Mis on ISO 1940-1?

Kiire vastus

ISO 1940-1 (Mehaaniline vibratsioon - rootorite tasakaalukvaliteedi nõuded pidevas (jäigas) olekus) määratleb G-klassi tasakaalukvaliteedisüsteem jäikade rootorite puhul. Valem Uiga = (9 549 × G × M) / n arvutab lubatud jäägi tasakaalutus. Asendab ISO 21940-11:2016 identsete väärtustega. Tööstusmasinate vaikimisi klass: G 6.3.

ISO 1940-1 on rootorite tasakaalustamise alusdokument kogu maailmas. Selle G-klassi süsteem on tasakaalustamise de facto keel: "Tasakaalustamine G 6.3" on ülemaailmselt iga spetsialistile arusaadav. Standard hõlmab jäikasid rootoreid alates pisikestest täppispindlitest kuni massiivsete väntvõllideni, pakkudes universaalset raamistikku tasakaalustamise kvaliteedi määramiseks, arvutamiseks ja kontrollimiseks.

Standardit kohaldatakse ainult jäik rootorid - need, mille elastsed deformatsioonid tsentrifugaaljõudude mõjul on kogu töökiiruse vahemikus tühised. Paindlikud rootorid (mis töötavad üle esimese paindekriitilise kiiruse) on hõlmatud standardiga ISO 21940-12.

Jäiga rootori kontseptsioon

Rootor loetakse jäigaks, kui selle massijaotus ei muutu oluliselt, kui kiirus muutub nullist kuni maksimaalse töökiiruseni. Peamine tagajärg: madalal kiirusel tasakaalustusmasinal tasakaalustatud rootor jääb tasakaalustatud töökiirusel tasakaalustatuks. See võimaldab tasakaalustamist 300-600 pöörlemissagedusel töökojas, samas kui see vastab tolerantsidele 3 000+ pöörlemissagedusel.

Kui rootor töötab ülekriitilises piirkonnas (üle esimese painutuse kriitiline kiirus) või lähedal resonants, kõrvalekalded muudavad tegelikku massijaotust ja madalal kiirusel toimuv tasakaalustamine võib olla suurel kiirusel ebaefektiivne. Sellised rootorid liigitatakse paindlikeks.

Mida ISO 1940-1 ei hõlma

Muutuva geomeetriaga rootorid (liigendatud võllid, helikopteri labad). Resonants rootor-tugi-fundamendisüsteemides. Aerodünaamilised ja hüdrodünaamilised jõud, mis ei ole seotud massijaotusega. Spetsiaalselt ventilaatorite kohta vt ISO 14694 (BV/FV kategooriad).

Tasakaalustamatuse tüübid

Tasakaalustamatus = rootori inertsi telg ≠ pöörlemistelg. Vektorina: U = m × r (g-mm). ISO 1940-1 liigitab kolm tüüpi:

  • Staatiline tasakaalustamatus: Pöörlemisteljega paralleelne, kuid nihkes olev inertsia telg. Ühe tasakaalustamata massi ekvivalent. Korrigeeritav üks lennuk. Tüüpilised: rihmarattad, kitsad hammasrattad, ventilaatorite tiivikud (L/D < 0,5).
  • Paariline tasakaalustamatus: Inertsi telg läbi massikeskme, kuid kallutatud. Netojõud null, kuid paar (paar) kiigutab rootorit. Nõuab kaks tasandit.
  • Dünaamiline tasakaalustamatus: Üldine juhtum - staatiline + paar kombineeritud. Inertsi telg ei ole paralleelne ega ristu pöörlemisteljega. Nõuab kaks tasandit. Enamikul reaalsetel rootoritel on dünaamiline tasakaalustamatus.

