ISO 21940-21: Descrizione e valutazione delle macchine equilibratrici
ISO 21940-21 è lo standard internazionale che indica ai produttori come descrivere una macchina equilibratrice e, soprattutto, come dimostrare che le prestazioni sono quelle dichiarate. Appartiene alla moderna ISO 21940 famiglia su bilanciamento del rotore (che ha sostituito la più vecchia serie ISO 1940), e si affianca a ISO 21940-12 per rotori flessibili e Norma ISO 21940-13 per il lavoro in situ. La Parte 21 è quella che definisce una serie di procedure standardizzate per dichiarare le caratteristiche tecniche di una macchina e per verificarne l'accuratezza con rotori di prova calibrati. La conformità dà all'acquirente o al revisore la certezza che una determinata macchina soddisfi effettivamente i criteri di prestazione concordati a livello internazionale piuttosto che i dati di marketing del venditore.
1. Ambito di applicazione e descrizione della macchina
Lo standard si applica a tutti tipi di macchine per l'equilibratura rotori rigidi - sia con cuscinetti duri che con cuscinetti morbidi. Il suo primo compito è quello di stabilire un vocabolario formale e comune per le modalità con cui un produttore deve descrivere e specificare una macchina, in modo che due macchine di produttori diversi possano essere confrontate a parità di condizioni.
La descrizione obbligatoria comprende la capacità fisica della macchina e il suo sistema di misurazione:
- Involucro del rotore: massa minima e massima del rotore, diametro del perno e lunghezza del rotore che la macchina può accettare.
- Gamma di velocità: le velocità di bilanciamento su cui sono garantite le prestazioni.
- Sistema di trasmissione: il metodo di rotazione del rotore - trasmissione a cinghia, trasmissione finale (cardano o giunto) o autotrazione (aria o motore proprio del rotore) - perché ognuno di essi influisce sulla precisione e sulla portata pratica dei rotori.
- Sistema di misura: il tipo di pickup, l'indicazione della quantità e dell'angolo di squilibrio e la capacità di separazione dei piani.
Obbligando ogni fornitore a pubblicare lo stesso set di dati, la Parte 21 assicura che l'acquirente abbia una base chiara e standardizzata su cui giudicare se una macchina è effettivamente adatta ai suoi rotori, un lavoro che nessuna brochure può sostituire.
Macchine a supporto rigido e macchine a supporto morbido
La distinzione è importante perché le due architetture sono valutate in base agli stessi criteri, ma si comportano in modo molto diverso. Macchine a cuscinetti duri sono molto più comuni nelle officine moderne: i loro supporti sono rigidi, misurano la forza centrifuga e tengono una calibrazione permanente indipendente dal rotore montato. Macchine a supporto morbido I sensori di pressione e di pressione sono in grado di funzionare con i loro supporti al di sotto della risonanza, misurano lo spostamento e devono essere ricalibrati per ogni nuovo tipo di rotore con un peso di prova. La Parte 21 prevede entrambe le cose, ed è per questo che i suoi test sono inquadrati in termini di risultati misurati piuttosto che di uno specifico principio di rilevamento.
2. Rotori di prova e masse di prova
Un test di prestazione è affidabile solo quanto gli artefatti utilizzati per eseguirlo. La Parte 21 stabilisce pertanto specifiche rigorose per il rotori di prova e masse di prova che guidano la valutazione. I rotori di prova non sono normali pezzi di produzione; sono manufatti lavorati con precisione e stabilità dimensionale, prodotti con un livello di qualità eccezionalmente basso. squilibrio residuo, con requisiti rigorosi in termini di geometria, materiale e finitura superficiale, in modo che il rotore stesso non introduca errori nel test.
Le masse di prova - piccoli pesi noti aggiunti a raggi definiti per creare una massa conosciuta con precisione sbilanciare - devono essere calibrati e riconducibili a uno standard nazionale, idealmente accompagnati da una certificato di taratura. La standardizzazione dell'apparecchiatura di prova rende i risultati ripetibili e confrontabili tra macchine, operatori e luoghi diversi. Se è necessario convertire una massa di prova e il suo raggio nella forza centrifuga che essa imporrà, la Calcolatore della forza centrifuga dallo squilibrio esegue l'aritmetica in un solo passaggio.
