ISO 21940-21: Beschreibung und Bewertung von Auswuchtmaschinen
ISO 21940-21 ist die internationale Norm, die den Herstellern vorgibt, wie sie ein Auswuchtmaschine und vor allem, wie man nachweisen kann, dass sie die behauptete Leistung erbringt. Sie gehört zu den modernen ISO 21940 Familie am Rotorauswuchtung (die die ältere Reihe ISO 1940 ablöste), und sie steht neben ISO 21940-12 für flexible Rotoren und ISO 21940-13 für Arbeiten an Ort und Stelle. Teil 21 definiert eine Reihe von standardisierten Verfahren zur Angabe der technischen Merkmale einer Maschine und zur Überprüfung ihrer Genauigkeit mit kalibrierten Testrotoren. Die Einhaltung der Vorschriften gibt einem Käufer oder Prüfer die Gewissheit, dass eine bestimmte Maschine tatsächlich die international vereinbarten Leistungskriterien erfüllt und nicht nur die Marketingangaben des Herstellers.
1. Umfang und Beschreibung der Maschine
Die Norm gilt für alle Typen von Auswuchtmaschinen, die für starre Rotoren - sowohl hartgelagerte als auch weichgelagerte Ausführungen. Die erste Aufgabe besteht darin, ein formales, gemeinsames Vokabular dafür zu schaffen, wie ein Hersteller eine Maschine beschreiben und spezifizieren muss, so dass zwei Maschinen verschiedener Hersteller unter gleichen Bedingungen verglichen werden können.
Die obligatorische Beschreibung umfasst die physische Kapazität der Maschine und ihr Messsystem:
- Umschlag des Rotors: Mindest- und Höchstmasse des Rotors, Zapfendurchmesser und Rotorlänge, die die Maschine aufnehmen kann.
- Geschwindigkeitsbereich: die Auswuchtgeschwindigkeiten, bei denen die Leistung garantiert ist.
- Antriebssystem: die Art der Drehung des Rotors - Riemenantrieb, Endantrieb (Kardan oder Kupplung) oder Selbstantrieb (Luft oder eigener Motor des Rotors) -, da sich beide auf die Genauigkeit und die praktische Reichweite der Rotoren auswirken.
- Messsystem: die Art der Aufnehmer, die Angabe des Unwuchtbetrags und -winkels sowie die Fähigkeit zur Trennung der Ebenen.
Dadurch, dass jeder Anbieter gezwungen ist, den gleichen Datensatz zu veröffentlichen, stellt Teil 21 sicher, dass ein Käufer eine klare, standardisierte Grundlage hat, auf der er beurteilen kann, ob eine Maschine tatsächlich für seine Rotoren geeignet ist - eine Aufgabe, die keine noch so große Prospektprosa ersetzen kann.
Hartgelagerte vs. weichgelagerte Maschinen
Die Unterscheidung ist wichtig, weil die beiden Architekturen nach denselben Kriterien bewertet werden, sich aber sehr unterschiedlich verhalten. Hart gelagerte Maschinen sind in modernen Geschäften weitaus häufiger anzutreffen: Ihre Stützen sind steif, sie messen die Fliehkraft und sie halten eine permanente Kalibrierung die unabhängig vom montierten Rotor ist. Weich gelagerte Maschinen ihre Stützen unter Resonanz laufen lassen, die Verschiebung messen und für jeden neuen Rotortyp mit einem Testgewicht neu kalibriert werden müssen. Teil 21 berücksichtigt beides, weshalb die Prüfungen in Bezug auf die Messergebnisse und nicht auf ein bestimmtes Messprinzip festgelegt sind.
2. Prüfrotoren und Testmassen
Ein Leistungstest ist nur so vertrauenswürdig wie die Artefakte, mit denen er durchgeführt wird. Teil 21 enthält daher strenge Spezifikationen für die Prüfzylindern und Prüfmassen die die Bewertung vorantreiben. Prüfrotoren sind keine gewöhnlichen Produktionsteile, sondern präzisionsgefertigte, maßstabsgetreue Artefakte, die mit einem außergewöhnlich niedrigen Grad an Restunwucht, mit strengen Anforderungen an die Geometrie, das Material und die Oberflächenbeschaffenheit, damit der Rotor selbst keinen Fehler in die Prüfung einbringt.
Die Testmassen - kleine bekannte Gewichte, die in bestimmten Radien angebracht werden, um eine genau bekannte Unwucht - müssen kalibriert und auf ein nationales Normal rückführbar sein, idealerweise zusammen mit einem Kalibrierungszertifikat. Die Standardisierung der Prüfausrüstung macht die Ergebnisse wiederholbar und vergleichbar für verschiedene Maschinen, Bediener und Standorte. Wenn Sie eine Prüfmasse und ihren Radius in die von ihr ausgeübte Zentrifugalkraft umrechnen müssen, ist die Zentrifugalkraftrechner für Unwucht führt die Arithmetik in einem Schritt aus.
