ISO 1940-2 - Balance Errors (τώρα ISO 21940-14)
Το ιστορικό πρότυπο για την αξιολόγηση σφαλμάτων ζυγοστάθμισης άκαμπτων ρότορων — συστηματικές, τυχαία μεταβαλλόμενες και βαθμωτές πηγές σφάλματος στη διαδικασία ζυγοστάθμισης. Αποσύρθηκε και αντικαταστάθηκε από το ISO 21940-14:2012. Το ίδιο το λεξιλόγιο ζυγοστάθμισης ορίζεται στο ISO 21940-2 (πρώην ISO 1925) και συνοψίζεται παρακάτω.
Οι μηχανικοί της Vibromera εξακολουθούν να αναφέρονται στην ταξινόμηση σφαλμάτων του ISO 1940-2 κατά την αντιμετώπιση προβλημάτων υπολειπόμενης ανισορροπίας που παραμένει μετά τη διόρθωση με φορητά όργανα όπως ο Balanset-1A.
Βασικοί Όροι Εξισορρόπησης με μια ματιά
Οι σημαντικότεροι ορισμοί από το λεξιλόγιο ISO για τη ζυγοστάθμιση — ISO 21940-2 (πρώην ISO 1925) — οι όροι που πρέπει να γνωρίζει κάθε επαγγελματίας της ζυγοστάθμισης
Πλήρης Αναφορά Ορολογίας
Όλοι οι βασικοί όροι από το λεξιλόγιο ζυγοστάθμισης, ISO 21940-2 (πρώην ISO 1925), οργανωμένοι ανά κατηγορία
| Ορος | Ορισμός | Σημασία |
|---|---|---|
| Ρότορας Ρότορας | Ένα σώμα ικανό για περιστροφή γύρω από έναν καθορισμένο άξονα. Στο πλαίσιο της εξισορρόπησης, περιλαμβάνει οποιοδήποτε περιστρεφόμενο εξάρτημα: άξονες, πτερωτές, οπλισμούς, τύμπανα, άξονες. | Το θεμελιώδες αντικείμενο της εξισορρόπησης. Όλοι οι άλλοι όροι περιγράφουν ιδιότητες ή δράσεις πάνω στον ρότορα. |
| Ρότορας Άκαμπτος ρότορας | Ένας ρότορας του οποίου η ανισορροπία μπορεί να διορθωθεί σε οποιαδήποτε δύο τυχαία επίπεδα, και μετά τη διόρθωση, η υπολειμματική ανισορροπία δεν αλλάζει σημαντικά σε καμία ταχύτητα μέχρι τη μέγιστη ταχύτητα λειτουργίας. | Καθορίζει ότι ISO 1940-1 (σύστημα βαθμίδας G) ισχύει. Η ζυγοστάθμιση σε χαμηλή ταχύτητα σε ένα μηχανουργείο είναι έγκυρη. Η συντριπτική πλειοψηφία των βιομηχανικών ρότορων είναι άκαμπτοι. |
| Ρότορας Εύκαμπτος ρότορας | Ένας ρότορας που παραμορφώνεται ελαστικά στην ταχύτητα λειτουργίας του έτσι ώστε η κατάσταση ανισορροπίας του να αλλάζει. Πρέπει να διορθώνεται στην ταχύτητα λειτουργίας ή κοντά σε αυτήν σε περισσότερα από δύο επίπεδα. | Απαιτείται ISO 21940-12. Υψηλής ταχύτητας στρόβιλοι, μεγάλες γεννήτριες, πολυβάθμιοι συμπιεστές. Απαιτείται εξειδικευμένος εξοπλισμός εξισορρόπησης υψηλής ταχύτητας. |
| Ρότορας Άξονας ρότορα | Η ευθεία γραμμή που ενώνει τα κέντρα των εδράνων. Ο γεωμετρικός άξονας περιστροφής. | Ο άξονας αναφοράς για όλες τις μετρήσεις ανισορροπίας. Η εκκεντρότητα των λαιμών εδράνου επηρεάζει την ακρίβεια της μέτρησης. |
| Ρότορας Κύριος Άξονας Αδράνειας | Ο άξονας γύρω από τον οποίο ο ρότορας θα περιστρέφεται ελεύθερα χωρίς να παράγει φυγόκεντρο δύναμη ή ροπή. Συμπίπτει με τον άξονα του άξονα για έναν τέλεια ισορροπημένο ρότορα. | Η αναντιστοιχία μεταξύ του κύριου άξονα και του άξονα του άξονα είναι ανισορροπία. Κάθε διόρθωση στοχεύει στην ευθυγράμμιση αυτών των δύο αξόνων. |
