ISO 1940-1: متطلبات جودة الموازنة للدوارات الصلبة

تقرير تحليلي: تحليل متعمق لمعيار ISO 1940-1 “متطلبات جودة توازن الدوارات الصلبة” ودمج أنظمة القياس Balanset-1A في تشخيص الاهتزازات

Introduction

في الممارسات الهندسية الحديثة والإنتاج الصناعي، يعد التوازن الديناميكي للمعدات الدوارة عملية أساسية تضمن موثوقية الماكينات وعمرها التشغيلي وتشغيلها الآمن. يعد عدم توازن الكتل الدوارة المصدر الأكثر شيوعًا للاهتزازات الضارة، مما يؤدي إلى تسريع تآكل مجموعات المحامل، وفشل الأساسات والأغلفة بسبب الإجهاد، وزيادة الضوضاء. على نطاق عالمي، تلعب توحيد متطلبات التوازن دورًا رئيسيًا في توحيد عمليات التصنيع ومعايير قبول المعدات.

الوثيقة المركزية التي تنظم هذه المتطلبات منذ عقود هي المعيار الدولي ISO 1940-1. على الرغم من أن الصناعة قد انتقلت تدريجياً في السنوات الأخيرة إلى سلسلة ISO 21940 الأحدث، إلا أن المبادئ والنماذج الفيزيائية والمنهجية المضمنة في ISO 1940-1 لا تزال تشكل أساس الممارسة الهندسية في مجال الموازنة. إن فهم المنطق الداخلي لهذا المعيار أمر ضروري ليس فقط لمصممي الدوارات، ولكن أيضاً لأخصائيي الصيانة الذين يستخدمون أدوات موازنة محمولة حديثة مثل Balanset-1A.

يهدف هذا التقرير إلى تقديم تحليل شامل ومفصل لكل فصل من فصول ISO 1940-1، للكشف عن المعنى الفيزيائي لمعادلاته وتفاوتاته، وإظهار كيفية قيام أنظمة الأجهزة والبرمجيات الحديثة (باستخدام Balanset-1A كمثال) بأتمتة تطبيق متطلبات المعيار، مما يقلل من الأخطاء البشرية ويحسن دقة إجراءات الموازنة.

الفصل 1. النطاق والمفاهيم الأساسية

يحدد الفصل الأول من المعيار نطاقه ويقدم تمييزًا بالغ الأهمية بين أنواع الدوارات. لا ينطبق المعيار ISO 1940-1 إلا على الدوارات في حالة ثابتة (صلبة). هذا التعريف هو حجر الزاوية في المنهجية بأكملها، لأن سلوك الدوارات الصلبة والمرنة يختلف اختلافًا جوهريًا.

ظاهرة الدوار الصلب

يُصنف الدوار على أنه صلب إذا كانت تشوهاته المرنة تحت قوى الطرد المركزي في نطاق سرعات التشغيل بأكمله ضئيلة للغاية مقارنة بتفاوتات عدم التوازن المحددة. من الناحية العملية، هذا يعني أن توزيع كتلة الدوار لا يتغير بشكل كبير مع تغير السرعة من صفر إلى سرعة التشغيل القصوى.

من النتائج المهمة لهذا التعريف ثبات التوازن: فالدوار المتوازن عند سرعة منخفضة (على سبيل المثال، على آلة موازنة في ورشة عمل) يظل متوازناً عند سرعة تشغيله أثناء الخدمة. وهذا يسمح بإجراء الموازنة عند سرعات أقل بكثير من سرعة التشغيل، مما يبسط العملية ويقلل تكلفتها.

إذا كان الدوار يعمل في المنطقة فوق الحرجة (بسرعات أعلى من السرعة الحرجة الأولى للانحناء) أو بالقرب من الرنين، فإنه يتعرض لانحرافات كبيرة. في هذه الحالة، يعتمد توزيع الكتلة الفعالة على السرعة، وقد يكون التوازن الذي يتم إجراؤه عند سرعة معينة غير فعال أو حتى ضارًا عند سرعة أخرى. يشار إلى هذه الدوارات على أنها مرنة، وترد متطلباتها في معيار آخر — ISO 11342. يستبعد ISO 1940-1 عمدًا الدوارات المرنة ويركز فقط على الدوارات الصلبة.

