ორი შენიშვნა საბალანსო დანადგარების მწარმოებლების მიმართ მომხმარებელთა მოთხოვნების გონივრულობის შესახებ

შესავალი

წინა ერთ წელიწადნახევარში, ჩვენი კომპანია მიიღო 30-ზე მეტი განცხადება სხვადსხვა ტიპის ბალანსირების მანქანებიშეძენის თაობაზე. ამ განცხადებებთან დაკავშირებული ტექნიკური მახასიათებლების ანალიზი აჩვენებს, რომ უმეტესი ნაწილი მოიცავს მრავალ მახასიათებელს, რომელიც მნიშვნელოვნად გავლენას ახდენს მანქანების წარმოების დროს და ხარჯებზე და ასევე ამცირებს потentialური მიმწოდებელთა სიას. ამათ შორის ორი მოთხოვნა გამოირჩევა:

• მოთხოვნა გარკვეული ნარჩენი დისბალანსიუზრუნველყოფის შესახებ, რომელიც არ უნდა აღემატებოდეს 0,1 გ*მმ/კგ (µm)-ს.
• საბალანსო მანქანის საზომი ხელსაწყოების რეესტრში შეტანის მოთხოვნა.

მოდით, გავაანალიზოთ ამ მოთხოვნების განხორციელების გონივრულობა და შესაძლებლობა რეალური მომხმარებლის პერსპექტივიდან.

1. მანქანისთვის სიზუსტის მოთხოვნების ანალიზი

ჩვენ შევამოწმებთ მომხმარებლის სიზუსტის მოთხოვნების ვალიდურობას ტექნიკური სპეციფიკაციის გამოყენებით, რომელიც შეიმუშავდა 10-დან 1500 კგ-მდე წონის ელექტროძრავების, ტურბოაგრეგატებისა და კომპრესორების როტორების დასაბალანსებლად განკუთვნილი ბალანსირების მანქანისთვის. სპეციფიკაცია ადგენს კონკრეტული ნარჩენი არაბალანსისთვის ტოლერანსს, რომელიც, მომხმარებლის თანახმად, არ უნდა აღემატებოდეს 0.1 გ*მმ/კგ-ს.

ამ მოთხოვნის გადამოწმებისთვის ჩვენ მივმართავთ ISO 1940-1 ცხრილის 1-ს "მექანიკური ვიბრაცია – ბალანსის ხარისხის მოთხოვნები როტორებისთვის." ამ ცხრილის რეკომენდაციების საფუძველზე ჩვენ ვივარაუდობთ, რომ როტორები ელექტრული მოტორების, ტურბოაგრეგატების და კომპრესორების ბალანსის სიზუსტე, რომელიც შეკვეთილი მანქანა უნდა უზრუნველყოს, უნდა დაკმაყოფილდეს G2.5 ხარისხის grade. Assuming the expected operating rotational frequency of the balanced rotor is, for example, 200 Hz (which with a large margin covers the rotational frequencies of most known machines), we can easily calculate the permissible residual specific imbalance for static (single-plane) balancing using formula 5 from the standard: eper = 2500 / (6.28 * 200) = 1.99 g*mm/kg.

იგივე ISO 1940-1 სტანდარტის რეკომენდაციების გათვალისწინებით (რომელიც დღეს ჩანაცვლებულია ISO 21940-11-ით), მოწოდებული მე-7 ნაწილში, ორ-საყრდენ უსიმეტრიო როტორის დინამიკური ბალანსირებისას დასაშვები მნიშვნელობა უნდა იყოს მინიმუმ 0.3 * eper, რაც ჩვენს შემთხვევაში იქნება 0.6 გ*მმ/კგ, და არა 0.1 გ*მმ/კგ როგორც საჭიროა თავდაპირველი ტექნიკური მახასიათებლების შეფასებაში. დასაშვები ბალანსირების ტოლერანტობა განაწილება ორ კორექცია სიბრტყეს შორის შეიძლება შემოწმდეს ჩვენი ნარჩენი არაბალანსის კალკულატორი (ISO 21940-11).

სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, როგორც ჩვენი ანალიზი აჩვენებს, ამ ტექნიკურ სპეციფიკაციაში (და ბევრ სხვა მსგავს დოკუმენტში) ბალანსირების მანქანის სიზუსტისადმი წაყენებული მოთხოვნები აშკარად გადაჭარბებულია. ამ გადაჭარბებული მოთხოვნების პრაქტიკული განხორციელება მწარმოებელს აიძულებს, გადაჭრას სერიოზული კონსტრუქციული და ტექნოლოგიური ამოცანები, რომლებიც, როგორც წესი, წარმოიშობა განსაკუთრებით მაღალი სიზუსტის მანქანების წარმოებისას, რაც, უდავოდ, გავლენას ახდენს მანქანების ღირებულებასა და წარმოების დროზე. უფრო მეტიც, ეს მოთხოვნები ყოველთვის ტექნიკურად შესაძლებელი არ არის.

ასევე მნიშვნელოვანია აღინიშნოს, რომ ასეთი მაღალი სიზუსტის დანადგარების ეფექტიანმა მუშაობამ შეიძლება პოტენციურ კლიენტს რამდენიმე დამატებითი პირობის შესრულება მოსთხოვოს, როგორიცაა თერმოსტაბილური და სუფთა ოთახების საჭიროება, ვიბროიზოლირებული საძირკვლები და ა.შ., რომელთა შექმნის ხარჯები შეიძლება თავად დანადგარის შეძენის ხარჯებსაც კი აღემატებოდეს. კლიენტის წარმომადგენლის შესაძლო შენიშვნაზე (ზემოხსენებული ტექნიკური დავალების ავტორი), რომ ამ მოთხოვნის შესრულება საშუალებას იძლევა დანადგარზე მიღწეულ იქნას მნიშვნელოვნად დაბალი ნარჩენი დისბალანსი, რეალურად შეესაბამებოდეს G0.4 კლასს, მათ შეიძლება რეკომენდაცია მიეცეთ გაეცნონ GOST 22061-76-ის „მანქანები და ტექნოლოგიური მოწყობილობა. დაბალანსების ხარისხის კლასების სისტემა. ძირითადი დებულებები“ რეკომენდაციებს (ეროვნული სტანდარტი, რომლის თანამედროვე საერთაშორისო ანალოგია ISO 21940-11, ადრე ISO 1940-1), რომელიც ISO 1940-1-ის შემოღებამდე მოქმედებდა.

ამ სტანდარტის მე-3 ნაწილში, რომელიც საბჭოთა კავშირის დაბალანსების სფეროს საუკეთესო სპეციალისტების მიერაა მომზადებული, გონივრულად არის ნათქვამი შემდეგი:

1. პროდუქტების როტორები, რომლებიც მიეკუთვნება დაბალანსების ხარისხის 1-ელ კლასს (ISO 1940-1-ის მიხედვით grade G0.4), უნდა დაბალანსდეს საკუთარ საკისრებში, საკუთარ კორპუსში, ყველა სამუშაო პირობებში, საკუთარი ამძრავით.
2. მე-2 საბალანსო ხარისხის კლასში (G1.0 კლასი) კლასიფიცირებული პროდუქტების როტორები უნდა დაბალანსდეს საკუთარ საკისრებში ან საკუთარ კორპუსში, სპეციალური ამძრავით, თუ არ არის ხელმისაწვდომი საკუთარი ამძრავი.
3. მესამიდან მეთერთმეტე ჩათვლით დაბალანსების ხარისხის კლასებში (G2.5-დან G4000-მდე) კლასიფიცირებული პროდუქტების როტორების დაბალანსება ნებადართულია, როგორც ნაწილების, ისე აწყობილი ერთეულების სახით.

ამ რეკომენდაციების არსი ისაა, რომ ბალანსირების დანადგარზე G0.4 და G1.0 ხარისხის ბალანსის მიღწევისკენ სწრაფვა ხშირად ტექნიკურად და ეკონომიკურად უაზროა. როტორების დანადგარში მონტაჟის შემდეგ მიღწეული სიზუსტე იკარგება და მის აღსადგენად საჭიროა როტორული აგებულების დამატებითი დაბალანსება (საკუთარ კოჭებსა და საკუთარ ამძრავზე), რომელიც პორტატული ვიბრაციული ბალანსირების მოწყობილობით სრულდება.

