ISO 1940-1: Mehaaniline vibratsioon – Rootorite tasakaalu kvaliteedinõuded konstantses (jäigas) olekus

Kokkuvõte

ISO 1940-1 on rootorite tasakaalustamise valdkonnas üks olulisemaid ja sagedamini viidatavaid standardeid. See pakub süstemaatilist meetodit rootorite liigitamiseks tüübi järgi, sobiva tasakaalu kvaliteeditaseme määramiseks ja konkreetse tasakaalustustolerantsi arvutamiseks. Standardi tuumaks on kontseptsioon Tasakaalustatud kvaliteediklassid (G-klassid), mis võimaldab tootjatel ja hoolduspersonalil tasakaalustustöö täpsust standardiseeritud viisil täpsustada ja kontrollida. See standard kehtib konkreetselt jäigad rootorid—need, mis oma töökiirusel ei paindu ega paindu.

Märkus: See standard on ametlikult asendatud standardiga ISO 21940-11, kuid selle põhimõtted ja G-klassi süsteem jäävad jäikade rootorite tasakaalustamise aluseks kogu maailmas.

Sisukord (kontseptuaalne struktuur)

Standard on üles ehitatud nii, et see juhendaks kasutajat lubatud jääktasakaalustamatuse määramise protsessis:

1. 1. Ulatus ja rakendusala:

   See esimene osa määrab standardi piirid ja eesmärgi. See sätestab selgesõnaliselt, et selle reeglid ja juhised kehtivad jäigalt käituvad rootorid kogu nende töökiiruse vahemikus. See on kogu standardi põhieeldus; see tähendab, et rootor ei koge tasakaalustamatuse jõudude tõttu olulist paindumist ega deformatsiooni. Standardi ulatus on lai ja mõeldud hõlmama laia valikut pöörlevaid masinaid kõigis tööstusharudes. Samas selgitatakse ka, et tegemist on üldotstarbelise standardiga ja teatud tüüpi masinate (nt lennunduse gaasiturbiinid) puhul võivad olla ülimuslikud muud, rangemad standardid. Standard seab eesmärgiks: pakkuda süstemaatilist meetodit tasakaalutolerantside määramiseks, mis on tootmise ja remondi kvaliteedikontrolli jaoks olulised.

2. 2. Tasakaalustatud kvaliteediklassid (G-klassid):

   See osa on standardi tuum. See tutvustab kontseptsiooni Tasakaalustatud kvaliteediklassid (G-klassid) et liigitada erinevat tüüpi masinate tasakaalunõudeid. G-klass on defineeritud kui spetsiifilise tasakaalustamatuse (ekstsentrilisuse, e) ja maksimaalse töönurkkiiruse (Ω), kus G = e × ΩSee väärtus esindab konstantset vibratsioonikiirust, pakkudes standardiseeritud kvaliteedimõõtu. Standard pakub põhjalikku tabelit, mis loetleb laia valikut rootoritüüpe (nt elektrimootorid, pumba tiivikud, ventilaatorid, gaasiturbiinid, väntvõllid) ja määrab igale neist soovitatava G-klassi. Need klassid põhinevad aastakümnete pikkustel empiirilistel andmetel ja praktilisel kogemusel. Näiteks võidakse standardse tööstusmootori jaoks soovitada G6.3 klassi, samas kui täppislihvimisspindli jaoks oleks vaja palju rangemat G1.0 või G0.4 klassi. Madalam G-arv tähistab alati rangemat ja täpsemat tasakaalutustolerantsi, mis tähendab väiksemat lubatud jääktasakaalustamatust.

