ISO 1940-2 — Szókincs kiegyensúlyozáshoz
A rotorkiegyensúlyozás nemzetközi "szótára" – szabványosított definíciók a kiegyensúlyozatlanság típusaira, rotorosztályozásokra, korrekciós módszerekre, géptípusokra és minőségügyi terminológiára. Mostantól beépítve az ISO 21940-2 szabványba.
A legfontosabb kiegyensúlyozási kifejezések áttekintése
Az ISO 1940-2 szabvány legfontosabb definíciói – a kifejezések, amelyeket minden kiegyensúlyozó szakembernek ismernie kell
Teljes terminológiai referencia
Az ISO 1940-2 / ISO 21940-2 összes fontosabb kifejezése, kategóriák szerint rendezve
| Kifejezés | Meghatározás | Jelentőség |
|---|---|---|
| Rotor Rotor | Egy meghatározott tengely körül forogni képes test. Kiegyensúlyozás szempontjából minden forgó alkatrészt magában foglal: tengelyeket, járókerekeket, armatúrákat, dobokat, orsókat. | A kiegyensúlyozás alapvető célja. Minden más kifejezés a rotor tulajdonságait vagy a rajta ható hatásokat írja le. |
| Rotor Merev rotor | Egy olyan rotor, amelynek kiegyensúlyozatlansága két tetszőleges síkban korrigálható, és a korrigálás után a maradék kiegyensúlyozatlanság a maximális üzemi sebességig semmilyen sebességnél nem változik jelentősen. | Meghatározza, hogy ISO 1940-1 (G-osztályú rendszer) érvényes. Az alacsony sebességű kiegyensúlyozás műhelygépeken érvényes. Az ipari rotorok túlnyomó többsége merev. |
| Rotor Rugalmas rotor | Olyan rotor, amely üzemi sebességénél rugalmasan deformálódik, így kiegyensúlyozatlansági állapota megváltozik. Üzemi sebességnél vagy ahhoz közel eső sebességnél több síkban kell korrigálni. | ISO 21940-12 szabvány szükséges hozzá. Nagy sebességű turbinák, nagy generátorok, többfokozatú kompresszorok. Speciális nagy sebességű kiegyensúlyozó berendezés szükséges. |
| Rotor Tengelytengely | A csapágycsapok középpontjait összekötő egyenes. A geometriai forgástengely. | A kiegyensúlyozatlanság mérésének referenciatengelye. A csapok kifutása befolyásolja a mérési pontosságot. |
| Rotor A tehetetlenség főtengelye | Az a tengely, amely körül a rotor szabadon forogna centrifugális erő vagy nyomaték létrehozása nélkül. Egybeesik a tengely tengelyével, így a rotor tökéletesen kiegyensúlyozott. | A főtengely és a tengely közötti eltérés van kiegyensúlyozatlanság. Minden korrekció célja e két tengely összehangolása. |
| Rotor Tömegközéppont (gravitációs) | Az a pont, ahol a teljes rotor tömege koncentráltnak tekinthető. Kiegyensúlyozott rotor esetén pontosan a tengelytengelyen fekszik. | Statikus kiegyensúlyozatlanság = a tengelytől eltolódott CoM. Fajlagos kiegyensúlyozatlanság (e) = elmozdulási távolság. |
| Rotor Szolgáltatási sebesség | A rotor maximális forgási sebessége a rendeltetésszerű alkalmazásban. | A tűréshatár-számítás szempontjából kritikus: Uper = (9 549 × G × M) / n. Mindig a szervizsebességet használjuk, ne a kiegyenlítő sebességet. |
| Rotor Kritikus sebesség | Az a forgási sebesség, amelyen a rotorcsapágy-rendszer rezonanciát tapasztal, ami jelentősen felerősített rezgést eredményez. | Merev/hajlékony osztályozást határoz meg. A merev rotor jóval az első hajlítási kritikus sebesség alatt működik. |
| Kifejezés | Meghatározás | Képlet / Mértékegységek |
|---|---|---|