الاستثناءات والقيود

كما يحدد المعيار بوضوح ما هو خارج نطاقه:

دوارات ذات هندسة متغيرة (على سبيل المثال، أعمدة مفصلية، شفرات طائرات هليكوبتر).
ظاهرة الرنين في نظام الدوار-الدعم-الأساس، إذا لم تؤثر على تصنيف الدوار على أنه صلب.
القوى الهوائية والهيدروديناميكية التي يمكن أن تسبب اهتزازات لا علاقة لها مباشرة بتوزيع الكتلة.

وبالتالي، تركز ISO 1940-1 على القوى القصورية الناتجة عن عدم التوافق بين محور الكتلة ومحور الدوران.

الفصل 2. المراجع المعيارية

لضمان تفسير لا لبس فيه لمتطلباتها، تشير ISO 1940-1 إلى عدد من المعايير ذات الصلة. أهمها هو ISO 1925 “الاهتزاز الميكانيكي - الموازنة - المفردات”. يلعب هذا المستند دور القاموس الذي يحدد دلالات اللغة التقنية. بدون فهم مشترك لمصطلحات مثل “محور القصور الذاتي الرئيسي” أو “اختلال التوازن الزوجي”، فإن التواصل الفعال بين مشتري المعدات ومزود خدمة الموازنة يكون مستحيلاً.

مرجع آخر مهم هو ISO 21940-2 (المعروف سابقًا باسم ISO 1940-2)، الذي يتناول أخطاء التوازن. ويحلل هذا المعيار الأخطاء المنهجية والأدواتية التي تنشأ أثناء قياس عدم التوازن ويوضح كيفية حسابها عند التحقق من استيفاء التفاوتات المسموح بها.

الفصل 3. المصطلحات والتعاريف

فهم المصطلحات هو شرط ضروري لإجراء تحليل عميق للمعيار. يقدم هذا الفصل تعريفات فيزيائية دقيقة تستند إليها منطق الحساب اللاحق.

3.1 التوازن

الموازنة هي عملية تحسين توزيع كتلة الدوار بحيث يدور في محامله دون توليد قوى طرد مركزي غير متوازنة تتجاوز الحدود المسموح بها. وهي إجراء متكرر يتضمن قياس الحالة الأولية وحساب إجراءات التصحيح والتحقق من النتيجة.

3.2 عدم التوازن

عدم التوازن هو الحالة الفيزيائية للدوار التي لا يتطابق فيها محور القصور الذاتي المركزي الرئيسي مع محور الدوران. وهذا يؤدي إلى قوى وعزم طرد مركزي يسبب اهتزازًا في الدعامات. في شكل متجه، يُعرَّف عدم التوازن U بأنه حاصل ضرب الكتلة غير المتوازنة m ومسافتها الشعاعية r من محور الدوران (الانحراف):

U = m · r

وحدة SI هي كيلوغرام متر (kg·m)، ولكن في ممارسة الموازنة، فإن الوحدة الأكثر ملاءمة هي جرام مليمتر (g·mm).

3.3 عدم التوازن المحدد

يعد عدم التوازن المحدد مفهومًا بالغ الأهمية لمقارنة جودة توازن الدوارات ذات الكتل المختلفة. ويُعرَّف بأنه نسبة متجه عدم التوازن الرئيسي U إلى الكتلة الإجمالية للدوار M:

e = U / M

هذه الكمية لها بعد الطول (عادة ما يتم التعبير عنها بالميكرومتر، µm، أو g·mm/kg) وتمثل فيزيائياً انحراف مركز كتلة الدوار عن محور الدوران. عدم التوازن المحدد هو الأساس لتصنيف الدوارات إلى درجات جودة التوازن.

3.4 أنواع عدم التوازن

يميز المعيار بين عدة أنواع من عدم التوازن، يتطلب كل منها استراتيجية تصحيح خاصة به:

اختلال التوازن الثابت. محور القصور الذاتي الرئيسي موازٍ لمحور الدوران ولكنه منحرف عنه. يمكن تصحيحه بواسطة وزن واحد في مستوى واحد (عبر مركز الكتلة). نموذجي للدوارات الضيقة الشبيهة بالقرص.
عدم التوازن بين الزوجين. يمر محور القصور الذاتي الرئيسي عبر مركز الكتلة ولكنه يميل بالنسبة لمحور الدوران. يكون متجه عدم التوازن الناتج صفرًا، ولكن ثنائي القوى (زوج من القوى) يميل إلى “إمالة” الدوار. ولا يمكن إزالته إلا بواسطة وزنين في مستويين مختلفين يخلقان ثنائي قوى تعويضي.
اختلال ديناميكي. الحالة الأكثر شيوعًا، والتي تمثل مزيجًا من عدم التوازن الثابت وعدم التوازن الزوجي. محور القصور الذاتي الرئيسي ليس موازيًا لمحور الدوران ولا يتقاطع معه. يتطلب التصحيح موازنة في مستويين على الأقل.

