ISO 21940-11: ارتعاش مکانیکی – بالانس روتور – بخش 11: رویه‌ها و تلرانس‌ها برای روتورهای با رفتار صلب

خلاصه

ISO 21940-11 استاندارد مدرن و معتبری برای متعادل‌سازی ... روتورهای صلبرسماً جایگزین عبارت بسیار شناخته‌شده و پرکاربرد می‌شود. ایزو ۱۹۴۰-۱ استاندارد. این سند به‌روز شده، چارچوبی جامع برای تعیین، دستیابی و تأیید کیفیت بالانس روتورهایی ارائه می‌دهد که در سرعت سرویس خود تغییر شکل قابل توجهی ندارند. این سند، مانند گریدهای G، مفاهیم اصلی نسخه قبلی خود را حفظ می‌کند، اما آنها را اصلاح می‌کند، فهرست انواع ماشین‌ها را گسترش می‌دهد و راهنمایی‌های رویه‌ای دقیق‌تری را برای یک فرآیند بالانس قوی‌تر ارائه می‌دهد.

فهرست مطالب (ساختار مفهومی)

این استاندارد به گونه‌ای ساختار یافته است که کاربر را به طور منطقی در کل فرآیند متعادل‌سازی، از مشخصات تا تأیید، راهنمایی کند:

1. ۱. الزامات مربوط به محدوده و تعادل:

   این فصل اولیه، تمرکز استاندارد را تعریف می‌کند و مشخص می‌کند که منحصراً برای روتورهایی که رفتار صلب از خود نشان می‌دهند، اعمال می‌شود. روتور صلب به روتوری گفته می‌شود که در هر دو صفحه دلخواه قابل اصلاح باشد و پس از اصلاح، عدم تعادل باقیمانده آن در هر سرعتی تا حداکثر سرعت سرویس، به طور قابل توجهی از تلرانس مشخص شده تجاوز نکند. این فصل هدف اساسی متعادل‌سازی را تعیین می‌کند: کاهش خروج از مرکز جرم به سطحی که نیروهای گریز از مرکز و ارتعاشات ناشی از عدم تعادل باقیمانده برای عملکرد مورد نظر دستگاه به طور قابل قبولی کم باشند. این فصل با روشن کردن فرضیات و اهداف اساسی فرآیند متعادل‌سازی روتور صلب، زمینه را فراهم می‌کند.

2. 2. مشخصات تلرانس تعادل:

   این فصل، فصل اصلی برای تعریف «میزان خوب بودن» یک شغل متعادل است. این فصل، مفهوم شناخته‌شده‌ی بین‌المللیِ درجه‌های کیفیت بالانس (G) از استاندارد قبلی ISO 1940-1. درجه G یک مقدار ثابت است که نشان دهنده حاصلضرب خروج از مرکز روتور (e) و حداکثر سرعت سرویس آن (Ω) است، که در آن G = e·Ω. این فصل یک جدول گسترده و به‌روز شده ارائه می‌دهد که صدها نوع روتور مختلف - از آرمیچرهای الکتریکی کوچک گرفته تا توربین‌های بخار عظیم - را فهرست می‌کند و یک درجه G توصیه شده را به هر یک اختصاص می‌دهد. با استفاده از این جدول، یک مهندس می‌تواند یک درجه G (مثلاً G6.3 برای پمپ‌ها، G2.5 برای توربین‌ها) را مشخص کند. سپس استاندارد فرمول حیاتی برای تبدیل این درجه به یک تلرانس عملی و قابل اندازه‌گیری را ارائه می‌دهد: عدم تعادل ویژه باقیمانده مجاز (ای_{به ازای هر}) که سپس در جرم روتور ضرب می‌شود تا تلرانس نهایی عدم تعادل بر حسب گرم-میلی‌متر بدست آید.

3. ۳. تخصیص تلرانس به صفحات اصلاحی:

   این فصل چارچوب ریاضی ضروری برای بالانس دو صفحه‌ای را ارائه می‌دهد. پس از محاسبه کل عدم تعادل باقیمانده مجاز برای کل روتور (از G-Grade)، این مقدار باید بین دو صفحه انتخاب شده توزیع شود. صفحات اصلاحیاین بخش فرمول‌های صریح و نمودارهای برداری را برای راهنمایی تکنسین بالانس در مورد نحوه صحیح تقسیم کل تلرانس به تلرانس‌های جداگانه برای هر صفحه ارائه می‌دهد. این بخش توضیح می‌دهد که توزیع به هندسه روتور، به ویژه فاصله صفحات اصلاح از مرکز ثقل روتور و محل یاتاقان‌ها بستگی دارد. رعایت این رویه‌های تخصیص برای اصلاح هر دو مورد بسیار مهم است. عدم تعادل استاتیک و کوپل و اطمینان از اینکه نیروهای دینامیکی در یاتاقان‌ها در طول روتور به حداقل رسیده‌اند.

