ISO 21940-11: Mekanisk vibration – Rotorbalancering – Del 11: Procedurer og tolerancer for rotorer med stiv opførsel

Oversigt

ISO 21940-11 er den moderne, autoritative standard for afbalancering af stive rotorerDen erstatter officielt den meget velkendte og udbredte ISO 1940-1 standard. Dette opdaterede dokument giver en omfattende ramme for at specificere, opnå og verificere balancekvaliteten af rotorer, der ikke deformeres væsentligt ved deres driftshastighed. Det bevarer kernekoncepterne fra sin forgænger, såsom G-kvaliteterne, men forfiner dem, udvider listen over maskintyper og giver mere detaljeret proceduremæssig vejledning til en mere robust balanceringsproces.

Indholdsfortegnelse (konceptuel struktur)

Standarden er struktureret til at guide brugeren logisk gennem hele afbalanceringsprocessen, fra specifikation til verifikation:

1. 1. Omfang og afbalanceringskrav:

   Dette indledende kapitel definerer standardens fokus og specificerer, at den udelukkende gælder for rotorer, der udviser stiv adfærd. En stiv rotor defineres som en, der kan korrigeres i to vilkårlige planer, og hvis resterende ubalance efter korrektion ikke overstiger den specificerede tolerance væsentligt ved nogen hastighed op til den maksimale driftshastighed. Kapitlet fastlægger det grundlæggende mål med afbalancering: at reducere massens excentricitet til et niveau, hvor centrifugalkræfterne og vibrationerne forårsaget af den resterende ubalance er acceptabelt lave for maskinens tilsigtede drift. Det sætter scenen ved at præcisere de underliggende antagelser og mål for afbalanceringsprocessen for den stive rotor.

2. 2. Specifikation for balancetolerance:

   Dette er det centrale kapitel i definitionen af, "hvor godt" et balanceret job skal være. Det viderefører det internationalt anerkendte koncept om Balancekvalitetskarakterer (G) fra den tidligere ISO 1940-1-standard. En G-grad er en konstant værdi, der repræsenterer produktet af rotorens excentricitet (e) og dens maksimale driftshastighed (Ω), hvor G = e·Ω. Dette kapitel indeholder en omfattende og opdateret tabel, der viser hundredvis af forskellige rotortyper - fra små elektriske ankere til massive dampturbiner - og tildeler en anbefalet G-grad til hver. Ved hjælp af denne tabel kan en ingeniør specificere en G-grad (f.eks. G6,3 for pumper, G2,5 for turbiner). Standarden giver derefter den afgørende formel til at konvertere denne grad til en praktisk, målbar tolerance: den tilladte resterende specifikke ubalance (e_om), som derefter ganges med rotormassen for at få den endelige ubalancetolerance i enheder som gram-millimeter.

3. 3. Tildeling af tolerance til korrektionsplaner:

   Dette kapitel giver den grundlæggende matematiske ramme for toplansbalancering. Når den samlede tilladte restubalance for hele rotoren er beregnet (ud fra G-graden), skal denne værdi fordeles mellem de to valgte korrektionsplanerDette afsnit tilbyder eksplicitte formler og vektordiagrammer, der kan vejlede afbalanceringsteknikeren i, hvordan den samlede tolerance korrekt fordeles i individuelle tolerancer for hvert plan. Det forklares, at fordelingen afhænger af rotorens geometri, specifikt afstanden mellem korrektionsplanerne og rotorens tyngdepunkt og lejernes placering. Overholdelse af disse fordelingsprocedurer er afgørende for at korrigere begge dele. statisk og par-ubalance og sikrer, at de dynamiske kræfter ved lejerne minimeres over hele rotorens længde.

4. 4. Procedurer for verifikation af resterende ubalance:

   Dette kapitel beskriver metoden til den endelige accepttest af afbalanceringsmaskineEfter finalen korrektionsvægte er blevet anvendt, udføres en verifikationskørsel. Standarden specificerer, at maskinen skal måle den resterende ubalance i hvert korrektionsplan. De målte værdier sammenlignes derefter med de individuelle plantolerancer, der blev beregnet i det foregående trin. Rotoren anses kun for at have bestået afbalanceringsproceduren, hvis den målte resterende ubalance i *begge* planer er mindre end eller lig med den specificerede tolerance for hvert plan. Dette afsnit understreger vigtigheden af at bruge en korrekt kalibreret afbalanceringsmaskine og tage højde for eventuelle værktøjsfejl for at sikre, at verifikationsmålingen er nøjagtig og pålidelig.

5. 5. Rapportering:

   For at sikre fuld sporbarhed og klar kommunikation af afbalanceringsresultaterne specificerer dette sidste kapitel minimum de oplysninger, der skal dokumenteres i en formel afbalanceringsrapport. Dette inkluderer administrative detaljer (som dato og operatørens navn), en fuldstændig identifikation af rotoren (varenummer, serienummer) og alle vigtige afbalanceringsparametre. Afgørende er det, at rapporten skal angive den specificerede afbalanceringskvalitetsklasse (f.eks. G6.3), rotorens maksimale driftshastighed og dens masse. Rapporten skal derefter tydeligt dokumentere de indledende ubalancemålinger og, vigtigst af alt, de endelige målte restubalanceværdier for hvert korrektionsplan, hvilket bekræfter, at de er under de beregnede tolerancer. Dette skaber en permanent, verificerbar registrering af, at rotoren er blevet afbalanceret i overensstemmelse med standarden.

Nøglekoncepter og opdateringer

• Modernisering af ISO 1940-1: Denne standard er den officielle erstatning for ISO 1940-1. Den fastholder de samme grundlæggende principper, men omorganiserer indholdet, opdaterer G-klassetabellerne med flere rotortyper og giver klarere og mere eksplicit proceduremæssig vejledning. Kerneformlen forbliver den samme.
• Vægt på processen: Sammenlignet med sin forgænger lægger ISO 21940-11 mere vægt på hele afbalanceringsprocessen, lige fra at specificere tolerancen til at allokere den korrekt mellem planer og korrekt verificere det endelige resultat.
• Antagelse om stiv rotor: Det er vigtigt at huske, at denne standard kun gælder for *stive* rotorer. Det er rotorer, hvor ubalancefordelingen ikke ændrer sig væsentligt, når rotoren bringes op til sin driftshastighed. For rotorer, der bøjer eller deformeres ved hastighed, er de mere komplekse procedurer i ISO 21940-12 (til fleksible rotorer) skal anvendes.
• G-karakterer forbliver centrale: Konceptet med balancerede kvalitetsgrader (G) er fortsat hjørnestenen i standarden og giver en enkel, men effektiv måde at specificere den nødvendige præcision for en bred vifte af maskiner.

← Tilbage til hovedindekset