ISO 21940-11: Mehaničke vibracije – Balansiranje rotora – Dio 11: Postupci i tolerancije za rotore s krutim ponašanjem

Sažetak

ISO 21940-11 je moderni, autoritativni standard za uravnoteženje kruti rotoriSlužbeno zamjenjuje vrlo poznati i široko korišteni ISO 1940-1 standard. Ovaj ažurirani dokument pruža sveobuhvatan okvir za specificiranje, postizanje i provjeru kvalitete uravnoteženja rotora koji se ne deformiraju značajno pri svojoj radnoj brzini. Zadržava ključne koncepte svog prethodnika, poput G-klasa, ali ih usavršava, proširuje popis tipova strojeva i pruža detaljnije proceduralne smjernice za robusniji proces uravnoteženja.

Sadržaj (Konceptualna struktura)

Standard je strukturiran tako da logički vodi korisnika kroz cijeli proces balansiranja, od specifikacije do verifikacije:

1. 1. Zahtjevi za opseg i uravnoteženje:

   Ovo početno poglavlje definira fokus standarda, navodeći da se on primjenjuje isključivo na rotore koji pokazuju kruto ponašanje. Kruti rotor definiran je kao onaj koji se može ispraviti u bilo koje dvije proizvoljne ravnine i, nakon ispravke, njegov preostali debalans ne prelazi značajno specificiranu toleranciju pri bilo kojoj brzini do maksimalne radne brzine. Poglavlje utvrđuje temeljni cilj balansiranja: smanjiti ekscentricitet mase na razinu gdje su centrifugalne sile i vibracije uzrokovane preostalim debalansom prihvatljivo niske za predviđeni rad stroja. Postavlja temelje pojašnjavanjem temeljnih pretpostavki i ciljeva procesa balansiranja krutog rotora.

2. 2. Specifikacija tolerancije ravnoteže:

   Ovo je središnje poglavlje za definiranje „koliko dobar“ posao ravnoteže mora biti. Ono unapređuje međunarodno priznati koncept Ocjene kvalitete ravnoteže (G) iz prethodnog standarda ISO 1940-1. G-stupanj je konstantna vrijednost koja predstavlja umnožak ekscentričnosti rotora (e) i njegove maksimalne radne brzine (Ω), gdje je G = e·Ω. Ovo poglavlje pruža opsežnu i ažuriranu tablicu koja navodi stotine različitih tipova rotora - od malih električnih armatura do masivnih parnih turbina - i svakom dodjeljuje preporučeni G-stupanj. Koristeći ovu tablicu, inženjer može odrediti G-stupanj (npr. G6.3 za pumpe, G2.5 za turbine). Standard zatim pruža ključnu formulu za pretvaranje ovog stupnja u praktičnu, mjerljivu toleranciju: dopuštenu preostalu specifičnu neravnotežu (e_po), koji se zatim množi s masom rotora kako bi se dobila konačna tolerancija neuravnoteženosti u jedinicama poput gram-milimetara.

3. 3. Dodjeljivanje tolerancije korekcijskim ravninama:

   Ovo poglavlje pruža osnovni matematički okvir za balansiranje u dvije ravnine. Nakon što se izračuna ukupna dopuštena preostala neravnoteža za cijeli rotor (iz G-razreda), ta se vrijednost mora raspodijeliti između dva odabrana korekcijske ravnineOvaj odjeljak nudi eksplicitne formule i vektorske dijagrame koji će tehničaru za balansiranje pomoći da ispravno raspodijeli ukupnu toleranciju u pojedinačne tolerancije za svaku ravninu. Objašnjava da raspodjela ovisi o geometriji rotora, posebno o udaljenosti korekcijskih ravnina od težišta rotora i položaja ležajeva. Pridržavanje ovih postupaka raspodjele ključno je za ispravljanje oba... statički i parni disbalans i osiguravajući da su dinamičke sile na ležajevima minimizirane po cijeloj duljini rotora.

4. 4. Postupci za provjeru preostale neravnoteže:

   Ovo poglavlje opisuje metodologiju za konačni primopredajni test na stroj za balansiranjeNakon finala korekcijski utezi su primijenjeni, provodi se provjera. Standard određuje da stroj treba mjeriti preostalu neravnotežu u svakoj korekcijskoj ravnini. Izmjerene vrijednosti se zatim uspoređuju s tolerancijama pojedinačnih ravnina koje su izračunate u prethodnom koraku. Smatra se da je rotor prošao postupak balansiranja samo ako je izmjerena preostala neravnoteža u *obje* ravnine manja ili jednaka specificiranoj toleranciji za svaku ravninu. Ovaj odjeljak naglašava važnost korištenja pravilno kalibriranog stroja za balansiranje i uzimanja u obzir svih pogrešaka alata kako bi se osigurala točnost i pouzdanost provjere.

5. 5. Izvještavanje:

   Kako bi se osigurala potpuna sljedivost i jasna komunikacija rezultata balansiranja, ovo posljednje poglavlje specificira minimalne informacije koje moraju biti dokumentirane u formalnom izvješću o balansiranju. To uključuje administrativne detalje (poput datuma i imena operatera), potpunu identifikaciju rotora (broj dijela, serijski broj) i sve ključne parametre balansiranja. Ključno je da izvješće navede specificirani stupanj kvalitete balansiranja (npr. G6.3), maksimalnu radnu brzinu rotora i njegovu masu. Izvješće zatim mora jasno dokumentirati početna mjerenja neravnoteže i, što je najvažnije, konačne izmjerene vrijednosti preostale neravnoteže za svaku korekcijsku ravninu, potvrđujući da su ispod izračunatih tolerancija. Time se stvara trajni, provjerljivi zapis da je rotor balansiran u skladu sa standardom.

Ključni koncepti i ažuriranja

• Modernizacija norme ISO 1940-1: Ovaj standard je službena zamjena za ISO 1940-1. Zadržava iste temeljne principe, ali reorganizira sadržaj, ažurira tablice G-razreda s više tipova rotora i pruža jasnije i eksplicitnije proceduralne smjernice. Osnovna formula ostaje ista.
• Naglasak na procesu: U usporedbi sa svojim prethodnikom, ISO 21940-11 stavlja veći naglasak na cijeli *proces* balansiranja, od specificiranja tolerancije do njezine ispravne raspodjele između ravnina i pravilne provjere konačnog rezultata.
• Pretpostavka o krutom rotoru: Važno je zapamtiti da se ovaj standard odnosi samo na *krute* rotore. To su rotori kod kojih se raspodjela neravnoteže ne mijenja značajno kada se rotor dovede do svoje radne brzine. Za rotore koji se savijaju ili deformiraju pri brzini, složeniji postupci u ISO 21940-12 (za fleksibilne rotore) moraju se koristiti.
• G-ocjene ostaju središnje: Koncept uravnoteženih stupnjeva kvalitete (G) ostaje temelj standarda, pružajući jednostavan, ali moćan način određivanja potrebne preciznosti za širok raspon strojeva.

← Natrag na glavni indeks