ISO 21940-11: الاهتزاز الميكانيكي - موازنة الدوار - الجزء 11: الإجراءات والتسامحات للدوارات ذات السلوك الصلب

ملخص

ISO 21940-11 هو المعيار الحديث والمعتمد لموازنة دوارات صلبة. يحل رسميًا محل البرنامج المعروف جدًا والمستخدم على نطاق واسع ISO 1940-1 المعيار. تُقدم هذه الوثيقة المُحدثة إطارًا شاملًا لتحديد جودة موازنة الدوارات التي لا تتشوه بشكل ملحوظ عند سرعة خدمتها، وتحقيقها، والتحقق منها. وتُحافظ الوثيقة على المفاهيم الأساسية لسابقتها، مثل دوارات الفئة G، ولكنها تُحسّنها، وتُوسّع قائمة أنواع الآلات، وتُقدم إرشادات إجرائية أكثر تفصيلًا لعملية موازنة أكثر فعالية.

جدول المحتويات (البنية المفاهيمية)

تم تصميم المعيار لتوجيه المستخدم منطقيًا خلال عملية الموازنة بأكملها، من المواصفات إلى التحقق:

1. 1. نطاق ومتطلبات التوازن:

   يُحدد هذا الفصل الأول محور المعيار، مُحددًا أنه ينطبق حصريًا على الدوارات ذات السلوك الصلب. يُعرّف الدوار الصلب بأنه الدوار الذي يُمكن تصحيحه في أي مستويين عشوائيين، وبعد التصحيح، لا يتجاوز اختلال التوازن المتبقي فيه الحد المسموح به بشكل ملحوظ عند أي سرعة تصل إلى أقصى سرعة خدمة. يُحدد الفصل الهدف الأساسي للموازنة: تقليل انحراف الكتلة إلى مستوى تكون فيه قوى الطرد المركزي والاهتزازات الناتجة عن اختلال التوازن المتبقي منخفضة بشكل مقبول للتشغيل المقصود للآلة. يُمهّد الفصل الطريق من خلال توضيح الافتراضات والأهداف الأساسية لعملية موازنة الدوار الصلب.

2. 2. مواصفات التسامح التوازن:

   هذا هو الفصل الرئيسي لتحديد "مدى جودة" وظيفة التوازن المطلوبة. وهو يُرسي المفهوم المعترف به دوليًا لـ درجات جودة التوازن (G) من معيار ISO 1940-1 السابق. درجة G هي قيمة ثابتة تُمثل حاصل ضرب انحراف الدوار (e) في أقصى سرعة خدمة له (Ω)، حيث G = e·Ω. يُقدم هذا الفصل جدولًا شاملًا ومُحدثًا يُدرج مئات الأنواع المختلفة من الدوارات - من المحركات الكهربائية الصغيرة إلى التوربينات البخارية الضخمة - ويُحدد درجة G مُوصى بها لكل منها. باستخدام هذا الجدول، يُمكن للمهندس تحديد درجة G (مثل G6.3 للمضخات، وG2.5 للتوربينات). ثم يُوفر المعيار الصيغة الأساسية لتحويل هذه الدرجة إلى تفاوت عملي وقابل للقياس: عدم التوازن النوعي المتبقي المسموح به (هـ_لكل)، والذي يتم ضربه بعد ذلك بكتلة الدوار للحصول على التسامح النهائي لعدم التوازن بوحدات مثل جرام-مليمتر.

3. 3. تخصيص التسامح لطائرات التصحيح:

   يقدم هذا الفصل الإطار الرياضي الأساسي لموازنة المستويين. بعد حساب إجمالي عدم التوازن المتبقي المسموح به للدوار بأكمله (من الدرجة G)، يجب توزيع هذه القيمة بين المستويين المختارين. طائرات التصحيحيقدم هذا القسم صيغًا واضحة ومخططات متجهية لتوجيه فني الموازنة حول كيفية توزيع التفاوت الكلي بشكل صحيح على التفاوتات الفردية لكل مستوى. ويوضح أن التوزيع يعتمد على هندسة الدوار، وتحديدًا على بُعد مستويات التصحيح من مركز ثقل الدوار ومواقع المحامل. يُعد الالتزام بإجراءات التوزيع هذه أمرًا بالغ الأهمية لتصحيح كلٍّ من عدم التوازن الثابت والزوجي والتأكد من تقليل القوى الديناميكية على المحامل على طول الدوار.

