ISO 1940-2 - Sanasto Tasapainottaminen
Roottorin tasapainottamisen kansainvälinen "sanakirja" - standardoidut määritelmät epätasapainotyypeille, roottoriluokituksille, korjausmenetelmille, konetyypeille ja laatuterminologialle. Sisältyy nyt ISO 21940-2 -standardiin.
Keskeiset tasapainotusehdot yhdellä silmäyksellä
ISO 1940-2 -standardin tärkeimmät määritelmät - termit, jotka jokaisen tasapainottajan on tunnettava.
Täydellinen terminologiaviite
Kaikki tärkeimmät termit ISO 1940-2 / ISO 21940-2 -standardeista, ryhmitelty luokittain
| Termi | Määritelmä | Merkitys |
|---|---|---|
| Roottori Roottori | Kappale, joka pystyy pyörimään määritellyn akselin ympäri. Tasapainotuksen yhteydessä kaikki pyörivät osat: akselit, juoksupyörät, ankkurit, rummut, karat. | Tasapainottamisen peruskohde. Kaikki muut termit kuvaavat roottorin ominaisuuksia tai siihen kohdistuvia toimia. |
| Roottori Jäykkä roottori | Roottori, jonka epätasapaino voidaan korjata missä tahansa kahdessa mielivaltaisessa tasossa ja jonka jäännösepätasapaino ei korjauksen jälkeen muutu merkittävästi millään nopeudella suurimpaan käyttönopeuteen asti. | Määrittää, että ISO 1940-1 (G-luokan järjestelmä) sovelletaan. Tasapainotus pienellä nopeudella korjaamokoneella on voimassa. Valtaosa teollisuusroottoreista on jäykkiä. |
| Roottori Joustava roottori | Roottori, joka deformoituu kimmoisesti käyntinopeudellaan siten, että sen epätasapainotila muuttuu. On korjattava käyttönopeudella tai sen läheisyydessä useammassa kuin kahdessa tasossa. | Vaatii ISO 21940-12. Suurnopeusturbiinit, suuret generaattorit, monivaiheiset kompressorit. Tarvitaan erikoislaitteita suurnopeustasapainotukseen. |
| Roottori Akselin akseli | Laakeripesien keskipisteet yhdistävä suora linja. Geometrinen pyörimisakseli. | Kaikkien epätasapainomittausten vertailuakseli. Akselien kiertymä vaikuttaa mittaustarkkuuteen. |
| Roottori Pääasiallinen inertia-akseli | Akseli, jonka ympäri roottori pyörii vapaasti tuottamatta keskipakovoimaa tai -momenttia. Täydellisen tasapainoisen roottorin akselin kanssa sama akseli. | Pääakselin ja akselin akselin välinen epäsuhta. on epätasapaino. Kaikilla korjauksilla pyritään kohdistamaan nämä kaksi akselia. |
| Roottori Massakeskipiste (painovoima) | Piste, jossa roottorin koko massa voidaan katsoa keskittyneeksi. Tasapainotetun roottorin osalta sijaitsee täsmälleen akselin akselilla. | Staattinen epätasapaino = akselin akselista siirtynyt CoM. Ominaisepätasapaino (e) = siirtymäetäisyys. |
| Roottori Palvelun nopeus | Suurin pyörimisnopeus, jolla roottori toimii käyttötarkoituksessaan. | Kriittinen toleranssilaskennan kannalta: Uper = (9 549 × G × M) / n. Käytä aina huoltonopeutta, älä tasapainotusnopeutta. |
| Roottori Kriittinen nopeus | Pyörimisnopeus, jossa roottorilaakerijärjestelmä resonoi, mikä johtaa voimakkaasti voimistuneeseen värähtelyyn. | Määrittää jäykän/joustavan luokituksen. Jäykkä roottori toimii selvästi alle ensimmäisen taivutuskriittisen nopeuden. |
| Termi | Määritelmä | Kaava / yksiköt |
|---|---|---|