الفصل 4. الجوانب ذات الصلة بالتوازن

يشرح هذا الفصل التمثيل الهندسي والمتجهي لعدم التوازن، ويضع قواعد لاختيار مستويات القياس والتصحيح.

4.1 تمثيل المتجهات

يمكن اختزال أي اختلال في توازن الدوار الصلب رياضياً إلى متجهين يقعان في مستويين يتم اختيارهما عشوائياً بشكل عمودي على محور الدوران. وهذا هو التبرير النظري للموازنة ثنائية المستوى. تستخدم أداة Balanset-1A هذا النهج بالضبط، حيث تحل نظام معادلات متجهة لحساب أوزان التصحيح في المستويين 1 و 2.

4.2 المستويات المرجعية ومستويات التصحيح

يضع المعيار تمييزًا مهمًا بين المستويات التي يتم فيها تحديد التفاوتات والمستويات التي يتم فيها إجراء التصحيح.

مستويات التسامح. عادة ما تكون هذه هي مستويات المحامل (A و B). هنا، تعتبر الاهتزازات والأحمال الديناميكية أكثر العوامل أهمية بالنسبة لموثوقية الماكينة. عدم التوازن المسموح به U_لكل يتم تحديده عادةً بالنسبة لهذه المستويات.

مستويات التصحيح. هذه هي المواقع التي يمكن الوصول إليها فعليًا على الدوار حيث يمكن إضافة أو إزالة المواد (عن طريق الحفر أو إرفاق الأوزان، إلخ). قد لا تتطابق مع مستويات المحامل.

تتمثل مهمة المهندس (أو برنامج الموازنة) في تحويل عدم التوازن المسموح به من مستويات المحامل إلى تفاوتات مكافئة في مستويات التصحيح، مع مراعاة هندسة الدوار. قد تؤدي الأخطاء في هذه المرحلة إلى دوار متوازن شكليًا في مستويات التصحيح، ولكنه ينتج أحمالًا غير مقبولة على المحامل.

4.3 الدوارات التي تتطلب مستوى تصحيح واحد أو اثنين

يقدم المعيار توصيات بشأن عدد الطائرات اللازمة لتحقيق التوازن:

طائرة واحدة. كافٍ للدوارات القصيرة التي يقل طولها كثيرًا عن قطرها (L/D < 0.5) والتي يكون انحرافها المحوري ضئيلًا. في هذه الحالة، يمكن تجاهل عدم توازن الزوج. أمثلة: البكرات، التروس الضيقة، عجلات المروحة.
طائرتان. ضروري للدوارات الممدودة حيث يمكن أن يكون عدم توازن العزم كبيرًا. أمثلة: محركات المحركات، بكرات آلات الورق، أعمدة الكاردان.

الفصل 5. اعتبارات التشابه

يشرح الفصل 5 المنطق الفيزيائي وراء درجات جودة توازن G. لماذا تختلف حدود عدم التوازن المطلوبة للتوربينات عن تلك المطلوبة لعجلات السيارات؟ الجواب يكمن في تحليل الضغوط والأحمال.

قانون التشابه الكتلي

بالنسبة للدوارات المتشابهة هندسياً والتي تعمل في ظروف متشابهة، فإن عدم التوازن المتبقي المسموح به U_لكل يتناسب طرديًا مع كتلة الدوار M:

يو_لكل ∝ M

وهذا يعني أن عدم التوازن المحدد e_لكل = U_لكل / يجب أن يكون M هو نفسه بالنسبة لهذه الدوارات. وهذا يسمح بتطبيق متطلبات موحدة على الآلات ذات الأحجام المختلفة.

قانون تشابه السرعة

تُعرَّف قوة الطرد المركزي F الناتجة عن عدم التوازن على النحو التالي:

F = M · e · Ω²

حيث Ω هي السرعة الزاوية.