| Kiegyensúlyozatlanság Kiegyensúlyozatlanság | Az az állapot, amikor a tehetetlenségi főtengely nem esik egybe a forgástengellyel. A centrifugális erő arányos a tömeggel, az excentricitással és a sebesség négyzetével. | U = m × r (g·mm vagy kg·m) |
| Kiegyensúlyozatlanság Statikus kiegyensúlyozatlanság | A főtengely párhuzamos a forgástengellyel, de eltolódott. Egyetlen tömeggel egyenértékű egyetlen sugáron. Forgás nélkül észlelhető (késélek). Fázisban lévő csapágyrezgés. | Javítva a következőben: 1 repülőgép |
| Kiegyensúlyozatlanság Páros egyensúlyhiány | A főtengely metszi a forgástengelyt a tömegközéppontban, de ferde. Két egyenlő, egymással szemben lévő nehéz pont különböző síkokban lengőnyomatékot hoz létre. Csak forgás közben észlelhető. | Javítva a következőben: 2 repülőgép |
| Kiegyensúlyozatlanság Dinamikus kiegyensúlyozatlanság | Az általános eset: a főtengely nem párhuzamos a forgástengellyel, és nem is metszi azt. A statikus és a párosított függvények kombinációja. A leggyakoribb valós eset. | Javítva a következőben: 2 repülőgép |
| Kiegyensúlyozatlanság Specifikus egyensúlyhiány | A kiegyensúlyozatlanság és a rotor tömegének aránya. Az excentricitást jelöli – a tömegközéppont elmozdulását a tengelytengelytől. Lehetővé teszi a minőség összehasonlítását a különböző rotorméretek között. | e = U / M (µm vagy g·mm/kg) |
| Kiegyensúlyozatlanság Maradék kiegyensúlyozatlanság | A kiegyensúlyozási folyamat után a rotorban maradó kiegyensúlyozatlanság. Nem haladhatja meg a megengedett értéket (Uper) a megadott G-osztályú. | Ures ≤ Uper |
| Kiegyensúlyozatlanság Kezdeti kiegyensúlyozatlanság | A rotor kiegyensúlyozatlansága érkezéskor, bármilyen kiegyensúlyozási korrekció előtt. Az első menetben mérve. | Az egyensúlyozási eljárás alapértéke |
| Kiegyensúlyozatlanság Kiegyensúlyozatlansági vektor | Az aszimmetria nagysága és szöghelyzete egy adott síkban. Polárvektorként ábrázolva amplitúdóval (g·mm) és fázisszöggel (°). | U∠θ (g·mm °-nál a referenciától) |
| Kifejezés | Meghatározás | Gyakorlati megjegyzések |
|---|---|---|
| Folyamat Kiegyensúlyozó | A rotor tömegeloszlásának ellenőrzésére és beállítására szolgáló folyamat, amelynek során a maradék kiegyensúlyozatlanság egy meghatározott tűréshatáron belül marad. | Iteratív: mérés → számítás → javítás → ellenőrzés. |
| Folyamat Korrekciós sík | A rotor tengelyére merőleges sík, amelyben tömeget adnak hozzá vagy vesznek el. A súly elhelyezésének fizikailag hozzáférhető helye. | Eltérhet a tűréshatártól (csapágysíkoktól) – geometriai átalakítást igényel. |
| Folyamat Tűréssík | Az a sík, amelyben a megengedett kiegyensúlyozatlanságot meghatározzák – jellemzően a csapágy síkja. Az itt fellépő kiegyensúlyozatlanság közvetlenül befolyásolja a csapágyterheléseket. | Uper tűréssíkokhoz van megadva; korrekciós síkokká kell konvertálni. |
| Folyamat Korrekciós tömeg | A korrekciós síkon belül egy adott sugáron és szögben a rotorhoz hozzáadott vagy arról eltávolított fizikai tömeg (súly). | Hozzáadva: rögzítő, csavarozott, hegeszthető, epoxi. Eltávolítva: fúrás, marás, köszörülés. |