| Ρότορας Κέντρο Μάζας (Βάρος) | Το σημείο όπου ολόκληρη η μάζα του ρότορα μπορεί να θεωρηθεί συγκεντρωμένη. Για έναν ισορροπημένο ρότορα, βρίσκεται ακριβώς στον άξονα του ρότορα. | Στατική ανισορροπία = CoM μετατοπισμένο από τον άξονα του άξονα. Ειδική ανισορροπία (e) = απόσταση μετατόπισης. |
| Ρότορας Ταχύτητα λειτουργίας | Η μέγιστη ταχύτητα περιστροφής με την οποία λειτουργεί ο ρότορας στην προβλεπόμενη εφαρμογή του. | Κρίσιμο για τον υπολογισμό ανοχής: Uανά = (9 549 × G × M) / n. Να χρησιμοποιείτε πάντα την ταχύτητα λειτουργίας, όχι την ταχύτητα ζυγοστάθμισης. |
| Ρότορας Κρίσιμη ταχύτητα | Μια ταχύτητα περιστροφής στην οποία ένα σύστημα ρουλεμάν ρότορα υφίσταται συντονισμό, με αποτέλεσμα την πολύ ενισχυμένη δόνηση. | Καθορίζει την ταξινόμηση άκαμπτου/εύκαμπτου. Ένας άκαμπτος ρότορας λειτουργεί πολύ κάτω από την πρώτη κρίσιμη ταχύτητα κάμψης. |
| Ορος | Ορισμός | Τύπος / Μονάδες |
|---|---|---|
| Ανισορροπία Ανισορροπία | Συνθήκη όπου ο κύριος άξονας αδράνειας δεν συμπίπτει με τον άξονα περιστροφής. Προκαλεί φυγόκεντρο δύναμη ανάλογη προς τη μάζα, την εκκεντρότητα και το τετράγωνο της ταχύτητας. | U = m × r (g·mm ή kg·m) |
| Ανισορροπία Στατική ανισορροπία | Κύριος άξονας παράλληλος με τον άξονα περιστροφής αλλά μετατοπισμένος. Ισοδύναμο με μία μόνο μάζα σε μία ακτίνα. Ανιχνεύσιμο χωρίς περιστροφή (άκρες μαχαιριού). Δόνηση ρουλεμάν σε φάση. | Διορθώθηκε σε 1 επίπεδο |
| Ανισορροπία Ζευγική ανισορροπία | Ο κύριος άξονας τέμνει τον άξονα περιστροφής στο κέντρο της μάζας αλλά έχει κλίση. Δύο ίσες, αντίθετες βαριές κηλίδες σε διαφορετικά επίπεδα δημιουργούν μια ροπή ταλάντωσης. Ανιχνεύεται μόνο κατά την περιστροφή. | Διορθώθηκε σε 2 επίπεδα |
| Ανισορροπία Δυναμική ανισορροπία | Η γενική περίπτωση: ο κύριος άξονας δεν είναι ούτε παράλληλος ούτε τέμνει τον άξονα περιστροφής. Συνδυασμός στατικής και ζεύγους. Η πιο συνηθισμένη συνθήκη του πραγματικού κόσμου. | Διορθώθηκε σε 2 επίπεδα |
| Ανισορροπία Ειδική ανισορροπία | Λόγος ανισορροπίας προς τη μάζα του ρότορα. Αντιπροσωπεύει την εκκεντρότητα — τη μετατόπιση του κέντρου μάζας από τον άξονα του άξονα. Επιτρέπει τη σύγκριση ποιότητας μεταξύ διαφορετικών μεγεθών ρότορα. | e = U / M (µm ή g·mm/kg) |
| Ανισορροπία Υπολειμματική ανισορροπία | Η ανισορροπία που παραμένει σε έναν ρότορα μετά τη διαδικασία εξισορρόπησης. Δεν πρέπει να υπερβαίνει την επιτρεπόμενη τιμή (Uανά) για το καθορισμένο κατηγορίας G. | Ures ≤ Uανά |
| Ανισορροπία Αρχική ανισορροπία | Η ανισορροπία ενός ρότορα όπως παραλαμβάνεται, πριν από οποιαδήποτε διόρθωση ζυγοστάθμισης. Μετράται στην πρώτη λειτουργία. | Βασική γραμμή για τη διαδικασία εξισορρόπησης |
