Ultima revizuire 30 mai 2026
Clase de calitate a echilibrării conform ISO 21940-11: Cum să alegeți toleranța corectă pentru echipamentul dvs.
Calitatea echilibrării ar trebui evaluată nu subiectiv („vibrația a scăzut"), ci conform unor criterii obiective, măsurabile. Standardele internaționale stabilesc cerințe clare pentru dezechilibrul rezidual admisibil după echilibrare.
Documentul cheie este ISO 21940-11 (fostul ISO 1940-1:2007), „Vibrații mecanice — Echilibrarea rotorilor — Proceduri și toleranțe pentru rotori cu comportament rigid".
De ce sunt necesare standardele:
- Transformă o judecată subiectivă într-un criteriu obiectiv, măsurabil
- Servesc drept bază pentru acceptarea lucrărilor de către client
- Asigură echilibrul între necesitatea tehnică și raționalitatea economică
- Protejează atât contractantul, cât și clientul în caz de litigiu
Ce este o clasă G, pe înțelesul tuturor
Gradul de calitate a echilibrării (notat cu litera G) definește dezechilibrul rezidual admisibil după echilibrare. Cu cât numărul G este mai mic, cu atât cerința de precizie a echilibrării este mai strictă.
Semnificație fizică: numărul G este egal cu viteza orbitală a centrului de masă al rotorului la viteza de lucru — produsul dintre dezechilibrul specific admisibil și viteza unghiulară (eper × Ω), exprimat în mm/s. De exemplu, clasa G6,3 corespunde la 6,3 mm/s.
Important: aceasta este o proprietate a dezechilibrului rezidual, nu a vitezei de vibrație a carcasei sau a suportului de rulment măsurate pe o mașină în funcțiune conform ISO 20816-3. Cele două sunt corelate, dar nu sunt același număr.
Un principiu important: fiecare tip de echipament are propria clasă de calitate a echilibrării recomandată, care rămâne constantă indiferent de turația sau masa rotorului. De exemplu:
- Concasoare → întotdeauna clasa G16
- Ventilatoare și pompe → întotdeauna G6,3
- Turbine → întotdeauna G2,5
- Arbori principali → întotdeauna G1,0 sau G0,4
Tabel de clase G de calitate a echilibrării pentru diferite echipamente
| Clasa G | Viteză de vibrație admisibilă (mm/s) | Tip de echipament | Exemple de rotori |
|---|---|---|---|
| G4000 | 4000 | Echilibrare foarte grosieră | Arbori cotiți montați rigid ai motoarelor diesel marine lente (cu număr impar de cilindri) |
| G16 | 16 | Echilibrare grosieră | Concasoare, arbori de mașini agricole, arbori de transmisie (cardan) |
| G6,3 | 6,3 | Calitate industrială standard | Rotoare de pompe, rotoare de ventilatoare, armături de motoare electrice, componente ale echipamentelor de proces |
| G2,5 | 2,5 | Calitate superioară | Rotoare de turbine cu gaz și cu abur, turbocompresoare, acționări ale mașinilor-unelte, armături de motoare electrice speciale |
| G1,0 | 1,0 | Echilibrare de precizie | Acționări ale mașinilor de rectificat, arbori principali |
| G0,4 | 0,4 | Echilibrare de ultramare precizie | Arbori principali ai mașinilor de rectificat de precizie, giroscoape |
← Vezi și secțiunea privind clasele de calitate a echilibrării din ghidul complet
Cum se calculează dezechilibrul rezidual admisibil
ISO 21940-11 permite calcularea unei valori specifice pentru dezechilibrul rezidual admisibil, care servește drept valoare țintă în timpul echilibrării.
Calculul se efectuează în două etape:
Etapa 1: Determinarea dezechilibrului specific admisibil (eper)
Formulă:
eper = (G × 9549) / n
Unde:
- G — clasa de calitate a echilibrării (de exemplu, 6,3)
- n — turația de lucru, rpm
- eper — dezechilibrul specific admisibil, μm (sau g·mm/kg)
Etapa 2: Calculul dezechilibrului rezidual admisibil (Uper)
Formulă:
Uper = eper × M
Unde:
- M — masa rotorului, kg
- Uper — dezechilibrul rezidual admisibil, g·mm
Fig. 1. Fereastra de calcul a toleranței de echilibrare din software-ul Balanset-1A: calcul automat conform ISO 1940-1
Echilibrare cu verificare conform standardelor
Efectuăm echilibrarea cu toleranța calculată conform ISO 21940-11 și emitem un certificat de conformitate
Comandați serviciulExemple rezolvate
Exemplul 1: un ventilator industrial
Date de intrare:
- Masa rotorului (rotor + arbore): M = 150 kg
- Turația de lucru: n = 1500 rpm
- Clasa de calitate a echilibrării: G = 6,3 (standard pentru ventilatoare)
Calcul:
- eper = (6,3 × 9549) / 1500 = 40,1 μm (g·mm/kg)
- Uper = 40,1 × 150 = 6015 g·mm
Concluzie: după echilibrare, dezechilibrul rezidual nu trebuie să depășească 6015 g·mm (sau ~6000 g·mm rotunjit).