| Epätasapaino Epätasapaino | Tila, jossa pääakseli ei ole sama kuin pyörimisakseli. Aiheuttaa keskipakovoiman, joka on verrannollinen massaan, eksentrisyyteen ja nopeuden neliöön. | U = m × r (g-mm tai kg-m) |
| Epätasapaino Staattinen epätasapaino | Pääakseli on yhdensuuntainen pyörimisakselin kanssa, mutta siirtynyt. Vastaa yhtä massaa yhdellä säteellä. Havaittavissa ilman pyörimistä (veitsenterävät särmät). Vaiheen sisäinen laakerivärähtely. | Korjattu 1 lentokone |
| Epätasapaino Pariskunnan epätasapaino | Pääakseli leikkaa pyörimisakselin massakeskipisteessä, mutta se on kallistettu. Kaksi samansuuruista, vastakkaista raskasta pistettä eri tasoissa synnyttävät keinumomentin. Havaittavissa vain pyörimisen aikana. | Korjattu 2 lentokonetta |
| Epätasapaino Dynaaminen epätasapaino | Yleinen tapaus: pääakseli ei ole yhdensuuntainen eikä leikkaa kiertoakselia. Staattisen ja parin yhdistelmä. Yleisin todellisen maailman tilanne. | Korjattu 2 lentokonetta |
| Epätasapaino Erityinen epätasapaino | Epätasapainon suhde roottorin massaan. Edustaa eksentrisyyttä eli massakeskipisteen siirtymää akselin akselista. Mahdollistaa laadun vertailun eri roottorikokojen välillä. | e = U / M (µm tai g-mm/kg) |
| Epätasapaino Jäännösepätasapaino | Roottoriin tasapainotusprosessin jälkeen jäävä epätasapaino. Ei saa ylittää sallittua arvoa (Uper) määritellyn G-luokka. | Ures ≤ Uper |
| Epätasapaino Alkuperäinen epätasapaino | Roottorin epätasapaino sellaisena kuin se on vastaanotettu ennen tasapainotuskorjausta. Mitataan ensimmäisellä ajokerralla. | Tasapainotusmenettelyn perustaso |
| Epätasapaino Epätasapainovektori | Epätasapainon suuruus ja kulma-asento tietyssä tasossa. Esitetään napavektorina, jonka amplitudi (g-mm) ja vaihekulma (°). | U∠θ (g-mm °:ssa viitteestä) |
| Termi | Määritelmä | Käytännön huomautuksia |
|---|---|---|
| Prosessi Tasapainottaminen | Prosessi, jossa tarkastetaan ja säädetään roottorin massajakaumaa siten, että jäännösepätasapaino on määritellyn toleranssin sisällä. | Iteratiivinen: mittaa → laske → korjaa → tarkista. |
| Prosessi Korjaustaso | Roottorin akselia vastaan kohtisuorassa oleva taso, jossa massaa lisätään tai poistetaan. Fyysisesti saavutettavissa oleva paikka, johon paino voidaan sijoittaa. | Voi poiketa toleranssi- (laakeri-) tasoista - edellyttää geometrista muuntamista. |
| Prosessi Toleranssitaso | Taso, jossa sallittu epätasapaino on määritelty - yleensä laakeritaso. Epätasapaino vaikuttaa suoraan laakerikuormiin. | Uper on määritetty toleranssitasoille; on muunnettava korjaustasoiksi. |
| Prosessi Korjaus Massa | Fyysinen massa (paino), joka lisätään roottoriin tai poistetaan siitä tietyllä säteellä ja kulmalla korjaustason sisällä. | Lisätty: klipsillä kiinnitettävä, pultilla kiinnitettävä, hitsattava, epoksi. Poistettu: poraus, jyrsintä, hionta. |
| Prosessi Kokeilupaino | Tunnettu massa, joka on tilapäisesti kiinnitetty roottoriin tunnettuun säteeseen ja kulmaan tasapainotusmenettelyn aikana. Käytetään roottorin vasteen (vaikutuskertoimen) määrittämiseen. | Balanset-1A:n koepainomenetelmä: ajo → kiinnitä koe → ajo → ohjelmisto laskee korjauksen. |
