Հավասարակշռման թույլատրելի շեղման հասկացում
Հավասարակշռման թույլատրելի շեղում առավելագույն թույլատրելի քանակն է մնացորդային անհավասարակշռություն որը կարող է մնալ ռոտոր երբ բալանսավորում ավարտվում է։ Այն ընդունման չափանիշն է — գիծը, որը որոշում է, թե արդյոք ռոտորը բավականաչափ լավ է հավասարակշռված իր նախատեսված ծառայության համար։ Թույլատրելի շեղումը արտահայտվում է որպես անհավասարակշռության զանգված՝ նշված շառավղով (գրամ-միլիմետրերով կամ ունցիա-դյույմերով), կամ որպես տատանում տատանումների ընդլայնում (մմ/վ կամ միլներ)։ Այս սահմանները սահմանվում են միջազգային չափանիշներով — հիմնականում ISO 21940 շարքը — որոնք հատկացնում են հավասարակշռման որակի դասեր՝ ըստ ռոտորի տեսակի, աշխատանքային արագության և կիրառման՝ տալով հետևողական, անվտանգ և կրկնելի արդյունքներ արդյունաբերության բոլոր ոլորտներում։
1. Ինչու՞ է կարևոր բալանսավորման թույլատրելի շեղումը
Ճիշտ թույլատրելի շեղումը սահմանելը պարզապես քաթի դնելը չէ. դրա վրա կախված են մի քանի գործնական հարցեր.
- Անվտանգություն՝ գերազանց մնացորդային անհավասարակշռությունը կարող է մեքենանը հանգեցնել խափանման՝ վտանգելով անձնակազմին և հարակից սարքավորումներին։
- Սարքավորումների ծառայության ժամկետ. թույլատրելի շեղման սահմաններում մնալը նվազեցնում է տատանումներից առաջացած մաշվածք առանցքակալների, խտանյութերի և կառուցվածքի վրա՝ երկարացնելով ծառայության ժամկետը։
- Որակի ապահովում՝ սահմանված թույլատրելի շեղումը տալիս է հավասարակշռման աշխատանքի համար օբյեկտիվ ընդունման/մերժման չափանիշ, ուստի որակը կախված չէ կարծիքից։
- Տնտեսական հավասարակշռություն. թույլատրելի շեղումը մտածված զիջում է կատարյալ հավասարակշռության անհնարին ծախսերի և ընդունելի արդյունավետության միջև — զրոյական անհավասարակշռության հետապնդումը իմաստազուրկ է։
- Չափանիշներին համապատասխանություն. ճանաչված թույլատրելի շեղմանը համապատասխանելը ցույց է տալիս լավագույն պրակտիկային համապատասխանությունը և կարող է պահանջվել կարգավորմամբ կամ երաշխիքով։
2. ISO 21940-11. Հիմնական չափանիշ
ISO 21940-11 — երկար տարիներ ծանոթ ISO 1940-1 — միջազգայնորեն ճանաչված չափանիշն է կոշտ ռոտորների հավասարակշռման որակի պահանջների համար։ Այն սահմանում է հավասարակշռման որակի դասերի սանդղակ, որոնք գրված են G-դասեր, որտեղ «G»-ն նշանակում է դասը, իսկ թիվը՝ թույլատրելի տեսակարար անհավասարակշռության էքսցենտրիսիտետը, որը արտահայտված է ուղեծրային արագությամբ՝ միլիմետրերով վայրկյանում։
Սովորական հավասարակշռման որակի դասեր
Չափանիշը ընդգրկում է դասերը G 0.4-ից (ամենաբարձր ճշգրտություն) մինչև G 4000 (ամենախիստ)։ Հաճախ օգտագործվող դասերի թվին են պատկանում.