Spetsiifiline tasakaalustamatus (ekstsentrilisus)

Konkreetne tasakaalustamatus
e = U / M
e µm (g-mm/kg) | U = tasakaalustamatus (g-mm) | M = rootori mass (kg) - massikeskme nihkumine pöörlemisteljest

G-klass on määratletud kui toode e × ω (mm/s) - rootori massikeskme lineaarkiirus pöörlemistelje ümber. See üks arv iseloomustab tasakaalu kvaliteeti sõltumata rootori suurusest ja kiirusest.

G-klassi süsteem - füüsiline alus

Massi sarnasus

Geomeetriliselt sarnaste rootorite puhul: Uiga ∝ M → spetsiifiline tasakaalustamatus eiga peaks olema konstantne. Üks standard kehtib kõigi suuruste kohta.

Kiiruse sarnasus

Tsentrifugaaljõud F = M-e-ω². Et säilitada vastuvõetavad laagrikoormused eri kiirustel, on eiga peab vähenema, kui ω suureneb:

G-klassi määratlus
G = eiga × ω = konstant (mm/s)
G 6,3 = masskese tiirleb kiirusega ≤ 6,3 mm/s | Kõrvalolevad klassid erinevad 2,5-kordselt.

Lubatud jääktasakaalustamatuse arvutamine

ISO 1940-1 / ISO 21940-11 Tolerantsi valemiga
Uiga = (9 549 × G × M) / n
Uiga g-mm | G = klass (mm/s) | M = rootori mass (kg) | n = maksimaalne käituskiirus | 9 549 = 60 000/(2π)
Töötatud näide: Ventilaatori rootor, G 6.3

Antud: Tsentrifugaalventilaatori tiivik, M = 200 kg, n = 1 500 RPM, G 6,3.

Kokku: Uiga = 9 549 × 6.3 × 200 / 1 500 = 8 021 g-mm

Ekstsentrilisus: eiga = 8 021 / 200 = 40,1 µm

Tasapinna kohta (sümmeetriline, 2): 8 021 / 2 = 4 011 g-mm

R = 400 mm juures: 4 011 / 400 = 10,0 g lennuki kohta

Kasutage alati maksimaalset teenusekiirust

Valemis peab kiirus olema kõrgeim pöörlemissagedus, mitte tasakaalustusmasina kiirus. Paljud rootorid tasakaalustatakse 300-600 pöörlemissagedusel, kuid tolerantsuse puhul tuleb kasutada tegelikku töökiirust (nt 1 480 pöörlemissagedust). Tasakaalustusmasina kiiruse kasutamine annab ohtlikult lõdva tolerantsi.

Korrigeerimiskavadele eraldamine

Uiga kehtib rootori massikeskme suhtes. Praktikas tasakaalustatakse kahes tasapinnas (laagrite lähedal). Peatükk 7 reeglid:

Sümmeetrilised rootorid

CoM keskpunktis → võrdne: UL = UR = Uiga / 2.

Asümmeetriline laagrivaheline

Asümmeetriline jaotamine
Uvasakule = Uiga × (b / L) | Uõigus = Uiga × (a / L)
a = CoM vasakule suunale | b = CoM paremale suunale | L = a + b

Üleliigsed rootorid

Üleulatuv mass tekitab mõlema laagri paindemomendi koormuse. Vajalik momentipõhine ümberarvutus → tavaliselt palju kitsam tolerants ülestõstetud tasapinnal. Tavaline pumpade, üheastmeliste kompressorite, ventilaatorite tiibade puhul.

Vead ja kontrollimine

Veaallikad

  • Süstemaatiline: Masina kalibreerimise kõrvalekaldumine, eksentrilised tülid, võtmejäljed (ISO 8821), termiline moonutus.
  • Juhuslik: Anduri müra, toe mäng, rootori istumise varieerumine.

Koguviga ei tohi ületada 10-15% tolerantsi. Kui see on suurem, siis pinguldage vastavalt töötolerantsi.

