आईएसओ 1940-1 क्या है?

त्वरित जवाब

आईएसओ 1940-1 (यांत्रिक कंपन — स्थिर (कठोर) अवस्था में रोटरों की गुणवत्ता संबंधी आवश्यकताओं का संतुलन बनाए रखना) परिभाषित करता है जी-ग्रेड बैलेंस गुणवत्ता प्रणाली कठोर रोटरों के लिए। सूत्र यूप्रति (9 549 × G × m) / n अनुमेय अवशिष्ट की गणना करता है असंतुलित होना. इसके स्थान पर किसी और ने इसे प्रतिस्थापित कर दिया है। आईएसओ 21940-11:2016 समान मानों के साथ। औद्योगिक मशीनरी के लिए डिफ़ॉल्ट ग्रेड: जी 6.3.

ISO 1940-1 विश्व स्तर पर रोटर बैलेंसिंग का मूलभूत दस्तावेज़ है। इसकी G-ग्रेड प्रणाली बैलेंसिंग की सर्वमान्य भाषा है: "G 6.3 के अनुसार बैलेंस करें" का अर्थ विश्व भर के सभी विशेषज्ञ समझते हैं। यह मानक छोटे सटीक स्पिंडल से लेकर विशाल क्रैंकशाफ्ट तक के कठोर रोटरों को कवर करता है, और बैलेंस गुणवत्ता को निर्दिष्ट करने, गणना करने और सत्यापित करने के लिए एक सार्वभौमिक ढांचा प्रदान करता है।.

यह मानक केवल निम्नलिखित पर लागू होता है: कठोर रोटर — वे रोटर जिनकी अपकेंद्रीय बलों के तहत प्रत्यास्थ विकृतियाँ परिचालन गति सीमा में नगण्य होती हैं। लचीले रोटर (प्रथम बेंडिंग क्रिटिकल गति से ऊपर परिचालन करने वाले) ISO 21940-12 के अंतर्गत आते हैं।.

रिजिड रोटर अवधारणा

किसी रोटर को कठोर रोटर तब कहा जाता है जब शून्य से अधिकतम परिचालन गति तक गति में परिवर्तन होने पर उसके द्रव्यमान वितरण में कोई महत्वपूर्ण बदलाव नहीं होता है। इसका मुख्य परिणाम यह है: एक बैलेंसिंग मशीन पर कम गति पर संतुलित किया गया रोटर अपनी परिचालन गति पर भी संतुलित रहता है।. इससे कार्यशाला की मशीन पर 300-600 आरपीएम पर संतुलन बनाए रखना संभव हो जाता है, जबकि सेवा के दौरान 3000+ आरपीएम पर सहनशीलता मानकों को पूरा किया जा सकता है।.

यदि कोई रोटर अतिक्रांतिक क्षेत्र में (पहले बेंडिंग के ऊपर) संचालित होता है क्रांतिक गति) या निकट गूंज, विक्षेपण से प्रभावी द्रव्यमान वितरण बदल जाता है, और कम गति पर संतुलन उच्च गति पर अप्रभावी हो सकता है। ऐसे रोटरों को लचीला रोटर कहा जाता है।.

आईएसओ 1940-1 में क्या शामिल नहीं है

बदलती ज्यामिति वाले रोटर (आर्टिकुलेटेड शाफ्ट, हेलीकॉप्टर ब्लेड)। रोटर-सपोर्ट-फाउंडेशन सिस्टम में अनुनाद। द्रव्यमान वितरण से असंबंधित वायुगतिकीय और जलगतिकीय बल। विशेष रूप से पंखों के लिए, देखें आईएसओ 14694 (बीवी/एफवी श्रेणियां)।.

असंतुलन के प्रकार

असंतुलित होना रोटर का जड़त्व अक्ष ≠ घूर्णन अक्ष। सदिश रूप में: U = m × r (ग्राम·मिमी)। आईएसओ 1940-1 तीन प्रकारों को वर्गीकृत करता है:

  • स्थिर असंतुलन: जड़त्व अक्ष घूर्णन अक्ष के समानांतर है लेकिन विस्थापित है। एकल असंतुलित द्रव्यमान समतुल्य। इसमें सुधार किया जा सकता है। एक विमान. विशिष्ट: पुली, संकीर्ण गियर, पंखे के इंपेलर (एल/डी < 0.5)।.
  • दंपत्ति का असंतुलन: द्रव्यमान केंद्र से होकर गुजरने वाली जड़त्व अक्ष झुकी हुई है। कुल बल शून्य है, लेकिन एक युग्म (जोड़ी) रोटर को हिलाता है। आवश्यकता है दो विमान.
  • गतिशील असंतुलन: सामान्य स्थिति — स्थैतिक + युग्मन संयुक्त। जड़त्व अक्ष न तो समानांतर है और न ही घूर्णन अक्ष को प्रतिच्छेदित करता है। आवश्यकता है दो विमान. अधिकांश वास्तविक रोटरों में गतिशील असंतुलन होता है।.