| Folyamat Próbasúly | Egy ismert tömegű tárgy, amelyet ideiglenesen, ismert sugárral és szögben rögzítenek a rotorhoz a kiegyensúlyozási eljárás során. A rotor válaszának (befolyásolási együttható) meghatározására szolgál. | A Balanset-1A próbasúlyozásos módszer: futtatás → próba csatolása → futtatás → a szoftver kiszámítja a korrekciót. |
| Folyamat Befolyásolási együttható | A rezgési válasz (amplitúdó és fázis) változása egy mérési ponton, amelyet egy adott helyen lévő egység kiegyensúlyozatlansága okoz. Jellemzi a rotorcsapágy érzékenységét. | Próbasúlyozásos futtatásokból számítva. A kétsíkú kiegyensúlyozáshoz 2×2-es befolyásolási mátrix szükséges. |
| Folyamat Egysíkú kiegyensúlyozás | Eljárás a statikus kiegyensúlyozatlanság egy korrekciós síkban történő korrigálására. Rövid (tárcsaszerű) rotorokhoz alkalmas, L/D < 0,5 értékkel. | Balanset-1A F2 mód. Egy érzékelő, egy sík. |
| Folyamat Két síkú kiegyensúlyozás | Eljárás a statikus és a páros kiegyensúlyozatlanságának két korrekciós síkban történő korrigálására. Megnyúlt rotorok esetén, vagy jelentős páros kiegyensúlyozatlanság esetén szükséges. | Balanset-1A F3 mód. Két érzékelő, két sík. |
| Folyamat Trim kiegyensúlyozás | Egy összeszerelt rotoron elvégzett végső, finomkiegyensúlyozási beállítás az összeszerelés során keletkezett kiegyensúlyozatlanság (tengelykapcsoló ütés, illeszkedési tűrések) kompenzálására. | Gyakran a terepen, a telepített gépen végzik. |
| Folyamat Súly felosztása | Kiszámított korrekciós tömeg elosztása két szomszédos, hozzáférhető hely (pl. két csavarfurat vagy pengepozíció) között, amikor a pontos szöghelyzet nem elérhető. | A Balanset-1A automatikus súlyelosztási számítást biztosít. |
| Kifejezés | Meghatározás | Összehasonlítás |
|---|---|---|
| Gép Kiegyensúlyozó gép | Egy olyan eszköz, amely méri a rotor kiegyensúlyozatlanságát (nagyságát és szöghelyzetét), hogy a tömegeloszlás korrigálható legyen. | Műhelyi (helyhez kötött) vagy terepi (hordozható, mint például Balanset-1A). |
| Gép Lágycsapágyas gép | A felfüggesztés nagyon rugalmas. A rotor a felfüggesztés sajátfrekvenciája felett forog. A fizikai elmozdulást méri. Minden rotorgeometriához kalibrálni kell. | Manapság kevésbé elterjedt. Alacsonyabb költség, de a kezelőnek rotoronként újra kell kalibrálnia. Elmozdulásérzékelés. |
| Gép Kemény csapágyú gép | A felfüggesztés nagyon merev. A rotor a felfüggesztés sajátfrekvenciája alatt forog. Az érzékelők közvetlenül mérik a centrifugális erőt. Állandóan kalibrált – a rotorok széles skáláját fogadja rotorspecifikus beállítás nélkül. | Domináns típus a modern iparban. Sokoldalúbb, gyorsabb beállítás. Erőérzékelés. |
| Gép Mezőkiegyenlítő | Hordozható eszköz rotorok kiegyensúlyozására a gépbe szerelve, szétszerelés nélkül. Rezgésérzékelőket és fordulatszámmérőt használ. Próbasúlyos módszer. | Balanset-1A (2 csatornás) és Balanset-4 (4 csatornás). Beépített ISO 1940 tűréshatár-kalkulátor. |
| Gép Tüske (Arbor) | Egy tengely vagy adapter, amelyre egy rotort szerelnek a gép kiegyensúlyozása céljából. Pontosan koncentrikusnak kell lennie, és elhanyagolható ütéssel kell rendelkeznie. | A tüske excentricitása a szisztematikus kiegyensúlyozási hibák egyik fő forrása. Indexvizsgálattal igazolva. |
| Kifejezés | Meghatározás | Képlet / Standard |
|---|---|---|