| Ανισορροπία Διάνυσμα ανισορροπίας | Το μέγεθος και η γωνιακή θέση της ανισορροπίας σε ένα δεδομένο επίπεδο. Αναπαρίσταται ως πολικό διάνυσμα με πλάτος (g·mm) και γωνία φάσης (°). | U∠θ (g·mm σε ° από την αναφ.) |
| Ορος | Ορισμός | Πρακτικές σημειώσεις |
|---|---|---|
| Διαδικασία Ζυγοστάθμιση | Η διαδικασία ελέγχου και ρύθμισης της κατανομής μάζας ενός ρότορα έτσι ώστε η υπολειμματική ανισορροπία να βρίσκεται εντός μιας καθορισμένης ανοχής. | Επαναληπτική: μέτρηση → υπολογισμός → διόρθωση → επαλήθευση. |
| Διαδικασία Επίπεδο διόρθωσης | Ένα επίπεδο κάθετο στον άξονα του ρότορα στο οποίο προστίθεται ή αφαιρείται μάζα. Η φυσικά προσβάσιμη θέση για την τοποθέτηση βάρους. | Μπορεί να διαφέρει από τα επίπεδα ανοχής (ρουλεμάν) — απαιτεί γεωμετρική μετατροπή. |
| Διαδικασία Επίπεδο ανοχής | Το επίπεδο στο οποίο καθορίζεται η επιτρεπόμενη ανισορροπία — συνήθως το επίπεδο ρουλεμάν. Η ανισορροπία εδώ επηρεάζει άμεσα τα φορτία των ρουλεμάν. | Uανά καθορίζεται για επίπεδα ανοχής· πρέπει να μετατραπεί σε επίπεδα διόρθωσης. |
| Διαδικασία Διορθωτική Μάζα | Η φυσική μάζα (βάρος) που προστίθεται ή αφαιρείται από τον ρότορα σε συγκεκριμένη ακτίνα και γωνία εντός του επιπέδου διόρθωσης. | Προσθήκη: με κλιπ, με βίδα, με συγκόλληση, με εποξειδική ρητίνη. Αφαίρεση: διάτρηση, φρεζάρισμα, λείανση. |
| Διαδικασία Δοκιμαστικό βάρος | Μια γνωστή μάζα που προσαρτάται προσωρινά στον ρότορα υπό γνωστή ακτίνα και γωνία κατά τη διάρκεια της διαδικασίας εξισορρόπησης. Χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό της απόκρισης του ρότορα (συντελεστής επιρροής). | Η μέθοδος δοκιμαστικού βάρους του Balanset-1A: λειτουργία → τοποθέτηση δοκιμαστικού βάρους → λειτουργία → το λογισμικό υπολογίζει τη διόρθωση. |
| Διαδικασία Συντελεστής επιρροής | Η αλλαγή στην απόκριση κραδασμών (πλάτος και φάση) σε ένα σημείο μέτρησης που προκαλείται από μοναδιαία ανισορροπία σε μια συγκεκριμένη θέση. Χαρακτηρίζει την ευαισθησία του συστήματος ρότορα-εδράνου. | Υπολογίζεται από δοκιμές με βάση το βάρος της δοκιμής. Η εξισορρόπηση δύο επιπέδων απαιτεί έναν πίνακα επιρροής 2×2. |
| Διαδικασία Ζυγοστάθμιση ενός επιπέδου | Διαδικασία διόρθωσης στατικής ανισορροπίας σε ένα επίπεδο διόρθωσης. Κατάλληλη για κοντούς (δισκοειδείς) ρότορες με L/D < 0,5. | Balanset-1A Λειτουργία F2. Ένας αισθητήρας, ένα επίπεδο. |
| Διαδικασία Ζυγοστάθμιση δύο επιπέδων | Διαδικασία που διορθώνει τόσο τη στατική ανισορροπία όσο και την ανισορροπία ζεύγους σε δύο επίπεδα διόρθωσης. Απαιτείται για επιμήκεις ρότορες ή όταν η ανισορροπία ζεύγους είναι σημαντική. | Balanset-1A Λειτουργία F3. Δύο αισθητήρες, δύο επίπεδα. |
| Διαδικασία Εξισορρόπηση κοπής | Μια τελική, λεπτή ρύθμιση εξισορρόπησης που εκτελείται σε έναν συναρμολογημένο ρότορα για την αντιστάθμιση της ανισορροπίας που εισάγεται από τη συναρμολόγηση (εκκεντρότητα συμπλέκτη, ανοχές εφαρμογής). | Συχνά εκτελείται στο πεδίο στο εγκατεστημένο μηχάνημα. |
