ISO 21940-11: कठोर व्यवहार वाले रोटर के लिए प्रक्रियाएं और सहनशीलताएं
आईएसओ 21940-11 है आधुनिक, आधिकारिक अंतर्राष्ट्रीय मानक संतुलन का कठोर रोटर — रोटर जिनका असंतुलन वितरण उनकी कार्य गति सीमा में महत्वपूर्ण रूप से नहीं बदलता है। यह आधिकारिक रूप से लंबे समय से स्थापित को निरस्त करता है आईएसओ 1940-1, उस दस्तावेज़ के परिचित मशीनरी को आगे बढ़ाते हुए जबकि भाषा को परिष्कृत करते हुए, रोटर प्रकारों के कैटलॉग का विस्तार करते हुए, और बहुत अधिक स्पष्ट प्रक्रियात्मक मार्गदर्शन दे रहे हैं। इसका पूर्ण शीर्षक है “Mechanical vibration — Rotor balancing — Part 11: Procedures and tolerances for rotors with rigid behaviour,” और यह वह दस्तावेज़ है जिसकी ओर एक इंजीनियर हमेशा मुड़ता है जब संतुलन विनिर्देश, सहनशीलता, या स्वीकृति परीक्षण को एक मान्यता प्राप्त संदर्भ के विरुद्ध बचाव किया जाना चाहिए।
1. गुंजाइश: कठोर रोटर के रूप में क्या गणना की जाती है
मानक विशेष रूप से रोटर पर लागू होता है जो प्रदर्शित करते हैं कठोर व्यवहार. औपचारिक रूप से, एक रोटर को कठोर माना जाता है जब इसे किसी भी दो मनमानी समतलों में सुधारा जा सकता है और, उस सुधार के बाद, इसका अवशिष्ट असंतुलन अधिकतम सेवा गति तक किसी भी गति पर निर्दिष्ट सहनशीलता में महत्वपूर्ण रूप से अधिक नहीं है। व्यावहार में इसका मतलब है कि शाफ्ट केन्द्रापसारक बलों के तहत काफी हद तक मुड़ता नहीं है, इसलिए जो द्रव्यमान वितरण आप कम गति पर मापते हैं वह प्रभावी रूप से वही है जो मशीन पूर्ण गति पर चलता है।
यह धारणा संपूर्ण ISO 21940 परिवार की विभाजन रेखा है। जहाँ एक रोटर लचकदार होता है — आमतौर पर एक बार जब इसकी सेवा गति इसकी पहली झुकाव की लगभग 70% से ऊपर चली जाती है क्रांतिक गति — कठोर मॉडल टूट जाता है और आईएसओ 21940-12 लचकदार रोटर के लिए बहु-गति प्रक्रियाओं का उपयोग किया जाना चाहिए। कठोर-रोटर संतुलन का घोषित लक्ष्य द्रव्यमान को कम करना है सनक जब तक कि केंद्रीय शक्तियां और कंपन बचे हुए असंतुलन से आने वाली कंपन मशीन के इच्छित कार्य के लिए स्वीकार्य रूप से कम हों — कभी भी सैद्धांतिक रूप से परिपूर्ण संतुलन की खोज न करें, जो न तो प्राप्य है और न ही आर्थिक रूप से व्यावहारिक है।
2. संतुलन सहनशीलता का निर्धारण: जी-ग्रेड
यह मानक का मूल है — वह अध्याय जो इस सवाल का जवाब देता है "संतुलन कितना अच्छा होना चाहिए?" यह अंतर्राष्ट्रीय स्तर पर मान्यता प्राप्त की अवधारणा को आगे ले जाता है शेष गुणवत्ता ग्रेड (G)। एक जी-ग्रेड एक स्थिरांक है जो रोटर की अनुमेय विशिष्ट विकेंद्रता के गुणनफल के बराबर है ई और इसका अधिकतम सेवा कोणीय वेग Ω:
G = e · Ω (संख्यात्मक रूप से, द्रव्यमान के केंद्र की अनुमेय कक्षीय गति mm/s में)
