ISO 21940-13: Механични вибрации – Балансиране на ротори – Част 13: Критерии и предпазни мерки за балансиране на място на средни и големи ротори

Обобщение

ISO 21940-13 е специализиран стандарт, фокусиран върху практическите аспекти на балансирането на ротори в техните собствени лагери и опорна конструкция, директно в работното място на машината (балансиране на място или на място). Той разглежда уникалните предизвикателства и съображения за безопасност, които възникват, когато балансирането не може да се извърши на специално предназначена балансираща машинаСтандартът предоставя критерии за това кога е подходящо балансиране на място и очертава необходимите предпазни мерки за безопасно и ефективно изпълнение на процедурата, особено за средни и големи ротори, където рисковете са по-високи.

Съдържание (Концептуална структура)

Стандартът е структуриран така, че да ръководи процеса на вземане на решения и изпълнение за балансиране на полето:

1. 1. Обхват и приложимост:

   Тази начална глава определя специфичния фокус на стандарта, като пояснява, че той предоставя насоки и предпазни мерки за процеса на балансиране на място (или на място) на средни и големи ротори. Установява се, че тази процедура се извършва, докато роторът е в собствените си лагери и носеща конструкция, често в крайното си работно местоположение. Ключов момент, изтъкнат в този раздел, е, че принципите са приложими за ротори, които могат да се държат като твърди или гъвкави в крайното си монтирано състояние, като се признава, че динамиката на системата като цяло определя подхода за балансиране. Стандартът е предназначен за техници, инженери и мениджъри, които трябва да вземат решение, да планират и безопасно да изпълнят процедура за балансиране на място.

2. 2. Критерии за балансиране на място:

   Тази глава предоставя ключова рамка за вземане на решения, която да помогне да се определи дали балансирането на място е най-подходящият начин на действие. То не винаги е решение по подразбиране за високи вибрации. Стандартът очертава няколко сценария, при които балансирането на място е оправдано: 1) Когато е логистично непрактично или прекалено скъпо да се демонтира роторът за балансиране в цеха (напр. голям ротор на турбина или генератор). 2) Когато дисбалансът е причинен от фактори, които се проявяват само при нормални работни условия, като термични деформации, аеродинамични сили или натрупване, свързано с процеса (напр. отломки върху лопатката на вентилатор). 3) За окончателно балансиране след повторно монтиране на ротор след балансиране в цеха. Стандартът препоръчва задълбочен анализ, за да се потвърди, че високите вибрации наистина са причинени от дисбаланс, а не от други проблеми като... несъответствие, резонанс или хлабавост, преди да продължите.

3. 3. Процедури и методология за балансиране:

   Този раздел предоставя подробно, стъпка по стъпка ръководство за практическото изпълнение на процеса на балансиране на полето. Той започва с уточняване на изискванията за преносимата апаратура, която трябва да включва многоканален... анализатор на вибрации способни да измерват амплитуда и фаза, един или повече сензори за вибрации (акселерометри са най-често срещани) и a фазов референтен сензор (напр. фототахометр или лазерен тахометр), за да се осигури маркировка за синхронизация на въртящия се вал. Ядрото на главата е подробно описание на универсално използваните коефициент на влияние метод. Това включва записване на началния вектор на вибрациите (амплитуда и фаза), закрепване на известна пробна тежест в известна ъглова позиция, измерване на новия вектор на „отклик“ и след това използване на векторна математика за изчисляване на местоположението и масата на необходимата корекционна тежест. Стандартът предоставя насоки както за едноплоскостно, така и за многоплоскостно балансиране, използвайки този метод.

4. 4. Оценка на качеството на баланса:

   Тази глава прави критично разграничение между балансиране в цеха и балансиране на място. Докато балансирането в цеха има за цел да постигне специфичен толеранс на остатъчен дисбаланс, базиран на G-клас, основната цел на балансирането на полето е по-прагматична: да се намалят работните вибрации на машината до приемливо ниво. Следователно критериите за оценка не се основават на остатъчния дисбаланс, а на крайните амплитуди на вибрациите. Стандартът уточнява, че оценката на качеството на крайния баланс трябва да се основава на границите на вибрациите по време на работа, определени в други съответни стандарти, предимно ISO 20816 серия. Крайната цел е да се намали вибрацията при скорост на работа 1X, така че общото ниво на вибрации на машината да попадне в приемлива зона за дългосрочна работа (напр. зона А или Б).

5. 5. Предпазни мерки и мерки за безопасност:

   Тази глава е може би най-важната част от стандарта, тъй като балансирането на място носи значителни рискове, които не са налице в контролирана работилническа среда. Тя налага строг и документиран подход към безопасността. Ключовите изисквания включват: 1) Цялостна механична проверка преди стартиране, като се гарантира, че всички крепежни елементи са стегнати и предпазителите са на мястото си. 2) Строг протокол за закрепване на тежести, изискващ те да бъдат надеждно закрепени (напр. заварени, закрепени с болтове или поставени в специални държачи), за да се предотврати превръщането им в опасни проектили. 3) Създаване на контролирана зона за достъп около машината по време на тестови изпълнения. 4) Ясни и недвусмислени протоколи за комуникация между анализатора на балансирането и оператора на машината. 5) Предварително дефинирана процедура за аварийно спиране. Този фокус върху безопасността е от първостепенно значение за предотвратяване на наранявания и катастрофални повреди на оборудването.

Ключови понятия

• Балансиране на полето срещу балансиране в цеха: Стандартът е изцяло фокусиран върху балансирането на ротор *в машината*, за разлика от това да се извършва върху специална балансираща машина в работилница. Балансирането на място коригира целия роторен възел в работно състояние.
• Намаляване на вибрациите като цел: Докато балансирането в цеха има за цел да намали остатъчния дисбаланс до определен толеранс (U_на), основната цел на балансирането на полето е да се намалят работните вибрации на машината до приемливо ниво, както е определено от стандарти като ISO 20816.
• Безопасността на първо място: Поради рисковете от работата на машина с умишлено добавени пробни тежести, стандартът поставя много силен акцент върху процедурите за безопасност и предпазните мерки.
• Метод на коефициента на влияние: Това е универсалният метод за балансиране на място. Той включва измерване на начален вектор на вибрациите, добавяне на известна пробна тежест, измерване на новия вектор на „отклик“ и използване на векторна математика за изчисляване на необходимата корекционна тежест и ъгъла на нейното поставяне.

← Обратно към основния индекс