ISO 21940-11: Μηχανική δόνηση – Εξισορρόπηση ρότορα – Μέρος 11: Διαδικασίες και ανοχές για ρότορες με άκαμπτη συμπεριφορά
Περίληψη
Το ISO 21940-11 είναι το σύγχρονο, έγκυρο πρότυπο για την εξισορρόπηση των άκαμπτοι ρότορεςΑντικαθιστά επίσημα το πολύ γνωστό και ευρέως χρησιμοποιούμενο ISO 1940-1 πρότυπο. Αυτό το ενημερωμένο έγγραφο παρέχει ένα ολοκληρωμένο πλαίσιο για τον καθορισμό, την επίτευξη και την επαλήθευση της ποιότητας ισορροπίας των ρότορων που δεν παραμορφώνονται σημαντικά στην ταχύτητα λειτουργίας τους. Διατηρεί τις βασικές έννοιες του προκατόχου του, όπως οι κατηγορίες G, αλλά τις βελτιώνει, επεκτείνει τη λίστα των τύπων μηχανημάτων και παρέχει πιο λεπτομερή διαδικαστική καθοδήγηση για μια πιο ισχυρή διαδικασία εξισορρόπησης.
Πίνακας Περιεχομένων (Εννοιολογική Δομή)
Το πρότυπο είναι δομημένο έτσι ώστε να καθοδηγεί λογικά τον χρήστη σε ολόκληρη τη διαδικασία εξισορρόπησης, από την προδιαγραφή έως την επαλήθευση:
-
1. Απαιτήσεις Πεδίου Εφαρμογής και Εξισορρόπησης:
Αυτό το αρχικό κεφάλαιο ορίζει το επίκεντρο του προτύπου, διευκρινίζοντας ότι εφαρμόζεται αποκλειστικά σε ρότορες που παρουσιάζουν άκαμπτη συμπεριφορά. Ένας άκαμπτος ρότορας ορίζεται ως αυτός που μπορεί να διορθωθεί σε οποιαδήποτε δύο τυχαία επίπεδα και, μετά τη διόρθωση, η υπολειμματική ανισορροπία του δεν υπερβαίνει σημαντικά την καθορισμένη ανοχή σε οποιαδήποτε ταχύτητα έως τη μέγιστη ταχύτητα λειτουργίας. Το κεφάλαιο καθορίζει τον θεμελιώδη στόχο της εξισορρόπησης: τη μείωση της εκκεντρότητας της μάζας σε ένα επίπεδο όπου οι φυγόκεντρες δυνάμεις και οι δονήσεις που προκαλούνται από την υπολειπόμενη ανισορροπία είναι αποδεκτά χαμηλές για την προβλεπόμενη λειτουργία του μηχανήματος. Θέτει το σκηνικό διευκρινίζοντας τις υποκείμενες υποθέσεις και τους στόχους της διαδικασίας εξισορρόπησης του άκαμπτου ρότορα.
-
2. Προδιαγραφή ανοχής ισορροπίας:
Αυτό είναι το κεντρικό κεφάλαιο για τον ορισμό του «πόσο καλή» πρέπει να είναι μια ισορροπημένη εργασία. Προωθεί την διεθνώς αναγνωρισμένη έννοια της Βαθμοί Ποιότητας Ισορροπίας (G) από το προηγούμενο πρότυπο ISO 1940-1. Η κατηγορία G είναι μια σταθερή τιμή που αντιπροσωπεύει το γινόμενο της εκκεντρότητας του ρότορα (e) και της μέγιστης ταχύτητας λειτουργίας του (Ω), όπου G = e·Ω. Αυτό το κεφάλαιο παρέχει έναν εκτενή και ενημερωμένο πίνακα που απαριθμεί εκατοντάδες διαφορετικούς τύπους ρότορα - από μικρούς ηλεκτρικούς οπλισμούς έως μαζικούς ατμοστρόβιλους - και αντιστοιχίζει μια συνιστώμενη κατηγορία G σε κάθε μία. Χρησιμοποιώντας αυτόν τον πίνακα, ένας μηχανικός μπορεί να καθορίσει μια κατηγορία G (π.χ., G6.3 για αντλίες, G2.5 για στροβίλους). Το πρότυπο παρέχει στη συνέχεια τον κρίσιμο τύπο για τη μετατροπή αυτής της κατηγορίας σε μια πρακτική, μετρήσιμη ανοχή: την επιτρεπόμενη υπολειμματική ειδική ανισορροπία (eανά), το οποίο στη συνέχεια πολλαπλασιάζεται με τη μάζα του ρότορα για να υπολογιστεί η τελική ανοχή ανισορροπίας σε μονάδες όπως γραμμάρια-χιλιοστά.
-
3. Κατανομή ανοχής σε επίπεδα διόρθωσης:
Αυτό το κεφάλαιο παρέχει το βασικό μαθηματικό πλαίσιο για την εξισορρόπηση δύο επιπέδων. Μόλις υπολογιστεί η συνολική επιτρεπόμενη υπολειμματική ανισορροπία για ολόκληρο τον ρότορα (από την κατηγορία G), αυτή η τιμή πρέπει να κατανεμηθεί μεταξύ των δύο επιλεγμένων επίπεδα διόρθωσηςΑυτή η ενότητα προσφέρει σαφείς τύπους και διανυσματικά διαγράμματα για να καθοδηγήσει τον τεχνικό ζυγοστάθμισης σχετικά με τον σωστό καταμερισμό της συνολικής ανοχής σε μεμονωμένες ανοχές για κάθε επίπεδο. Εξηγεί ότι η κατανομή εξαρτάται από τη γεωμετρία του ρότορα, και συγκεκριμένα από την απόσταση των επιπέδων διόρθωσης από το κέντρο βάρους του ρότορα και τις θέσεις των εδράνων. Η τήρηση αυτών των διαδικασιών κατανομής είναι κρίσιμη για τη διόρθωση και των δύο. στατική και ανισορροπία ζευγαριού και διασφαλίζοντας ότι οι δυναμικές δυνάμεις στα ρουλεμάν ελαχιστοποιούνται σε όλο το μήκος του ρότορα.