لتحقيق نفس عمر المحمل ومستويات إجهاد ميكانيكي مماثلة في الدوارات التي تعمل بسرعات مختلفة، يجب أن تظل قوى الطرد المركزي ضمن الحدود المسموح بها. إذا أردنا أن يكون الحمل المحدد ثابتًا، فعندما يزداد Ω، فإن الانحراف المسموح به e_لكل يجب أن تنخفض.

أدت الدراسات النظرية والتجريبية إلى استنتاج العلاقة التالية:

هـ_لكل · Ω = ثابت

ناتج عدم التوازن المحدد والسرعة الزاوية له أبعاد السرعة الخطية (مم/ثانية). وهو يميز السرعة الخطية لمركز كتلة الدوار حول محور الدوران. أصبحت هذه القيمة أساسًا لتعريف درجات جودة توازن G.

الفصل 6. مواصفات تفاوتات التوازن

هذا هو الفصل الأكثر أهمية من الناحية العملية، حيث يصف طرق تحديد تفاوتات التوازن بشكل كمي. يقترح المعيار خمس طرق، لكن الطريقة السائدة تستند إلى نظام درجات الجودة G.

6.1 درجات جودة التوازن G

تقدم ISO 1940-1 مقياسًا لوغاريتميًا لدرجات جودة التوازن، يُشار إليه بالحرف G ورقم. يمثل الرقم السرعة القصوى المسموح بها لمركز كتلة الدوار بالملليمتر/ثانية. الفرق بين الدرجات المتجاورة هو عامل 2.5.

يقدم الجدول التالي نظرة عامة مفصلة على درجات G مع أنواع الدوارات النموذجية. هذا الجدول هو الأداة الرئيسية لاختيار متطلبات التوازن في الممارسة العملية.

الجدول 1. درجات جودة التوازن ISO 1940-1 (مفصلة)

الدرجة G	هـ_لكل · Ω (مم/ثانية)	أنواع الدوارات النموذجية	تعليق الخبراء
G 4000	4000	أعمدة الكرنك لمحركات الديزل البحرية منخفضة السرعة على أساسات صلبة.	معدات ذات متطلبات فضفاضة للغاية حيث يتم امتصاص الاهتزازات بواسطة أساسات ضخمة.
G 1600	1600	أعمدة الكرنك لمحركات ثنائية الأشواط كبيرة الحجم.
G 630	630	أعمدة الكرنك لمحركات كبيرة رباعية الأشواط؛ محركات ديزل بحرية على حوامل مرنة.
G 250	250	أعمدة الكرنك لمحركات الديزل عالية السرعة.
G 100	100	محركات كاملة للسيارات والشاحنات والقاطرات.	الدرجة النموذجية لمحركات الاحتراق الداخلي.
G 40	40	عجلات السيارات وحافاتها، أعمدة الكاردان.	يتم موازنة العجلات بشكل خشن نسبياً لأن الإطار نفسه يسبب تبايناً كبيراً.
G 16	16	أعمدة كاردان (متطلبات خاصة)؛ آلات زراعية؛ مكونات الكسارات.	الآلات التي تعمل في ظروف قاسية ولكنها تتطلب الموثوقية.
G 6.3	6.3	المعايير الصناعية العامة: المراوح، المضخات، الحذافات، المحركات الكهربائية العادية، الأدوات الآلية، بكرات آلات الورق.	الدرجة الأكثر شيوعًا. إذا لم تكن هناك متطلبات خاصة، يتم استخدام G 6.3 عادةً.
G 2.5	2.5	دقة عالية: توربينات الغاز والبخار، المولدات التوربينية، الضواغط، المحركات الكهربائية (ارتفاع المركز >80 مم، عدد الدورات في الدقيقة >950).	مطلوب للآلات عالية السرعة لمنع تلف المحامل قبل الأوان.
G 1	1	المعدات الدقيقة: محركات عمود الطحن، مسجلات الأشرطة، المحركات الصغيرة عالية السرعة.	يتطلب آلات وظروفًا دقيقة بشكل خاص (النظافة، اهتزاز خارجي منخفض).
G 0.4	0.4	معدات فائقة الدقة: جيروسكوبات، محاور دقيقة، محركات أقراص ضوئية.	قريب من حد التوازن التقليدي؛ غالبًا ما يتطلب التوازن في محامل الماكينة نفسها.

