ISO 1940-1: მყარი როტორების ბალანსის ხარისხის მოთხოვნები

ანალიტიკური ანგარიში: ISO 1940-1 “მყარი როტორების ბალანსის ხარისხის მოთხოვნების” სიღრმისეული ანალიზი და Balanset-1A საზომი სისტემების ვიბრაციის დიაგნოსტიკაში ინტეგრაცია

Devices

Portable balancer & Vibration analyzer Balanset-1A

Parts

Optical Sensor (Laser Tachometer)

Vibromera-ს სრული ვიბრაციის დიაგნოსტიკისა და ბალანსირების ნაკრები, მათ შორის ოთხი ვიბრაციის სენსორი კაბელებით, სიგნალის ინტერფეისის მოდული, ლაზერული ტაქომეტრი მაგნიტური სადგამით, ციფრული სასწორი, USB კაბელი და ჩანთა. სისტემა შექმნილია სამრეწველო აღჭურვილობის საველე როტორის ბალანსირებისა და მდგომარეობის მონიტორინგისთვის.

Devices

Dynamic balancer “Balanset-1A” OEM

Introduction

თანამედროვე საინჟინრო პრაქტიკასა და სამრეწველო წარმოებაში, მბრუნავი აღჭურვილობის დინამიური დაბალანსება ფუნდამენტური პროცესია, რომელიც უზრუნველყოფს დანადგარების საიმედოობას, მომსახურების ვადას და უსაფრთხო მუშაობას. მბრუნავი მასების დისბალანსი მავნე ვიბრაციის ყველაზე გავრცელებული წყაროა, რაც იწვევს საკისრების შეკრებების დაჩქარებულ ცვეთას, საძირკვლისა და გარსაცმების დაღლილობისგან დაზიანებას და ხმაურის ზრდას. გლობალური მასშტაბით, დაბალანსების მოთხოვნების სტანდარტიზაცია მნიშვნელოვან როლს ასრულებს აღჭურვილობის წარმოების პროცესებისა და მიღების კრიტერიუმების გაერთიანებაში.

ათწლეულების განმავლობაში ამ მოთხოვნების მარეგულირებელი ცენტრალური დოკუმენტი იყო საერთაშორისო სტანდარტი ISO 1940-1. მიუხედავად იმისა, რომ ბოლო წლებში ინდუსტრია თანდათანობით გადადის ახალ ISO 21940 სერიაზე, ISO 1940-1-ში ჩადებული პრინციპები, ფიზიკური მოდელები და მეთოდოლოგია კვლავაც ბალანსირების საინჟინრო პრაქტიკის საფუძვლად რჩება. ამ სტანდარტის შიდა ლოგიკის გაგება აუცილებელია არა მხოლოდ როტორების დიზაინერებისთვის, არამედ იმ ტექნიკური მომსახურების სპეციალისტებისთვისაც, რომლებიც იყენებენ თანამედროვე პორტატულ ბალანსირების ინსტრუმენტებს, როგორიცაა Balanset-1A.

ამ ანგარიშის მიზანია ISO 1940-1 სტანდარტის თითოეული თავის ამომწურავი და დეტალური ანალიზის ჩატარება, მისი ფორმულებისა და ტოლერანტობის ფიზიკური მნიშვნელობის გამოვლენა და იმის ჩვენება, თუ როგორ ავტომატიზირებენ თანამედროვე აპარატურულ-პროგრამული სისტემები (მაგალითად, Balanset-1A-ს გამოყენებით) სტანდარტის მოთხოვნების გამოყენებას, ამცირებენ ადამიანურ შეცდომებს და აუმჯობესებენ ბალანსირების პროცედურების სიზუსტეს.

თავი 1. ფარგლები და ფუნდამენტური ცნებები

სტანდარტის პირველი თავი განსაზღვრავს მის მოქმედების სფეროს და წარმოგვიდგენს კრიტიკულად მნიშვნელოვან განსხვავებას როტორების ტიპებს შორის. ISO 1940-1 ვრცელდება მხოლოდ მუდმივ (მყარ) მდგომარეობაში მყოფ როტორებზე. ეს განმარტება მთელი მეთოდოლოგიის ქვაკუთხედია, რადგან ხისტი და მოქნილი როტორების ქცევა ფუნდამენტურად განსხვავებულია.

ხისტი როტორის ფენომენოლოგია

როტორი კლასიფიცირდება, როგორც ხისტი, თუ მისი დრეკადი დეფორმაციები ცენტრიდანული ძალების მოქმედების ქვეშ სამუშაო სიჩქარის მთელ დიაპაზონში უმნიშვნელოდ მცირეა მითითებულ დისბალანსის ტოლერანტობასთან შედარებით. პრაქტიკული თვალსაზრისით ეს ნიშნავს, რომ როტორის მასის განაწილება მნიშვნელოვნად არ იცვლება, როდესაც სიჩქარე ნულიდან მაქსიმალურ სამუშაო სიჩქარემდე მერყეობს.