| Prosessi Vaikutuskerroin | Yksikön epätasapainon aiheuttama muutos värähtelyvasteessa (amplitudi ja vaihe) mittauspisteessä tietyssä paikassa. Luonnehtii roottorin laakerin herkkyyttä. | Laskettu koepainoajoista. Kahden tason tasapainottaminen edellyttää 2×2-vaikutusmatriisia. |
| Prosessi Yhden tason tasapainotus | Menettely staattisen epätasapainon korjaamiseksi yhdellä korjaustasolla. Soveltuu lyhyille (kiekkomaisille) roottoreille, joiden L/D < 0,5. | Balanset-1A F2-tila. Yksi anturi, yksi taso. |
| Prosessi Kaksitasoinen tasapainotus | Menettely, jolla korjataan sekä staattista että kytkentäepätasapainoa kahdella korjaustasolla. Vaaditaan pitkänomaisille roottoreille tai kun kytkentäepätasapaino on merkittävä. | Balanset-1A F3-tila. Kaksi anturia, kaksi tasoa. |
| Prosessi Trimmin tasapainottaminen | Viimeinen hienotasapainotussäätö, joka tehdään kootulle roottorille kokoonpanon aiheuttaman epätasapainon (kytkimen pyöristyminen, sovitustoleranssit) kompensoimiseksi. | Suoritetaan usein kentällä asennetulla koneella. |
| Prosessi Painon jakaminen | Lasketun korjausmassan jakaminen kahden vierekkäisen käytettävissä olevan paikan (esim. kahden pultinreiän tai terän asennon) välillä, kun tarkkaan kulma-asentoon ei päästä käsiksi. | Balanset-1A tarjoaa automaattisen painonjakolaskennan. |
| Termi | Määritelmä | Vertailu |
|---|---|---|
| Kone Tasapainotuskone | Laite, joka mittaa roottorin epätasapainoa (suuruus ja kulma-asento), jotta massan jakautuminen voidaan korjata. | Myymäläpohjainen (kiinteä) tai kenttäpohjainen (kannettava) kuten Balanset-1A). |
| Kone Pehmeä-laakeroitu kone | Jousitus on erittäin joustava. Roottori toimii jousituksen ominaistaajuuden yläpuolella. Mittaa fyysistä siirtymää. On kalibroitava kutakin roottorin geometriaa varten. | Nykyään harvinaisempaa. Pienemmät kustannukset, mutta käyttäjän on kalibroitava jokainen roottori uudelleen. Siirtymäanturi. |
| Kone Kovaa kantava kone | Jousitus on erittäin jäykkä. Roottori toimii jousituksen ominaistaajuuden alapuolella. Anturit mittaavat keskipakovoiman suoraan. Pysyvästi kalibroitu - hyväksyy monenlaisia roottoreita ilman roottorikohtaisia asetuksia. | Hallitseva tyyppi nykyaikaisessa teollisuudessa. Monipuolisempi, nopeampi asennus. Voiman tunnistaminen. |
| Kone Kentän tasapainottaja | Kannettava laite, jota käytetään roottorien tasapainottamiseen paikan päällä (koneeseen asennettuna) ilman purkamista. Siinä käytetään värähtelyantureita ja kierroslukumittaria. Koepainomenetelmä. | Balanset-1A (2-kanavainen) ja Balanset-4 (4-kanavainen). Sisäänrakennettu ISO 1940 -toleranssilaskuri. |
| Kone Tynnyri (kara) | Akseli tai sovitin, johon roottori asennetaan koneen tasapainottamista varten. Sen on oltava tarkasti keskipisteen suuntainen, ja sen on oltava epäkeskinen. | Karan eksentrisyys on merkittävä systemaattisen tasapainotusvirheen lähde. Varmistetaan indeksitestillä. |
| Termi | Määritelmä | Kaava / standardi |
|---|---|---|
| Laatu Tasapaino Laatuluokka (G) | Luokitus, jossa määritellään roottorin massakeskipisteen suurin sallittu nopeus. G = eper × ω. Arvosanat muodostavat logaritmisen asteikon, jonka kerroin on 2,5. | G 0,4 ... G 4000 Määritelty ISO 1940-1 |