| Διαδικασία Διαχωρισμός βάρους | Κατανομή μιας υπολογισμένης διορθωτικής μάζας μεταξύ δύο γειτονικών προσβάσιμων θέσεων (π.χ., δύο οπές μπουλονιών ή θέσεις λεπίδων) όταν η ακριβής γωνιακή θέση δεν είναι προσβάσιμη. | Το Balanset-1A παρέχει αυτόματο υπολογισμό κατανομής βάρους. |
| Ορος | Ορισμός | Σύγκριση |
|---|---|---|
| Μηχανή Μηχανή ζυγοστάθμισης | Μια συσκευή που μετρά την ανισορροπία σε έναν ρότορα (μέγεθος και γωνιακή θέση) έτσι ώστε να μπορεί να διορθωθεί η κατανομή μάζας. | Σταθερό σε κατάστημα ή επιτόπιο (φορητό όπως Balanset-1A). |
| Μηχανή Μηχανή με μαλακά ρουλεμάν | Η ανάρτηση είναι πολύ ευέλικτη. Ο ρότορας λειτουργεί πάνω από τη φυσική συχνότητα της ανάρτησης. Μετράει τη φυσική μετατόπιση. Πρέπει να βαθμονομείται για κάθε γεωμετρία ρότορα. | Λιγότερο συνηθισμένο σήμερα. Χαμηλότερο κόστος, αλλά ο χειριστής πρέπει να επαναβαθμονομεί ανά ρότορα. Ανίχνευση μετατόπισης. |
| Μηχανή Μηχανή με σκληρή ανάρτηση | Η ανάρτηση είναι πολύ άκαμπτη. Ο ρότορας λειτουργεί κάτω από την ιδιοσυχνότητα της ανάρτησης. Οι αισθητήρες μετρούν απευθείας τη φυγόκεντρο δύναμη. Μόνιμα βαθμονομημένο — δέχεται μεγάλη γκάμα ρότορων χωρίς ειδική ρύθμιση για τον ρότορα. | Κυρίαρχος τύπος στη σύγχρονη βιομηχανία. Πιο ευέλικτη, ταχύτερη εγκατάσταση. Ανίχνευση δύναμης. |
| Μηχανή Εξισορροπητής πεδίου | Φορητό όργανο που χρησιμοποιείται για την εξισορρόπηση των ρότορων επί τόπου (εγκατεστημένο στο μηχάνημα) χωρίς αποσυναρμολόγηση. Χρησιμοποιεί αισθητήρες κραδασμών και στροφόμετρο. Μέθοδος δοκιμαστικού βάρους. | Balanset-1A (2 καναλιών) και Balanset-4 (4-καναλιών). Ενσωματωμένη αριθμομηχανή ανοχής ISO 1940. |
| Μηχανή Μάνδρελ (Άρμπορ) | Ένας άξονας ή προσαρμογέας στον οποίο είναι τοποθετημένος ένας ρότορας για εξισορρόπηση σε μια μηχανή. Πρέπει να είναι ακριβώς ομόκεντρος και να έχει αμελητέα εκκεντρότητα. | Η εκκεντρότητα του άξονα τοποθέτησης είναι σημαντική πηγή συστηματικού σφάλματος ζυγοστάθμισης. Επαληθεύεται με δοκιμή δείκτη. |
| Ορος | Ορισμός | Φόρμουλα / Πρότυπο |
|---|---|---|
| Ποιότητα Βαθμός ποιότητας ζυγοστάθμισης (G) | Μια ταξινόμηση που καθορίζει τη μέγιστη επιτρεπόμενη ταχύτητα του κέντρου μάζας του ρότορα. G = eανά × ω. Οι βαθμοί σχηματίζουν μια λογαριθμική κλίμακα με συντελεστή 2,5. | G 0.4 … G 4000 Ορίζεται στο ISO 1940-1 |
| Ποιότητα Επιτρεπόμενη Υπολειπόμενη Ανισορροπία (Uανά) | Μέγιστη επιτρεπόμενη υπολειπόμενη ανισορροπία για την καθορισμένη κατηγορία G, μάζα ρότορα και ταχύτητα λειτουργίας. Το κριτήριο αποδοχής. | Uανά = (9549 × G × M) / n |
| Ποιότητα Ανοχή ισορροπίας | Το εύρος εντός του οποίου πρέπει να εμπίπτει η υπολειμματική ανισορροπία για να πληροί την καθορισμένη απαίτηση ποιότητας. Ίσο με Uανά. | Καθορίζεται ανά επίπεδο μετά την κατανομή |