6.2 طريقة حساب U_لكل

الاختلال المتبقي المسموح به U_لكل (بالجرام لكل ملم) يتم حسابها من درجة G باستخدام الصيغة:

يو_لكل = (9549 · G · M) / n

أين:

G هي درجة جودة التوازن (مم/ثانية)، على سبيل المثال 6.3،,
M هي كتلة الدوار (كجم)،,
n هي السرعة القصوى للتشغيل (دورة في الدقيقة),
9549 هو عامل تحويل الوحدات (مشتق من 1000 · 60 / 2π).

مثال. لنفترض أن دوار مروحة بكتلة M = 200 كجم يعمل بسرعة n = 1500 دورة في الدقيقة، بدرجة محددة G 6.3.

يو_لكل ≈ (9549 · 6.3 · 200) / 1500 ≈ 8021 جم·مم

هذا هو إجمالي عدم التوازن المتبقي المسموح به للدوار ككل. ثم يجب توزيعه بين المستويات.

6.3 الطريقة الرسومية

يتضمن المعيار مخططًا لوغاريتميًا (الشكل 2 في ISO 1940-1) يربط سرعة الدوران بالاختلال المسموح به لكل درجة G. وباستخدامه، يمكن للمهندس تقدير المتطلبات بسرعة دون حسابات، من خلال تحديد تقاطع سرعة الدوار مع خط درجة G المطلوب.

الفصل 7. توزيع عدم التوازن المتبقي المسموح به على مستويات التصحيح

الولايات المتحدة_لكل المحسوب في الفصل 6 ينطبق على مركز كتلة الدوار. لكن في الممارسة العملية، يتم إجراء الموازنة في مستويين (عادةً بالقرب من المحامل). ينظم الفصل 7 كيفية تقسيم هذا التفاوت الإجمالي بين مستويات التصحيح — وهي مرحلة بالغة الأهمية حيث تكثر الأخطاء.

7.1 الدوارات المتماثلة

في أبسط حالة لدوار متماثل (مركز الكتلة يقع بالضبط في منتصف المسافة بين المحامل ومستويات التصحيح المتماثلة بالنسبة له)، يتم تقسيم التفاوت بالتساوي:

يو_{لكل، L} = U_لكل / 2
يو_لكل،R = U_لكل / 2

7.2 الدوارات غير المتماثلة (الدوارات بين المحامل)

إذا تم تحويل مركز الكتلة نحو أحد المحامل، يتم توزيع التفاوت بشكل متناسب مع التفاعلات الساكنة عند المحامل (بما يتناسب عكسياً مع المسافات).

لنفترض أن L هي المسافة بين مستويات التفاوت (المحامل)، و a هي المسافة من مركز الكتلة إلى المحمل الأيسر، و b إلى المحمل الأيمن.

يو_{لكل،يسار} = U_لكل · (ب / ل)
يو_{لكل، صحيح} = U_لكل · (أ / ل)

وبالتالي، يتم تخصيص حصة أكبر من تفاوت عدم التوازن للمحمل الذي يحمل الحمل الثابت الأكبر.

7.3 الدوارات المتدلية والضيقة

هذه هي الحالة الأكثر تعقيدًا التي تم النظر فيها في المعيار. بالنسبة للدوارات ذات الكتلة البارزة الكبيرة (على سبيل المثال، دافع المضخة على عمود طويل) أو عندما تكون مستويات التصحيح قريبة من بعضها (b < L/3)، فإن التوزيع البسيط لم يعد كافيًا.

تؤدي الكتلة غير المتوازنة على الجزء المتدلي إلى إنشاء عزم انحناء يحمل كلاً من المحامل القريبة والبعيدة. يقدم المعيار عوامل تصحيح تعمل على تشديد التفاوتات المسموح بها.

بالنسبة للدوارات المتدلية، يجب إعادة حساب التفاوتات من خلال ردود فعل المحامل المكافئة. غالبًا ما يؤدي ذلك إلى انخفاض كبير في عدم التوازن المسموح به في المستوى المتدلي مقارنةً بالدوار بين المحامل من نفس الكتلة، وذلك لمنع الأحمال الزائدة على المحامل.