ამ განმარტების მნიშვნელოვანი შედეგია დაბალანსების უცვლელობა: დაბალი სიჩქარით დაბალანსებული როტორი (მაგალითად, სახელოსნოში დაბალანსების მანქანაზე) მუშაობისას დაბალანსებული რჩება მისი სამუშაო სიჩქარით. ეს საშუალებას იძლევა დაბალანსება შესრულდეს სამუშაო სიჩქარეზე მნიშვნელოვნად დაბალი სიჩქარით, რაც ამარტივებს და ამცირებს პროცესის ღირებულებას.

თუ როტორი მუშაობს ზეკრიტიკულ რეგიონში (პირველი მოხრის კრიტიკულ სიჩქარეზე მეტი სიჩქარით) ან რეზონანსთან ახლოს, ის მნიშვნელოვან გადახრებს ექვემდებარება. ამ შემთხვევაში, მასის ეფექტური განაწილება სიჩქარეზეა დამოკიდებული და ერთი სიჩქარით შესრულებული დაბალანსება შეიძლება არაეფექტური ან მავნეც კი იყოს მეორეზე. ასეთ როტორებს მოქნილ როტორებს უწოდებენ და მათთვის მოთხოვნები სხვა სტანდარტში - ISO 11342-შია მოცემული. ISO 1940-1 განზრახ გამორიცხავს მოქნილ როტორებს და მხოლოდ ხისტ როტორებზეა ორიენტირებული.

გამონაკლისები და შეზღუდვები

სტანდარტი ასევე ნათლად განსაზღვრავს, თუ რა შედის მისი მოქმედების საზღვარზე:

ცვალებადი გეომეტრიის მქონე როტორები (მაგალითად, არტიკულირებული ლილვები, ვერტმფრენის პირები).
რეზონანსული მოვლენები როტორ-საყრდენი-საძირკველი სისტემაში, თუ ისინი გავლენას არ ახდენენ როტორის ხისტად კლასიფიკაციაზე.
აეროდინამიკური და ჰიდროდინამიკური ძალები, რომლებსაც შეუძლიათ გამოიწვიონ ვიბრაცია, რომელიც პირდაპირ კავშირში არ არის მასის განაწილებასთან.

ამგვარად, ISO 1940-1 ყურადღებას ამახვილებს მასისა და ბრუნვის ღერძებს შორის შეუსაბამობით გამოწვეულ ინერციულ ძალებზე.

თავი 2. ნორმატიული მითითებები

თავისი მოთხოვნების ცალსახა ინტერპრეტაციის უზრუნველსაყოფად, ISO 1940-1 რამდენიმე დაკავშირებულ სტანდარტს მოიხსენიებს. ერთ-ერთი მთავარი არის ISO 1925 “მექანიკური ვიბრაცია — დაბალანსება — ლექსიკა”. ეს დოკუმენტი ლექსიკონის როლს ასრულებს, რომელიც ტექნიკური ენის სემანტიკას აფიქსირებს. ისეთი ტერმინების საერთო გაგების გარეშე, როგორიცაა “მთავარი ინერციის ღერძი” ან “წყვილის დისბალანსი”, აღჭურვილობის მყიდველსა და დაბალანსების სერვისის მიმწოდებელს შორის ეფექტური კომუნიკაცია შეუძლებელია.

კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი ცნობარია ISO 21940-2 (ყოფილი ISO 1940-2), რომელიც ეხება ბალანსის შეცდომებს. იგი აანალიზებს მეთოდოლოგიურ და ინსტრუმენტულ შეცდომებს, რომლებიც წარმოიქმნება დისბალანსის გაზომვის დროს და აჩვენებს, თუ როგორ უნდა იქნას გათვალისწინებული ისინი ტოლერანტობის დაკმაყოფილების დადასტურებისას.

თავი 3. ტერმინები და განმარტებები

ტერმინოლოგიის გაგება სტანდარტის ღრმა ანალიზის აუცილებელი პირობაა. ეს თავი იძლევა მკაცრ ფიზიკურ განმარტებებს, რომლებზეც დაფუძნებულია შემდგომი გამოთვლების ლოგიკა.

