ISO 1940-2: Mechanické vibrace – Požadavky na kvalitu vyvážení – Terminologie

Shrnutí

Norma ISO 1940-2 slouží jako základní terminologická norma pro celou oblast vyvažování rotorů. Jejím primárním účelem je definovat a standardizovat slovní zásobu používanou při diskusi o konceptech, postupech a zařízeních pro vyvažování. Poskytováním jasných a jednoznačných definic klíčových pojmů tato norma zajišťuje, že inženýři, technici, výrobci a zákazníci mohou komunikovat přesně a bez nedorozumění. Je to základní „slovník“, který podporuje další normy pro vyvažování, jako je ISO 1940-1.

Poznámka: Tato norma byla formálně nahrazena normou ISO 21940-2, ale její definované termíny zůstávají základem moderní terminologie vyvažování.

Obsah (koncepční struktura)

Standard je strukturován jako komplexní glosář s termíny seskupenými do logických kategorií:

1. 1. Rozsah působnosti:

   Tato úvodní část definuje jediný účel normy: stanovit jasnou, jednoznačnou a mezinárodně uznávanou terminologii pro oblast vyvažování rotorů. Objasňuje, že pojmy definované v ní jsou určeny pro použití ve strojírenství, výrobě, kontrole kvality a technické komunikaci, aby se předešlo nedorozuměním. Vytvořením společného jazyka norma usnadňuje globální obchod a spolupráci a zajišťuje, že pojem jako „dynamická nevyváženost“ má přesně stejný význam, ať už jej používá inženýr v Německu, Japonsku nebo Spojených státech.

2. 2. Pojmy související s rotorem:

   Tato kapitola definuje fyzický objekt, který je vyvažován. Poskytuje formální definici Rotor jako těleso schopné otáčení kolem pevné osy. A co je důležitější, stanoví kritický rozdíl mezi Pevný rotor a Flexibilní rotorTuhý rotor je definován jako rotor, jehož nevyváženost lze korigovat ve dvou libovolných rovinách a po korekci se zbytková nevyváženost významně nemění při žádné rychlosti až do maximální provozní rychlosti. Naproti tomu pružný rotor je definován jako rotor, který se elasticky deformuje při své provozní rychlosti a jehož stav nevyváženosti musí být korigován při své provozní rychlosti nebo v její blízkosti ve více než dvou rovinách. Toto rozlišení je nejdůležitější při celém vyvažování, protože určuje celý postup vyvažování, potřebné vybavení a složitost úkolu.

3. 3. Pojmy související s nevyvážeností:

   Tato základní část poskytuje fyzikální definice pro podmínku, kterou má vyvažování napravit. Definuje Nevyváženost jako stav, který nastane, když hlavní osa setrvačnosti rotoru není totožná s jeho osou otáčení. Toto nesouosost způsobuje odstředivou sílu, která vede k vibracím. Norma dále definuje tři odlišné typy nevyváženosti:

   • Statická nevyváženost: Stav, kdy je hlavní osa setrvačnosti posunuta rovnoběžně s osou otáčení. Je způsoben jediným „těžkým místem“ a lze jej detekovat umístěním rotoru na ostří nože, kde se bude kutálet dolů. Způsobuje fázové vibrace ložisek.
   • Nerovnováha v páru: Stav, kdy hlavní osa setrvačnosti protíná osu otáčení v těžišti rotoru. Je způsoben dvěma stejnými a protilehlými těžkými body ve dvou různých rovinách, což vytváří „kolísavý“ neboli kývavý pohyb. Lze jej detekovat pouze tehdy, když se rotor otáčí, a způsobuje fázově mimofázové vibrace ložisek.
   • Dynamická nevyváženost: Nejběžnější stav, kdy hlavní osa setrvačnosti není rovnoběžná s osou otáčení ani ji neprotíná. Jedná se o kombinaci statické a vazební nevyváženosti.

   Tato část také definuje Zbytková nevyváženost jako malé množství nevyváženosti, které zbývá po dokončení procesu vyvažování.

4. 4. Pojmy související s procesem vyvažování:

   Tato kapitola definuje úkony a komponenty potřebné k provedení vyvažovacího postupu. Formálně definuje Vyvažování jako proces, kterým se kontroluje a v případě potřeby upravuje rozložení hmotnosti rotoru, aby se zajistilo, že zbytková nevyváženost je v rámci stanovené tolerance. Definuje pak klíčové fyzikální a procedurální prvky:

   • Korekční rovina: Rovina kolmá k ose rotoru, ve které se přidává nebo odebírá hmotnost za účelem korekce nevyváženosti.
   • Korekční hmotnost: Skutečná hmotnost (např. ocelové závaží), která je přidávána k rotoru nebo z něj odebírána v určitém poloměru a úhlu v rámci korekční roviny.
   • Vyvažování v jedné rovině (statické): Postup, který koriguje pouze statickou složku nevyváženosti, obvykle prováděný v jedné korekční rovině.
   • Dvourovinné (dynamické) vyvážení: Postup, který koriguje statickou i spřaženou nevyváženost provedením úprav v alespoň dvou samostatných korekčních rovinách.
5. 5. Pojmy související s vyvažovacími stroji:

   Tato poslední část definuje zařízení používané k provádění vyvažování. Poskytuje definici pro Vyvažovací stroj jako zařízení, které měří nevyváženost rotoru, aby bylo možné korigovat rozložení hmotnosti. Poté definuje dva hlavní typy na základě jejich charakteristik zavěšení:

   • Vyvažovací stroj s měkkými ložisky: Stroj s velmi flexibilním závěsným systémem, alespoň v horizontálním směru. Rotor se otáčí rychlostí výrazně vyšší než je vlastní frekvence závěsu a stroj měří fyzický posun rotoru. Tyto stroje musí být kalibrovány pro každou specifickou geometrii rotoru.
   • Vyvažovací stroj s tvrdými ložisky: Stroj s velmi tuhým systémem zavěšení. Rotor se otáčí rychlostí hluboko pod vlastní frekvencí zavěšení a senzory stroje měří odstředivé síly vyvolané nevyvážeností. Tyto stroje jsou trvale kalibrované a dokáží měřit širokou škálu rotorů bez kalibrace specifické pro daný rotor, což je v moderním průmyslu činí mnohem běžnějšími.

Klíčové koncepty

• Jasnost a konzistence: Hlavním cílem je eliminovat nejednoznačnost. Pokud norma nebo zákazník specifikuje „dynamickou nevyváženost“, tento dokument zajišťuje, že všichni mají stejnou a přesnou představu o tom, co to znamená.
• Nadace pro další standardy: Tato slovní zásoba je jazykem používaným ve všech ostatních hlavních normách pro vyvažování (například těch, které se týkají tolerancí, strojů a postupů), což z ní činí nepostradatelný doprovodný dokument.
• Technická přesnost: Definice jsou technicky přesné, často zakořeněné ve fyzice rotujících těles, což zajišťuje jejich robustnost a použitelnost pro složité inženýrské analýzy.

← Zpět na hlavní index