4. 4. إجراءات التحقق من عدم التوازن المتبقي:

   يتناول هذا الفصل المنهجية المتبعة في اختبار القبول النهائي آلة الموازنة. بعد النهائي أوزان التصحيح بعد تطبيقها، تُجرى عملية تحقق. ينص المعيار على أن تقيس الآلة عدم التوازن المتبقي في كل مستوى تصحيح. ثم تُقارن القيم المقاسة بتفاوتات المستويات الفردية المحسوبة في الخطوة السابقة. يُعتبر الدوار قد اجتاز عملية الموازنة فقط إذا كان عدم التوازن المتبقي المقاس في كلا المستويين أقل من أو يساوي التفاوت المحدد لكل مستوى. يؤكد هذا القسم على أهمية استخدام آلة موازنة معايرة بشكل صحيح، ومراعاة أي أخطاء في الأدوات لضمان دقة وموثوقية قياس التحقق.

5. 5. التقارير:

   لضمان إمكانية التتبع الكامل ووضوح نتائج الموازنة، يُحدد هذا الفصل الأخير الحد الأدنى من المعلومات التي يجب توثيقها في تقرير موازنة رسمي. يشمل ذلك التفاصيل الإدارية (مثل التاريخ واسم المُشغّل)، وتحديدًا كاملًا للدوار (رقم القطعة، الرقم التسلسلي)، وجميع معلمات الموازنة الرئيسية. والأهم من ذلك، يجب أن يُحدد التقرير درجة جودة الموازنة المُحددة (مثل G6.3)، وأقصى سرعة خدمة للدوار، وكتلته. يجب أن يُوثّق التقرير بعد ذلك بوضوح قياسات عدم الموازنة الأولية، والأهم من ذلك، قيم عدم الموازنة المتبقية المقاسة النهائية لكل مستوى تصحيح، مع التأكيد على أنها أقل من التفاوتات المحسوبة. يُنشئ هذا سجلًا دائمًا وقابلًا للتحقق يُثبت موازنة الدوار وفقًا للمعيار.

المفاهيم الرئيسية والتحديثات

• تحديث ISO 1940-1: هذا المعيار هو البديل الرسمي لمعيار ISO 1940-1. يحافظ على المبادئ الأساسية نفسها، ولكنه يُعيد تنظيم محتواه، ويُحدّث جداول الفئة G بإضافة أنواع جديدة من الدوارات، ويُقدّم إرشادات إجرائية أوضح وأكثر وضوحًا. تبقى الصيغة الأساسية كما هي.
• التركيز على العملية: بالمقارنة مع سابقتها، تضع ISO 21940-11 المزيد من التركيز على عملية التوازن بأكملها، من تحديد التسامح إلى تخصيصه بشكل صحيح بين المستويات والتحقق بشكل صحيح من النتيجة النهائية.
• افتراض الدوار الصلب: من الضروري تذكر أن هذا المعيار ينطبق فقط على الدوارات الصلبة. هذه هي الدوارات التي لا يتغير فيها توزيع عدم التوازن بشكل ملحوظ عند رفع الدوار إلى سرعة خدمته. بالنسبة للدوارات التي تنحني أو تتشوه عند السرعة، فإن الإجراءات الأكثر تعقيدًا في ISO 21940-12 (بالنسبة للدوارات المرنة) يجب استخدامها.
• تظل الفئات G مركزية: يظل مفهوم درجات جودة التوازن (G) حجر الزاوية للمعيار، حيث يوفر طريقة بسيطة ولكنها قوية لتحديد الدقة المطلوبة لمجموعة واسعة من الآلات.

← العودة إلى الفهرس الرئيسي