3.1 დაბალანსება

დაბალანსება არის როტორის მასის განაწილების გაუმჯობესების პროცესი ისე, რომ ის ბრუნავდეს თავის საკისრებში დაუბალანსებელი ცენტრიდანული ძალების გენერირების გარეშე, რომლებიც აღემატება დასაშვებ ზღვრებს. ეს არის განმეორებითი პროცედურა, რომელიც მოიცავს საწყისი მდგომარეობის გაზომვას, კორექტირების მოქმედებების გამოთვლას და შედეგის დადასტურებას.

3.2 დისბალანსი

დისბალანსი არის როტორის ფიზიკური მდგომარეობა, რომელშიც მისი მთავარი ცენტრალური ინერციის ღერძი არ ემთხვევა ბრუნვის ღერძს. ეს იწვევს ცენტრიდანულ ძალებსა და მომენტებს, რომლებიც იწვევენ ვიბრაციას საყრდენებში. ვექტორული ფორმით, დისბალანსი U განისაზღვრება, როგორც დაუბალანსებელი მასის m და მისი რადიალური მანძილის r ბრუნვის ღერძიდან (ექსცენტრისიტეტი):

U = m · r

SI ერთეულია კილოგრამი-მეტრი (კგ·მ), მაგრამ ბალანსირების პრაქტიკაში უფრო მოსახერხებელი ერთეულია გრამ-მილიმეტრი (გ·მმ).

3.3 სპეციფიკური დისბალანსი

სპეციფიკური დისბალანსი კრიტიკულად მნიშვნელოვანი კონცეფციაა სხვადასხვა მასის მქონე როტორების ბალანსის ხარისხის შესადარებლად. იგი განისაზღვრება, როგორც მთავარი დისბალანსის ვექტორის U თანაფარდობა როტორის მთლიან მასასთან M:

e = U / M

ამ სიდიდეს აქვს სიგრძის განზომილება (ჩვეულებრივ გამოიხატება მიკრომეტრებში, µm-ში ან g·mm/kg-ში) და ფიზიკურად წარმოადგენს როტორის მასის ცენტრის ექსცენტრისიტედს ბრუნვის ღერძთან მიმართებაში. სპეციფიკური დისბალანსი წარმოადგენს როტორების ბალანსის ხარისხის კლასებად კლასიფიკაციის საფუძველს.

3.4 დისბალანსის ტიპები

სტანდარტი განასხვავებს დისბალანსის რამდენიმე ტიპს, რომელთაგან თითოეული მოითხოვს საკუთარ კორექტირების სტრატეგიას:

სტატიკური დისბალანსი. მთავარი ინერციის ღერძი ბრუნვის ღერძის პარალელურია, მაგრამ მისგან გადახრილია. მისი კორექცია შესაძლებელია ერთ სიბრტყეში (მასის ცენტრის გავლით) ერთი წონის გამოყენებით. ტიპიურია ვიწრო, დისკოსებრი როტორებისთვის.
წყვილის დისბალანსი. მთავარი ინერციის ღერძი გადის მასის ცენტრზე, მაგრამ დახრილია ბრუნვის ღერძთან მიმართებაში. შედეგად მიღებული დისბალანსის ვექტორი ნულის ტოლია, მაგრამ წყვილი (ძალების წყვილი) მიდრეკილია როტორის “დახრის”. მისი აღმოფხვრა შესაძლებელია მხოლოდ სხვადასხვა სიბრტყეში ორი წონით, რომლებიც ქმნიან კომპენსატორულ წყვილს.
დინამიური დისბალანსი. ყველაზე ზოგადი შემთხვევა, რომელიც წარმოადგენს სტატიკური და წყვილური დისბალანსის კომბინაციას. მთავარი ინერციის ღერძი არც ბრუნვის ღერძის პარალელურია და არც კვეთს მას. კორექცია მოითხოვს დაბალანსებას სულ მცირე ორ სიბრტყეში.

თავი 4. ბალანსირების შესაბამისი ასპექტები

ეს თავი დეტალურად განიხილავს დისბალანსის გეომეტრიულ და ვექტორულ წარმოდგენას და ადგენს წესებს გაზომვისა და კორექტირების სიბრტყეების შერჩევისთვის.

4.1 ვექტორული წარმოდგენა

ხისტი როტორის ნებისმიერი დისბალანსი მათემატიკურად შეიძლება შემცირდეს ორ ვექტორამდე, რომლებიც განლაგებულია ბრუნვის ღერძის პერპენდიკულარულად ორ თვითნებურად შერჩეულ სიბრტყეში. ეს არის ორსიბრტყიანი ბალანსირების თეორიული გამართლება. Balanset-1A ინსტრუმენტი სწორედ ამ მიდგომას იყენებს, ვექტორული განტოლებების სისტემის ამოხსნით 1 და 2 სიბრტყეებში კორექტირების წონების გამოსათვლელად.