-
4. Διαδικασίες για την επαλήθευση της υπολειπόμενης ανισορροπίας:
Αυτό το κεφάλαιο περιγράφει τη μεθοδολογία για την τελική δοκιμή αποδοχής του μηχανή εξισορρόπησηςΜετά τον τελικό βάρη διόρθωσης Εάν έχουν εφαρμοστεί, εκτελείται μια διαδικασία επαλήθευσης. Το πρότυπο ορίζει ότι το μηχάνημα θα πρέπει να μετρά την υπολειπόμενη ανισορροπία σε κάθε επίπεδο διόρθωσης. Οι μετρούμενες τιμές συγκρίνονται στη συνέχεια με τις ανοχές των επιμέρους επιπέδων που υπολογίστηκαν στο προηγούμενο βήμα. Ο ρότορας θεωρείται ότι έχει περάσει τη διαδικασία εξισορρόπησης μόνο εάν η μετρούμενη υπολειπόμενη ανισορροπία και στα *και τα δύο* επίπεδα είναι μικρότερη ή ίση με την καθορισμένη ανοχή για κάθε επίπεδο. Αυτή η ενότητα τονίζει τη σημασία της χρήσης μιας σωστά βαθμονομημένης μηχανής εξισορρόπησης και της λήψης υπόψη τυχόν σφαλμάτων εργαλείων για να διασφαλιστεί ότι η μέτρηση επαλήθευσης είναι ακριβής και αξιόπιστη.
-
5. Υποβολή αναφορών:
Για να διασφαλιστεί η πλήρης ιχνηλασιμότητα και η σαφής επικοινωνία των αποτελεσμάτων ζυγοστάθμισης, αυτό το τελευταίο κεφάλαιο καθορίζει τις ελάχιστες πληροφορίες που πρέπει να τεκμηριώνονται σε μια επίσημη έκθεση ζυγοστάθμισης. Αυτό περιλαμβάνει διοικητικές λεπτομέρειες (όπως την ημερομηνία και το όνομα του χειριστή), πλήρη ταυτοποίηση του ρότορα (αριθμός εξαρτήματος, σειριακός αριθμός) και όλες τις βασικές παραμέτρους ζυγοστάθμισης. Είναι σημαντικό ότι η έκθεση πρέπει να αναφέρει τον καθορισμένο βαθμό ποιότητας ζυγοστάθμισης (π.χ., G6.3), τη μέγιστη ταχύτητα λειτουργίας του ρότορα και τη μάζα του. Η έκθεση πρέπει στη συνέχεια να τεκμηριώνει με σαφήνεια τις αρχικές μετρήσεις ανισορροπίας και, το πιο σημαντικό, τις τελικές μετρούμενες υπολειπόμενες τιμές ανισορροπίας για κάθε επίπεδο διόρθωσης, επιβεβαιώνοντας ότι είναι κάτω από τις υπολογισμένες ανοχές. Αυτό δημιουργεί ένα μόνιμο, επαληθεύσιμο αρχείο ότι ο ρότορας έχει ζυγοσταθμιστεί σύμφωνα με το πρότυπο.
Βασικές έννοιες και ενημερώσεις
- Εκσυγχρονισμός του ISO 1940-1: Αυτό το πρότυπο αποτελεί την επίσημη αντικατάσταση του ISO 1940-1. Διατηρεί τις ίδιες θεμελιώδεις αρχές αλλά αναδιοργανώνει το περιεχόμενο, ενημερώνει τους πίνακες βαθμού G με περισσότερους τύπους ρότορα και παρέχει σαφέστερη και πιο σαφή διαδικαστική καθοδήγηση. Ο βασικός τύπος παραμένει ο ίδιος.
- Έμφαση στη Διαδικασία: Σε σύγκριση με τον προκάτοχό του, το πρότυπο ISO 21940-11 δίνει μεγαλύτερη έμφαση σε ολόκληρη τη *διαδικασία* εξισορρόπησης, από τον καθορισμό της ανοχής έως τη σωστή κατανομή της μεταξύ των επιπέδων και την ορθή επαλήθευση του τελικού αποτελέσματος.
- Υπόθεση άκαμπτου ρότορα: Είναι σημαντικό να θυμάστε ότι αυτό το πρότυπο ισχύει μόνο για *άκαμπτους* ρότορες. Αυτοί είναι ρότορες όπου η κατανομή ανισορροπίας δεν αλλάζει σημαντικά όταν ο ρότορας φτάσει στην ταχύτητα λειτουργίας του. Για ρότορες που κάμπτονται ή παραμορφώνονται με την ταχύτητα, οι πιο σύνθετες διαδικασίες στο ISO 21940-12 (για εύκαμπτους ρότορες) πρέπει να χρησιμοποιηθεί.
- Οι βαθμοί G παραμένουν στο επίκεντρο: Η έννοια των Βαθμών Ποιότητας Ισορροπίας (G) παραμένει ο ακρογωνιαίος λίθος του προτύπου, παρέχοντας έναν απλό αλλά ισχυρό τρόπο προσδιορισμού της απαιτούμενης ακρίβειας για ένα ευρύ φάσμα μηχανημάτων.