| Laatu Sallittu jäännösepätasapaino (Uper) | Suurin sallittu jäännösepätasapaino määritetyllä G-luokalla, roottorin massalla ja käyttönopeudella. Hyväksymiskriteeri. | Uper = (9549 × G × M) / n |
| Laatu Tasapainon sietokyky | Alue, jonka sisällä jäännösepätasapainon on oltava, jotta määritetty laatuvaatimus täyttyy. Yhtä suuri kuin Uper. | Määritelty lentokonekohtaisesti jakamisen jälkeen |
| Laatu Epätasapainon vähennyssuhde (URR) | Alkuperäisen epätasapainon ja jäännösepätasapainon suhde yhden korjaussyklin jälkeen. Osoittaa tasapainotuskoneen/menettelyn tehokkuuden. | URR = Ualkukirjain / Ujäännös Tyypillinen: 5-50× |
| Mittaus Vaihekulma | Epätasapainovektorin kulma-asento suhteessa roottorissa olevaan vertailumerkkiin (mitattuna kierroslukumittarilla). Yhdessä amplitudin kanssa määrittää täydellisen epätasapainovektorin. | ° (astetta, 0-360) |
| Mittaus Tärinänopeus (RMS) | Värähtelynopeuden neliöllinen keskiarvo laakeripesässä. Standardimittausparametri koneen kunnon arvioinnissa per ISO 10816. | mm/s RMS (10-1000 Hz) |
| Mittaus Indeksitesti | Tarkastusmenettely: roottoria käännetään tietty kulma (esim. 180°) koneen kannattimiin nähden ja mitataan uudelleen. Havaitaan karan ja kiinnittimen virheet. | Vaaditaan standardin ISO 1940-1 Ch. 10 mukaista muodollista todentamista varten. |
| Mittaus Pienin saavutettavissa oleva jäljellä oleva epätasapaino (Umaaliskuu) | Pienin jäännösepätasapaino, joka voidaan saavuttaa tietyllä tasapainotuskoneella tietylle roottorille. Määrittyy koneen herkkyyden, melutason ja laakeriolosuhteiden perusteella. | Umaaliskuu on oltava ≤ Uper jotta kone soveltuu vaadittuun G-luokkaan. |
Mikä on ISO 1940-2?
ISO 1940-2 (Mekaaninen värähtely - Tasapainon laatuvaatimukset - Sanasto) on kansainvälinen standardi, jossa määritellään roottorin tasapainotuksessa käytettävä terminologia. Se tarjoaa tarkat, fysiikkaan perustuvat määritelmät kaikille keskeisille termeille - alkaen epätasapaino tyypit (staattinen, kytketty, dynaaminen), roottorien luokittelu (jäykkä, joustava), korjausmenetelmät, konetyypit, ja laatuluokat. Se on olennainen "sanakirja", joka tukee ISO 1940-1 ja kaikki muut tasapainotusnormit. Korvaa ISO 21940-2 identtisellä terminologialla.
Kun insinööri Saksassa määrittelee "dynaamisen epätasapainon korjauksen G 6.3:een kahdessa tasossa", japanilaisen teknikon on ymmärrettävä tarkalleen, mitä vaaditaan - sama roottorin tila, sama tasapainotusmenettely ja sama hyväksymiskriteeri. ISO 1940-2 tekee tämän mahdolliseksi tarjoamalla yhden, kansainvälisesti sovitun sanaston koko alalle.
Standardi ei ole menettelytapa tai toleranssimäärittely - se on terminologinen standardi. Sen tehtävänä on poistaa epäselvyyksiä, jotta muut standardit (ISO 1940-1 toleransseja varten, ISO 14694 faneille, ISO 10816 tärinän arvioinnissa) voi käyttää tarkkaa ja yksiselitteistä kieltä.
Yksityiskohtainen termianalyysi
Jäykän ja joustavan erottelu
Tämä on tärkein yksittäinen luokitus tasapainottamisessa. Erottelu määrittää kaiken: mitä standardia sovelletaan, mitä laitteita tarvitaan, kuinka monta tasoa tarvitaan ja millä nopeudella tasapainotus on suoritettava.