ამ დებულების საილუსტრაციო მაგალითისთვის შეიძლება განვიხილოთ სახეხი ბორბლის დაბალანსება, რომელიც განკუთვნილია მაღალი სიზუსტის ცილინდრულ სახეხ დანადგარზე გამოსაყენებლად (სიზუსტის კლასი “C”). ზემოხსენებული ISO 1940-1-ის ცხრილი 1-ის მოთხოვნების მიხედვით, სახეხი ბორბლის დაბალანსების ხარისხი სულ მცირე G0.4 კლასს უნდა აკმაყოფილებდეს. იმის გათვალისწინებით, რომ მუშაობისას სახეხი ბორბლის მოსალოდნელი ბრუნვის სიხშირე იქნება 6000 rpm (100 Hz), ISO 1940-1-ის ცნობილი 7-ე ფორმულის გამოყენებით განვსაზღვრავთ დასაშვებ ნარჩენ სპეციფიკურ დისბალანსს eper, რომელიც იქნება 0.64 g*mm/kg.

In other words, after balancing on the balancing machine, ensuring this tolerance, the displacement of the center of mass of the grinding wheel relative to the technological axis (balancing machine mandrel axis) should not exceed 0.64 µm. Since the allowable radial runout of the spindle of a class “C” grinding machine according to the national standard GOST 11654-90 is 2 µm, after mounting our grinding wheel on it (re-baselining the wheel from the technological axis to the working axis), the residual specific imbalance can significantly increase and exceed the tolerance recommended by ISO 1940-1 by at least three times. In such and other similar cases, as noted earlier, additional balancing is required to compensate for errors arising during the assembly stage.

ზემოთქმული საშუალებას გვაძლევს, დავასახელოთ, რომ შემთხვევათა უმრავლესობაში, საშუალო და მძიმე კლასის საბალანსო მანქანების სიზუსტის მოთხოვნა შეიძლება შეიზღუდოს ნარჩენი სპეციფიკური დისბალანსის დონეზე 0.5 გ*მმ/კგ-მდე ან თუნდაც 1.0 გ*მმ/კგ-მდე. ამ რეკომენდაციის პრაქტიკაში დანერგვა მწარმოებელს საშუალებას აძლევს, მნიშვნელოვნად შეამციროს მანქანის წარმოების სირთულე და ღირებულება, ხოლო მომხმარებელმა (რაციონალური ტექნოლოგიური პროცესის დანერგვის შემთხვევაში) შეძლოს საჭირო საბალანსო სიზუსტის მიღწევა. ამ წესის მთავარი გამონაკლისი შეიძლება იყოს მცირე სპეციალიზებული ბალანსირების მანქანები, რომლებიც, მაგალითად, გამოიყენება გიროსკოპის როტორების, საავტომობილო ტურბოკომპრესორების და ა.შ. ბალანსირებისთვის. ამ მანქანების კონსტრუქციული მახასიათებლები იძლევა 0.1 გ*მმ/კგ ან უფრო დაბალი ნარჩენი სპეციფიკური დისბალანსის დონის მიღწევის საშუალებას, რაც ტექნიკურად გამართლებული და ეკონომიკურად მიზანშეწონილია.

2. საზომი ხელსაწყოების რეესტრში ბალანსირების მანქანების შეტანის საჭიროების შესახებ

ბოლო წლებში ჩვენს ქვეყანაში გაკეთდა გასაოცარი აღმოჩენა, რომელსაც შეუძლია დააბნიოს ENIMS-ის** "მშვიდობით წასულთა" სპეციალისტები, რომლებმაც შეიმუშავეს ლითონმჭრელი მანქანების კლასიფიკატორი. ვინმეს "ხელის შეწყობით", მანქანების ბაზარზე სრულიად ახალი ტიპის მოწყობილობა გამოჩნდა – "ვიბრაციის გაზომვისა და დაბალანსების მანქანები", რომლებსაც უნდა ჰქონდეთ რუსეთის სახელმწიფო სტანდარტის სერტიფიკატი და შესაბამისი ნიშნული.*)

და ყველაფერი კარგად იქნებოდა, მაგრამ მოულოდნელად აღმოჩნდა, რომ "პროგრესულმა" მომხმარებლებმა თავიანთ ტექნიკურ სპეციფიკაციებში სავალდებულო მოთხოვნა შეიტანეს სასწორი მოწყობილობების საზომი ხელსაწყოების რეესტრში შეყვანის შესახებ. მოდით, ვცადოთ გავარკვიოთ, რამდენად სამართლებრივად და ტექნიკურად არის დასაბუთებული ეს მოთხოვნა, ასევე მისი ეკონომიკური მიზანშეწონილობა.