| Ποιότητα Λόγος Μείωσης Ανισορροπίας (URR) | Λόγος αρχικής ανισορροπίας προς υπολειπόμενη ανισορροπία μετά από έναν κύκλο διόρθωσης. Υποδεικνύει την απόδοση της μηχανής/διαδικασίας εξισορρόπησης. | URR = Uαρχικός / Uυπόλοιπο Τυπικό: 5–50× |
| Μέτρηση Γωνία φάσης | Η γωνιακή θέση του διανύσματος ανισορροπίας σε σχέση με ένα σημείο αναφοράς στον ρότορα (μετρούμενη με στροφόμετρο). Σε συνδυασμό με το πλάτος, ορίζει το πλήρες διάνυσμα ανισορροπίας. | ° (μοίρες, 0–360) |
| Μέτρηση Ταχύτητα Δόνησης (RMS) | Μέση τετραγωνική τιμή της ταχύτητας δόνησης σε ένα περίβλημα ρουλεμάν. Η τυπική παράμετρος μέτρησης για την αξιολόγηση της κατάστασης της μηχανής ανά ISO 10816. | mm/s RMS (10–1000 Hz) |
| Μέτρηση Δοκιμή ευρετηρίου | Διαδικασία επαλήθευσης: περιστρέψτε τον ρότορα κατά μια καθορισμένη γωνία (π.χ. 180°) σε σχέση με τα στηρίγματα του μηχανήματος και μετρήστε ξανά. Εντοπίζει σφάλματα στον άξονα και στα εξαρτήματα. | Απαιτείται για επίσημη επαλήθευση σύμφωνα με το ISO 1940-1 Κεφ. 10 |
| Μέτρηση Ελάχιστη Εφικτή Υπολειμματική Ανισορροπία (Umar) | Η χαμηλότερη υπολειπόμενη ανισορροπία που μπορεί να επιτευχθεί σε μια δεδομένη μηχανή εξισορρόπησης για έναν συγκεκριμένο ρότορα. Καθορίζεται από την ευαισθησία της μηχανής, το επίπεδο θορύβου και τις συνθήκες των ρουλεμάν. | Umar πρέπει να είναι ≤ Uανά ώστε το μηχάνημα να είναι κατάλληλο για την απαιτούμενη κατηγορία G. |
Τι είναι το ISO 1940-2;
ISO 1940-2:1997 (Μηχανικές δονήσεις — Απαιτήσεις ποιότητας ζυγοστάθμισης άκαμπτων ρότορων — Μέρος 2: Σφάλματα ζυγοστάθμισης) ήταν το διεθνές πρότυπο για την αναγνώριση, αξιολόγηση και συνεκτίμηση των σφαλμάτων που προκύπτουν κατά τη ζυγοστάθμιση άκαμπτων ρότορων — από την ανισορροπία άξονα συγκράτησης και άξονα κίνησης έως την εκκεντρότητα εξαρτημάτων και τη διασπορά των οργάνων. Έχει αποσυρθεί και αντικατασταθεί από το ISO 21940-14:2012 (Μηχανικές δονήσεις — Ζυγοστάθμιση ρότορα — Μέρος 14: Διαδικασίες αξιολόγησης σφαλμάτων ζυγοστάθμισης), το οποίο επεκτείνει τις ίδιες διαδικασίες και σε ρότορες με εύκαμπτη συμπεριφορά. Σημείωση: συχνά συγχέεται με το λεξιλόγιο ζυγοστάθμισης vocabulary — αυτό είναι διαφορετικό πρότυπο, ISO 21940-2 (πρώην ISO 1925), του οποίου την ορολογία συνοψίζει παρακάτω αυτή η σελίδα.
Όταν ένας μηχανικός στη Γερμανία καθορίζει «διόρθωση δυναμικής ανισορροπίας σε G 6.3 σε δύο επίπεδα», ένας τεχνικός στην Ιαπωνία πρέπει να κατανοεί ακριβώς τι απαιτείται — την ίδια κατάσταση ρότορα, την ίδια διαδικασία ζυγοστάθμισης και το ίδιο κριτήριο αποδοχής. Το λεξιλόγιο ISO για τη ζυγοστάθμιση — ISO 21940-2 (πρώην ISO 1925) — το καθιστά δυνατό, παρέχοντας ένα ενιαίο, διεθνώς συμφωνημένο λεξιλόγιο για όλο το πεδίο.