الجدول 2. تحليل مقارن لطرق تخصيص التسامح

نوع الدوار	طريقة التخصيص	سمات
متماثل	50% / 50%	بسيط، لكنه نادر في شكله النقي.
غير متماثل	متناسب مع المسافات	يأخذ في الاعتبار تحول مركز الكتلة. الطريقة الرئيسية للأعمدة بين المحامل.
معلق	إعادة التخصيص على أساس اللحظة	يتطلب حل معادلات الاستاتيكا. غالبًا ما يتم تقليل التفاوتات بشكل كبير لحماية المحمل البعيد.
ضيق (b ≪ L)	فصل الحدود الثابتة والحدود الزوجية	يوصى بتحديد عدم التوازن الثابت وعدم التوازن الزوجي بشكل منفصل، حيث أن تأثيرهما على الاهتزاز يختلف.

الفصل 8. أخطاء التوازن

ينتقل هذا الفصل من النظرية إلى الواقع. حتى لو كان حساب التفاوت مثاليًا، فقد يتجاوز التفاوت الفعلي المتبقي هذا الحساب بسبب الأخطاء في العملية. تصنف ISO 1940-1 هذه الأخطاء على النحو التالي:

الأخطاء المنهجية: عدم دقة معايرة الماكينة، التجهيزات اللامتراكزة (المغازل، الفلنجات)، تأثيرات فتحات المفاتيح (انظر ISO 8821).
أخطاء عشوائية: ضوضاء الأجهزة، تلاعب في الدعامات، تغيرات في موضع الدوار وموقعه أثناء إعادة التركيب.

تتطلب المواصفة القياسية ألا يتجاوز إجمالي خطأ القياس نسبة معينة من التفاوت المسموح به (عادةً ما بين 10 و15%). إذا كانت الأخطاء كبيرة، فيجب تشديد التفاوت المسموح به المستخدم في الموازنة لضمان أن عدم التوازن الفعلي المتبقي، بما في ذلك الخطأ، لا يزال يفي بالحد المحدد.

الفصلان 9 و 10. التجميع والتحقق

يحذر الفصل 9 من أن موازنة المكونات الفردية لا تضمن أن التجميع سيكون متوازنًا. يمكن أن تؤدي أخطاء التجميع والانحراف الشعاعي وانحراف الاقتران إلى إبطال مفعول الموازنة الدقيقة للمكونات. يوصى بإجراء موازنة نهائية للروتور المُجمَّع بالكامل.

يصف الفصل 10 إجراءات التحقق. للحصول على تأكيد قانوني صالح لجودة التوازن، لا يكفي طباعة تذكرة آلة الموازنة. يجب إجراء فحص يستبعد أخطاء الآلة — على سبيل المثال، اختبار المؤشر (تدوير الدوار بالنسبة للدعامات) أو استخدام أوزان تجريبية. يمكن استخدام جهاز Balanset-1A لإجراء مثل هذه الفحوصات في الميدان، وقياس الاهتزاز المتبقي ومقارنته بحدود ISO المحسوبة.

دمج Balanset-1A في نظام ISO 1940-1 البيئي

جهاز Balanset-1A المحمول (من إنتاج شركة Vibromera) هو حل حديث يتيح تنفيذ متطلبات ISO 1940-1 في الميدان، غالبًا دون الحاجة إلى تفكيك المعدات (الموازنة في الموقع).

1. أتمتة حسابات ISO 1940-1

أحد العوائق الرئيسية التي تحول دون تطبيق المعيار هو تعقيد الحسابات الواردة في الفصلين 6 و7. غالبًا ما يتجاهل المهندسون الحسابات الدقيقة ويعتمدون على الحدس. يحل Balanset-1A هذه المشكلة من خلال آلة حاسبة التفاوت المدمجة ISO 1940.

سير العمل: يقوم المستخدم بإدخال كتلة الدوار وسرعة التشغيل، ثم يختار درجة G من القائمة.

نتيجة: يقوم البرنامج بحساب U على الفور_لكل والأهم من ذلك، أنه يوزعها تلقائيًا بين مستويات التصحيح (المستوى 1 والمستوى 2)، مع مراعاة هندسة الدوار (نصف القطر والمسافات). وهذا يقلل من الأخطاء البشرية في التعامل مع الدوارات غير المتماثلة والمتدلية.

2. الامتثال للمتطلبات المترولوجية

وفقًا لمواصفاته، يوفر Balanset-1A دقة قياس سرعة الاهتزاز ±5% ودقة الطور ±1°. بالنسبة للدرجات من G16 إلى G2.5 (المراوح والمضخات والمحركات القياسية)، فإن هذا أكثر من كافٍ لتحقيق توازن موثوق.