დასაწყისისთვის, სასარგებლოა გვესმოდეს, თუ როგორ უკავშირდება ეს მოთხოვნა არსებული მარეგულირებელი დოკუმენტების რეკომენდაციებს. დავიწყოთ ISO 8-82 "მეტალის საჭრელი დანადგარები. ზუსტობის ტესტირების ზოგადი მოთხოვნები." ეს სტანდარტი განსაზღვრავს დანადგარების სიზუსტის მიხედვით კლასიფიკაციის ძირითად კონცეფციებსა და პრინციპებს, სიზუსტის შემოწმების ზოგად მოთხოვნებს და სიზუსტის ვერიფიკაციის მეთოდების ზოგად მოთხოვნებს. მნიშვნელოვანია აღინიშნოს, რომ ამ სტანდარტში დანადგარების ხარისხობრივი მახასიათებლების შეფასების პროცედურების მიმართ გამოყენებულია მხოლოდ ტერმინი "ვერიფიკაცია" და არ არის ნახსენები დანადგარების საზომი ინსტრუმენტების რეესტრში შეტანის და, შესაბამისად, მათი "კალიბრაციის" საჭიროება.

შემდეგი დოკუმენტი, რომელსაც ყურადღება უნდა მიექცეს, არის ISO 21940-21 (ადრე ISO 2953) “Mechanical vibration – Rotor balancing – Part 21: Description and evaluation of balancing machines.” ეს სტანდარტი, რომელიც ადგენს კონკრეტულ მოთხოვნებს საბალანსე დანადგარების ტექნიკურ მახასიათებლებსა და მათი “დამოწმების” მეთოდებზე, ასევე არ შეიცავს მოთხოვნებს, რომლებიც ითვალისწინებს დანადგარების დაკალიბრებისა და საზომი ხელსაწყოების რეესტრში მათი შეყვანის აუცილებლობას. ამასთან დაკავშირებით უნდა აღინიშნოს, რომ დაკალიბრებასთან დაკავშირებული მოთხოვნები არ გვხვდება სხვა ტიპის ჩარხების სტანდარტებშიც, მაგალითად ISO სტანდარტებში სახეხი და CNC დანადგარებისთვის, რომლებიც ასევე შეიძლება სხვადასხვა საზომ სისტემას მოიცავდეს.

უფრო მეტიც, მსგავსი მოთხოვნები არ გვხვდება უცხოური საბალანსო მანქანების ყველა ცნობილი მოდელის ტექნიკურ დოკუმენტაციაში, რაც, ჩვენი აზრით, ასევე მნიშვნელოვანი პრეცედენტია. ზემოთ წარმოდგენილი არგუმენტებიდან გამომდინარე, შესაძლებელია შემდეგი დასკვნების გამოტანა:

1. არსებული ნორმატიული და ტექნიკური დოკუმენტები, რომლებიც შემუშავებულია ჩარხებისთვის და, კერძოდ, საბალანსო დანადგარებისთვის, არ შეიცავს მოთხოვნებს მათი საზომი საშუალებების რეესტრში შეტანისა და, შესაბამისად, მათი კალიბრაციის აუცილებლობის შესახებ. შედეგად, ასეთი მოთხოვნების ტექნიკურ სპეციფიკაციებში შეტანა კონკურენტული შესყიდვების დროს “de facto” მნიშვნელოვნად ზრდის დანადგარების წარმოებისა და შემდგომი ექსპლუატაციის ხარჯებს და, ჩვენი აზრით, “de jure” არღვევს კეთილსინდისიერი მწარმოებლების უფლებებს, რომლებიც მოქმედი ნორმატიული დოკუმენტების ასოსა და სულისკვეთებას იცავენ.
2. საზომი სისტემის რუტინული ტესტები შეიძლება და უნდა ჩატარდეს საბალანსე დანადგარის შემადგენლობაში ISO 21940-21-ის (ადრე ISO 2953) მოთხოვნებისა და რეკომენდაციების შესაბამისად, რომლებიც შემოწმებისას ითვალისწინებს საცნობარო როტორის, საცდელი წონების ნაკრებისა და დაკალიბრებული სასწორების გამოყენებას. ეს ტესტები აუცილებლად უნდა მოიცავდეს შემდეგ სახის შემოწმებებს:
   • მინიმალურად მისაღწევი ნარჩენი დისბალანსის შემოწმება (Umar);
   • არათანაბრობის შემცირების კოეფიციენტის (URR) შემოწმება;
   • პირობითი დაბალანსების წრის მუშაობის შემოწმება (როტორის 180°-ით მობრუნების პროცედურით).

