Laatst herzien 31 mei 2026
Kwaliteitsgraden voor balanceren volgens ISO 21940-11: de juiste tolerantie kiezen voor uw apparatuur
De kwaliteit van balanceren dient niet subjectief te worden beoordeeld ("de trilling is afgenomen"), maar aan de hand van objectieve, meetbare criteria. Internationale normen stellen duidelijke eisen aan de toegestane restonbalans na het balanceren.
Het sleuteldocument is ISO 21940-11 (voorheen ISO 1940-1:2007), "Mechanische trilling — Rotorbalanceren — Procedures en toleranties voor rotoren met stijf gedrag".
Waarom normen nodig zijn:
- Ze maken van een subjectief oordeel een objectief, meetbaar criterium
- Ze dienen als basis voor de oplevering van het werk door de opdrachtgever
- Ze slaan een brug tussen technische noodzaak en economische zinvolheid
- Ze beschermen zowel de opdrachtnemer als de opdrachtgever in geval van een geschil
Wat een G-graad is, in begrijpelijke taal
De kwaliteitsgraad voor balanceren (aangeduid met de letter G) bepaalt de toegestane restonbalans na het balanceren. Hoe lager het G-getal, hoe strenger de nauwkeurigheidseis voor het balanceren.
Fysische betekenis: het G-getal is gelijk aan de baansnelheid van het zwaartepunt van de rotor bij zijn bedrijfssnelheid — het product van de toegestane specifieke onbalans en de hoeksnelheid (eper × Ω), uitgedrukt in mm/s. Kwaliteitsgraad G6.3 correspondeert bijvoorbeeld met 6,3 mm/s.
Belangrijk: dit is een eigenschap van de restonbalans, niet de trillingssnelheid van de behuizing of het lagerblok die op een draaiende machine wordt gemeten conform ISO 20816-3. De twee zijn gerelateerd maar zijn niet hetzelfde getal.
Een belangrijk principe: elk type apparatuur heeft zijn eigen aanbevolen kwaliteitsgraad voor balanceren, die constant blijft ongeacht de toersnelheid of de massa van de rotor. Bijvoorbeeld:
- Brekers → altijd graad G16
- Ventilatoren en pompen → altijd G6.3
- Turbines → altijd G2.5
- Spindels → altijd G1.0 of G0.4
Tabel van G-kwaliteitsgraden voor verschillende apparatuur
| G-graad | Toegestane trillingssnelheid (mm/s) | Type apparatuur | Voorbeelden van rotoren |
|---|---|---|---|
| G4000 | 4000 | Zeer grove balancering | Stijf gemonteerde krukas van langzamdraaiende scheepsdiesels (met een oneven aantal cilinders) |
| G16 | 16 | Grove balancering | Brekers, assen van landbouwmachines, aandrijfassen (cardanassen) |
| G6.3 | 6,3 | Standaard industriële kwaliteit | Pompschoepen, ventilatorwieken, elektromotorankers, procesapparatuuronderdelen |
| G2.5 | 2,5 | Hogere kwaliteit | Gas- en stoomturbinerotoren, turbocompressoren, werktuigmachine-aandrijvingen, speciale elektromotorankers |
| G1.0 | 1,0 | Precisiebalancering | Slijpmachine-aandrijvingen, spindels |
| G0.4 | 0,4 | Ultraprecisiebalancering | Precisieslijpmachinespindels, gyroscopen |
← Zie ook het gedeelte over kwaliteitsgraden in de complete gids
Hoe de toegestane restonbalans te berekenen
ISO 21940-11 maakt het mogelijk een specifieke waarde voor de toegestane restonbalans te berekenen, die als doelwaarde dient tijdens het balanceren.
De berekening verloopt in twee stappen:
Stap 1: bepalen van de toegestane specifieke onbalans (eper)
Formule:
eper = (G × 9549) / n
Waarbij:
- G — de kwaliteitsgraad voor balanceren (bijvoorbeeld 6,3)
- n — de bedrijfstoersnelheid, toeren/min
- eper — de toegestane specifieke onbalans, µm (of g·mm/kg)
Stap 2: berekening van de toegestane restonbalans (Uper)
Formule:
Uper = eper × M
Waarbij:
- M — de massa van de rotor, kg
- Uper — de toegestane restonbalans, g·mm
Fig. 1. Het venster voor tolerantieberekening in de Balanset-1A software: automatische berekening volgens ISO 1940-1
Balanceren met verificatie volgens de normen
Wij voeren balanceren uit met de tolerantie berekend conform ISO 21940-11 en verstrekken een conformiteitscertificaat
Dienst bestellenUitgewerkte voorbeelden
Voorbeeld 1: een industriële ventilator
Invoergegevens:
- Massa van de rotor (waaier + as): M = 150 kg
- Bedrijfssnelheid: n = 1500 toeren/min
- Kwaliteitsgraad: G = 6,3 (standaard voor ventilatoren)
Berekening:
- eper = (6,3 × 9549) / 1500 = 40,1 µm (g·mm/kg)
- Uper = 40,1 × 150 = 6015 g·mm
Conclusie: na het balanceren mag de restonbalans niet groter zijn dan 6015 g·mm (of ~6000 g·mm afgerond).