- G 0.4՝ ճշգրիտ քերծիչ մեքենաների լիսեռներ և գիրոսկոպներ — ամենաբարձր ճշգրտություն։
- G 1.0՝ բարձր ճշգրտության գործիքային մեքենաների լիսեռներ և տուրբոկոմպրեսորներ։
- G 2.5՝ գազային և շոգետուրբիններ, կոշտ տուրբոգեներատորների ռոտորներ, կոմպրեսորներ, գործիքային մեքենաների փոխանցումներ։
- G 6.3՝ ամենատարածված սարքավորումներ — երկու բևեռանի էլեկտրական մոտորների ռոտորներ, կենտրոնախույսեր, օդափոխիչներ և պոմպեր։
- G 16՝ տնտեսական մեքենաներ, ջարդիչներ, բազմասիլինդրանի դիզելային շարժիչներ։
- G 40՝ դանդաղ պտտվող սարքավորումներ և կոշտ մոնտաժված չորս սիլինդրանի դիզելային շարժիչներ։
Ավելի ցածր G-թիվը նշանակում է ավելի խիստ թույլատրելի շեղում և ավելի քիչ թույլատրելի անհավասարակշռություն. ավելի բարձր G-թիվը թույլ է տալիս ավելին։ Կարևոր է, որ թույլատրելի զանգվածը կախված է նաև արագությունից — տվյալ դասի և ռոտորի համար թույլատրելի անհավասարակշռությունը նվազում է աշխատանքային արագության աճի հետ, ուստի արագ ռոտորը պետք է շատ ավելի ճշգրիտ հավասարակշռվի, քան նույն զանգվածով դանդաղ ռոտորը։
3. Բալանսավորման թույլատրելի շեղման հաշվարկ
Թույլատրելի մնացորդային անհավասարակշռությունը կախված է երեք մեծությունից. ռոտորի զանգվածը, դրա աշխատանքային արագությունը և ընտրված հավասարակշռման որակի դասը։
Թույլատրելի մնացորդային անհավասարակշռության բանաձև
Uյուրաքանչյուր = (G × M) / (ω / 1000)
որտեղ:
- Uյուրաքանչյուր = թույլատրելի մնացորդային անհավասարակշռություն (գրամ-միլիմետր, գ·մմ)
- G = հավասարակշռման որակի դաս (օրինակ՝ 6.3 G 6.3-ի համար)
- M = ռոտորի զանգված (կիլոգրամ)
- ω = անկյունային արագություն (ռադիան վայրկյանում) = (2π × RPM) / 60
Պարզեցված բանաձև RPM-ով
Ամենօրյա օգտագործման համար կապը կրճատվում է.
Uյուրաքանչյուր (g·mm) = (9549 × G × M) / RPM
որտեղ M-ը ռոտորի զանգվածն է կիլոգրամներով, RPM-ը՝ աշխատանքային արագությունը, իսկ G-ն՝ դասի թիվը։
Կիրառական օրինակ
Դիտարկենք մոտորի ռոտորը.
- Մասսա՝ 50 կգ
- Աշխատանքային պտտաթիվ՝ 3000 RPM
- Պահանջվող հավասարակշռման որակ՝ G 6.3
Uյուրաքանչյուր = (9549 × 6.3 × 50) / 3000 ≈ 1003 գ·մմ։
Այսպիսով, այս ռոտորի համար առավելագույն թույլատրելի մնացորդային անհավասարակշռությունը մոտավորապես 1000 գ·մմ է։ Եթե ուղղման հարթության շառավիղը 100 մմ է, ապա դա համարժեք է մոտավորապես 10 գրամ մնացորդային անհավասարակշռության այդ շառավղում։ Ցանկացած մեքենայի տեսակի, զանգվածի և արագության համար այս թվերը հաշվարկելու և արդյունքը բաշխելու համար հարթությունների միջև — օգտագործեք անվճար Մնացորդային անհավասարակշռության հաշվիչ (ISO 21940-11), որը նաև թույլ է տալիս խաչաձև ստուգել գ·մմ-ից կենտրոնախույս ուժ փոխարկումը, եթե անհրաժեշտ է։
4. Միահարթակային և երկհարթակային թույլատրելի շեղումներ
Հաշվարկված թույլատրելի շեղումը վերաբերում է մեկ հարթության մեջ ընդհանուր անհավասարակշռությանը միահարթ հավասարակշռում. Որպես երկհարթ (դինամիկ) հավասարակշռում, ISO 21940-11-ը տալիս է կանոններ ընդհանուր թույլատրելի շեղումը երկու ուղղման հարթություններ, ընդհանուր առմամբ բաշխելով այն հարթությունների միջև հեռավորության և ռոտորի երկրաչափության համաձայն՝ այնպես, որ ոչ մի հարթություն չգերուղղվի։
5. Տատանումների վրա հիմնված թույլատրելի շեղում
Չնայած ISO 21940-11 ստանդարտը սահմանում է անհավասարակշռության զանգվածի սահմանները, տեղում բալանսավորման ժամանակ հաճախ ընդունման չափանիշ է ընդունվում տատանումների ամպլիտուդը, քանի որ ամպլիտուդն է, որը գործիքը չափում է ուղղակիորեն հավաքված մեքենայի վրա։
ISO 20816 սերիայի
ISO 20816 ստանդարտները (ISO 10816-ի և ավելի հին ISO 2372-ի ժամանակակից փոխարինողը) սահմանում են ընդունելի տատանումների ուժգնություն սահմաններ տարբեր մեքենաների դասերի համար՝ հիմնվելով RMS արագության վրա։ Արդյունքները ներկայացվում են գնահատման գոտիներով.
- Զոնա A՝ նոր միացված մեքենաներ — շատ ցածր տատանումներ։
- Զոնա B՝ ընդունելի է անսահմանափակ երկարաժամկետ աշխատանքի համար:
- Զոնա C՝ ընդունելի միայն սահմանափակ ժամանակահատվածների համար. պետք է նախատեսվեն ուղղիչ միջոցառումներ։
- Զոնա D՝ անընդունելի — անհրաժեշտ են անմիջական ուղղիչ միջոցառումներ։
Գործնական չափանիշներ տեղում
Փորձառու տեխնիկները նաև հենվում են մի քանի էմպիրիկ կանոնների վրա.