मानक में एक विस्तृत, अद्यतन तालिका है जो सैकड़ों रोटर प्रकारों को सूचीबद्ध करती है — छोटे विद्युत आर्मेचर और पॉलिशिंग स्पिंडल से लेकर पंप, प्रशंसक और मशीन-उपकरण ड्राइव से लेकर विशाल भाप टर्बाइन और जनरेटर तक — और प्रत्येक को एक अनुशंसित ग्रेड प्रदान करती है। एक इंजीनियर एक ग्रेड पढ़ता है जैसे जी6.3 एक विशिष्ट पंप या प्रशंसक के लिए, जी2.5 एक टर्बाइन या कठोर टर्बो-जनरेटर रोटर के लिए, या सटीक स्पिंडल के लिए कड़ी मान। मानक तब सूत्र प्रदान करता है जो उस ग्रेड को एक कार्यशील संख्या में परिवर्तित करता है: अनुमेय अवशिष्ट specific असंतुलित होना ईप्रति, जिसे रोटर द्रव्यमान से गुणा करने पर ग्राम-मिलीमीटर जैसी इकाइयों में कुल अनुमेय अवशिष्ट असंतुलन प्राप्त होता है। क्योंकि ईप्रति = (G × 1000) / Ω, अनुमेय असंतुलन सेवा गति बढ़ने के साथ घटता है — एक तेज रोटर को समान द्रव्यमान के एक धीमे रोटर की तुलना में बहुत अधिक सटीकता से संतुलित किया जाना चाहिए। हमारा अवशिष्ट असंतुलन कैलकुलेटर (आईएसओ 21940-11) ग्रेड, द्रव्यमान और गति से सीधे इस रूपांतरण को करता है।
3. सहनशीलता को दो सुधार विमानों में आवंटित करना
एक वास्तविक रोटर को संतुलित करने के लिए एक भी कुल सहनशीलता पर्याप्त नहीं है, क्योंकि सुधार दो सुधार विमानमें लागू किया जाता है। एक बार कुल अनुमेय अवशिष्ट असंतुलन ज्ञात हो जाने पर, इसे उन दोनों विमानों के बीच वितरित किया जाना चाहिए, और ISO 21940-11 ऐसा सही तरीके से करने के लिए स्पष्ट सूत्र और वेक्टर आरेख प्रदान करता है। विभाजन मनमाना नहीं है: यह रोटर की ज्यामिति पर निर्भर करता है — विशेष रूप से गुरुत्व के केंद्र से और असर के स्थानों से प्रत्येक सुधार विमान की अक्षीय दूरी। सहनशीलता को ठीक से आवंटित करना यह सुनिश्चित करता है कि दोनों स्थिर घटक और युगल असंतुलन नियंत्रित हों, इसलिए गतिशील बल दोनों बियरिंग्स को रोटर की पूरी लंबाई के साथ न्यूनतम किया जाता है। एक इनबोर्ड, सममित रोटर के लिए विभाजन लगभग समान होता है; असमान या आउटबोर्ड ज्यामिति के लिए यह काफी असमान हो सकता है। साथी मार्गदर्शन पर दो सुधार विमानों के बीच अनुमत अवशिष्ट असंतुलन को कैसे विभाजित करें एक ही अंकगणितीय चरण को चरण दर चरण समझाता है।
4. अवशिष्ट असंतुलन का सत्यापन — स्वीकृति परीक्षण
अंतिम के बाद सुधार भार लागू किए जाते हैं, एक सत्यापन रन परिणाम की पुष्टि करता है। एक समर्पित संतुलन मशीन शेष असंतुलन को प्रत्येक सुधार विमान में मापा जाता है और पिछले चरण में निर्धारित व्यक्तिगत प्रति-विमान सहनशीलता के विरुद्ध तुलना की जाती है। रोटर केवल तभी पास होता है जब मापा गया अवशिष्ट असंतुलन सहनशीलता में या उससे नीचे हो दोनों विमान — एक विमान में पास होना और दूसरे में लगभग विफल होना विफल है। मानक इस बात पर जोर देता है कि सत्यापन उपकरण को ठीक से कैलिब्रेट किया जाना चाहिए और किसी भी टूलिंग त्रुटियों (आर्बर, एडेप्टर, ड्राइव तत्व) को ध्यान में रखा जाना चाहिए, क्योंकि एक अनुचित टूलिंग विकेंद्रीकरण एक पास परिणाम को मुखौटा या नकली कर सकता है।