4.2 საცნობარო და კორექციის სიბრტყეები

სტანდარტი მნიშვნელოვან განსხვავებას აკეთებს იმ სიბრტყეებს შორის, რომლებშიც მითითებულია ტოლერანტობები და იმ სიბრტყეებს შორის, რომლებშიც ხორციელდება კორექტირება.

ტოლერანტობის სიბრტყეები. ესენი, როგორც წესი, საკისრების სიბრტყეებია (A და B). აქ ვიბრაცია და დინამიური დატვირთვები ყველაზე მნიშვნელოვანია მანქანის საიმედოობისთვის. დასაშვები დისბალანსი U_თითო ჩვეულებრივ მითითებულია ამ სიბრტყეებთან მიმართებაში.

კორექციის თვითმფრინავები. ეს არის როტორზე ფიზიკურად ხელმისაწვდომი ადგილები, სადაც შესაძლებელია მასალის დამატება ან ამოღება (ბურღვით, სიმძიმეების მიმაგრებით და ა.შ.). შესაძლოა, ისინი არ ემთხვეოდეს საკისრების სიბრტყეებს.

ინჟინრის (ან ბალანსირების პროგრამული უზრუნველყოფის) ამოცანაა საკისრების სიბრტყეებიდან დასაშვები დისბალანსი გარდაქმნას კორექციის სიბრტყეებში ექვივალენტურ ტოლერანტობად, როტორის გეომეტრიის გათვალისწინებით. ამ ეტაპზე დაშვებულმა შეცდომებმა შეიძლება გამოიწვიოს როტორი, რომელიც ფორმალურად დაბალანსებულია კორექციის სიბრტყეებში, მაგრამ ქმნის მიუღებელ დატვირთვებს საკისრებზე.

4.3 როტორები, რომლებიც საჭიროებენ ერთ ან ორ კორექციის სიბრტყეს

სტანდარტი გვთავაზობს რეკომენდაციებს დაბალანსებისთვის საჭირო სიბრტყეების რაოდენობის შესახებ:

ერთი თვითმფრინავი. საკმარისია მოკლე როტორებისთვის, რომელთა სიგრძე დიამეტრზე გაცილებით მცირეა (L/D < 0.5) და ღერძული გადახრა უმნიშვნელოა. ამ შემთხვევაში, წყვილის დისბალანსი შეიძლება უგულებელყოფილი იყოს. მაგალითები: ბორბლები, ვიწრო გადაცემათა კოლოფები, ვენტილატორის ბორბლები.
ორი თვითმფრინავი. აუცილებელია წაგრძელებული როტორებისთვის, სადაც შეწყვილების დისბალანსი შეიძლება მნიშვნელოვანი იყოს. მაგალითები: ძრავის არმატურები, ქაღალდის მანქანის რულონები, კარდანის ლილვები.

თავი 5. მსგავსების საკითხები

მე-5 თავი განმარტავს G ბალანსის ხარისხის კლასების ფიზიკურ ლოგიკას. რატომ არის საჭირო ტურბინისთვის განსხვავებული დისბალანსის ზღვრები ვაგონის ბორბლისგან? პასუხი ძაბვებისა და დატვირთვების ანალიზშია.

მასის მსგავსების კანონი

გეომეტრიულად მსგავსი როტორებისთვის, რომლებიც მოქმედებენ მსგავს პირობებში, დასაშვები ნარჩენი დისბალანსი U_თითო პირდაპირპროპორციულია როტორის მასისა M:

U_თითო ∝ მ

ეს ნიშნავს, რომ სპეციფიკური დისბალანსი e_თითო = U_თითო / M ასეთი როტორებისთვის იგივე უნდა იყოს. ეს საშუალებას იძლევა, სხვადასხვა ზომის მანქანებზე გავრცელდეს ერთიანი მოთხოვნები.

სიჩქარის მსგავსების კანონი

დისბალანსით წარმოქმნილი ცენტრიდანული ძალა F განისაზღვრება შემდეგნაირად:

F = M · e · Ω²

სადაც Ω არის კუთხური სიჩქარე.

სხვადასხვა სიჩქარით მომუშავე როტორებში საკისრების იგივე სიცოცხლის ხანგრძლივობისა და მსგავსი მექანიკური დაძაბულობის დონის მისაღწევად, ცენტრიდანული ძალები დასაშვებ ზღვრებში უნდა დარჩეს. თუ გვსურს, რომ სპეციფიკური დატვირთვა მუდმივი იყოს, მაშინ როდესაც Ω იზრდება დასაშვები ექსცენტრისიტეტი e_თითო უნდა შემცირდეს.