Roottori, jonka epätasapaino voidaan korjata missä tahansa kahdessa mielivaltaisessa tasossa ja jonka jäännösepätasapaino ei korjauksen jälkeen muutu merkittävästi millään nopeudella suurimpaan käyttönopeuteen asti. Käytännön testi: jos ensimmäinen taivutus kriittinen nopeus on huomattavasti suurempi kuin suurin käyttönopeus (tyypillisesti > 1,5 × tai enemmän), roottori on jäykkä.
Roottori, joka deformoituu kimmoisesti käyntinopeudellaan siten, että sen epätasapainotila muuttuu. Sen on oltava tasapainossa käyttönopeudella tai lähellä sitä useammassa kuin kahdessa tasossa. Koskee: suuret turbogeneraattorit, monivaiheiset nopeat kompressorit, pitkät paperikoneen rullat suurella nopeudella. Kattaa ISO 21940-12 -standardin.
Valtaosa teollisuuden roottoreista - sähkömoottorit, puhaltimet, pumput, vauhtipyörät, akselit - ovat jäykkiä roottoreita. . ISO 1940-1 G-luokan järjestelmä soveltuu suoraan jäykkiin roottoreihin.
Kolme epätasapainon tyyppiä
ISO 1940-2:ssa määritellään kolme perustyyppiä, jotka perustuvat pääainesakselin ja pyörimisakselin väliseen geometriseen suhteeseen. Niiden ymmärtäminen on olennaisen tärkeää oikean tasapainotusmenettelyn valitsemiseksi:
- Staattinen epätasapaino tuottaa voima - molemmat laakerit värähtelevät vaiheittain 1 × kierrosnopeudella. Roottori voidaan havaita epätasapainoiseksi ilman pyörimistä (painovoima paljastaa sen veitsenterällä). Yksi korjaustaso riittää. Tyypillistä kapeille kiekkomaisille roottoreille (L/D < 0,5): kapeat hihnapyörät, tuulettimien juoksupyörät, ohuet vauhtipyörät.
- Parin epätasapaino tuottaa hetki - laakerit värähtelevät 180° pois vaiheesta 1 × kierrosluvulla. Nettovoima on nolla (massakeskipiste on akselilla), mutta kaksi yhtä suurta ja vastakkaista raskasta pistettä eri aksiaalisissa asennoissa muodostavat keinuparin. Havaittavissa vain pyörimisen aikana. Tarvitaan kaksi korjaustasoa.
- Dynaaminen epätasapaino = staattinen + pari yhdistettynä. Yleinen tapaus kaikille todellisille roottoreille, jotka eivät ole täysin symmetrisiä. Sekä voima että momentti ovat läsnä. Laakerit värähtelevät 1 ×:lla, eivätkä ne ole vaiheessa eivätkä täsmälleen 180° vaiheesta poikkeavassa suhteessa. Vaatii kahden tason tasapainotuksen.
Erityinen epätasapaino ja G-luokan yhteys
Erityinen epätasapaino (e = U/M) on keskeinen mittari, joka mahdollistaa universaalin vaa'an laadun vertailun. 5 kg:n roottorilla, jonka epätasapaino on 50 g-mm, on e = 10 µm. Myös 500 kg:n roottorilla, jonka epätasapaino on 5 000 g-mm, on e = 10 µm - tasapainon laatu on sama, vaikka massan ero on 100×.
The G-luokka laajennetaan tätä sisällyttämällä siihen nopeus: G = e × ω, jolloin saadaan yksi luku (mm/s), joka kuvaa tasapainon laatua riippumatta sekä massasta että nopeudesta. Tämä on perusta ISO 1940-1 toleranssijärjestelmä.
Korjaustasot vs. toleranssitasot
ISO 1940-2:ssa tehdään kriittinen ero, joka usein jää käytännössä huomiotta:
- Toleranssitasot = laakeritasot, joissa tärinä ja dynaamiset kuormitukset ovat kriittisimpiä. Sallittu epätasapaino Uper määritetään tässä.
- Korjaustasot = fyysisesti helppopääsyiset paikat, joihin painot voidaan sijoittaa (tuulettimen napa, moottorin päätyrenkaat, akselin olkapäät). Usein eri aksiaalisiin asentoihin kuin laakerit.