जब रोटर पहले से स्थापित हो, तो यह समान सत्यापन संतुलन गड्ढे में बजाय साइट पर होता है। एक पोर्टेबल दो-चैनल विश्लेषक जैसे बैलेनसेट-1a 1× का माप करता है आम्प्लिट्यूड और फेज़ मशीन की बियरिंग्स में संचालन गति पर, रोटर का प्रभाव गुणांक, और पुष्टि करता है कि अवशिष्ट कंपन चुने गए ISO 21940-11 ग्रेड के अंदर बैठता है — सही स्थापित स्थिति को कैप्चर करता है, जिसमें असेंबली और थर्मल प्रभाव शामिल हैं जो एक दुकान मशीन कभी नहीं देखती।
5. रिपोर्टिंग और अनुरेखण
मानक एक औपचारिक संतुलन रिपोर्ट की न्यूनतम सामग्री निर्दिष्ट करके बंद होता है, इसलिए परिणाम अनुरेखण योग्य और स्पष्ट होते हैं। एक अनुपालन रिपोर्ट प्रशासनिक विवरण (तारीख, ऑपरेटर) रिकॉर्ड करता है, रोटर की पूर्ण पहचान (भाग और क्रमांक संख्या), और मुख्य संतुलन पैरामीटर: निर्दिष्ट संतुलन गुणवत्ता ग्रेड, अधिकतम सेवा गति, और रोटर द्रव्यमान। महत्वपूर्ण रूप से यह दोनों का दस्तावेज़ प्रारंभिक असंतुलन और प्रत्येक सुधार विमान के लिए अंतिम मापा गया अवशिष्ट असंतुलन, यह दर्शाता है कि प्रत्येक अपनी गणना की गई सहनशीलता के नीचे बैठता है। परिणाम एक स्थायी, सत्यापन योग्य रिकॉर्ड है कि रोटर को मानक के अनुसार संतुलित किया गया था।
6. ISO 1940-1 से क्या बदला
- प्रत्यक्ष प्रतिस्थापन: ISO 21940-11, ISO 1940-1 का आधिकारिक उत्तराधिकारी है। मौलिक सिद्धांत और मूल G = e·Ω संबंध अपरिवर्तित हैं, इसलिए “G6.3 per ISO 1940-1” के लिए कॉल करने वाली विरासत विशिष्टताएं नए दस्तावेज़ में स्पष्ट रूप से मैप होती हैं।
- प्रक्रिया पर अधिक जोर: नया संस्करण संतुलन को एक सिरे-से-सिरे तक के वर्कफ़्लो के रूप में मानता है — सहिष्णुता निर्दिष्ट करें, इसे विमानों के बीच आवंटित करें, परिणाम सत्यापित करें, और इसकी रिपोर्ट करें — एक एकल सहिष्णुता मान के रूप में नहीं।
- विस्तारित तालिकाएं और स्पष्ट दिशानिर्देश: G-ग्रेड मशीनरी तालिकाएं अब अधिक रोटर प्रकार को कवर करती हैं, और प्रक्रियात्मक और आवंटन निर्देश अधिक स्पष्ट हैं।
- बेहतर एकीकरण: मानक ISO 21940 श्रृंखला के बाकी हिस्सों के साथ स्पष्ट रूप से बैठता है — भाग 12 लचीले रोटर और भाग 13 इन-सीटू संतुलन — और आधुनिक को संदर्भित करता है आईएसओ 20816 सेवा में कंपन सीमाओं के लिए श्रृंखला।
- दृढ़-रोटर धारणा द्वारपाल के रूप में बनी रहती है: पूरा दस्तावेज़ केवल तभी मान्य है जब रोटर दृढ़ता से व्यवहार करे; जिस पल यह गति पर झुकता है, विश्लेषक को भाग 12 पर जाना चाहिए।