თეორიულმა და ემპირიულმა კვლევებმა განაპირობა შემდეგი ურთიერთობა:

ე_თითო · Ω = მუდმივი

სპეციფიკური დისბალანსისა და კუთხური სიჩქარის ნამრავლს აქვს წრფივი სიჩქარის განზომილება (მმ/წმ). იგი ახასიათებს როტორის მასის ცენტრის წრფივ სიჩქარეს ბრუნვის ღერძის გარშემო. ეს მნიშვნელობა გახდა G ბალანსის ხარისხის კლასების განსაზღვრის საფუძველი.

თავი 6. ბალანსის ტოლერანტობის სპეციფიკაცია

ეს არის პრაქტიკულად ყველაზე მნიშვნელოვანი თავი, რომელიც აღწერს ბალანსის ტოლერანტობის რაოდენობრივი განსაზღვრის მეთოდებს. სტანდარტი გვთავაზობს ხუთ მეთოდს, მაგრამ დომინანტური ეფუძნება G ხარისხის შეფასების სისტემას.

6.1 G Balance ხარისხის კლასები

ISO 1940-1 წარმოგვიდგენს ბალანსის ხარისხის კლასების ლოგარითმულ შკალას, რომელიც აღინიშნება ასო G-ით და რიცხვით. რიცხვი წარმოადგენს როტორის მასის ცენტრის მაქსიმალურ დასაშვებ სიჩქარეს მმ/წმ-ში. მიმდებარე კლასებს შორის ნაბიჯი 2.5-ის კოეფიციენტია.

ქვემოთ მოცემულ ცხრილში მოცემულია G კლასის როტორების დეტალური მიმოხილვა ტიპიური ტიპებით. ეს ცხრილი პრაქტიკაში ბალანსის მოთხოვნების შერჩევის მთავარი ინსტრუმენტია.

ცხრილი 1. ISO 1940-1 ბალანსის ხარისხის კლასები (დეტალური)

G კლასი	ე_თითო · Ω (მმ/წმ)	როტორის ტიპური ტიპები	ექსპერტის კომენტარი
G 4000	4000	დაბალი სიჩქარის საზღვაო დიზელის ძრავების ლილვები მყარ საძირკველზე.	ძალიან ფხვიერი მოთხოვნების მქონე აღჭურვილობა, სადაც ვიბრაციას შთანთქავს მასიური საძირკველი.
G 1600	1600	დიდი ორტაქტიანი ძრავების ამწე ლილვები.
G 630	630	დიდი ოთხტაქტიანი ძრავების ლილვები; საზღვაო დიზელის ძრავები ელასტიურ სამაგრებზე.
G 250	250	მაღალსიჩქარიანი დიზელის ძრავების ამწე ლილვები.
G 100	100	მსუბუქი ავტომობილების, სატვირთო მანქანების, ლოკომოტივების სრული ძრავები.	ტიპიური კლასი შიდა წვის ძრავებისთვის.
G 40	40	ავტომობილის ბორბლები და დისკები, კარდანის ლილვები.	ბორბლები შედარებით უხეშად არის დაბალანსებული, რადგან თავად საბურავი მნიშვნელოვან ვარიაციას იწვევს.
G 16	16	კარდანის ლილვები (სპეციალური მოთხოვნები); სასოფლო-სამეურნეო ტექნიკა; სამსხვრევო მანქანის კომპონენტები.	მანქანები, რომლებიც მუშაობენ რთულ პირობებში, მაგრამ საჭიროებენ საიმედოობას.
G 6.3	6.3	ზოგადი სამრეწველო სტანდარტი: ვენტილატორები, ტუმბოები, მაშები, ჩვეულებრივი ელექტროძრავები, ჩარხები, ქაღალდის მანქანის რულონები.	ყველაზე გავრცელებული კლასი. თუ განსაკუთრებული მოთხოვნები არ არსებობს, როგორც წესი, გამოიყენება G 6.3.
G 2.5	2.5	მაღალი სიზუსტე: გაზის და ორთქლის ტურბინები, ტურბოგენერატორები, კომპრესორები, ელექტროძრავები (>80 მმ ცენტრის სიმაღლე, >950 ბრ/წთ).	საჭიროა მაღალსიჩქარიანი მანქანებისთვის საკისრების ნაადრევი დაზიანების თავიდან ასაცილებლად.
G 1	1	ზუსტი აღჭურვილობა: სახეხი შპინდელის ამძრავები, მაგნიტოფონები, მცირე ზომის მაღალსიჩქარიანი არმატურები.	მოითხოვს განსაკუთრებით ზუსტ მექანიზმებსა და პირობებს (სისუფთავე, დაბალი გარე ვიბრაცია).
G 0.4	0.4	ულტრაზუსტი აღჭურვილობა: გიროსკოპი, ზუსტი შპინდელები, ოპტიკური დისკის დრაივები.	ჩვეულებრივი დაბალანსების ზღვართან ახლოს; ხშირად საჭიროებს დაბალანსებას მანქანის საკუთარ საკისრებში.

