Hiểu về các cấp độ chất lượng cân bằng (G-Grades)

Định nghĩa: Cấp độ chất lượng cân bằng là gì?

A Chất lượng cân bằng, thường được gọi là "G-Grade", là một phân loại chuẩn hóa được định nghĩa trong các tiêu chuẩn ISO 1940-1 và ISO 21940-11, quy định mức mất cân bằng dư tối đa cho phép của một rotor. Đây không phải là thước đo độ rung, mà là dung sai mất cân bằng dựa trên khối lượng rotor và tốc độ vận hành tối đa. G-Grade biểu thị vận tốc ngoại vi không đổi của khối tâm rotor, được biểu thị bằng milimét trên giây (mm/giây). Số G càng thấp thì dung sai càng nghiêm ngặt và yêu cầu cân bằng có độ chính xác cao hơn.

Mục đích của Hệ thống G-Grade

Hệ thống G-grade được phát triển nhằm tạo ra một phương pháp phổ quát, chuẩn hóa để xác định mức độ cần thiết phải cân bằng rotor. Thay vì chỉ nêu một cách mơ hồ "rotor phải được cân bằng tốt", các kỹ sư có thể xác định một mục tiêu chính xác, có thể kiểm chứng như "Cân bằng theo G6.3". Hệ thống này cung cấp một ngôn ngữ chung cho các nhà sản xuất, đội ngũ bảo trì và khách hàng, đảm bảo thiết bị đáp ứng các tiêu chuẩn vận hành cần thiết về độ tin cậy và an toàn. Các mục tiêu chính là:

• Hạn chế độ rung do mất cân bằng ở mức chấp nhận được.
• Giảm thiểu lực tác động lên ổ trục, kéo dài tuổi thọ của ổ trục.
• Đảm bảo rôto có thể hoạt động an toàn ở tốc độ thiết kế tối đa.
• Cung cấp tiêu chí chấp nhận rõ ràng và có thể đo lường được đối với thiết bị mới và thiết bị đã sửa chữa.

Cấp độ chất lượng cân bằng được xác định như thế nào?

Tiêu chuẩn ISO cung cấp một bảng toàn diện đề xuất cấp G cho hàng trăm loại linh kiện quay khác nhau. Việc lựa chọn cấp G cụ thể phụ thuộc vào các yếu tố như:

• Loại máy: Tuabin tốc độ cao cần độ cân bằng tốt hơn nhiều (cấp G thấp hơn) so với máy nông nghiệp tốc độ chậm.
• Khối lượng rotor: Roto nhẹ hơn thường nhạy cảm hơn với tình trạng mất cân bằng.
• Tốc độ hoạt động: Tốc độ càng cao thì lực ly tâm từ sự mất cân bằng càng lớn, do đó đòi hỏi sự cân bằng tốt hơn.
• Cấu trúc hỗ trợ: Rotor trên giá đỡ linh hoạt có thể cần cân bằng tốt hơn so với rotor trên nền cứng.

Ví dụ về các cấp chất lượng cân thông dụng (từ ISO 1940-1)

Danh sách sau đây minh họa nhiều ứng dụng khác nhau và cấp độ G tương ứng, từ độ chính xác thấp nhất đến cao nhất:

• G40: Bánh xe ô tô, ổ trục khuỷu cho động cơ chậm.
• Nhóm 16: Các bộ phận máy móc nông nghiệp, trục truyền động.
• G6.3: Cấp tiêu chuẩn cho nhiều linh kiện công nghiệp như lõi động cơ điện, cánh bơm, quạt và máy móc nhà máy chế biến. Đây là một trong những cấp được chỉ định phổ biến nhất.
• G2.5: Các thành phần có tốc độ cao và độ chính xác cao, chẳng hạn như tua-bin khí và hơi nước, máy nén tua-bin, bộ truyền động máy công cụ và rô-to máy phát điện tua-bin.
• Phiên bản 1.0: Máy mài truyền động, cốt máy rất nhỏ và tốc độ cao.
• G0,4: Mức độ chính xác cao nhất cho các linh kiện như con quay hồi chuyển, trục mài chính xác và thiết bị cho ngành công nghiệp bán dẫn.

Tính toán mất cân bằng dư cho phép

Cấp G được sử dụng trong công thức để tính toán độ mất cân bằng dư cho phép tối đa (U_mỗi) có thể vẫn còn trong rôto sau khi cân bằng.

Bạn_mỗi (tính bằng g·mm) = (9550 × Khối lượng rôto [kg] × Cấp G [mm/giây]) / Tốc độ dịch vụ tối đa [RPM]

Công thức này cho kỹ thuật viên cân bằng biết mục tiêu cụ thể họ phải đạt được. Ví dụ, một rô-to 100 kg với tốc độ tối đa 3000 vòng/phút, được cân bằng theo chuẩn G6.3, sẽ có độ mất cân bằng dư cho phép là (9550 * 100 * 6.3) / 3000 ≈ 2005,5 g·mm. Độ mất cân bằng tổng này sau đó thường được phân bổ giữa hai mặt phẳng hiệu chỉnh.

← Quay lại Mục lục chính