Bir rotoru balansladık; peki ne kadar balanslı olması yeterli? Bu sorunun uluslararası kabul görmüş cevabı ISO 21940-11 standardıdır. Standart, eski adıyla ISO 1940-1'in yerini almıştır ve rijit rotorlar için izin verilen artık dengesizlik değerini tanımlar.
Kalite sınıfı (G) ne anlama gelir?
Kalite sınıfı G, mm/s biriminde ifade edilen bir değerdir ve özgül dengesizlik ile açısal hızın çarpımıdır:
G = e_per · ω
Burada e_per kütle merkezinin dönme ekseninden izin verilen kaçıklığı (µm veya g·mm/kg), ω ise açısal hızı (rad/s) ifade eder. Mantık şudur: devir arttıkça aynı kaçıklık çok daha büyük bir kuvvet üretir; bu yüzden yüksek devirli rotorlar için izin verilen kaçıklık küçülür.
Sınıflar 2,5 katlık adımlarla ilerler: G0.4, G1, G2.5, G6.3, G16, G40, G100 ve üzeri.
Hangi ekipman için hangi sınıf?
| Sınıf | Tipik uygulamalar |
|---|---|
| G16 | Özel gereksinimli kardan milleri, kırıcı parçaları, tarım makineleri |
| G6.3 | Fanlar, pompalar, volanlar, santrifüj tamburları, kâğıt makinesi silindirleri, orta-büyük motor rotorları |
| G2.5 | Gaz ve buhar türbinleri, turbo kompresörler, takım tezgâhı tahrikleri, küçük motor rotorları |
| G1 | Taşlama makinesi tahrikleri |
| G0.4 | Hassas taşlama iş milleri, jiroskoplar |
Endüstriyel fan ve pompaların büyük çoğunluğu için G6.3 uygun hedeftir. Hassas, yüksek devirli veya titreşime duyarlı ortamlardaki ekipmanlarda G2.5 tercih edilir. Fanlar için ayrıca ISO 14694 standardı uygulamaya özel kategoriler tanımlar.
İzin verilen artık dengesizlik nasıl hesaplanır?
U_per = 1000 · G · m / ω [g·mm]
Pratik formül: U_per ≈ 9549 · G · m / n
G: kalite sınıfı (mm/s)m: rotor kütlesi (kg)n: maksimum çalışma devri (rpm)
Örnek hesap
250 kg kütleli, 1480 rpm'de çalışan bir fan çarkı, G6.3 hedefiyle:
U_per ≈ 9549 × 6,3 × 250 / 1480 ≈ 10.162 g·mme_per ≈ 40,6 µm- Düzeltme yarıçapı 400 mm ise izin verilen artık kütle:
10.162 / 400 ≈ 25,4 g
Yani 400 mm yarıçapta 25 gramın altında kalan bir artık dengesizlik, bu fan için G6.3 kriterini karşılar. Aynı hesabı farklı değerlerle denemek için ISO 21940-11 Balans Toleransı Hesaplayıcı aracını kullanabilirsiniz.
Çift düzlemde tolerans nasıl bölünür?
Simetrik bir rotorda (kütle merkezi iki yatağın ortasında) Uper iki düzleme eşit bölünür. Kütle merkezi yataklardan birine yakınsa, o taraftaki düzleme daha büyük pay verilir. ISO 21940-11, bölüşümün yatak mesafelerine göre nasıl yapılacağını ayrıntılı olarak tarif eder.
Kalite sınıfı ile titreşim aynı şey mi?
Hayır. Kalite sınıfı rotorun kendisinin ne kadar dengeli olduğunu tanımlar. Sahada ölçülen titreşim ise rotorun dengesinin yanında yatak durumu, temel rijitliği, hizalama ve rezonans gibi pek çok etkenin toplamıdır. Bu nedenle sahada balans sonrası değerlendirmede iki kriteri birlikte kullanırız:
- Uygulanan düzeltmeden sonra kalan dengesizliğin Uper altında olması,
- Makine titreşiminin ISO 10816-3 değerlendirme bölgelerinde A veya B bölgesinde olması.
Sonuç
ISO 21940-11, "iyi balans" kavramını ölçülebilir hale getirir. Hedef sınıfı ekipmanın tipine ve çalışma koşullarına göre doğru seçmek, hem gereksiz hassasiyet maliyetinden hem de yetersiz balansın getirdiği arızalardan korur. Ekipmanınız için doğru hedefi belirlemek isterseniz bize ulaşın.