მნიშვნელოვანია აღინიშნოს, რომ ეს შემოწმებები ტარდება საზომი სისტემის მანქანიდან დემონტაჟის გარეშე და არ მოითხოვს კალიბრაციის ვიბრაციული დადგმის გამოყენებას, რაც გამორიცხავს გარე ორგანიზაციების სპეციალისტების ჩართვის საჭიროებას და მნიშვნელოვნად ამცირებს სამუშაოს შრომატევადობასა და ღირებულებას. ზემოთ აღნიშნული ძირითადი შემოწმებების გარდა, საჭიროების შემთხვევაში, საზომი სისტემის სხვა მნიშვნელოვანი პარამეტრების შემოწმება შესაძლებელია პირდაპირ დანადგარზე (ზემოხსენებული საორიენტაციო როტორის, სატესტო წონების ნაკრებისა და კალიბრირებული სასწორის გამოყენებით), მათ შორის:

• ამპლიტუდის და ფაზის ვიბრაციული სიგნალის მაჩვენებლების განმეორებადობა გაზომვიდან გაზომვამდე;
• ზომვის სისტემის მაჩვენებლების ხაზოვნება ვიბრაციული სიგნალის ამპლიტუდის მიხედვით;
• საზომი სისტემის გარჩევადობა (საზომი სისტემის მიერ მუდმივად რეგისტრირებული დისბალანსის მინიმალური დონე) და ა.შ.

დასკვნა

ავტორი იმედოვნებს, რომ როგორც მომხმარებლები, ისე ბალანსირების დანადგარების მწარმოებლები გაიგებენ ამ ნაშრომში წარმოდგენილ არგუმენტებსა და რეკომენდაციებს, რომლის მთავარი მიზანია ორივე მხარისთვის წარმოების ხარჯების მინიმიზაცია და ამავდროულად ბალანსირების ოპერაციების სათანადო ხარისხის უზრუნველყოფა.

*შენიშვნა: თუ ეს ტენდენცია გაგრძელდება, არ არის გამორიცხული, რომ მალე გავიგოთ ვიბრაციის საზომი სახეხი დანადგარების, ვიბრაციის საზომი პრესებისა და ვიბრაციის საზომი საგლინავი დგარების შექმნის შესახებ. ბოლოს და ბოლოს, მათ საბალანსო დანადგარებთან საერთო აქვთ სპეციალიზებული ვიბრაციის საზომი მოწყობილობების შესაძლო გამოყენება.

ENIMS ნიშნავს “Experimental Research Institute of Metal-Cutting Machine Tools”-ს (Экспериментально-исследовательский институт металлорежущих станков). ეს იყო საბჭოთა კავშირში მოქმედი სამეცნიერო-კვლევითი ინსტიტუტი, რომელიც სხვადასხვა ტიპის ლითონმჭრელი ჩარხებისა და აღჭურვილობის განვითარებასა და გაუმჯობესებაზე მუშაობდა. ინსტიტუტმა მნიშვნელოვანი როლი შეასრულა მანქანათმშენებლობის განვითარებასა და ლითონდამმუშავებელი აღჭურვილობის სტანდარტიზაციაში, რადგან ამუშავებდა ნორმატიულ დოკუმენტებსა და სტანდარტებს, მაგალითად ჩარხების კლასიფიკატორებსა და მათი სიზუსტის გამოცდის მეთოდებს.

ვ.დ. ფელდმანი, შპს "კინემატიკის" მთავარი სპეციალისტი, 2024