6.2 U-ს გამოთვლის მეთოდი_თითო

დასაშვები ნარჩენი დისბალანსი U_თითო (გ·მმ-ში) გამოითვლება G კლასიდან ფორმულით:

U_თითო = (9549 · G · M) / n

where:

G არის ბალანსის ხარისხის კლასი (მმ/წმ), მაგალითად 6.3,
M არის როტორის მასა (კგ),
n არის მაქსიმალური სამუშაო სიჩქარე (ბრ/წთ),
9549 არის ერთეულის გადაყვანის კოეფიციენტი (მიღებული 1000 · 60 / 2π-დან).

მაგალითი. განვიხილოთ ვენტილატორის როტორი, რომლის მასა M = 200 კგ-ია, რომელიც მუშაობს n = 1500 ბრ/წთ-ზე და მითითებული G 6.3 კლასით.

U_თითო ≈ (9549 · 6.3 · 200) / 1500 ≈ 8021 გ·მმ

ეს არის როტორის მთლიანი დასაშვები ნარჩენი დისბალანსი. შემდეგ ის უნდა განაწილდეს სიბრტყეებს შორის.

6.3 გრაფიკული მეთოდი

სტანდარტი მოიცავს ლოგარითმულ დიაგრამას (ISO 1940-1-ის სურათი 2), რომელიც ბრუნვის სიჩქარეს აკავშირებს თითოეული G კლასისთვის დასაშვებ სპეციფიკურ დისბალანსთან. მისი გამოყენებით, ინჟინერს შეუძლია სწრაფად შეაფასოს მოთხოვნები გამოთვლების გარეშე, როტორის სიჩქარის სასურველ G კლასის ხაზთან გადაკვეთის ადგილის დადგენით.

თავი 7. დასაშვები ნარჩენი დისბალანსის განაწილება კორექციის სიბრტყეებზე

U_თითო მე-6 თავში გამოთვლილი მონაცემები როტორის მასის ცენტრს ეხება. თუმცა, პრაქტიკაში, დაბალანსება ორ სიბრტყეში ხორციელდება (როგორც წესი, საკისრებთან ახლოს). მე-7 თავი არეგულირებს, თუ როგორ უნდა გაიყოს ეს საერთო ტოლერანტობა კორექტირების სიბრტყეებს შორის - კრიტიკულად მნიშვნელოვანი ეტაპი, სადაც შეცდომები ხშირია.

7.1 სიმეტრიული როტორები

სიმეტრიული როტორის უმარტივესი შემთხვევისთვის (მასის ცენტრი ზუსტად საკისრებსა და მასთან შედარებით სიმეტრიულ კორექციის სიბრტყეებს შორის შუაში), ტოლერანტობა თანაბრად ნაწილდება:

U_{თითო, ლ-ზე} = U_თითო / 2
U_{თითო,R} = U_თითო / 2

7.2 ასიმეტრიული როტორები (საკისრებს შორის როტორები)

თუ მასის ცენტრი ერთი საკისრისკენ გადაინაცვლებს, ტოლერანტობა ნაწილდება საკისრებზე სტატიკური რეაქციების პროპორციულად (მანძილებთან უკუპროპორციულია).

დავუშვათ L არის მანძილი ტოლერანტობის სიბრტყეებს (საკისრებს) შორის, a არის მანძილი მასის ცენტრიდან მარცხენა საკისრამდე, b არის მანძილი მარჯვენა საკისრამდე.

U_{თითო, მარცხნივ} = U_თითო · (ბ / ლ)
U_{თითო, მარჯვნივ} = U_თითო · (ა / ლ)

ამგვარად, საკისარს, რომელიც უფრო დიდ სტატიკურ დატვირთვას უძლებს, დისბალანსის ტოლერანტობის უფრო დიდი წილი ენიჭება.

7.3 ჩამოკიდებული და ვიწრო როტორები

ეს სტანდარტში განხილული ყველაზე რთული შემთხვევაა. მნიშვნელოვანი გადახრილი მასის მქონე როტორებისთვის (მაგალითად, ტუმბოს იმპულსერი გრძელ ლილვზე) ან როდესაც კორექციის სიბრტყეები ერთმანეთთან ახლოსაა (b < L/3), მარტივი განაწილება აღარ არის საკმარისი.

