ISO 21940-21: ارتعاش مکانیکی – بالانس روتور – بخش 21: شرح و ارزیابی ماشین‌های بالانس

خلاصه

استاندارد ISO 21940-21 یک استاندارد حیاتی برای تولیدکنندگان و کاربران است. ماشین‌های متعادل‌کنندهاین استاندارد مجموعه‌ای استاندارد از رویه‌ها را برای توصیف ویژگی‌های فنی یک دستگاه بالانس و مهم‌تر از آن، برای تأیید عملکرد آن ارائه می‌دهد. این استاندارد، آزمایش‌های خاصی را که با استفاده از روتورهای آزمایشی کالیبره شده انجام می‌شوند، تشریح می‌کند تا ثابت شود که یک دستگاه قادر به اندازه‌گیری و کاهش عدم تعادل تا سطح مشخصی از دقت است. رعایت این استاندارد تضمین می‌کند که یک دستگاه بالانس، معیارهای عملکرد مورد توافق بین‌المللی را برآورده می‌کند و به کاربران در مورد دقت و قابلیت اطمینان آن اطمینان می‌دهد.

فهرست مطالب (ساختار مفهومی)

این استاندارد به گونه‌ای ساختار یافته است که هم شرح دستگاه و هم رویه‌های آزمایش دقیق مورد نیاز برای تأیید عملکرد آن را پوشش دهد:

1. ۱. محدوده و شرح دستگاه:

   این فصل اولیه به وضوح کاربردپذیری استاندارد را تعریف می‌کند و بیان می‌کند که این استاندارد برای همه انواع ماشین‌های متعادل‌کننده - چه با یاتاقان سخت و چه با یاتاقان نرم - که برای متعادل‌سازی روتورهای صلب استفاده می‌شوند، کاربرد دارد. این فصل، یک چارچوب رسمی برای نحوه توصیف و مشخص کردن ویژگی‌های فنی دستگاه توسط یک تولیدکننده ایجاد می‌کند. این اطلاعات اجباری شامل ظرفیت فیزیکی دستگاه (حداقل و حداکثر جرم، قطر و طول روتور)، محدوده سرعت عملیاتی آن، نوع سیستم محرک (مثلاً تسمه-محرک، محرک انتهایی) و مشخصات سیستم اندازه‌گیری آن است. این امر تضمین می‌کند که هر کاربر یا خریداری، مجموعه‌ای واضح و استاندارد از داده‌های فنی را برای ارزیابی مناسب بودن دستگاه برای روتورهای خاص خود در اختیار دارد.

2. ۲. روتورهای ثابت و جرم‌های آزمایش:

   این فصل حیاتی، مشخصات ابزارهای مورد استفاده برای انجام ارزیابی دستگاه را شرح می‌دهد: روتورهای ثابت‌کننده و جرم‌های آزمایش. روتورهای ثابت‌کننده، روتورهای تولیدی معمولی نیستند؛ آنها با دقت ماشین‌کاری شده‌اند، از نظر ابعادی پایدار هستند و سطوح بسیار کمی از عدم تعادل باقیمانده دارند. این استاندارد الزامات سختگیرانه‌ای را برای طراحی، جنس و پرداخت سطح آنها ارائه می‌دهد تا از پایداری آنها و عدم ایجاد خطا در آزمایش اطمینان حاصل شود. همچنین مقرر می‌دارد که جرم‌های آزمایش، که برای ایجاد مقدار مشخصی از عدم تعادل استفاده می‌شوند، باید کالیبره شده و قابل ردیابی به یک استاندارد ملی باشند. این استاندارد با استانداردسازی تجهیزات آزمایش، تضمین می‌کند که آزمایش‌های عملکرد در ماشین‌ها و مکان‌های مختلف قابل تکرار و مقایسه هستند.