Muuntaminen Uper toleranssitasoista korjaustasoihin edellyttää roottorin geometrian tuntemusta. Epäsymmetristen tai ylikorkeiden roottoreiden osalta tämä muunnos voi muuttaa tasokohtaisia toleransseja merkittävästi. . Balanset-1A hoitaa tämän muunnoksen automaattisesti, kun roottorin mitat syötetään.
Tasapainotuskonetyypit
Nämä kaksi perustavaa laatua olevaa konetyyppiä heijastavat erilaisia fysikaalisia mittausperiaatteita:
- Pehmeästi laakeroitu: Jousituksen ominaistaajuus selvästi alle käyttönopeuden → koneen toimenpiteet siirtymä. Vaatii kalibroinnin jokaista uutta roottoria varten. Historiallisesti merkittävä; käyttö vähenee.
- Kovalaakeri: Jousituksen ominaistaajuus selvästi käyttönopeuden yläpuolella → koneen toimenpiteet voima. Pysyvästi kalibroitu - hyväksyy erilaiset roottorit ilman erillistä kalibrointia. Vallitseva moderni tyyppi.
Kenttätasapainotuslaitteet, kuten Balanset-1A käyttävät erilaista periaatetta: ne eivät ole "kone" ISO-standardin mukaisessa merkityksessä, vaan niissä käytetään roottorin omia laakereita ja tukia mittausjärjestelmänä, ja niissä käytetään koepainomenetelmää (vaikutuskerroin) korjauksen määrittämiseksi ilman, että tarvitaan erityistä tasapainotuskonetta.
Ristiviittaus: Missä kutakin termiä käytetään
ISO 1940-1 / ISO 21940-11: Käytetään kaikkia toleranssi- ja laatutermistöjä - G-luokka, Uper, tasapainotoleranssi, jäännösepätasapaino. Tämän sanaston ensisijainen kuluttaja.
ISO 14694: Käytetään roottoritermiä (jäykkä), epätasapainotermiä ja laajennetaan puhallinkohtaisilla BV/FV-luokilla, jotka perustuvat G-luokkiin.
ISO 10816 / ISO 20816: Käyttää mittaustermiä - värähtelynopeus, RMS, laakeripesän mittauspisteet.
ISO 21940-12: Laajentaa roottorin joustavaa määrittelyä moninopeuksisilla, monitasoisilla menettelyillä.
API 610 / API 617: Öljystandardeissa viitataan ISO 1940 G-luokkiin ja epätasapainoterminologiaan pumppujen ja kompressoreiden eritelmissä.
ISO 1940-2 → ISO 21940-2: Siirtyminen
ISO 21940-2 on virallisesti korvannut ISO 1940-2:n. Terminologia on identtinen - kaikki määritelmät ovat muuttumattomia. ISO 21940 -numerointi kuvastaa integroitumista kattavaan ISO 21940 -sarjaan, joka kattaa kaikki mekaanisen värähtelyn ja tasapainotuksen näkökohdat. Molemmat nimitykset on hyväksytty alan käytännöissä.
Virallinen standardi: ISO 1940-2 ISO Store →
Usein kysytyt kysymykset - ISO 1940-2
Sanaston ja terminologian tasapainottaminen
▸ Mikä on ISO 1940-2?
▸ Mitä eroa on staattisen ja dynaamisen epätasapainon välillä?
▸ Mitä eroa on jäykällä ja joustavalla roottorilla?
▸ Mikä on jäännösepätasapaino?
▸ Mitä eroa on korjaustason ja toleranssitason välillä?
▸ Pehmeälaakerinen vs. kovalaakerinen tasapainotuskone?
▸ Mikä on erityinen epätasapaino (eksentrisyys)?
Aiheeseen liittyvät sanastoartikkelit
Puhu kieltä - oikeilla työkaluilla
Vibromera-tasapainottimet toteuttavat ISO-sanastoa suoraan: G-luokan valinta, epätasapainovektorit, korjaustasot, jäännös vs. sallittu - kaikki yhdessä kannettavassa laitteessa.
Selaa tasapainotuslaitteita →