ჩამოკიდებულ ნაწილზე დაუბალანსებელი მასა ქმნის მოხრის მომენტს, რომელიც ტვირთავს როგორც ახლო, ასევე შორეულ საკისრებს. სტანდარტი შემოაქვს კორექტირების კოეფიციენტები, რომლებიც ამკაცრებს ტოლერანტობას.

ჩამოკიდებული როტორებისთვის, ტოლერანტობა ხელახლა უნდა გამოითვალოს ეკვივალენტური საკისრების რეაქციების მეშვეობით. ხშირად ეს იწვევს ჩამოკიდებულ სიბრტყეში დასაშვებ დისბალანსს მნიშვნელოვნად დაბალს იმავე მასის საკისრებს შორის მდებარე როტორთან შედარებით, რათა თავიდან იქნას აცილებული საკისრებზე ჭარბი დატვირთვა.

ცხრილი 2. ტოლერანტობის განაწილების მეთოდების შედარებითი ანალიზი

როტორის ტიპი	განაწილების მეთოდი	მახასიათებლები
სიმეტრიული	50% / 50%	მარტივი, მაგრამ იშვიათია მისი სუფთა სახით.
ასიმეტრიული	მანძილების პროპორციული	მასის ცენტრის გადახრის გათვალისწინება. საკისრებს შორის ლილვების ძირითადი მეთოდი.
გადახურული	მომენტზე დაფუძნებული გადანაწილება	საჭიროებს სტატიკური განტოლებების ამოხსნას. ტოლერანტობები ხშირად მნიშვნელოვნად მცირდება შორეული საკისრის დასაცავად.
ვიწრო (b ≪ L)	ცალკე სტატიკური და წყვილის ზღვრები	რეკომენდებულია სტატიკური დისბალანსის და შეწყვილების დისბალანსის ცალ-ცალკე მითითება, რადგან მათი გავლენა ვიბრაციაზე განსხვავებულია.

თავი 8. ბალანსის შეცდომები

ეს თავი თეორიიდან რეალობაზე გადადის. მაშინაც კი, თუ ტოლერანტობის გაანგარიშება იდეალურია, ფაქტობრივი ნარჩენი დისბალანსი შეიძლება აღემატებოდეს მას პროცესში არსებული შეცდომების გამო. ISO 1940-1 ამ შეცდომებს კლასიფიცირებს, როგორც:

სისტემატური შეცდომები: მანქანის კალიბრაციის უზუსტობები, ექსცენტრული სამაგრები (მანდრელები, ფლანგები), საკვანძო ხვრელების ეფექტები (იხ. ISO 8821).
შემთხვევითი შეცდომები: ინსტრუმენტაციის ხმაური, საყრდენების თამაში, როტორის განლაგებისა და პოზიციის ვარიაციები ხელახალი მონტაჟის დროს.

სტანდარტი მოითხოვს, რომ გაზომვის საერთო შეცდომა არ აღემატებოდეს ტოლერანტობის გარკვეულ ნაწილს (როგორც წესი, 10–15%). თუ შეცდომები დიდია, დაბალანსებისას გამოყენებული სამუშაო ტოლერანტობა უნდა გამკაცრდეს იმის უზრუნველსაყოფად, რომ ფაქტობრივი ნარჩენი დისბალანსი, შეცდომის ჩათვლით, კვლავ აკმაყოფილებდეს მითითებულ ზღვარს.

თავები 9 და 10. აწყობა და ვერიფიკაცია

მე-9 თავი აფრთხილებს, რომ ცალკეული კომპონენტების დაბალანსება არ იძლევა გარანტიას, რომ აწყობა დაბალანსებული იქნება. აწყობის შეცდომებმა, რადიალურმა გადახრამ და შეერთების ექსცენტრულობამ შეიძლება გააუქმოს კომპონენტების ფრთხილად დაბალანსება. რეკომენდებულია სრულად აწყობილი როტორის საბოლოო მორთვა-დაბალანსება.

მე-10 თავი აღწერს შემოწმების პროცედურებს. ბალანსირების ხარისხის იურიდიულად დასადასტურებლად, ბალანსირების აპარატის ბილეთის დაბეჭდვა საკმარისი არ არის. აუცილებელია შემოწმება, რომელიც გამორიცხავს აპარატის შეცდომებს - მაგალითად, ინდექსის ტესტი (როტორის ბრუნვა საყრდენებთან მიმართებაში) ან საცდელი წონების გამოყენება. ასეთი შემოწმებების ჩასატარებლად საველე პირობებში შესაძლებელია Balanset-1A ინსტრუმენტის გამოყენება, ნარჩენი ვიბრაციის გაზომვა და მისი გამოთვლილ ISO ზღვრებთან შედარება.