4. ۴. رویه‌های تأیید عدم تعادل باقیمانده:

   این فصل، روش‌شناسی آزمون پذیرش نهایی را شرح می‌دهد. دستگاه متعادل کنندهبعد از فینال وزنه‌های اصلاحی اعمال شده باشند، یک آزمایش تأیید انجام می‌شود. استاندارد مشخص می‌کند که دستگاه باید عدم تعادل باقی‌مانده را در هر صفحه اصلاح اندازه‌گیری کند. سپس مقادیر اندازه‌گیری شده با تلرانس‌های تک تک صفحات که در مرحله قبل محاسبه شده‌اند، مقایسه می‌شوند. روتور تنها در صورتی از روش بالانس عبور کرده است که عدم تعادل باقی‌مانده اندازه‌گیری شده در *هر دو* صفحه کمتر یا مساوی تلرانس مشخص شده برای هر صفحه باشد. این بخش بر اهمیت استفاده از یک دستگاه بالانس کالیبره شده مناسب و در نظر گرفتن هرگونه خطای ابزار برای اطمینان از دقیق و قابل اعتماد بودن اندازه‌گیری تأیید تأکید می‌کند.

5. ۵. گزارش‌دهی:

   برای اطمینان از قابلیت ردیابی کامل و ارتباط واضح نتایج بالانس، این فصل پایانی حداقل اطلاعاتی را که باید در یک گزارش رسمی بالانس مستند شود، مشخص می‌کند. این شامل جزئیات اداری (مانند تاریخ و نام اپراتور)، شناسایی کامل روتور (شماره قطعه، شماره سریال) و تمام پارامترهای کلیدی بالانس است. نکته مهم این است که گزارش باید درجه کیفیت بالانس مشخص شده (مثلاً G6.3)، حداکثر سرعت سرویس روتور و جرم آن را بیان کند. سپس گزارش باید اندازه‌گیری‌های اولیه عدم بالانس و از همه مهم‌تر، مقادیر نهایی عدم بالانس باقیمانده اندازه‌گیری شده برای هر صفحه اصلاح را به وضوح مستند کند و تأیید کند که آنها کمتر از تلرانس‌های محاسبه شده هستند. این یک سابقه دائمی و قابل تأیید ایجاد می‌کند که روتور مطابق با استاندارد بالانس شده است.

مفاهیم کلیدی و به‌روزرسانی‌ها

• نوسازی ISO 1940-1: این استاندارد جایگزین رسمی ISO 1940-1 است. این استاندارد همان اصول اساسی را حفظ می‌کند اما محتوا را مجدداً سازماندهی می‌کند، جداول درجه G را با انواع روتور بیشتر به‌روزرسانی می‌کند و راهنمایی‌های رویه‌ای واضح‌تر و صریح‌تری ارائه می‌دهد. فرمول اصلی یکسان باقی می‌ماند.
• تأکید بر فرآیند: در مقایسه با نسخه قبلی، استاندارد ISO 21940-11 تأکید بیشتری بر کل *فرآیند* متعادل‌سازی دارد، از تعیین تلرانس گرفته تا تخصیص صحیح آن بین صفحات و تأیید صحیح نتیجه نهایی.
• فرض روتور صلب: لازم به یادآوری است که این استاندارد فقط در مورد روتورهای *صلب* اعمال می‌شود. اینها روتورهایی هستند که توزیع عدم تعادل آنها با رسیدن روتور به سرعت کاری خود تغییر قابل توجهی نمی‌کند. برای روتورهایی که با سرعت خم می‌شوند یا تغییر شکل می‌دهند، رویه‌های پیچیده‌تری در ایزو ۲۱۹۴۰-۱۲ (برای روتورهای انعطاف‌پذیر) باید استفاده شود.
• نمرات G همچنان در مرکز توجه هستند: مفهوم درجه‌بندی کیفیت تعادل (G) همچنان سنگ بنای استاندارد است و روشی ساده اما قدرتمند برای تعیین دقت مورد نیاز برای طیف وسیعی از ماشین‌آلات ارائه می‌دهد.

← بازگشت به فهرست اصلی