Το ίδιο το ISO 1940-2, αντίθετα, δεν ήταν ούτε λεξικό ούτε προδιαγραφή ανοχών — ασχολούνταν με σφάλματα ζυγοστάθμισης. Κατέτασσε τις πηγές σφάλματος της διαδικασίας ζυγοστάθμισης ως συστηματικές (το μέγεθος και η γωνία μπορούν να αξιολογηθούν — π.χ. ανισορροπία άξονα συγκράτησης ή άξονα κίνησης, ακτινική και αξονική εκκεντρότητα, σφήνες και αυλακώσεις σφηκών, υπολειμματικός μαγνητισμός, επανασυναρμολόγηση και σφάλματα οργάνων), τυχαία μεταβαλλόμενες (χαλαρά εξαρτήματα, παγιδευμένα υγρά, θερμική παραμόρφωση, αεροδυναμική αντίσταση) και βαθμωτές (μπορεί να εκτιμηθεί μόνο το μέγιστο μέγεθος, η γωνία είναι ακαθόριστη — π.χ. διάκενα συναρμογής και ανοχές κατασκευής), και παρείχε διαδικασίες για την αξιολόγηση και συνεκτίμησή τους ώστε η υπολειμματική ανισορροπία να παραμένει πράγματι εντός της επιτρεπτής τιμής Uανά από ISO 1940-1 (τώρα ISO 21940-11). Ο διάδοχός του, ISO 21940-14, διατηρεί ακριβώς αυτόν τον ρόλο μέσα στη σειρά ISO 21940.
Λεπτομερής Ανάλυση Όρων
Η Άκαμπτη / Ευέλικτη Διάκριση
Αυτή είναι η πιο σημαντική ταξινόμηση στην εξισορρόπηση. Η διάκριση καθορίζει τα πάντα: ποιο πρότυπο ισχύει, ποιος εξοπλισμός χρειάζεται, πόσα επίπεδα απαιτούνται και με ποια ταχύτητα πρέπει να εκτελείται η εξισορρόπηση.
Ένας ρότορας του οποίου η ανισορροπία μπορεί να διορθωθεί σε οποιαδήποτε δύο τυχαία επίπεδα και, μετά τη διόρθωση, η υπολειμματική ανισορροπία δεν αλλάζει σημαντικά σε καμία ταχύτητα μέχρι τη μέγιστη ταχύτητα λειτουργίας. Πρακτική δοκιμασία: αν η πρώτη κάμψη κρίσιμη ταχύτητα είναι πολύ πάνω από τη μέγιστη ταχύτητα λειτουργίας (συνήθως > 1,5× ή περισσότερο), ο ρότορας είναι άκαμπτος.
Ένας ρότορας που παραμορφώνεται ελαστικά στην ταχύτητα λειτουργίας του έτσι ώστε η κατάσταση ανισορροπίας του να αλλάζει. Πρέπει να ισορροπείται στην ταχύτητα λειτουργίας ή κοντά σε αυτήν σε περισσότερα από δύο επίπεδα. Ισχύει για: μεγάλες στροβιλογεννήτριες, πολυβάθμιοι συμπιεστές υψηλής ταχύτητας, μακριές ρολοί μηχανής χαρτιού σε υψηλή ταχύτητα. Καλύπτεται από το πρότυπο ISO 21940-12.
Η συντριπτική πλειοψηφία των βιομηχανικών ρότορων — ηλεκτρικοί κινητήρες, ανεμιστήρες, αντλίες, σφόνδυλοι, άξονες — είναι άκαμπτοι ρότορες. ISO 1940-1 Το σύστημα κατηγορίας G εφαρμόζεται απευθείας σε άκαμπτους ρότορες.
Οι τρεις τύποι ανισορροπίας
Το λεξιλόγιο (ISO 21940-2) ορίζει τρεις θεμελιώδεις τύπους με βάση τη γεωμετρική σχέση μεταξύ του κύριου άξονα αδράνειας και του άξονα περιστροφής. Η κατανόησή τους είναι ουσιώδης για την επιλογή της σωστής διαδικασίας ζυγοστάθμισης:
- Στατική ανισορροπία παράγει ένα δύναμη — και τα δύο ρουλεμάν δονούνται σε φάση με 1 × RPM. Ο ρότορας μπορεί να ανιχνευθεί ως μη ισορροπημένος χωρίς περιστροφή (η βαρύτητα τον αποκαλύπτει σε κόψεις μαχαιριού). Αρκεί ένα επίπεδο διόρθωσης. Τυπικά για στενούς δισκοειδείς ρότορες (L/D < 0,5): στενές τροχαλίες, πτερωτές ανεμιστήρα, λεπτοί σφόνδυλοι.
