ISO 21940-11: Mechanické vibrace – Vyvažování rotorů – Část 11: Postupy a tolerance pro rotory s tuhým chováním

Shrnutí

Norma ISO 21940-11 je moderní a směrodatná norma pro vyvažování pevné rotoryOficiálně nahrazuje velmi známý a široce používaný ISO 1940-1 standard. Tento aktualizovaný dokument poskytuje komplexní rámec pro specifikaci, dosažení a ověřování kvality vyvážení rotorů, které se při svých provozních otáčkách významně nedeformují. Zachovává základní koncepty svého předchůdce, jako jsou třídy G, ale zdokonaluje je, rozšiřuje seznam typů strojů a poskytuje podrobnější postupy pro robustnější proces vyvažování.

Obsah (koncepční struktura)

Norma je strukturována tak, aby uživatele logicky provedl celým procesem vyvažování, od specifikace až po ověření:

1. 1. Požadavky na rozsah a vyvážení:

   Tato úvodní kapitola definuje zaměření normy a upřesňuje, že se vztahuje výhradně na rotory, které vykazují tuhé chování. Tuhý rotor je definován jako rotor, který lze korigovat ve dvou libovolných rovinách a po korekci jeho zbytková nevyváženost významně nepřesahuje specifikovanou toleranci při jakékoli rychlosti až do maximální provozní rychlosti. Kapitola stanoví základní cíl vyvažování: snížit excentricitu hmoty na úroveň, kde odstředivé síly a vibrace způsobené zbývající nevyvážeností jsou přijatelně nízké pro zamýšlený provoz stroje. Vytváří základy objasněním základních předpokladů a cílů procesu vyvažování tuhého rotoru.

2. 2. Specifikace tolerance vyvážení:

   Toto je ústřední kapitola pro definování „jak dobrá“ musí být práce v oblasti rovnováhy. Navazuje na mezinárodně uznávaný koncept Známky kvality rovnováhy (G) z předchozí normy ISO 1940-1. Stupeň G je konstantní hodnota představující součin excentricity rotoru (e) a jeho maximální provozní rychlosti (Ω), kde G = e·Ω. Tato kapitola poskytuje rozsáhlou a aktualizovanou tabulku, která uvádí stovky různých typů rotorů – od malých elektrických kotev až po masivní parní turbíny – a každému z nich přiřazuje doporučený stupeň G. Pomocí této tabulky může inženýr specifikovat stupeň G (např. G6,3 pro čerpadla, G2,5 pro turbíny). Norma poté poskytuje klíčový vzorec pro převod tohoto stupně na praktickou, měřitelnou toleranci: přípustnou zbytkovou specifickou nevyváženost (e_za), která se poté vynásobí hmotností rotoru, čímž se získá konečná tolerance nevyváženosti v jednotkách, jako jsou gramy-milimetry.

3. 3. Přiřazení tolerance korekčním rovinám:

   Tato kapitola poskytuje základní matematický rámec pro vyvažování ve dvou rovinách. Jakmile je vypočítána celková přípustná zbytková nevyváženost pro celý rotor (z G-stupně), musí být tato hodnota rozdělena mezi dvě zvolené roviny. korekční rovinyTato část nabízí explicitní vzorce a vektorové diagramy, které vyvažovacímu technikovi pomohou správně rozdělit celkovou toleranci do jednotlivých tolerancí pro každou rovinu. Vysvětluje, že rozdělení závisí na geometrii rotoru, konkrétně na vzdálenosti korekčních rovin od těžiště rotoru a umístění ložisek. Dodržování těchto postupů přidělování je zásadní pro korekci obou... statická a párová nerovnováha a zajištění minimalizace dynamických sil v ložiskách po celé délce rotoru.

4. 4. Postupy pro ověření zbytkové nevyváženosti:

   Tato kapitola popisuje metodiku pro závěrečný přejímací test vyvažovací strojPo finále korekční závaží byly použity, provede se ověřovací jízda. Norma specifikuje, že stroj by měl měřit zbývající nevyváženost v každé korekční rovině. Naměřené hodnoty se poté porovnají s tolerancemi jednotlivých rovin, které byly vypočítány v předchozím kroku. Rotor se považuje za prošel vyvažovacím postupem pouze tehdy, pokud je naměřená zbytková nevyváženost v *obou* rovinách menší nebo rovna specifikované toleranci pro každou rovinu. Tato část zdůrazňuje důležitost použití správně kalibrovaného vyvažovacího stroje a zohlednění případných chyb nástrojů, aby se zajistila přesnost a spolehlivost ověřovacího měření.

5. 5. Zprávy:

   Aby byla zajištěna úplná sledovatelnost a jasná komunikace výsledků vyvažování, tato závěrečná kapitola specifikuje minimální informace, které musí být zdokumentovány ve formální zprávě o vyvažování. Patří sem administrativní údaje (jako je datum a jméno obsluhy), úplná identifikace rotoru (číslo dílu, sériové číslo) a všechny klíčové parametry vyvažování. Zásadní je, aby zpráva uváděla specifikovaný stupeň kvality vyvažování (např. G6.3), maximální provozní otáčky rotoru a jeho hmotnost. Zpráva musí poté jasně dokumentovat počáteční měření nevyváženosti a především konečné naměřené hodnoty zbytkové nevyváženosti pro každou korekční rovinu a potvrdit, že jsou pod vypočítanými tolerancemi. Tím se vytvoří trvalý a ověřitelný záznam o tom, že rotor byl vyvážen v souladu s normou.

Klíčové koncepty a aktualizace

• Modernizace normy ISO 1940-1: Tato norma je oficiální náhradou za normu ISO 1940-1. Zachovává stejné základní principy, ale reorganizuje obsah, aktualizuje tabulky třídy G o více typů rotorů a poskytuje jasnější a explicitnější procedurální pokyny. Základní vzorec zůstává stejný.
• Důraz na proces: Ve srovnání se svým předchůdcem klade norma ISO 21940-11 větší důraz na celý *proces* vyvažování, od specifikace tolerance přes její správné rozdělení mezi roviny až po řádné ověření konečného výsledku.
• Předpoklad tuhého rotoru: Je důležité si uvědomit, že tato norma se vztahuje pouze na *tuhé* rotory. Jedná se o rotory, u kterých se rozložení nevyváženosti významně nemění, když se rotor dostane na provozní otáčky. U rotorů, které se při otáčkách ohýbají nebo deformují, jsou složitější postupy... ISO 21940-12 (pro flexibilní rotory) musí být použito.
• Známky G zůstávají centrální: Koncept vyvažovacích stupňů kvality (G) zůstává základem normy a poskytuje jednoduchý, ale účinný způsob, jak specifikovat požadovanou přesnost pro širokou škálu strojů.

Oficiální norma ISO

Úplný oficiální standard naleznete na adrese: ISO 21940-11 v obchodě s ISO

← Zpět na hlavní index