Voorbeeld 2: een rotor van een 30 kW elektromotor
Invoergegevens:
- Massa van de rotor: M = 25 kg
- Bedrijfssnelheid: n = 3000 toeren/min
- Kwaliteitsgraad: G = 2,5 (hogere kwaliteit)
Berekening:
- eper = (2,5 × 9549) / 3000 = 7,96 µm
- Uper = 7,96 × 25 = 199 g·mm
Conclusie: de motor vereist nauwkeuriger balanceren (graad G2.5 in plaats van G6.3) omdat hij op hoge snelheid draait.
Voorbeeld 3: een spindel van een slijpmachine
Invoergegevens:
- Massa van de spindel met gereedschap: M = 5 kg
- Bedrijfssnelheid: n = 6000 toeren/min
- Kwaliteitsgraad: G = 1,0 (precisiebalancering)
Berekening:
- eper = (1,0 × 9549) / 6000 = 1,59 µm
- Uper = 1,59 × 5 = 7,95 g·mm
Conclusie: voor sneldraaiende precisiespindels zijn de eisen zeer streng — de tolerantie is tien keer kleiner dan voor ventilatoren.
Praktische toepassing: als uit het definitieve balanceerrapport blijkt dat de restonbalans binnen de berekende ISO-tolerantie valt, wordt het werk beschouwd als kwalitatief hoogwaardig uitgevoerd. Dit is een objectief, juridisch geldig criterium.
Het verband met trilling van apparatuur
Naast ISO 21940-11 (de onbalanstolerantie) bestaat er ISO 20816-3:2022 — die de inmiddels ingetrokken ISO 10816-3 heeft vervangen — die de toegestane trillingsniveaus van apparatuur gemeten op de lagerblokken regelt. De norm deelt machines in groepen en 2 fundamenttypen (stijf/flexibel) in.
| Machinegroep | Vermogen (P), kW | Grenzen van conditiezones (mm/s) | ||
|---|---|---|---|---|
| A/B Goed |
B/C Aanvaardbaar |
C/D Alarm |
||
| Groep 1 (Grote machines) |
P > 300 kW | 2,3 | 4,5 | 7,1 |
| Groep 2 (Middelgrote machines) |
15 kW < P ≤ 300 kW | 1,4 | 2,8 | 4,5 |
Opmerking: gegevens voor machines op stijve fundamenten.
Uitleg van de conditiezones:
Zone A: Goed
De conditie van nieuwe apparatuur. Er is geen actie nodig.
Zone B: Aanvaardbaar
Onbeperkte werking is toegestaan. Monitoring wordt aanbevolen.
Zone C: Tijdelijk aanvaardbaar
De apparatuur heeft diagnostiek nodig om de oorzaken van trilling te vinden en te elimineren.
Zone D: Onaanvaardbaar (Alarm)
De trilling kan schade veroorzaken. Direct stilzetten en repareren zijn vereist.
Kritieke trillingsniveaus:
- Boven 7 mm/s wordt al als gevaarlijk beschouwd conform ISO — het aggregaat dient te worden stilgezet voor diagnostiek om vernietiging van de lagers en behuizing te voorkomen
- Boven 10 mm/s kan leiden tot vermoeidheidsscheuren in lassen van de behuizing en snelle componentdefecten. Dit is de kritieke zone!
De twee normen vullen elkaar aan: ISO 21940-11 definieert de beoogde balanceerkwaliteit, terwijl ISO 20816-3 de werkelijke trillingstoestand van de machine beoordeelt.
Conclusie
ISO 21940-11 is niet slechts een formele vereiste, maar een praktisch instrument voor het waarborgen van balanceerkwaliteit. Het stelt u in staat:
- De kwaliteit van het uitgevoerde werk objectief te beoordelen
- Een economisch verantwoord nauwkeurigheidsniveau te kiezen
- De belangen van zowel de opdrachtgever als de opdrachtnemer te beschermen
- Gedocumenteerd kwaliteitsbewijs te leveren
Moderne balanceerapparaten zoals de Balanset-1A beschikken over een ingebouwde tolerantierekenaar conform ISO 1940-1 die de doelwaarden automatisch berekent en de behaalde resultaten daartegen afzet.
Balanceren conform ISO-normen
Instrumenten en diensten met toleranties berekend conform de normen
Balanceerservices
Balanceren met berekeningen conform ISO en een conformiteitscertificaat
Dienst bestellenChecklist
- Kies de G-graad voor uw apparaattype
- Leg de bedrijfssnelheid (rpm) en massa van de rotor vast
- Bereken e_per = (G x 9549) / n
- Bereken U_per = e_per x M
- Bevestig dat de restonbalans binnen de tolerantie valt
- Stel een conformiteitscertificaat op