- Ανισορροπία ζεύγους παράγει ένα ροπή — τα ρουλεμάν δονούνται 180° εκτός φάσης στις 1× σ.α.λ. Η καθαρή δύναμη είναι μηδέν (το κέντρο μάζας βρίσκεται στον άξονα), αλλά δύο ίσα και αντίθετα βαριά σημεία σε διαφορετικές αξονικές θέσεις δημιουργούν ένα ζεύγος ταλαντώσεων. Ανιχνεύεται μόνο κατά την περιστροφή. Απαιτούνται δύο επίπεδα διόρθωσης.
- Δυναμική ανισορροπία = στατικό + συνδυασμός ζεύγους. Η γενική περίπτωση για όλους τους πραγματικούς ρότορες που δεν είναι τέλεια συμμετρικοί. Υπάρχουν τόσο η δύναμη όσο και η ροπή. Τα ρουλεμάν δονούνται με συχνότητα 1× χωρίς σχέση ούτε σε φάση ούτε ακριβώς 180° εκτός φάσης. Απαιτείται εξισορρόπηση δύο επιπέδων.
Ειδική ανισορροπία και σύνδεση βαθμού G
Ειδική ανισορροπία Το (e = U/M) είναι η βασική μετρική που επιτρέπει καθολική σύγκριση της ποιότητας ζυγοστάθμισης. Ένας ρότορας 5 kg με ανισορροπία 50 g·mm έχει e = 10 µm. Ένας ρότορας 500 kg με ανισορροπία 5 000 g·mm έχει επίσης e = 10 µm — πανομοιότυπη ποιότητα ζυγοστάθμισης παρά τη διαφορά μάζας 100×.
κατηγορίας G επεκτείνει αυτό ενσωματώνοντας την ταχύτητα: G = e × ω, δίνοντας έναν μόνο αριθμό (mm/s) που χαρακτηρίζει την ποιότητα ισορροπίας ανεξάρτητα από τη μάζα και την ταχύτητα. Αυτή είναι η βάση του ISO 1940-1 σύστημα ανοχής.
Επίπεδα διόρθωσης έναντι επιπέδων ανοχής
Το λεξιλόγιο κάνει μια κρίσιμη διάκριση που συχνά παραβλέπεται στην πράξη:
- Επίπεδα ανοχής = τα επίπεδα εδράνων όπου οι κραδασμοί και τα δυναμικά φορτία είναι τα πιο κρίσιμα. Επιτρεπόμενη ανισορροπία Uανά ορίζεται εδώ.
- Επίπεδα διόρθωσης = φυσικά προσβάσιμες θέσεις όπου μπορούν να τοποθετηθούν βάρη (πλήμνη ανεμιστήρα, δακτύλιοι άκρου κινητήρα, ώμοι άξονα). Συχνά σε διαφορετικές αξονικές θέσεις από τα ρουλεμάν.
Μετατροπή Uανά από τα επίπεδα ανοχής στα επίπεδα διόρθωσης απαιτεί γνώση της γεωμετρίας του ρότορα. Για ασύμμετρους ή ρότορες σε πρόβολο, αυτή η μετατροπή μπορεί να αλλάξει σημαντικά τις ανοχές ανά επίπεδο. Το Balanset-1A χειρίζεται αυτήν τη μετατροπή αυτόματα όταν εισάγονται οι διαστάσεις του ρότορα.
Τύποι μηχανών εξισορρόπησης
Οι δύο βασικοί τύποι μηχανών αντικατοπτρίζουν διαφορετικές αρχές φυσικής μέτρησης:
- Μαλακό ρουλεμάν: Φυσική συχνότητα ανάρτησης πολύ κάτω από την ταχύτητα λειτουργίας → η μηχανή μετρά μετατόπιση μετατόπιση. Απαιτείται βαθμονόμηση για κάθε νέο ρότορα. Ιστορικά σημαντικό· η χρήση του μειώνεται.
- Σκληρό ρουλεμάν: Φυσική συχνότητα ανάρτησης πολύ πάνω από την ταχύτητα λειτουργίας → η μηχανή μετρά άμεσα φυγόκεντρο δύναμη δύναμη. Μόνιμα βαθμονομημένο — δέχεται διαφορετικούς ρότορες χωρίς μεμονωμένη βαθμονόμηση. Ο κυρίαρχος σύγχρονος τύπος.