| Minőség Mérlegminőségi osztály (G) | A rotor tömegközéppontjának maximálisan megengedett sebességét meghatározó osztályozás. G = eper × ω. Az osztályzatok egy 2,5-ös faktorú logaritmikus skálát alkotnak. | 0,4 … 4000 G Meghatározva a következőben: ISO 1940-1 |
| Minőség Megengedett maradék kiegyensúlyozatlanság (Uper) | A megadott G-minőség, rotortömeg és üzemi sebesség esetén megengedett maximális maradék kiegyensúlyozatlanság. Az elfogadási kritérium. | Uper = (9549 × G × M) / n |
| Minőség Egyensúlytolerancia | Az a tartomány, amelyen belül a maradék kiegyensúlyozatlanságnak kell lennie ahhoz, hogy megfeleljen a megadott minőségi követelménynek. Egyenlő U-val.per. | Síkonként megadva az elosztás után |
| Minőség Kiegyensúlyozatlanság-csökkentési arány (URR) | A kezdeti és a maradék kiegyensúlyozatlanság aránya egy korrekciós ciklus után. A kiegyensúlyozó gép/eljárás hatékonyságát jelzi. | URR = Ukezdeti / Umaradó Tipikus: 5–50× |
| Mérés Fázisszög | A kiegyensúlyozatlansági vektor szöghelyzete a rotoron lévő referenciajelhez képest (tachométerrel mérve). Az amplitúdóval együtt határozza meg a teljes kiegyensúlyozatlansági vektort. | ° (fok, 0–360) |
| Mérés Rezgési sebesség (RMS) | A csapágyház rezgési sebességének négyzetes középértéke. A gépállapot-értékelés standard mérési paramétere ISO 10816. | mm/s RMS (10–1000 Hz) |
| Mérés Indexteszt | Ellenőrzési eljárás: forgassa el a rotort egy meghatározott szöggel (pl. 180°) a géptartókhoz képest, majd mérje meg újra. Észleli a tüske és a befogás hibáit. | Az ISO 1940-1 10. fejezet szerinti hivatalos ellenőrzéshez szükséges |
| Mérés Minimálisan elérhető maradék kiegyensúlyozatlanság (Umárcius) | Egy adott kiegyensúlyozó gépen elérhető legkisebb maradék kiegyensúlyozatlanság egy adott rotorhoz. A gép érzékenysége, a zajszint és a csapágy állapota határozza meg. | Umárcius ≤ U-nak kell lennieper hogy a gép alkalmas legyen a szükséges G-osztályú használatra. |
Mi az ISO 1940-2 szabvány?
ISO 1940-2 (Mechanikai rezgés – Kiegyensúlyozási minőségi követelmények – Szókincs) a rotorkiegyensúlyozásban használt terminológiát meghatározó nemzetközi szabvány. Pontos, fizikán alapuló definíciókat biztosít minden kulcsfontosságú kifejezéshez – a kiegyensúlyozatlanság típusok (statikus, páros, dinamikus) a rotorok osztályozásához (merev, rugalmas), korrekciós módszerek, géptípusok, és minőségi osztályzatokat. Ez a nélkülözhetetlen "szótár", amely támogatja ISO 1940-1 és minden más kiegyensúlyozási szabvány. Felváltotta a következő ISO 21940-2 azonos terminológiával.
Amikor egy német mérnök előírja a "G 6.3 dinamikus kiegyensúlyozatlanság-korrekcióját két síkban", egy japán technikusnak pontosan meg kell értenie, hogy mire van szükség – ugyanazon rotorállapotra, ugyanazon kiegyensúlyozási eljárásra és ugyanazon elfogadási kritériumra. Az ISO 1940-2 szabvány ezt egyetlen, nemzetközileg elfogadott szókincs biztosításával teszi lehetővé az egész területre vonatkozóan.
A szabvány nem eljárás vagy tűréshatár-specifikáció – hanem egy terminológiai szabvány. Szerepe a kétértelműség kiküszöbölése, hogy más szabványok (ISO 1940-1 a tűréshatárokért, ISO 14694 szabvány a rajongók számára, ISO 10816 a rezgésértékeléshez) pontos, egyértelmű nyelvet használhat.
