ISO 1940-2: Mekanisk vibration – Krav til balancekvalitet – Ordforråd
Oversigt
ISO 1940-2 fungerer som en grundlæggende terminologistandard for hele området rotorbalancering. Dens primære formål er at definere og standardisere det ordforråd, der anvendes, når man diskuterer balanceringskoncepter, procedurer og udstyr. Ved at give klare og utvetydige definitioner af nøglebegreber sikrer denne standard, at ingeniører, teknikere, producenter og kunder kan kommunikere præcist og uden misforståelser. Det er den essentielle "ordbog", der understøtter andre balanceringsstandarder som ISO 1940-1.
Bemærk: Denne standard er formelt blevet erstattet af ISO 21940-2, men dens definerede termer er fortsat grundlaget for moderne balanceringsvokabular.
Indholdsfortegnelse (konceptuel struktur)
Standarden er struktureret som en omfattende ordliste med termer grupperet i logiske kategorier:
-
1. Omfang:
Dette indledende afsnit definerer standardens ene formål: at etablere et klart, utvetydigt og internationalt anerkendt ordforråd inden for rotorbalancering. Det præciserer, at de definerede termer er beregnet til brug inden for ingeniørarbejde, fremstilling, kvalitetskontrol og teknisk kommunikation for at forhindre misforståelser. Ved at skabe et fælles sprog letter standarden global handel og samarbejde og sikrer, at et udtryk som "dynamisk ubalance" har præcis den samme betydning, uanset om det bruges af en ingeniør i Tyskland, Japan eller USA.
-
2. Udtryk relateret til rotoren:
Dette kapitel definerer det fysiske objekt, der skal balanceres. Det giver den formelle definition af en Rotor som et legeme, der er i stand til at rotere om en fast akse. Endnu vigtigere er det, at det etablerer den afgørende sondring mellem en Stiv rotor og en Fleksibel rotorEn stiv rotor defineres som en rotor, hvis ubalance kan korrigeres i to vilkårlige planer, og efter korrektion ændrer den resterende ubalance sig ikke væsentligt ved nogen hastighed op til den maksimale driftshastighed. I modsætning hertil defineres en fleksibel rotor som en, der deformeres elastisk ved sin driftshastighed, og hvis ubalancetilstand skal korrigeres ved eller nær sin driftshastighed i mere end to planer. Denne sondring er den vigtigste inden for al afbalancering, da den dikterer hele afbalanceringsproceduren, det nødvendige udstyr og opgavens kompleksitet.
-
3. Udtryk relateret til ubalance:
Dette kerneafsnit indeholder de fysikbaserede definitioner af den tilstand, som balancering har til formål at korrigere. Det definerer Ubalance som den tilstand, der eksisterer, når en rotors hovedinertiakse ikke falder sammen med dens rotationsakse. Denne forskydning forårsager centrifugalkraft, hvilket fører til vibrationer. Standarden definerer derefter de tre forskellige typer ubalance:
- Statisk ubalance: Den tilstand, hvor hovedinertiaksen er forskudt parallelt med rotationsaksen. Det skyldes en enkelt "tung plet" og kan detekteres ved at placere rotoren på knivsæg, hvor den vil rulle til bunden. Det forårsager fasevibrationer ved lejerne.
- Ubalance i parforholdet: Den tilstand, hvor hovedinertiaksen skærer rotationsaksen ved rotorens tyngdepunkt. Det skyldes to lige store og modsatrettede tunge punkter i to forskellige planer, hvilket skaber en "slingrende" eller vippende bevægelse. Det kan kun detekteres, når rotoren roterer, og forårsager ude af fase vibrationer ved lejerne.
- Dynamisk ubalance: Den mest almindelige tilstand er, hvor hovedinertiaksen hverken er parallel med eller skærer rotationsaksen. Det er en kombination af både statisk og parvis ubalance.
Dette afsnit definerer også Resterende ubalance som den lille mængde ubalance, der er tilbage, efter at afbalanceringsprocessen er afsluttet.
-
4. Begreber relateret til balanceringsprocessen:
Dette kapitel definerer de handlinger og komponenter, der er involveret i udførelse af afbalanceringsproceduren. Det definerer formelt Afbalancering som den proces, hvorved en rotors massefordeling kontrolleres og om nødvendigt justeres for at sikre, at den resterende ubalance er inden for en specificeret tolerance. Derefter defineres de vigtigste fysiske og proceduremæssige elementer:
- Korrektionsplan: Et plan vinkelret på rotoraksen, hvor masse tilføjes eller fjernes for at korrigere for ubalance.
- Korrektion Masse: Den faktiske masse (f.eks. en stålvægt), der tilføjes til eller fjernes fra rotoren ved en bestemt radius og vinkel inden for korrektionsplanet.
- Enkeltplans (statisk) afbalancering: En procedure, der kun korrigerer for den statiske komponent af ubalance, typisk udført i ét korrektionsplan.
- Toplans (dynamisk) balancering: En procedure, der korrigerer for både statisk og parvis ubalance ved at foretage justeringer i mindst to separate korrektionsplaner.
-
5. Udtryk relateret til balanceringsmaskiner:
Dette sidste afsnit definerer det udstyr, der bruges til at udføre afbalanceringsopgaven. Det giver en definition af en Balanceringsmaskine som en enhed, der måler ubalance i en rotor, så massefordelingen kan korrigeres. Den definerer derefter de to primære typer baseret på deres affjedringsegenskaber:
- Blødlejebalanceringsmaskine: En maskine med et affjedringssystem, der er meget fleksibelt, i det mindste i vandret retning. Rotoren kører med en hastighed, der er et godt stykke over affjedringens naturlige frekvens, og maskinen måler rotorens fysiske forskydning. Disse maskiner skal kalibreres for hver specifik rotorgeometri.
- Hårdbærende balanceringsmaskine: En maskine med et meget stift affjedringssystem. Rotoren kører med en hastighed, der er et godt stykke under affjedringens naturlige frekvens, og maskinens sensorer måler centrifugalkræfterne, der produceres af ubalancen. Disse maskiner er permanent kalibrerede og kan måle en bred vifte af rotorer uden rotorspecifik kalibrering, hvilket gør dem langt mere almindelige i moderne industri.
Nøglebegreber
- Klarhed og konsistens: Hovedmålet er at eliminere tvetydighed. Når en standard eller en kunde specificerer "dynamisk ubalance", sikrer dette dokument, at alle har den samme, præcise forståelse af, hvad det betyder.
- Fundament for andre standarder: Dette ordforråd er det sprog, der bruges i alle andre større afbalanceringsstandarder (som dem, der dækker tolerancer, maskiner og procedurer), hvilket gør det til et uundværligt ledsagedokument.
- Teknisk præcision: Definitionerne er teknisk præcise og ofte forankret i roterende legemers fysik, hvilket sikrer, at de er robuste og anvendelige til komplekse ingeniøranalyser.