ISO 21940-11: Mekaaninen värähtely – Roottorin tasapainotus – Osa 11: Jäykille roottoreille asetettavat menetelmät ja toleranssit

Yhteenveto

ISO 21940-11 on moderni ja auktoritiivinen standardi tasapainottamiseen jäykät roottoritSe korvaa virallisesti erittäin tunnetun ja laajalti käytetyn ISO 1940-1 standardi. Tämä päivitetty asiakirja tarjoaa kattavan kehyksen sellaisten roottoreiden tasapainolaadun määrittämiseen, saavuttamiseen ja todentamiseen, jotka eivät muuta muotoaan merkittävästi käyttönopeudellaan. Se säilyttää edeltäjänsä ydinkäsitteet, kuten G-luokat, mutta tarkentaa niitä, laajentaa konetyyppien luetteloa ja tarjoaa yksityiskohtaisempia menettelyohjeita vankemman tasapainotusprosessin toteuttamiseksi.

Sisällysluettelo (käsitteellinen rakenne)

Standardi on jäsennelty ohjaamaan käyttäjää loogisesti koko tasapainotusprosessin läpi määrittelystä varmennukseen:

1. 1. Laajuus- ja tasapainotusvaatimukset:

   Tämä ensimmäinen luku määrittelee standardin painopisteen ja täsmentää, että se koskee yksinomaan roottoreita, joilla on jäykkä käyttäytyminen. Jäykkä roottori määritellään roottorina, jota voidaan korjata kahdessa mielivaltaisessa tasossa ja jonka jäännösepätasapaino ei korjauksen jälkeen ylitä merkittävästi määriteltyä toleranssia millään nopeudella aina suurimpaan käyttönopeuteen asti. Luvussa esitetään tasapainotuksen perustavoite: vähentää massan epäkeskisyyttä tasolle, jolla jäljelle jäävän epätasapainon aiheuttamat keskipakoisvoimat ja värähtelyt ovat hyväksyttävän pieniä koneen aiotun toiminnan kannalta. Se luo pohjan selventämällä jäykän roottorin tasapainotusprosessin taustalla olevia oletuksia ja tavoitteita.

2. 2. Tasapainotoleranssin erittely:

   Tämä on keskeinen luku sen määrittelyssä, "kuinka hyvä" tasapainotyön tulee olla. Se jatkaa kansainvälisesti tunnustettua käsitettä Tasapainon laatuluokat (G) edellisestä ISO 1940-1 -standardista. G-luokka on vakioarvo, joka edustaa roottorin epäkeskisyyden (e) ja sen suurimman käyttönopeuden (Ω) tuloa, jossa G = e·Ω. Tässä luvussa on laaja ja päivitetty taulukko, jossa luetellaan satoja erilaisia roottorityyppejä – pienistä sähköankkureista massiivisiin höyryturbiineihin – ja jokaiselle annetaan suositeltu G-luokka. Tämän taulukon avulla insinööri voi määrittää G-luokan (esim. G6.3 pumpuille, G2.5 turbiineille). Standardi tarjoaa sitten ratkaisevan kaavan tämän luokan muuntamiseksi käytännölliseksi, mitattavaksi toleranssiksi: sallituksi jäännösominaisepätasapainoksi (e_per), joka sitten kerrotaan roottorin massalla, jolloin saadaan lopullinen epätasapainotoleranssi yksiköissä, kuten grammamillimetreinä.

3. 3. Toleranssin kohdistaminen korjaustasoille:

   Tässä luvussa esitetään kaksitasoisen tasapainotuksen olennainen matemaattinen viitekehys. Kun koko roottorin sallittu jäännösepätasapaino on laskettu (G-luokan perusteella), tämä arvo on jaettava kahden valitun tason kesken. korjaustasotTässä osiossa on esitetty selkeät kaavat ja vektorikaaviot, jotka ohjaavat tasapainotusteknikkoa kokonaistoleranssin jakamisessa oikein kunkin tason yksittäisiin toleransseihin. Osiossa selitetään, että jakauma riippuu roottorin geometriasta, erityisesti korjaustasojen etäisyydestä roottorin painopisteestä ja laakereiden sijainnista. Näiden allokointimenettelyjen noudattaminen on ratkaisevan tärkeää sekä staattinen ja parin epätasapaino ja varmistamalla, että laakereihin kohdistuvat dynaamiset voimat minimoidaan roottorin pituudelta.