Részletes kifejezéselemzés
A merev/rugalmas megkülönböztetés
Ez a legfontosabb osztályozás a kiegyensúlyozásban. Ez a megkülönböztetés mindent meghatároz: melyik szabvány érvényes, milyen berendezésre van szükség, hány síkra van szükség, és milyen sebességgel kell a kiegyensúlyozást elvégezni.
Olyan rotor, amelynek kiegyensúlyozatlansága két tetszőleges síkban korrigálható, és a korrigálás után a maradék kiegyensúlyozatlanság a maximális üzemi sebességig semmilyen sebességnél nem változik jelentősen. Gyakorlati teszt: ha az első hajlítás kritikus sebesség jóval a maximális üzemi sebesség felett van (jellemzően > 1,5× vagy több), a rotor merev.
Olyan rotor, amely üzemi sebességénél rugalmasan deformálódik úgy, hogy kiegyensúlyozatlansági állapota megváltozik. Üzemi sebességnél vagy ahhoz közeli sebességnél több síkban kell kiegyensúlyozni. Vonatkozik a következőkre: nagy turbógenerátorok, többfokozatú nagysebességű kompresszorok, hosszú papírgéphengerek nagy sebességgel. Az ISO 21940-12 szabvány hatálya alá tartozik.
Az ipari rotorok túlnyomó többsége – villanymotorok, ventilátorok, szivattyúk, lendkerekek, tengelyek – merev rotorok. A ISO 1940-1 A G-osztályú rendszer közvetlenül a merev rotorokra vonatkozik.
Az egyensúlyhiány három típusa
Az ISO 1940-2 szabvány három alapvető típust határoz meg a fő tehetetlenségi tengely és a forgástengely közötti geometriai kapcsolat alapján. Ezek megértése elengedhetetlen a megfelelő kiegyensúlyozási eljárás kiválasztásához:
- Statikus kiegyensúlyozatlanság termel egy erő — mindkét csapágy fázisban rezeg 1× RPM fordulatszámon. A rotor kiegyensúlyozatlansága forgás nélkül is észlelhető (a gravitáció késélen mutatja). Egyetlen korrekciós sík elegendő. Keskeny, tárcsaszerű rotorokra (L/D < 0,5) jellemző: keskeny szíjtárcsák, ventilátor-járókerekek, vékony lendkerekek.
- Pár egyensúlyhiány termel egy pillanat — a csapágyak 180°-os fáziseltérésben rezegnek 1× RPM fordulatszámon. Az nettó erő nulla (a tömegközéppont a tengelyen van), de két egyenlő és ellentétes irányú nehéz pont különböző axiális helyzetben lengőpárt hoz létre. Csak forgás közben észlelhető. Két korrekciós síkot igényel.
- Dinamikus kiegyensúlyozatlanság = statikus + erőpáros kombinációja. Az összes nem tökéletesen szimmetrikus valós rotor általános esete. Mind erő, mind nyomaték jelen van. A csapágyak 1×-es rezgéssel rezegnek sem fázisban, sem pontosan 180°-os fáziskülönbség nélkül. Kétsíkú kiegyensúlyozást igényel.
Fajlagos kiegyensúlyozatlanság és a G-osztályú csatlakozás
Speciális kiegyensúlyozatlanság Az (e = U/M) a kulcsfontosságú mérőszám, amely lehetővé teszi az univerzális kiegyensúlyozási minőség összehasonlítását. Egy 5 kg-os rotor 50 g·mm kiegyensúlyozatlansággal e = 10 µm. Egy 500 kg-os rotor 5000 g·mm kiegyensúlyozatlansággal szintén e = 10 µm – azonos kiegyensúlyozási minőség a 100× tömegkülönbség ellenére.
A G-osztályú ezt kiterjeszti a sebesség beépítésével: G = e × ω, ami egyetlen számot (mm/s) eredményez, amely a tömegtől és a sebességtől függetlenül jellemzi az egyensúly minőségét. Ez a képlet alapja. ISO 1940-1 toleranciarendszer.