3. Leistungstests
Dies ist das praktische Herzstück der Norm: eine definierte, schrittweise Methodik für Tests, die die Leistungsfähigkeit einer Maschine objektiv quantifizieren. Zwei Haupttests haben das meiste Gewicht.
- Minimal erreichbare Restunsaldo (Umär / MARU): der ultimative Test der Empfindlichkeit. Ausgehend von einem gut ausgewuchteten Prüfrotor wird bei diesem Test die kleinste Restunwucht gemessen, die die Maschine wiederholt und zuverlässig anzeigen kann. Dies ist praktisch die elektronische und mechanische Empfindlichkeit der Maschine. Grundrauschen - die absolute Grenze dessen, was sie auflösen kann. Sie verweist direkt auf Auswuchtempfindlichkeit, und Sie können die vergleichbare Zahl für eine gegebene Konfiguration mit dem Empfindlichkeitsrechner für Auswuchtmaschinen.
- Ungleichgewichts-Reduktions-Verhältnis (URR): ein direktes Maß für Genauigkeit und Effizienz. Dem Prüfrotor wird eine bekannte Unwucht hinzugefügt; die Maschine misst sie und berechnet den Ausgleich; nach Anwendung dieses einmaligen Ausgleichs wird der Rest erneut gemessen. Die URR ist der Prozentsatz, um den die Unwucht in einem Schuss reduziert wurde. Eine URR von 95% bedeutet, dass die Maschine 95% der anfänglichen Unwucht in einem einzigen Schuss beseitigt hat. Korrektur Schritt - das Markenzeichen einer genauen, effizienten Maschine, die den Bediener nicht zu endlosen Probeläufen zwingt.
In Teil 21 sind auch andere wichtige Kontrollen aufgeführt: Nasentrennfähigkeit (was bestätigt, dass eine Maschine mit zwei Ebenen korrekt unterscheiden kann statische Unwucht und Momentenunwucht über die beiden Korrekturebenen ohne Nebensprechen) und gleichbleibende Leistung über den gesamten Geschwindigkeitsbereich, so dass eine Maschine, die bei einer bestimmten Geschwindigkeit genau ist, bei einer anderen nicht schlechter wird.
4. Akzeptanzkriterien und Dokumentation
Das letzte Element ist der endgültige Pass/Fail-Rahmen. Für die URR-Prüfung legt die Norm einen akzeptablen Mindestprozentsatz fest - in der Regel 95% oder höher -, den eine Maschine erreichen muss, um als konform zu gelten. Der MARU-Wert wird anders behandelt: Er ist keine Pass/Fail-Linie an sich, sondern ein erklärt Zahl, die die Empfindlichkeit des Geräts quantifiziert und es dem Benutzer ermöglicht, zu beurteilen, ob das Grundrauschen klein genug für seine engsten Anforderungen ist. Auswuchtgüteklasse.
Schließlich schreibt der Standard eine umfassende Prüfbericht in dem die Bedingungen und Ergebnisse jeder Prüfung dokumentiert werden. Dieser Bericht ist das offizielle Leistungszertifikat der Maschine - die Garantie für den Endnutzer, dass die Fähigkeiten der Maschine nach einem strengen, international anerkannten Verfahren überprüft wurden und nicht vom Verkäufer behauptet werden.
5. Wie sich Teil 21 in der Praxis bewährt
Für einen Zuverlässigkeitsingenieur oder den Eigentümer einer Auswuchtmaschine beantwortet Teil 21 eine trügerisch einfache Frage: Kann diese Maschine meine Rotoren tatsächlich mit der von mir benötigten Toleranz auswuchten? Die URR gibt an, wie viele Iterationen ein Auftrag benötigen wird; die MARU gibt die feinste Toleranz die Sie glaubhaft bescheinigen können.
Es lohnt sich, die Unterscheidung zwischen einer Betriebsauswuchtmaschine und Bilanzierung vor Ort klar. Eine spezielle Maschine, die nach Teil 21 bewertet wird, beseitigt die Unwucht eines Rotors isoliert, auf seinen eigenen Lagern, in einer kontrollierten Halle. Viele Rotoren werden jedoch nie in eine Werkstatt geschickt - sie werden in der Maschine selbst ausgeglichen. Rotor-Lager-System bei Betriebsdrehzahl. Ein tragbarer Zweikanal-Analysator wie der Balanset-1A führt dies aus Feldauswuchten durch Messung von 1× Amplitude und Phase, Rechnen Einflusskoeffizienten, und die Überprüfung der Restunwucht anhand der gewählten ISO 21940-11-Norm - so werden die tatsächlichen Montage-, Wärme- und Fundamentbedingungen erfasst, die eine Werkstattmaschine nicht reproduzieren kann. Die beiden Ansätze ergänzen sich: Teil 21 bezieht sich auf das Prüfstandsinstrument, während die Arbeit vor Ort den Rotor im realen Betrieb erfasst.