4. 4. Jäännösepätasapainon tarkistusmenettelyt:

   Tässä luvussa esitetään lopullisen hyväksyntätestin menetelmä. tasapainotuskoneLoppukilpailun jälkeen korjauspainot on sovellettu, suoritetaan varmennusajo. Standardi määrittää, että koneen tulee mitata jäljellä oleva epätasapaino jokaisessa korjaustasossa. Mitattuja arvoja verrataan sitten edellisessä vaiheessa laskettuihin yksittäisten tason toleransseihin. Roottorin katsotaan läpäisseen tasapainotusmenettelyn vain, jos mitattu jäännösepätasapaino *molemmissa* tasoissa on pienempi tai yhtä suuri kuin kullekin tasolle määritetty toleranssi. Tässä osiossa korostetaan oikein kalibroidun tasapainotuskoneen käytön ja mahdollisten työkaluvirheiden huomioon ottamisen tärkeyttä varmennusmittauksen tarkkuuden ja luotettavuuden varmistamiseksi.

5. 5. Raportointi:

   Tasapainotustulosten täyden jäljitettävyyden ja selkeän viestinnän varmistamiseksi tässä viimeisessä luvussa määritellään vähimmäistiedot, jotka on dokumentoitava virallisessa tasapainotusraportissa. Näihin kuuluvat hallinnolliset tiedot (kuten päivämäärä ja käyttäjän nimi), roottorin täydellinen tunniste (osanumero, sarjanumero) ja kaikki keskeiset tasapainotusparametrit. Ratkaisevan tärkeää on, että raportissa mainitaan määritetty tasapainotuksen laatuluokka (esim. G6.3), roottorin suurin sallittu käyttönopeus ja sen massa. Raportissa on sitten selvästi dokumentoitava alkuperäiset epätasapainomittaukset ja ennen kaikkea lopulliset mitatut jäännösepätasapainon arvot kullekin korjaustasolle, vahvistaen, että ne ovat laskettujen toleranssien alapuolella. Tämä luo pysyvän ja todennettavissa olevan tiedon siitä, että roottori on tasapainotettu standardin mukaisesti.

Keskeiset käsitteet ja päivitykset

• ISO 1940-1 -standardin modernisointi: Tämä standardi on ISO 1940-1 -standardin virallinen korvaaja. Se säilyttää samat perusperiaatteet, mutta järjestää sisällön uudelleen, päivittää G-luokan taulukot useammilla roottorityypeillä ja tarjoaa selkeämpiä ja täsmällisempiä menettelyohjeita. Ydinkaava pysyy samana.
• Prosessin painotus: Edeltäjäänsä verrattuna ISO 21940-11 painottaa enemmän koko tasapainotusprosessia toleranssin määrittämisestä sen oikeaan jakamiseen tasojen välillä ja lopputuloksen asianmukaiseen varmentamiseen.
• Jäykän roottorin oletus: On tärkeää muistaa, että tämä standardi koskee vain *jäykkiä* roottoreita. Nämä ovat roottoreita, joiden epätasapainojakauma ei muutu merkittävästi, kun roottori kiihtyy käyttönopeuteensa. Roottoreille, jotka taipuvat tai muuttavat muotoaan nopeudella, sovelletaan monimutkaisempia menettelyjä... ISO 21940-12 (joustaville roottoreille) on käytettävä.
• G-luokat pysyvät keskeisinä: Tasapainotuslaatuluokkien (G) käsite on edelleen standardin kulmakivi, ja se tarjoaa yksinkertaisen mutta tehokkaan tavan määrittää vaadittu tarkkuus laajalle valikoimalle koneita.

← Takaisin päähakemistoon