Kokkupaneku efektid

Komponentide tasakaalustamine ≠ koostu tasakaalustamine. Haakeseadise eksentrilisus, radiaalne kõrvalekaldumine, lahtine sobivus võivad komponentide tööd eirata. Monteeritud rootori trimmi tasakaalustamine.

Kontrollimise meetodid

  • Indeksitest: Pöörake rootor 180° tüvel, mõõtke uuesti. Muutus = kinnitusviga.
  • Katsekaalu test: Lisage teadaolev mass, kontrollige, kas mõõdetud vektori muutus vastab ootustele.
  • Väljakontroll: Mõõtke vibratsiooni laagrite kohta ISO 10816.
Balanset-1A: sisseehitatud ISO 1940-1 nõuetele vastavus

The Balanset-1A automatiseerib ISO 1940-1: sisestab massi, kiiruse, G-klassi → hetkeline Uiga automaatse lennukite jaotamisega. Pärast tasakaalustamist võrdleb jääkide ja limiidi vahel. Funktsioon F6 Reports genereerib ametliku protokolli, mis dokumenteerib saavutatud G-klassi. Täpsus ±5% kiirus, ±1° faas - piisav G 16 kuni G 2,5 jaoks. Veebileht Balanset-4 laieneb neljale kanalile keerukate mitme laagriga rootorite jaoks.

Töötatud näited

Juhtum 1: elektrimootor - G 6.3

Rootor: 15 kW, 1 460 RPM, 35 kg, laagrite vahel sümmeetriline.

Sallivus: Uiga = 9 549 × 6.3 × 35 / 1 460 = 1 442 g-mm → 721/lennuk.

R = 80 mm juures: 721 / 80 = 9,0 g/tasand. Kaupluse tasakaalustatud: 180 g-mm jääk. ✅

Juhtum 2: Pump - ülestõstetud tiivik, G 6.3

Rootor: Aksel + tiivik 18 kg, 2 950 RPM. Tiibur 6 kg, ülestõstetud 120 mm. Laagrite vahekaugus 250 mm.

Kokku: Uiga = 367 g-mm. Momendijaotus: ees ≈ 202, taga ≈ 165 g-mm.

Välja tasakaalustatud koos Balanset-1A ühe tasapinnaga: 8,5 g 230° juures. Lõplik: 95 g-mm. ✅

Juhtum 3: Turbokompressor - G 2.5

Rootor: 3-astmeline, 65 kg, 12 000 RPM. Veidi asümmeetriline.

Sallivus: Uiga = 129 g-mm → 65/tasand → R = 95 mm juures: 0,68 g/tasand.

Subgrammitäpsus → ainult kaupluse kiirmasinad. Indeksitest: tüveviga < 5 g-mm. Lõplik: 28 g-mm/tasand. ✅

ISO 1940-1 → ISO 21940-11

  • G-klassi väärtused, valemid, rakendustabelid - identne. Tehnilised muudatused puuduvad.
  • ISO 21940 seeria: Osa 11 (kvaliteet), osa 12 (paindlik), osa 14 (menetlused), osa 21 (kirjeldused), osa 31 (tundlikkus), osa 32 (võtmed).
  • Mõlemat nimetust kasutatakse praktikas vaheldumisi.
  • ISO 14694 BV kategooriad viitavad otseselt G-klassile.
  • ISO 21940-11: See standard - G-klassi süsteem.
  • ISO 21940-12: Paindlik rootori tasakaalustamine.
  • ISO 10816 / ISO 20816: Vibratsiooni hindamine - tasakaalu kvaliteedi toimiv tulemus.
  • ISO 14694: Ventilaatorispetsiifilised BV/FV-kategooriad → G-klassid.
  • ISO 8821: Klahvivahendi mõju (poolvõtme konventsioon).
  • API 610 / API 617: Naftapumbad/kompressorid, mis viitavad ISO 1940-le.

Ametlik standard: ISO 1940-1 ISO Store →

← Tagasi sõnastiku indeksisse