentrisitet)
G-sinf ko'paytma sifatida aniqlanadi e × ω (mm/s) — rotorning massa markazining aylanish o'qi atrofida harakatlanish chiziqli tezligi. Bu yagona ko'rsatkich muvozanat sifatini rotor o'lchami va aylanish tezligidan mustaqil ravishda tavsiflaydi.
G-Sinf Tizimi — Fizikaviy Asoslar
Massa o'xshashligi
Geometrik jihatdan o'xshash rotorlar uchun: Uper ∝ M → solishtirma muvozanatsizlik eper barcha o'lchamlarda doimiy bo'lishi kerak. Bitta standart barcha o'lchamlarga taalluqli.
Tezlik o'xshashligi
Centrifugal force F = M·e·ω². To maintain acceptable bearing loads at different speeds, eper ω ortishi bilan kamayishi lozim:
Ruxsat etilgan qoldiq muvozanatsizlikni hisoblash
Given: Centrifugal fan impeller, M = 200 kg, n = 1 500 RPM, G 6.3.
Total: Uper = 9 549 × 6.3 × 200 / 1 500 = 8 021 g·mm
Eccentricity: eper = 8 021 / 200 = 40.1 µm
Har bir tekislash tekisligi uchun (simmetrik, 2): 8 021 / 2 = 4 011 g·mm
At R = 400 mm: 4 011 / 400 = Har bir tekislik uchun 10,0 g
Formuladagi tezlik xizmat ko'rsatishdagi eng yuqori aylanish tezligi (min⁻¹) bo'lishi kerak — balanslashtirish mashinasining tezligi emas. Ko'plab rotorlar 300–600 min⁻¹ da balanslanadi, ammo tolerans hisob-kitobida haqiqiy ish tezligi (masalan, 1 480 min⁻¹) ishlatilishi shart. Balanslashtirish mashinasining tezligidan foydalanish xavfli darajada yumshoq toleranslarga olib keladi.
Tuzatish Tekisliklariga Taqsimlash
Uper rotorning massa markaziga nisbatan qo'llaniladi. Amalda, balanslashtirish ikkita tekislikda amalga oshiriladi (podshipniklar yaqinida). 7-bob qoidalari:
Simmetrik Rotorlar
Massa markazi o'rta nuqtada → teng: UL = UR = Uper / 2.
Podshipniklar Orasidagi Assimetrik Rotor
Konsolsimon Rotorlar
Konsolsimon massa ikkala podshipnikka ham egilish momentini ta'sir ettiradi. Moment asosida qayta hisob-kitob talab etiladi → odatda konsolsimon tekislikda tolerans ancha qattiqroq bo'ladi. Nasoslar, bir bosqichli kompressorlar va konsol moslamadagi ventilyator krylaklari uchun xarakterlidir.
Xatolar va Tekshirish
Error Sources
- Systematic: Mashinaning kalibrovka siljishi, ekssentrik mandrellar, kalit yivining ta'siri (ISO 8821), issiqlik deformatsiyasi.
- Random: Sensor shovqini, tayanch bo'shlig'i, rotorning o'rnatilish o'zgaruvchanligi.
Umumiy xato toleransning 10–15% dan oshmasligi kerak. Agar oshsa, ish toleransini mos ravishda qattiqlashtiring.
Yig'ish Ta'sirlari
Komponent balansi ≠ yig'ilgan qurilma balansi. Muftaning ekssentrisiteti, radial siljish, bo'sh o'rnatmalar komponent ishini bekor qilishi mumkin. Yig'ilgan rotorni yakuniy balanslashtiring.
Tekshirish Usullari
- Index test: Rotorni mandrel ustida 180° burab, qayta o'lchang. O'zgarish = moslamanin xatosi.
- Sinov og'irligi testi: Ma'lum massani qo'shing, o'lchangan vektor o'zgarishi kutilgan natijaga mos kelishini tekshiring.
- Field check: Podshipniklardagi tebranishni o'lchang ISO 10816.