3. 3. Lubatud jääktasakaalustamatuse arvutamine:

   See osa pakub olulist matemaatilist silla teoreetilisest G-klassist praktilise, mõõdetava tolerantsini. See kirjeldab valemit lubatud spetsiifilise tasakaalustamatuse (e_iga), mis on raskuskeskme lubatud nihe pöörlemisteljest. Valem on tuletatud otse G-klassi definitsioonist:

   e_iga = G / Ω

   Praktiliseks kasutamiseks tavaliste insenerimõõtühikutega pakub standard valemit:

   e_iga [g·mm/kg] = (G [mm/s] × 9549) / n [rpm]

   Kui lubatud eritasakaalustamatus (e_iga) arvutamisel korrutatakse see rootori massiga (M), et leida kogu lubatud jääktasakaalustamatus (U_iga) kogu rootori jaoks: U_iga = e_iga × MSee lõppväärtus, mida väljendatakse grammmillimeetrites (g·mm), on sihtväärtus, mille tasakaalustusmasina operaator peab saavutama. Rootor loetakse tasakaalustatuks, kui selle mõõdetud jääktasakaalustamatus on sellest arvutatud väärtusest madalam.

4. 4. Jääktasakaalustamatuse jaotamine korrektsioonitasanditele:

   See osa käsitleb arvutatud lubatud kogubilansi jaotamise kriitilist etappi (U_iga) mõlema jaoks spetsiifilisteks tolerantsideks parandustasandidMõlema korrigeerimiseks on vaja kahe tasapinnaga tasakaalu. staatiline ja paari tasakaalutusStandard pakub selle jaotuse jaoks valemeid, mis sõltuvad rootori geomeetriast. Lihtsa ja sümmeetrilise rootori puhul jaotub kogu tasakaalustamatus sageli võrdselt kahe tasapinna vahel. Keerukamate geomeetriate puhul, näiteks ülerippuvate rootorite või rootorite puhul, mille raskuskese ei ole laagrite vahel tsentreeritud, pakub standard aga spetsiifilisi valemeid. Need valemid võtavad arvesse korrektsioonitasandite ja raskuskeskme kaugust laagritest, tagades, et iga tasapinna tolerants jaotatakse õigesti. See samm on oluline, sest tasakaalustusmasin mõõdab tasakaalustamatust igas tasapinnas eraldi; seetõttu vajab operaator iga tasapinna jaoks kindlat sihtväärtust (nt „Lubatud tasakaalustamatus tasapinnal I on 15 g·mm ja tasapinnal II on 20 g·mm”).

5. 5. Tasakaalustamise veaallikad:

   See viimane osa on praktiline juhend reaalsete tegurite kohta, mis võivad tasakaalustamistöö täpsust kahjustada isegi siis, kui on arvutatud täpne tolerants. See rõhutab, et täiusliku tasakaalu saavutamine on võimatu ja eesmärk on vähendada jääktasakaalustamatust allapoole arvutatud tolerantsi. Standard käsitleb mitmeid peamisi veaallikaid, mida tuleb hallata, sealhulgas: tasakaalustusmasina enda kalibreerimise vead; rootori teljekaelade või kinnituspindade geomeetrilised ebatäiused (viskumine); rootori masinale paigaldamiseks kasutatavate tööriistade tekitatud vead (nt tasakaalustamata võll); ja töömõjud, mis madala kiirusega tasakaalustamisel ei esine, näiteks soojuspaisumine või aerodünaamilised jõud. See peatükk on kvaliteedikontrolli oluline kontroll-leht, mis tuletab praktikule meelde, et ta arvestaks kogu tasakaalustamisprotsessiga, mitte ainult masina ekraanil kuvatava lõppnumbriga.

Põhimõisted

• Standardimine: G-klassi süsteem pakub universaalset tasakaalustuskvaliteedi määratlemise keelt. Klient saab määrata „tasakaalu kuni G6.3” ja iga tasakaalustustöökoda maailmas teab täpselt, millist tolerantsi on vaja.
• Kiiruse sõltuvus: Standard teeb selgeks, et tasakaalu tolerants sõltub kriitiliselt masina töökiirusest. Kiirem rootor vajab sama vibratsioonitaseme tekitamiseks tihedamat tasakaalu (väiksem lubatud jääktasakaalustamatus) kui aeglasem rootor.
• Praktilisus: Standard pakub aastakümnete pikkusel empiirilisel andmestikul põhinevat tõestatud ja praktilist raamistikku, mis aitab vältida nii alatasakaalustust (mis põhjustab suurt vibratsiooni) kui ka ületasakaalustust (mis on tarbetult kulukas).

← Tagasi põhiindeksi juurde