- Տատանումների նվազեցումը սկզբնական մակարդակի 25%-ից ցածր = հաջողված բալանսավորում։
- Աբսոլյուտ տատանումները 2.8 մմ/վ-ից (0.11 դյույմ/վ) ցածր = ընդհանուր առմամբ ընդունելի է արդյունաբերական սարքավորումների մեծ մասի համար։
- Մնացորդային տատանումները 1.0 մմ/վ-ից (0.04 դյույմ/վ) ցածր = գերազանց բալանսավորում։
6. Կարգավորելի թույլտվությունը ազդող գործոններ
Արդյոք թույլտվությունը կարող է իրականում բավարարվել, կախված է մի քանի գործնական գործոններից։
Սարքավորումների հնարավորություններ
- Բալանսավորման գործիքի չափման ճշգրտությունը։
- զգայունություն տատանումների զոնդերի.
- Ուղղիչ կշիռների տեղադրման լուծաչափը։
Ռոտորի և մեքենայի բնութագրեր
- Մեխանիկական վիճակը — թուլացում առանցքակալների մաշվածությունը կամ հիմքի խնդիրները կարող են դժվարացնել խիտ թույլտվությունների իրականացումը։
- Աշխատելը կրիտիկական արագություն մոտ կամ դրա վրա
- համակարգի արձագանքման ոչ գծայնությունը։
Գործնական սահմանափակումներ
- Ուղղման հարթությունների հասանելիությունը։
- Հասանելի կշիռների քայլերը — նյութը կարելի է ավելացնել միայն դիսկրետ քանակությամբ։
- Տեղադրման խոռոչների կամ ամրացման կետերի անկյունային լուծաչափը։
7. Թույլտվությունը և բալանսավորման հնարավորությունը
Արժե առանձնացնել երեք կապակցված գաղափար.
- Նշված թույլտվություն. ստանդարտով կամ պայմանագրով սահմանված առավելագույն թույլատրելի մնացորդային անհավասարակշռություն։
- Իրականացվող բալանսավորում. մակարդակ, որը իրականում հասանելի է տվյալ սարքավորումների և սահմանափակումների պայմաններում — կարգավորվում է բալանսավորման զգայունություն.
- Տնտեսական հավասարակշռություն. կետ, որից այն կողմ հետագա բարելավումը այլևս տնտեսապես արդյունավետ չէ։
Արդյունաբերական տեղում աշխատանքների մեծ մասի համար անհավասարակշռության մակարդակին հասնելը, որը երկուից երեք անգամ գերազանցում է պահանջվող թույլտվությունը, ներկայացնում է գերազանց աշխատանք և թողնում է չափման անորոշության և գործարկման շեղման շրջանակ։ Հավաքված մեքենայի վրա այս ստուգումը կատարվում է տեղում — ինչպիսիք են Balanset-1A չափում է 1× ամպլիտուդ և փուլ ուղղումից առաջ և հետո և հաստատում, որ մնացորդային անհավասարակշռությունը ընկնում է ընտրված ISO 21940-11 դասի մեջ՝ ռոտորի սեփական առանցքակալներում աշխատանքային պտտաթվի դեպքում։
8. Փաստաթղթավորում և ընդունում
Բալանսավորման թույլտվության ամբողջական գրառումը պետք է արտացոլի նշված G աստիճան կամ թույլտվության արժեքը; հաշվարկված թույլատրելի մնացորդային անհավասարակշռությունը (Uյուրաքանչյուր); բալանսավորումից հետո չափված մնացորդային անհավասարակշռությունը; հստակ համեմատություն, որը ցույց է տալիս համապատասխանությունը (չափված ≤ թույլատրելի); և ընդունման ստորագրություն կամ նշում։ Սա տալիս է օբյեկտիվ ապացույց, որ աշխատանքը բավարարում է սպեցիֆիկացիային և ձևավորում է բազային արժեք ապագա սպասարկման գնահատումների համար։
9. Ե՞րբ օգտագործել ավելի խիտ կամ ավելի թույլ թույլտվություններ
Ավելի խիտ թույլտվությունները հիմնավորված են, երբ մեքենան աշխատում է բարձր պտտաթվով (կարևոր է անվտանգության և առանցքակալների ծառայության ժամկետի համար), երբ այն ճշգրիտ սարքավորում է, որը պահանջում է նվազագույն տատանումներ, երբ թեթև կամ ճկուն կառուցվածքները զգայուն են տատանումների նկատմամբ, կամ երբ սարքավորումը գտնվում է տատանումներին զգայուն գործընթացների կամ գործիքների մոտ։
Ավելի թույլ թույլտվությունները ընդունելի են, երբ սարքավորումը ցածր պտտաթվով և ծանրաբեռնվածք է, ունի ամուր կառուցվածք և բարձր թույլտվություն տատանումների նկատմամբ, օգտագործվում է միայն կարճ ժամանակով կամ հազվադեպ, կամ երբ տնտեսական համարումները հստակ գերազանցում են արդյունավետության ինկրեմենտալ աճը։