Korrekciós síkok vs. tűréshatár-síkok
Az ISO 1940-2 szabvány egy fontos különbséget tesz, amelyet a gyakorlatban gyakran figyelmen kívül hagynak:
- Tűréssíkok = a csapágysíkok, ahol a rezgés és a dinamikus terhelések a legkritikusabbak. Megengedett kiegyensúlyozatlanság Uper itt van megadva.
- Korrekciós síkok = fizikailag hozzáférhető helyek, ahová súlyokat lehet elhelyezni (ventilátoragy, motor véggyűrűk, tengelyvállak). Gyakran eltérő axiális helyzetben, mint a csapágyak.
U konvertálásaper A tűréssíkokról a korrekciós síkokra való átálláshoz a rotor geometriájának ismerete szükséges. Aszimmetrikus vagy túlnyúló rotorok esetén ez az átalakítás jelentősen megváltoztathatja a síkonkénti tűréshatárokat. A Balanset-1A automatikusan kezeli ezt az átalakítást a rotor méreteinek megadásakor.
Kiegyensúlyozó géptípusok
A két alapvető géptípus eltérő fizikai mérési elveket tükröz:
- Lágy csapágyazású: A felfüggesztés sajátfrekvenciája jóval az üzemi sebesség alatt van → a gép méretei elmozdulás. Minden új rotorhoz kalibrálást igényel. Történelmileg jelentős; használatban csökkenőben van.
- Kemény teherbírású: A felfüggesztés sajátfrekvenciája jóval az üzemi sebesség felett van → a gép méretei erő. Állandóan kalibrált – különböző rotorokat fogad egyedi kalibrálás nélkül. A domináns modern típus.
Mezőkiegyenlítő eszközök, mint például a Balanset-1A más elvet alkalmaznak: nem ISO értelemben vett "gépek", hanem a rotor saját csapágyait és tartószerkezetét használják mérési rendszerként, a próbasúly (befolyásolási együttható) módszerét alkalmazva a korrekció meghatározásához anélkül, hogy külön kiegyensúlyozó gépre lenne szükség.
Kereszthivatkozás: Hol használják az egyes kifejezéseket
ISO 1940-1 / ISO 21940-11: Minden tűréshatárt és minőségi kifejezést használ — G-minőség, Uper, egyensúlytolerancia, reziduális egyensúlyhiány. E szókincs elsődleges felhasználója.
ISO 14694 szabvány: Rotortagokat (merev) és kiegyensúlyozatlansági tagokat használ, és kiterjeszti a G-osztályokra épülő, ventilátor-specifikus BV/FV kategóriákkal.
ISO 10816 / ISO 20816: Mérési kifejezéseket használ – rezgési sebesség, effektív érték, csapágyház mérési pontjai.
ISO 21940-12: Kiterjeszti a rugalmas rotordefiníciót többsebességes, többsíkú eljárásokkal.
API 610 / API 617: A kőolajszabványok az ISO 1940 G-osztályokra és a kiegyensúlyozatlansági terminológiára hivatkoznak a szivattyú- és kompresszorspecifikációk esetében.
ISO 1940-2 → ISO 21940-2: Átmenet
Az ISO 21940-2 szabvány hivatalosan felváltotta az ISO 1940-2 szabványt. A terminológia azonos – minden definíció változatlan marad. Az ISO 21940 számozása tükrözi az átfogó ISO 21940 sorozatba való integrációt, amely a mechanikai rezgés és a kiegyensúlyozás minden aspektusát lefedi. Mindkét megnevezés elfogadott az ipari gyakorlatban.
Hivatalos szabvány: ISO 1940-2 az ISO áruházban →
Gyakran Ismételt Kérdések — ISO 1940-2
A szókincs és a terminológia egyensúlyban tartása
Kapcsolódó glosszárium cikkek
Beszéld a nyelvet – a megfelelő eszközökkel
A Vibromera kiegyensúlyozók közvetlenül alkalmazzák az ISO szókincset: G-minőség kiválasztása, kiegyensúlyozatlansági vektorok, korrekciós síkok, reziduális és megengedett összehasonlítás – mindezt egyetlen hordozható műszerben.
Böngészés kiegyensúlyozó berendezések →
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
MS 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 