بالنسبة للدرجة G1 (محركات دقيقة)، يمكن استخدام الجهاز أيضًا، ولكنه يتطلب تحضيرًا دقيقًا (تقليل الاهتزازات الخارجية إلى الحد الأدنى، وتثبيت الحوامل، وما إلى ذلك).

يوفر مقياس سرعة الدوران بالليزر تزامنًا دقيقًا للمراحل، وهو أمر بالغ الأهمية لفصل المكونات غير المتوازنة في الموازنة ثنائية المستوى، كما هو موضح في الفصل 4 من المعيار.

3. إجراءات الموازنة وإعداد التقارير

تتوافق خوارزمية الجهاز (طريقة الوزن التجريبي/معامل التأثير) تمامًا مع فيزياء الدوار الصلب الموصوفة في ISO 1940-1.

التسلسل النموذجي: قياس الاهتزاز الأولي → تثبيت الوزن التجريبي → القياس → حساب كتلة التصحيح والزاوية.

التحقق (الفصل 10): بعد تثبيت أوزان التصحيح، يقوم الجهاز بإجراء قياس تحكم. يقارن البرنامج عدم التوازن المتبقي الناتج مع تفاوت ISO. إذا كانت الحالة U_res ≤ U_لكل تمت الموافقة، تظهر على الشاشة رسالة تأكيد.

الإبلاغ: تقوم وظيفة “التقارير” F6 بإنشاء تقرير مفصل يتضمن البيانات الأولية ومتجهات عدم التوازن وأوزان التصحيح واستنتاج بشأن درجة G التي تم تحقيقها (على سبيل المثال، “تم تحقيق درجة جودة التوازن G 6.3”). وهذا يحول الجهاز من أداة صيانة إلى أداة مراقبة جودة مناسبة للتسليم الرسمي للعميل.

الجدول 3. ملخص: تنفيذ متطلبات ISO 1940-1 في Balanset-1A

متطلبات ISO 1940-1	التنفيذ في Balanset-1A	فائدة عملية
تحديد التسامح (الفصل 6)	حاسبة مدمجة من الدرجة G	حساب فوري بدون صيغ أو جداول يدوية.
تخصيص التسامح (الفصل 7)	التخصيص التلقائي حسب الشكل الهندسي	يأخذ في الاعتبار عدم التماثل والهندسة المتدلية.
تفكيك المتجهات (الفصل 4)	الرسوم البيانية المتجهة والرسوم البيانية القطبية	يصور عدم التوازن؛ يبسط وضع الأوزان التصحيحية.
فحص عدم التوازن المتبقي (الفصل 10)	مقارنة في الوقت الحقيقي بين U_res ضد U_لكل	تقييم موضوعي “ناجح/راسب”.
توثيق	إنشاء التقارير تلقائيًا	بروتوكول جاهز للتوثيق الرسمي لجودة التوازن.

Conclusion

تعد ISO 1940-1 أداة لا غنى عنها لضمان جودة المعدات الدوارة. تسمح قاعدتها الفيزيائية الصلبة (قوانين التشابه، تحليل المتجهات) بتطبيق معايير مشتركة على آلات مختلفة جدًا. في الوقت نفسه، فإن تعقيد أحكامها — لا سيما تخصيص التفاوتات — قد حدّ منذ فترة طويلة من تطبيقها الدقيق في ظروف الميدان.

ظهور أدوات مثل Balanset-1A يزيل الفجوة بين نظرية ISO وممارسة الصيانة. من خلال دمج منطق المعيار في واجهة سهلة الاستخدام، تتيح الأداة لموظفي الصيانة إجراء الموازنة بمستوى جودة عالمي، مما يطيل من عمر المعدات ويقلل من معدلات الأعطال. باستخدام هذه الأدوات، تصبح الموازنة عملية دقيقة وقابلة للتكرار وموثقة بالكامل بدلاً من أن تكون “فنًا” يمارسه عدد قليل من الخبراء.

المعيار الرسمي ISO

للحصول على المعيار الرسمي الكامل، قم بزيارة: ISO 1940-1 على متجر ISO

Note: المعلومات المذكورة أعلاه هي لمحة عامة عن المعيار. للحصول على النص الرسمي الكامل، مع جميع المواصفات الفنية والجداول التفصيلية والصيغ والملحقات، يُرجى شراء النسخة الكاملة من ISO.

← العودة إلى الفهرس الرئيسي