विशिष्ट असंतुलन (उत्केंद्रता)

विशिष्ट असंतुलन
ई = यू / एम
e (µm में) (g·mm/kg) | U = असंतुलन (g·mm) | M = रोटर का द्रव्यमान (kg) — घूर्णन अक्ष से द्रव्यमान केंद्र का विस्थापन

जी-ग्रेड को उत्पाद के रूप में परिभाषित किया गया है ई × ओमेगा (मिमी/सेकंड) — घूर्णन अक्ष के चारों ओर रोटर के द्रव्यमान केंद्र का रेखीय वेग। यह एकल संख्या रोटर के आकार और गति से स्वतंत्र रूप से संतुलन की गुणवत्ता को दर्शाती है।.

जी-ग्रेड प्रणाली — भौतिक आधार

द्रव्यमान समानता

ज्यामितीय रूप से समान रोटरों के लिए: Uप्रति ∝ M → विशिष्ट असंतुलन eप्रति यह स्थिर होना चाहिए। सभी आकारों के लिए एक ही मानक लागू होना चाहिए।.

गति समानता

अपकेंद्री बल F = M·e·ω²। विभिन्न गतियों पर स्वीकार्य भार वहन क्षमता बनाए रखने के लिए, eप्रति ω के बढ़ने पर अवश्य ही घटेगा:

जी-ग्रेड की परिभाषा
जी = ईप्रति × ω = स्थिरांक (मिमी/सेकंड)
G 6.3 = द्रव्यमान केंद्र ≤ 6.3 मिमी/सेकंड की गति से परिक्रमा करता है | आसन्न प्रवणताओं में 2.5 का अंतर होता है

अनुमेय अवशिष्ट असंतुलन की गणना

आईएसओ 1940-1 / आईएसओ 21940-11 सहनशीलता सूत्र
यूप्रति (9 549 × G × m) / n
यूप्रति ग्राम·मिमी में | जी = ग्रेड (मिमी/सेकंड) | एम = रोटर द्रव्यमान (किग्रा) | एन = अधिकतम सेवा आरपीएम | 9 549 = 60 000/(2π)
उदाहरण सहित: पंखे का रोटर, G 6.3

दिया गया: अपकेंद्री पंखा इम्पेलर, एम = 200 किलोग्राम, एन = 1 500 आरपीएम, जी 6.3।.

कुल: यूप्रति = 9 549 × 6.3 × 200 / 1 500 = 8 021 ग्राम·मिमी

विलक्षणता: ईप्रति = 8 021 / 200 = 40.1 माइक्रोमीटर

प्रति समतल (सममित, 2): 8 021 / 2 = 4 011 ग्राम·मिमी

R = 400 मिमी पर: 4 011 / 400 = 10.0 ग्राम प्रति विमान

हमेशा अधिकतम सेवा गति का उपयोग करें

फॉर्मूले में स्पीड सर्विस के दौरान उच्चतम RPM होनी चाहिए, न कि बैलेंसिंग मशीन की स्पीड। कई रोटर 300-600 RPM पर बैलेंस किए जाते हैं, लेकिन टॉलरेंस के लिए वास्तविक सर्विस स्पीड (जैसे 1480 RPM) का उपयोग करना आवश्यक है। बैलेंसिंग मशीन की स्पीड का उपयोग करने से टॉलरेंस खतरनाक रूप से ढीली हो जाती है।.

सुधार विमानों के लिए आवंटन

यूप्रति यह रोटर के द्रव्यमान केंद्र पर लागू होता है। व्यवहार में, संतुलन दो तलों (बेयरिंग के पास) में होता है। अध्याय 7 के नियम:

सममित रोटर

मध्यबिंदु पर CoM → बराबर: Uएल = यूआर = यूप्रति / 2.

असममित बीच-बेयरिंग

असममित आवंटन
यूबाएं = यूप्रति × (बी / एल) | यूसही = यूप्रति × (ए / एल)
a = बाएँ बेयरिंग के लिए CoM | b = दाएँ बेयरिंग के लिए CoM | L = a + b

ओवरहंग रोटर्स

ओवरहंग द्रव्यमान दोनों बियरिंगों पर बेंडिंग मोमेंट लोड उत्पन्न करता है। मोमेंट-आधारित पुनर्गणना की आवश्यकता होती है → आमतौर पर ओवरहंग प्लेन पर बहुत सख्त टॉलरेंस की आवश्यकता होती है। यह पंप, सिंगल-स्टेज कंप्रेसर और कैंटिलीवर फैन इम्पेलर में आम है।.

त्रुटियाँ और सत्यापन

त्रुटि स्रोत

  • व्यवस्थित: मशीन अंशांकन विचलन, विलक्षण मैंड्रेल, कीवे प्रभाव (आईएसओ 8821), थर्मल विरूपण।.
  • यादृच्छिक: सेंसर शोर, सपोर्ट प्ले, रोटर सीटिंग भिन्नता।.

कुल त्रुटि 10–15% की सहनशीलता सीमा से अधिक नहीं होनी चाहिए। यदि यह इससे अधिक है, तो कार्यशील सहनशीलता सीमा को तदनुसार कम करें।.