3. Test di prestazione
Questo è il cuore pratico dello standard: una metodologia definita, passo dopo passo, per i test che quantificano oggettivamente la capacità di una macchina. Due test principali hanno la maggior parte del peso.
- Squilibrio residuo minimo raggiungibile (Umarzo / MARU): la prova definitiva di sensibilità. Partendo da un rotore di prova ben bilanciato, il test misura il più piccolo squilibrio residuo che la macchina può indicare ripetutamente e in modo affidabile. In effetti, questo è il livello elettronico e meccanico della macchina. rumore di fondo - il limite assoluto di ciò che può risolvere. Si collega direttamente a sensibilità di bilanciamento, e si può stimare la cifra comparabile per una determinata configurazione con il parametro Calcolatore della sensibilità della macchina equilibratrice.
- Rapporto di riduzione dello squilibrio (URR): una misura diretta della precisione e dell'efficienza. Al rotore di prova viene aggiunto uno squilibrio noto; la macchina lo misura e calcola la correzione; dopo aver applicato la singola correzione, il residuo viene misurato nuovamente. L'URR è la percentuale di riduzione dello squilibrio in un solo colpo. Un URR di 95% significa che la macchina ha eliminato 95% dello squilibrio iniziale in un solo colpo. correzione Il segno distintivo di una macchina precisa ed efficiente che non costringe l'operatore a infinite prove.
La Parte 21 specifica anche altri controlli vitali: capacità di separazione dei piani (confermando che una macchina a due piani è in grado di distinguere correttamente squilibrio statico e di coppia attraverso i due piani di correzione senza cross-talk) e costanza di prestazioni nell'intera gamma di velocità, In questo modo, una macchina precisa a una certa velocità non si degrada a un'altra.
4. Criteri di accettazione e documentazione
L'elemento finale è il quadro di riferimento definitivo "pass/fail". Per il test URR la norma stabilisce una percentuale minima accettabile - di solito 95% o superiore - che una macchina deve raggiungere per essere considerata conforme. Il valore MARU è trattato in modo diverso: non è una linea di pass/fail in sé, ma una linea di pass/fail. dichiarato che quantifica la sensibilità della macchina, consentendo all'utente di valutare se il rumore di fondo è sufficientemente ridotto per le sue esigenze più strette. grado di qualità di bilanciamento.
Infine, lo standard richiede un'analisi completa Rapporto di prova che documenta le condizioni e i risultati di ogni test. Questo rapporto è il certificato ufficiale di prestazione della macchina, la garanzia per l'utente finale che le sue capacità sono state verificate in base a una procedura rigorosa e riconosciuta a livello internazionale, anziché asserite dal venditore.
5. Dove si colloca la Parte 21 nella pratica
Per un ingegnere dell'affidabilità o un proprietario di un'officina di equilibratura, la Parte 21 risponde a una domanda ingannevolmente semplice: Questa macchina può effettivamente bilanciare i miei rotori con la tolleranza necessaria? L'URR indica il numero di iterazioni necessarie per un lavoro; il MARU indica il numero di iterazioni più fine. tolleranza che potete certificare in modo credibile.
Vale la pena di mantenere la distinzione tra un macchina per l'equilibratura del negozio e bilanciamento in loco chiaro. Una macchina dedicata, valutata ai sensi della Parte 21, rimuove lo squilibrio da un rotore in isolamento, sui propri cuscinetti, in un'area controllata. Molti rotori, tuttavia, non vengono mai inviati a un'officina, ma vengono corretti sul posto nella macchina stessa. sistema rotore-cuscinetto alla velocità di esercizio. Un analizzatore portatile a due canali come il modello Bilanciamento-1a esegue che bilanciamento in situ misurando 1× ampiezza e fase, informatica coefficienti di influenza, e verificare lo squilibrio residuo rispetto al grado ISO 21940-11 prescelto, cogliendo le reali condizioni di assemblaggio, termiche e di fondazione che una macchina d'officina non può riprodurre. I due approcci sono complementari: La Parte 21 regola lo strumento da banco, mentre il lavoro in situ regola il rotore nel suo funzionamento reale.
