Balanseringskvalitet för löphjul och rotorer, förklarad för inköpare
En balanseringskvalitet som G6.3 på en ritning är en hastighetsgräns för rotorns masscentrum, fastställd i ISO 21940-11. Guiden förklarar vad G-klasserna betyder, hur ni räknar om en kvalitetsklass till tillåten restobalans i g·mm, vilka klasser ISO 14694 anger för fläktar och vad som ska stå i förfrågan för att balanseringen ska offereras rätt från början.
Ju lägre G-tal, desto noggrannare balansering.
Varje rotor har en viss obalans kvar efter balanseringen. Balanseringskvaliteten anger hur mycket som är acceptabelt. ISO 21940-11 definierar kvalitetsklassen G som den tillåtna specifika restobalansen multiplicerad med den högsta vinkelhastigheten i drift, uttryckt i mm/s. G6.3 tillåter att masscentrum rör sig med 6,3 mm/s vid driftvarvtal, G2.5 tillåter 2,5 mm/s. Klasserna ökar i steg med faktorn 2,5 (G1, G2.5, G6.3, G16, G40 och så vidare), och ju lägre tal, desto strängare krav. ISO 21940-11:2016 ersatte ISO 1940-1, så äldre ritningar som hänvisar till ISO 1940-1 använder samma G-klasser.
Så räknar ni om en kvalitetsklass till tillåten restobalans.
Två värden avgör resultatet: rotorns massa m i kg och det högsta driftvarvtalet n i r/min. Den tillåtna specifika restobalansen är eper = 9 549 × G / n, i g·mm/kg (numeriskt detsamma som masscentrums förskjutning i µm). Multiplicera med rotorns massa så får ni den tillåtna restobalansen Uper = eper × m, i g·mm. ISO 21940-11 ger sedan regler för hur Uper fördelas på toleransplanen (oftast lagerplanen). För en rotor med två plan och masscentrum mitt emellan lagren får varje plan ungefär hälften.
| Balanseringskvalitet | eper (g·mm/kg) | Uper för hela rotorn (g·mm) |
|---|---|---|
| G16 | 152,8 | 229 176 |
| G6.3 | 60,2 | 90 238 |
| G2.5 | 23,9 | 35 809 |
| G1 | 9,5 | 14 324 |
Vid G6.3 får samma rotor behålla ungefär 90 kg·mm obalans, cirka 45 g på 1 000 mm radie i vart och ett av två plan. Går ni från G6.3 till G2.5 minskar det tillåtna värdet med 60 %. Det betyder oftast fler balanseringskörningar och, för en svetsad detalj, snävare kontroll av geometrin innan balanseringen börjar.
Typiska kvalitetsklasser per maskintyp.
ISO 21940-11 anger riktvärden för vanliga stela rotorer. De är en utgångspunkt när utrustningsspecifikationen inte anger någon klass. Klassen på er ritning, eller i utrustningstillverkarens specifikation, gäller alltid i första hand.
ISO 21940-11 gäller rotorer som uppträder stelt vid driftvarvtal. Långa, slanka rotorer som går nära eller över ett kritiskt böjvarvtal är flexibla rotorer. De omfattas av ISO 21940-12, som kräver ett annat balanseringsförfarande. Är er rotor flexibel, skriv det i förfrågan.
Fläktar: balanseringskategorierna i ISO 14694.
För industrifläktar delar ISO 14694 in användningsområdena i tillämpningskategorier och kopplar varje kategori till en balanseringskategori från BV-1 till BV-5, var och en med sin G-klass. Samma standard anger också vibrationsgränser för fläkten, både i fabrik och på plats.
Köper ni ett fläkthjul som reservdel, ange BV-kategorin eller G-klassen för den ursprungliga fläkten. Det är den kompletta fläktens kategori som avgör klassen, inte fläkthjulets storlek.
Balansera det som faktiskt ska gå i drift.
Ett löphjul som har balanserats för sig, på en balanseringsdorn, är ännu inte en balanserad rotor. Passningsspel, kast i axelns säte och kilen tillför alla obalans när löphjulet monteras. Vid snäva kvalitetsklasser bör ni ange om ni vill ha komponentbalansering, balansering av den monterade rotorn eller båda. Även kilen spelar roll: ISO 21940-32 anger kilkonventionen, och halvkilskonventionen är det vanliga standardvalet. Ange vilken som gäller, annars kan balanseringen vara rätt i maskinen men fel i pumpen.
För svetsade löphjul är ordningsföljden lika viktig som balanseringsmaskinen. Spänningsarmglödgning (värmebehandling efter svetsning) före slutbearbetningen minskar risken att detaljen slår sig efter sista skäret, och slutbearbetning före balanseringen tar bort de massfel som svetsningen lämnar efter sig. Ska detaljen ytbeläggas efter balanseringen, kom då överens i förväg om en kontrollbalansering behövs.
Det här ska stå i en förfrågan om balansering.
Med de här åtta uppgifterna kan en leverantör offerera balanseringen utan en extra frågerunda:
Så arbetar vi med balansering.
First In Service balanserar löphjul, rotorer och fläktkomponenter dynamiskt upp till Ø 4 000 mm och 4 000 kg inom samma order som bearbetningen, så att en och samma leverantör ansvarar för båda. Löphjul upp till Ø 4 000 mm svetsas enligt EN ISO 3834-2, spänningsarmglödgas som ett rutinmoment, färdigbearbetas i golvborrverket FERMAT WRF 130 eller i någon annan av våra maskiner och balanseras därefter. Delar upp till Ø 2 700 mm kan också svarvas i karusellsvarven SC27. Slipning och polering utförs av certifierade samarbetspartner inom samma order. Skicka med balanseringskvaliteten från ritningen eller specifikationen i förfrågan, så offererar vi enligt den.
Primärkällor: ISO 21940-11:2016 · ISO 21940-32:2012 · ISO 14694:2003
Behöver ni ett löphjul eller en rotor balanserad till en viss kvalitetsklass?
Skicka ritningen med massa, varvtal och balanseringskvalitet. En ingenjör svarar inom 1 arbetsdag.
Begär offertBoka ett 20-minuterssamtal →Ladda ner kapacitetsöversikt (PDF)