असेंबली प्रभाव

घटक संतुलन, संयोजन संतुलन के बराबर नहीं है। कपलिंग की विषमता, रेडियल रनआउट, ढीले फिट होने से घटकों का कार्य व्यर्थ हो सकता है। असेंबल किए गए रोटर का ट्रिम संतुलन करें।.

सत्यापन विधियाँ

  • सूचकांक परीक्षण: मैंड्रेल पर रोटर को 180° घुमाएँ और दोबारा मापें। परिवर्तन = फिक्स्चर त्रुटि।.
  • परीक्षण भार परीक्षण: ज्ञात द्रव्यमान जोड़ें, और सत्यापित करें कि मापा गया वेक्टर परिवर्तन अपेक्षा के अनुरूप है।.
  • मैदानी जाँच: बियरिंग पर कंपन को मापें आईएसओ 10816.
बैलेंससेट-1ए: इसमें ISO 1940-1 का अंतर्निहित अनुपालन शामिल है।

The बैलेनसेट-1a ISO 1940-1 को स्वचालित करता है: द्रव्यमान, गति, जी-ग्रेड दर्ज करें → तत्काल Uप्रति स्वचालित प्लेन आवंटन के साथ। संतुलन के बाद, अवशिष्ट बनाम सीमा की तुलना करता है। F6 रिपोर्ट फ़ंक्शन प्राप्त G-ग्रेड को दस्तावेज़ित करने वाला एक औपचारिक प्रोटोकॉल तैयार करता है। सटीकता ±5% वेग, ±1° चरण — G 16 से G 2.5 के लिए पर्याप्त। बैलेंसेंट-4 जटिल मल्टी-बेयरिंग रोटर्स के लिए यह चार चैनलों तक विस्तारित होता है।.

हल किए गए उदाहरण

केस 1: इलेक्ट्रिक मोटर — जी 6.3

रोटर: 15 किलोवाट, 1460 आरपीएम, 35 किलोग्राम, बियरिंग के बीच सममित।.

सहनशीलता: यूप्रति = 9 549 × 6.3 × 35 / 1 460 = 1 442 ग्राम·मिमी → 721/विमान.

R = 80 मिमी पर: 721 / 80 = 9.0 ग्राम/प्लेन. संतुलित मात्रा: 180 ग्राम·मिमी अवशिष्ट। ✅

केस 2: पंप - ओवरहंग इम्पेलर, जी 6.3

रोटर: शाफ्ट + इम्पेलर 18 किलोग्राम, 2950 आरपीएम। इम्पेलर 6 किलोग्राम, 120 मिमी ओवरहंग। बेयरिंग स्पैन 250 मिमी।.

कुल: यूप्रति = 367 ग्राम·मिमी. क्षणिक आबंटन: सामने ≈ 202, पीछे ≈ 165 ग्राम·मिमी.

क्षेत्र संतुलित साथ बैलेनसेट-1a एकल तल: 230° पर 8.5 ग्राम। अंतिम: 95 ग्राम·मिमी। ✅

केस 3: टर्बो-कंप्रेसर — जी 2.5

रोटर: 3-चरण, 65 किलोग्राम, 12,000 आरपीएम। थोड़ा असममित।.

सहनशीलता: यूप्रति = 129 ग्राम·मिमी → 65/प्लेन → R = 95 मिमी पर: 0.68 ग्राम/प्लेन.

सब-ग्राम परिशुद्धता → केवल वर्कशॉप हाई-स्पीड मशीन पर ही उपलब्ध। सूचकांक परीक्षण: मैंड्रेल त्रुटि < 5 ग्राम·मिमी। अंतिम: 28 ग्राम·मिमी/प्लेन। ✅

आईएसओ 1940-1 → आईएसओ 21940-11

  • जी-ग्रेड मान, सूत्र, अनुप्रयोग सारणी — समान. कोई तकनीकी परिवर्तन नहीं।.
  • आईएसओ 21940 श्रृंखला: भाग 11 (गुणवत्ता), भाग 12 (लचीलापन), भाग 14 (प्रक्रियाएं), भाग 21 (विवरण), भाग 31 (संवेदनशीलता), भाग 32 (कुंजी)।.
  • व्यवहार में दोनों पदनामों का प्रयोग एक दूसरे के स्थान पर किया जाता है।.
  • आईएसओ 14694 बीवी श्रेणियां सीधे जी-ग्रेड को संदर्भित करती हैं।.
  • आईएसओ 21940-11: यह मानक — जी-ग्रेड प्रणाली है।.
  • आईएसओ 21940-12: लचीले रोटर का संतुलन।.
  • आईएसओ 10816 / आईएसओ 20816: कंपन मूल्यांकन — संतुलन की गुणवत्ता का परिचालन परिणाम।.
  • आईएसओ 14694: फैन-विशिष्ट बीवी/एफवी श्रेणियां → जी-ग्रेड।.
  • आईएसओ 8821: कीवे प्रभाव (हाफ-की कन्वेंशन)।.
  • एपीआई 610 / एपीआई 617: आईएसओ 1940 के अनुरूप पेट्रोलियम पंप/कंप्रेसर।.

आधिकारिक मानक: आईएसओ स्टोर पर आईएसओ 1940-1 →

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