The Balanset-1A ISO 1940-1 ni avtomatlashtiradi: massa, tezlik, G-sinf kiriting → bir zumda Uper with automatic plane allocation. After balancing, compares residual vs. limit. The F6 Reports function generates a formal protocol documenting the achieved G-grade. Accuracy ±5% velocity, ±1° phase — sufficient for G 16 through G 2.5. The Balanset-4 murakkab ko'p podshipnikli rotorlar uchun to'rt kanalga kengayadi.
Amaliy misollar
Rotor: 15 kVt, 1 460 ayl/min, 35 kg, podshipniklar orasida simmetrik.
Tolerance: Uper = 9 549 × 6.3 × 35 / 1 460 = 1 442 g·mm → 721/plane.
At R = 80 mm: 721 / 80 = 9.0 g/plane. Ustaxonada balanslanadi: 180 g·mm qoldiq. ✅
Rotor: Val + impeller 18 kg, 2 950 ayl/min. Impeller 6 kg, 120 mm osilgan. Podshipniklar orasidagi masofa 250 mm.
Total: Uper = 367 g·mm. Moment allocation: front ≈ 202, rear ≈ 165 g·mm.
Field balanced with Balanset-1A single-plane: 8.5 g at 230°. Final: 95 g·mm. ✅
Rotor: 3 bosqichli, 65 kg, 12 000 ayl/min. Qisman asimmetrik.
Tolerance: Uper = 129 g·mm → 65/plane → at R = 95 mm: 0.68 g/plane.
Sub-gram precision → shop high-speed machine only. Index test: mandrel error < 5 g·mm. Final: 28 g·mm/plane. ✅
ISO 1940-1 → ISO 21940-11
- G-sinf qiymatlari, formulalar, qo'llash jadvallari — identical. Texnik o'zgartirishlar yo'q.
- ISO 21940 seriyasi: 11-qism (sifat), 12-qism (egiluvchan rotorlar), 14-qism (protseduralar), 21-qism (tavsiflar), 31-qism (ta'sirchanlik), 32-qism (kalit pazlar).
- Amaliyotda ikkala belgilash bir-birining o'rnida qo'llaniladi.
- ISO 14694 BV toifalari G-sinf qiymatlariga bevosita murojaat qiladi.
Tegishli Standartlar
- ISO 21940-11: Ushbu standart — G-sinf tizimi.
- ISO 21940-12: Egiluvchan rotorlarni balanslashtirish.
- ISO 10816 / ISO 20816: Tebranishni baholash — muvozanat sifatining operatsion natijasi.
- ISO 14694: Fan-specific BV categories, balance grades and vibration limits.
- ISO 8821: Kalit o'rnining ta'siri (yarim kalit qoidasi).
- API 610 / API 617: ISO 1940 ga murojaat qiluvchi neft nasoslari/kompressorlari.
Rasmiy standart: ISO do'konida ISO 1940-1 →
Tez-tez so'raladigan savollar — ISO 1940-1
Qattiq rotorlar uchun G-daraja balans sifati tizimi
▸ ISO 1940-1 va ISO 21940-11 o'rtasidagi farq nima?
▸ Ruxsat etilgan qoldiq nobalansi qanday hisoblanadi?
▸ Qattiq rotor nima?
▸ Nasoslar, ventilyatorlar yoki elektr motorlar uchun qaysi G-daraja?
▸ Toleransni tekislashlar o'rtasida qanday taqsimlash kerak?
▸ Muvozanatsizlikning uch turi qanday?
▸ Nima sababdan G-darajalar logarifmik shkalada?
▸ Ko'chma muvozanatlash qurilmasi yordamida muvofiqlikni tekshirish mumkinmi?
Tegishli Glossariy Maqolalari
ISO 1940-1 bo'yicha sahadagi muvozanatlash
Vibromera ko'chma muvozanatlash qurilmalariga o'rnatilgan ISO 1940 tolérans kalkulyatorlari, tekisliklarni avtomatik taqsimlash va erishilgan G-darajani hujjatlashtiruvchi rasmiy muvozanatlash hisobotlari kiritilgan.
Balanslashtirish Uskunalarini Ko'rish →