ISO 21940-12: Postupy a tolerance pro flexibilní vyvažování rotorů • Přenosný vyvažovač, analyzátor vibrací „Balanset“ pro dynamické vyvažování drtičů, ventilátorů, mulčovačů, šneků na kombajnech, hřídelí, odstředivek, turbín a mnoha dalších rotorů ISO 21940-12: Postupy a tolerance pro flexibilní vyvažování rotorů • Přenosný vyvažovač, analyzátor vibrací „Balanset“ pro dynamické vyvažování drtičů, ventilátorů, mulčovačů, šneků na kombajnech, hřídelí, odstředivek, turbín a mnoha dalších rotorů

ISO 21940-12: Mechanické vibrace – Vyvažování rotorů – Část 12: Postupy a tolerance pro rotory s pružným chováním

Shrnutí

Norma ISO 21940-12 se zabývá komplexní výzvou vyvažování flexibilní rotoryFlexibilní rotor je rotor, jehož tvar a rozložení nevyváženosti se významně mění s rychlostí otáčení, zejména když se blíží ke svému ohybu a prochází jím. kritické rychlostiNa rozdíl od tuhých rotorů (uvedených v části 11) nelze flexibilní rotor vyvažovat při nízkých otáčkách a zároveň se od něj očekává, že zůstane v rovnováze i při vysokých provozních otáčkách. Tato norma poskytuje specializované, vícerychlostní a vícerovinné postupy potřebné pro správné vyvážení těchto složitých rotačních systémů, které jsou běžné u vysoce výkonných strojů, jako jsou plynové turbíny, kompresory a dlouhé průmyslové válce.

Obsah (koncepční struktura)

Tato norma poskytuje rámec pro pochopení a provádění pokročilých metod potřebných pro flexibilní vyvažování rotorů:

  1. 1. Rozsah a klasifikace flexibilních rotorů:

    Tato úvodní kapitola definuje rozsah normy a uvádí, že se vztahuje na rotory, které vykazují pružné chování, což znamená, že jejich rozložení nevyváženosti a/nebo vychýlený tvar se mění s rychlostí. Zavádí klíčový klasifikační systém pro kategorizaci těchto rotorů na základě jejich dynamických charakteristik, což je nezbytné pro výběr vhodné strategie vyvažování. Třídy sahají od:

    • Třída 1: Pevné rotory (zahrnuto normou ISO 21940-11).
    • Třída 2: Kvazirigidní rotory, které lze vyvažovat při nízkých otáčkách, ale při provozních otáčkách mohou vyžadovat vyvážení trimů.
    • Třída 3: Rotory vyžadující vyvážení při více rychlostech, často s použitím koeficient vlivu metoda, obvykle procházející jednou nebo více kritickými rychlostmi.
    • Třída 4 a 5: Vysoce flexibilní rotory, jako jsou rotory ve velkých turbínových generátorech, které vyžadují pokročilé techniky modálního vyvažování pro korekci více ohybových režimů.

    Tato klasifikace poskytuje systematický způsob, jak určit složitost vyvažovacího úkolu a nezbytné postupy pro dosažení úspěšného vyvážení v celém rozsahu provozních otáček.

  2. 2. Postupy vyvažování:

    Tato kapitola tvoří technické jádro normy a podrobně popisuje pokročilé, vícestupňové postupy nezbytné pro flexibilní rotory. Vysvětluje, že jednoduché nízkorychlostní vyvážení není dostatečné a musí být doplněno vysokorychlostními technikami, aby se zohlednilo ohýbání rotoru. Norma popisuje dvě hlavní metodiky:

    • Na stránkách Koeficient vlivu Metoda: Jedná se o všestrannou a široce používanou techniku. Zahrnuje systematický proces umisťování známého zkušebního závaží v jedné korekční rovině a měření výsledné vibrační odezvy (amplitudy a fáze) na více místech a při různých rychlostech. Tento proces se opakuje pro každou korekční rovinu. Shromážděná data se používají k výpočtu matice „koeficientů vlivu“, která matematicky definuje, jak nevyváženost v jakékoli rovině ovlivňuje vibrace v libovolném bodě měření a při libovolné rychlosti. Počítač poté použije tuto matici k řešení sady korekčních závaží a jejich úhlového umístění potřebného ve všech rovinách, aby se současně minimalizovaly vibrace v celém rozsahu rychlostí.
    • Vyvažování modálních režimů: Jedná se o fyzikálně intuitivnější metodu, která zachází s každým ohybovým módem rotoru jako se samostatným problémem nevyváženosti. Postup zahrnuje provoz rotoru při specifické kritické rychlosti nebo v její blízkosti, aby se maximálně vybudil odpovídající tvar módu. Provádějí se měření vibrací za účelem identifikace umístění „těžkého místa“ pro daný mód a do bodů maximální výchylky (antiuzlů) pro daný tvar módu se umístí korekční závaží, aby se proti němu vyrovnalo. Tento proces se poté postupně opakuje pro každý významný ohybový mód v rozsahu provozních otáček rotoru, čímž se rotor efektivně vyvažuje jeden mód po druhém.
  3. 3. Specifikace tolerancí vyvážení:

    Tato kapitola vysvětluje, že jednoduché tolerance třídy G používané pro tuhé rotory často postačují pro flexibilní rotory. Místo toho zavádí komplexnější toleranční kritéria, která mohou být založena na několika faktorech, včetně:

    • Limity zbytkové modální nevyváženosti pro každý významný ohybový mód.
    • Limity absolutních amplitud vibrací hřídele v určitých místech a rychlostech (zejména při provozních otáčkách).
    • Meze přenášených sil na ložiska.
  4. 4. Ověření konečného zůstatku:

    Tato závěrečná část podrobně popisuje kritéria přijetí pro úspěšně vyvážený flexibilní rotor. Na rozdíl od tuhého rotoru, u kterého je nutné ověření pouze při jedné rychlosti, musí být u flexibilního rotoru potvrzena vyváženost v celém rozsahu provozních otáček. Po aplikaci konečných korekčních závaží je rotor podroben závěrečnému záběhovému testu. Během tohoto záběhu jsou vibrace nepřetržitě monitorovány na klíčových místech (jako jsou ložiska a body maximálního průhybu). Norma specifikuje, že rotor je považován za přijatelně vyvážený pouze tehdy, pokud naměřené vibrace zůstávají pod předem definovanými tolerančními mezemi při všech rychlostech, zejména při průchodu kritickými otáčkami a při setrvání na maximální trvalé provozní rychlosti. Toto komplexní ověření zajišťuje, že komplexní dynamické chování rotoru bylo účinně řízeno.

Klíčové koncepty

  • Flexibilní vs. rigidní chování: Základní rozdíl. Rotor je pružný, pokud jeho provozní otáčky tvoří významný zlomek (obvykle >70%) jeho první ohybové vlastní frekvence (kritické otáčky). Jak se rotor otáčí rychleji, odstředivé síly způsobují jeho ohýbání, čímž se mění jeho nevyváženost.
  • Kritické rychlosti a tvary módů: Pochopení kritických otáček rotoru a souvisejících „tvarů módů“ (tvaru, do kterého se rotor při dané rychlosti ohýbá) je nezbytné pro flexibilní vyvážení rotoru. Každý mód musí být považován za samostatný problém vyvažování.
  • Vícerovinné, vícerychlostní vyvážení: Základní metodologie. Na rozdíl od tuhých rotorů, které lze vyvažovat ve dvou rovinách při jedné nízké rychlosti, vyžadují flexibilní rotory korekce ve více rovinách a měření při více rychlostech, aby byl zajištěn plynulý provoz v celém rozsahu otáček.
  • Vyvažování modálních režimů: Účinná technika, při které se přidávají závaží, která cíleně působí proti nevyváženosti spojené s každým režimem ohybu. Například pro vyvážení prvního režimu ohybu se závaží umístí do bodu maximálního průhybu pro daný režim.

← Zpět na hlavní index

Kategorie: GlosářNormy ISO

cs_CZCS
WhatsApp