Exemplul 2: un rotor de motor electric de 30 kW
Date de intrare:
- Masa rotorului: M = 25 kg
- Turația de lucru: n = 3000 rpm
- Clasa de calitate a echilibrării: G = 2,5 (calitate superioară)
Calcul:
- eper = (2,5 × 9549) / 3000 = 7,96 μm
- Uper = 7,96 × 25 = 199 g·mm
Concluzie: motorul necesită o echilibrare mai precisă (clasa G2,5 în loc de G6,3) deoarece funcționează la turație mare.
Exemplul 3: un arbore principal al unei mașini de rectificat
Date de intrare:
- Masa arborelui principal cu unealta sa: M = 5 kg
- Turația de lucru: n = 6000 rpm
- Clasa de calitate a echilibrării: G = 1,0 (echilibrare de precizie)
Calcul:
- eper = (1,0 × 9549) / 6000 = 1,59 μm
- Uper = 1,59 × 5 = 7,95 g·mm
Concluzie: pentru arborii principali de precizie la turație mare, cerințele sunt foarte stricte — toleranța este de zece ori mai mică decât pentru ventilatoare.
Aplicare practică: dacă raportul final de echilibrare arată că dezechilibrul rezidual se încadrează în toleranța ISO calculată, lucrarea este considerată efectuată la un standard înalt. Acesta este un criteriu obiectiv, cu valoare juridică.
Legătura cu vibrația echipamentelor
Pe lângă ISO 21940-11 (toleranța la dezechilibru), există ISO 20816-3:2022 — care a înlocuit ISO 10816-3 retras — care reglementează nivelurile admisibile de vibrație ale echipamentelor măsurate pe carcasele rulmenților. Clasifică mașinile în grupe și 2 tipuri de fundație (rigidă/flexibilă).
| Grupă de mașini | Putere (P), kW | Limite de zonă (mm/s) | ||
|---|---|---|---|---|
| A/B Bun |
B/C Acceptabil |
C/D Alarmă |
||
| Grupul 1 (Mașini mari) |
P > 300 kW | 2,3 | 4,5 | 7,1 |
| Grupul 2 (Mașini medii) |
15 kW < P ≤ 300 kW | 1,4 | 2,8 | 4,5 |
Notă: date pentru mașini pe fundații rigide.
Decodificarea zonelor de condiție:
Zona A: Bună
Condiția echipamentelor noi. Nu este necesară nicio acțiune.
Zona B: Acceptabilă
Funcționarea fără restricții este permisă. Se recomandă monitorizarea.
Zona C: Temporar acceptabilă
Echipamentul necesită diagnosticare pentru a găsi și elimina cauzele vibrației.
Zona D: Inacceptabilă (Alarmă)
Vibrația poate cauza daune. Se impune oprirea imediată și repararea.
Niveluri critice de vibrație:
- Peste 7 mm/s este deja considerat periculos conform ISO — unitatea trebuie oprită pentru diagnosticare pentru a preveni distrugerea rulmenților și a carcasei
- Peste 10 mm/s poate duce la fisurarea obositoare a sudurilor de carcasă și la defectarea rapidă a componentelor. Aceasta este zona critică!
Cele două standarde se completează reciproc: ISO 21940-11 definește calitatea țintă a echilibrării, în timp ce ISO 20816-3 evaluează condiția reală de vibrație a mașinii.
Concluzie
ISO 21940-11 nu este doar o cerință formală, ci un instrument practic pentru asigurarea calității echilibrării. Permite:
- Evaluarea obiectivă a calității lucrărilor efectuate
- Alegerea unui nivel de precizie justificat economic
- Protejarea intereselor atât ale clientului, cât și ale contractantului
- Furnizarea de dovezi documentate ale calității
Instrumentele moderne de echilibrare, precum Balanset-1A, dispun de un calculator de toleranță conform ISO 1940-1 care calculează automat valorile țintă și compară rezultatele obținute cu acestea.
Vezi și: tipurile de dezechilibru și modul în care fiecare este corectat
Echilibrare conform standardelor ISO
Instrumente și servicii cu toleranțe calculate conform standardelor
Servicii de echilibrare
Echilibrare cu calcule conform ISO și certificat de conformitate
Comandați serviciulListă de verificare
- Alegeți gradul G corespunzător tipului de echipament
- Înregistrați viteza de lucru (rpm) și masa rotorului
- Calculați e_per = (G x 9549) / n
- Calculați U_per = e_per x M
- Confirmați că dezechilibrul rezidual se încadrează în toleranță
- Emiteți un certificat de conformitate