3. ۳. آزمون‌های عملکرد:

   این فصل هسته عملی استاندارد را تشکیل می‌دهد و یک روش‌شناسی گام به گام و دقیق برای مجموعه‌ای از آزمایش‌های اجباری ارائه می‌دهد که به طور عینی عملکرد دستگاه بالانس را تعیین می‌کنند. دو آزمایش اصلی عبارتند از:

   • حداقل عدم تعادل باقیمانده قابل دستیابی (MARU): این آزمایش نهایی حساسیت و دقت دستگاه است. با استفاده از یک روتور ثابت کننده که از قبل به خوبی متعادل شده است، این آزمایش کوچکترین مقدار ... را اندازه گیری می کند. عدم تعادل باقیمانده که دستگاه می‌تواند به طور مکرر و قابل اعتماد نشان دهد. این مقدار به طور مؤثر نشان‌دهنده «کف نویز» الکترونیکی و مکانیکی دستگاه است که حد مطلق توانایی اندازه‌گیری آن را تعریف می‌کند.
   • آزمون نسبت کاهش عدم تعادل (URR): این آزمایش، معیاری مستقیم برای سنجش دقت و کارایی دستگاه است. این آزمایش با اضافه کردن یک عدم تعادل شناخته شده به روتور ثابت کننده آغاز می‌شود. دستگاه این عدم تعادل را اندازه‌گیری کرده و اصلاح مورد نیاز را محاسبه می‌کند. پس از اعمال این اصلاح واحد، عدم تعادل باقیمانده دوباره اندازه‌گیری می‌شود. URR درصدی است که عدم تعادل کاهش یافته است. به عنوان مثال، URR برابر با 95% به این معنی است که دستگاه با موفقیت 95% عدم تعادل اولیه را در یک مرحله برطرف کرده است، که نشان دهنده یک دستگاه بسیار دقیق و کارآمد است.

   این استاندارد همچنین آزمایش‌های حیاتی دیگری را مشخص می‌کند، مانند آزمایش‌های مربوط به قابلیت جداسازی صفحه (اطمینان از اینکه یک ماشین دو صفحه‌ای می‌تواند به درستی بین عدم تعادل استاتیک و کوپل تمایز قائل شود) و برای عملکرد مداوم در کل طیف سرعت‌های عملیاتی دستگاه.

4. ۴. معیارهای پذیرش و مستندات:

   این فصل پایانی، معیارهای قطعی قبولی/ردی برای آزمون‌های عملکرد را ارائه می‌دهد. به عنوان مثال، حداقل درصد قابل قبولی برای آزمون URR (اغلب 95% یا بالاتر) را مشخص می‌کند که دستگاه باید برای انطباق با استاندارد به آن دست یابد. مقدار MARU یک دستگاه، خود معیار قبولی/ردی نیست، بلکه مقداری اعلام شده است که حساسیت دستگاه را کمّی می‌کند. در نهایت، استاندارد، ایجاد یک گزارش جامع آزمون را الزامی می‌کند که شرایط هر آزمون و نتایج آن را مستند کند. این گزارش به عنوان گواهی رسمی عملکرد عمل می‌کند و به کاربر نهایی تضمین می‌دهد که قابلیت‌های دستگاه طبق یک رویه دقیق و شناخته شده بین‌المللی تأیید شده است.

مفاهیم کلیدی

• ماشین‌های با یاتاقان سخت در مقابل ماشین‌های با یاتاقان نرم: این استاندارد برای هر دو نوع اعمال می‌شود. ماشین‌های یاتاقان سخت بسیار رایج‌تر هستند؛ آن‌ها نیروهای گریز از مرکز را اندازه‌گیری می‌کنند و به‌طور دائم کالیبره می‌شوند. ماشین‌های یاتاقان نرم، جابجایی را اندازه‌گیری می‌کنند و برای هر نوع روتور خاص نیاز به کالیبراسیون دارند.
• MARU (حداقل عدم تعادل باقیمانده قابل دستیابی): این مهم‌ترین معیار عملکرد برای یک دستگاه بالانس است. این معیار نشان‌دهنده‌ی «سطح نویز» دستگاه است - کوچکترین عدم تعادلی که دستگاه می‌تواند به طور قابل اعتمادی تشخیص دهد.
• نسبت کاهش عدم تعادل (URR): این معیار *دقت* محاسبه عدم تعادل دستگاه را اثبات می‌کند. URR بالا به این معنی است که اصلاح "اولین شلیک" دستگاه بسیار مؤثر است و منجر به یک فرآیند تعادل کارآمد می‌شود.
• آزمایش‌های اثبات: این استاندارد بر اساس مجموعه‌ای از آزمایش‌های عملی و تکرارپذیر با استفاده از یک روتور آزمایشی استاندارد است. این یک روش عینی و قابل مقایسه برای ارزیابی هر دستگاه متعادل‌کننده، صرف نظر از سازنده، فراهم می‌کند.

← بازگشت به فهرست اصلی