Όργανα εξισορρόπησης πεδίου όπως το Balanset-1A χρησιμοποιούν μια διαφορετική αρχή: δεν είναι "μηχανή" κατά την έννοια του ISO, αλλά χρησιμοποιούν τα ρουλεμάν και τη στήριξη του ίδιου του ρότορα ως σύστημα μέτρησης, εφαρμόζοντας τη μέθοδο δοκιμαστικού βάρους (συντελεστής επιρροής) για τον προσδιορισμό της διόρθωσης χωρίς να απαιτείται ειδική μηχανή εξισορρόπησης.
Διασταυρούμενη αναφορά: Πού χρησιμοποιείται κάθε όρος
ISO 1940-1 / ISO 21940-11: Χρησιμοποιεί όλους τους όρους ανοχής και ποιότητας — βαθμός G, Uανά, ανοχή ζυγοστάθμισης, υπολειμματική ανισορροπία. Ο κύριος χρήστης αυτού του λεξιλογίου.
ISO 14694: Χρησιμοποιεί όρους ρότορα (άκαμπτου), όρους ανισορροπίας και επεκτείνεται με κατηγορίες εφαρμογής BV ειδικές για ανεμιστήρες, βαθμίδες ζυγοστάθμισης και πίνακες ορίων κραδασμών.
ISO 10816 / ISO 20816: Χρησιμοποιεί όρους μέτρησης — ταχύτητα κραδασμών, RMS, σημεία μέτρησης περιβλήματος ρουλεμάν.
ISO 21940-12: Επεκτείνει τον ευέλικτο ορισμό του ρότορα με διαδικασίες πολλαπλών ταχυτήτων και πολλαπλών επιπέδων.
API 610 / API 617: Τα πρότυπα πετρελαϊκής βιομηχανίας παραπέμπουν στις βαθμίδες G και στην ορολογία ανισορροπίας του ISO 1940 για προδιαγραφές αντλιών και συμπιεστών.
ISO 1940-2 → ISO 21940-14: Μετάβαση
Το ISO 21940-14:2012 έχει καταργήσει επίσημα και αντικαταστήσει το ISO 1940-2:1997, του οποίου αποτελεί τεχνική αναθεώρηση — με κύρια αλλαγή την επέκταση της εφαρμογής του και σε ρότορες με εύκαμπτη συμπεριφορά. Το λεξιλόγιο ζυγοστάθμισης ακολούθησε ξεχωριστή πορεία: το ISO 1925 αναθεωρήθηκε ως ISO 21940-2. Η αρίθμηση ISO 21940 αντανακλά την ένταξη στη συνολική σειρά ISO 21940 που καλύπτει όλες τις πτυχές της ζυγοστάθμισης ρότορα. Οι παλαιές ονομασίες εξακολουθούν να εμφανίζονται ευρέως στη βιομηχανική βιβλιογραφία.
Επίσημο πρότυπο: ISO 21940-14:2012 (αντικαθιστά το ISO 1940-2) στο ISO Store →
Συχνές ερωτήσεις — ISO 1940-2
Σφάλματα ζυγοστάθμισης, η μετάβαση στο ISO 21940 και η ορολογία ζυγοστάθμισης
▸ Τι είναι το ISO 1940-2;
▸ Ποια είναι η διαφορά μεταξύ στατικής και δυναμικής ανισορροπίας;
▸ Ποια είναι η διαφορά μεταξύ ενός άκαμπτου και ενός εύκαμπτου ρότορα;
▸ Τι είναι η υπολειμματική ανισορροπία;
▸ Ποια είναι η διαφορά μεταξύ του επιπέδου διόρθωσης και του επιπέδου ανοχής;
▸ Μηχανή ζυγοστάθμισης με μαλακά ρουλεμάν έναντι μηχανής ζυγοστάθμισης με σκληρά ρουλεμάν;
▸ Τι είναι η ειδική ανισορροπία (εκκεντρικότητα);
Σχετικά άρθρα γλωσσαρίου
Μιλήστε τη γλώσσα — Με τα σωστά εργαλεία
Οι ζυγοσταθμιστές Vibromera εφαρμόζουν απευθείας το λεξιλόγιο ISO: επιλογή βαθμού G, διανύσματα ανισορροπίας, επίπεδα διόρθωσης, σύγκριση υπολειπόμενης με επιτρεπόμενη ανισορροπία — όλα σε ένα φορητό όργανο.
Αναζήτηση εξοπλισμού εξισορρόπησης →