Balanset-1A-ს ინტეგრაცია ISO 1940-1 ეკოსისტემაში

პორტატული Balanset-1A ინსტრუმენტი (წარმოებულია Vibromera-ს მიერ) წარმოადგენს თანამედროვე გადაწყვეტას, რომელიც საშუალებას იძლევა ISO 1940-1 მოთხოვნების საველე დანერგვის, ხშირად აღჭურვილობის დაშლის გარეშე (ადგილზე ბალანსირება).

1. ISO 1940-1 გამოთვლების ავტომატიზაცია

სტანდარტის გამოყენების ერთ-ერთი მთავარი დაბრკოლება მე-6 და მე-7 თავებში მოცემული გამოთვლების სირთულეა. ინჟინრები ხშირად გამოტოვებენ მკაცრ გამოთვლებს და ეყრდნობიან ინტუიციას. Balanset-1A ამ პრობლემას წყვეტს ჩაშენებული ISO 1940 ტოლერანტობის კალკულატორის მეშვეობით.

სამუშაო პროცესი: მომხმარებელი შეიყვანს როტორის მასას, მუშაობის სიჩქარეს და სიიდან ირჩევს G კლასს.

შედეგი: პროგრამა მყისიერად ითვლის U-ს_თითო და, რაც მთავარია, ავტომატურად ანაწილებს მას კორექციის სიბრტყეებს შორის (სიბრტყე 1 და სიბრტყე 2), როტორის გეომეტრიის (რადიუსები, მანძილები) გათვალისწინებით. ეს გამორიცხავს ადამიანის შეცდომას ასიმეტრიულ და გადახრილ როტორებთან მუშაობისას.

2. მეტროლოგიური მოთხოვნების დაცვა

მისი სპეციფიკაციების მიხედვით, Balanset-1A უზრუნველყოფს ვიბრაციის სიჩქარის გაზომვის სიზუსტეს ±5% და ფაზის სიზუსტეს ±1°. G16-დან G2.5-მდე კლასის მოდელებისთვის (ვენტილატორები, ტუმბოები, სტანდარტული ძრავები) ეს საკმარისზე მეტია საიმედო დაბალანსებისთვის.

G1 კლასის (ზუსტი ამძრავები) ხელსაწყო ასევე გამოიყენება, მაგრამ საჭიროებს ფრთხილად მომზადებას (გარე ვიბრაციების მინიმიზაცია, სამაგრების დამაგრება და ა.შ.).

ლაზერული ტაქომეტრი უზრუნველყოფს ფაზის ზუსტ სინქრონიზაციას, რაც კრიტიკულად მნიშვნელოვანია ორსიბრტყიანი ბალანსირებისას დისბალანსის კომპონენტების გამოყოფისთვის, როგორც ეს აღწერილია სტანდარტის მე-4 თავში.

3. დაბალანსების პროცედურა და ანგარიშგება

ინსტრუმენტის ალგორითმი (საცდელი წონის / გავლენის კოეფიციენტის მეთოდი) სრულად შეესაბამება ISO 1940-1-ში აღწერილ ხისტი როტორის ფიზიკას.

ტიპიური თანმიმდევრობა: საწყისი ვიბრაციის გაზომვა → საცდელი წონის დაყენება → გაზომვა → კორექტირების მასისა და კუთხის გამოთვლა.

ვერიფიკაცია (თავი 10): კორექტირების წონების დაყენების შემდეგ, ინსტრუმენტი ასრულებს საკონტროლო გაზომვას. პროგრამული უზრუნველყოფა ადარებს შედეგად მიღებულ ნარჩენ დისბალანსს ISO ტოლერანტობასთან. თუ პირობა U_რეს ≤ U_თითო კმაყოფილია, ეკრანზე დადასტურების შეტყობინება გამოჩნდება.

ანგარიშგება: F6 “ანგარიშების” ფუნქცია წარმოქმნის დეტალურ ანგარიშს, რომელიც მოიცავს საწყის მონაცემებს, დისბალანსის ვექტორებს, კორექტირების წონებს და დასკვნას მიღწეული G კლასის შესახებ (მაგალითად, “ბალანსის ხარისხის კლასი G მიღწეულია 6.3”). ეს ინსტრუმენტს ტექნიკური მომსახურების ინსტრუმენტიდან გარდაქმნის შესაბამის ხარისხის კონტროლის ინსტრუმენტად, რომელიც შესაფერისია მომხმარებლისთვის ფორმალური გადაცემისთვის.

ცხრილი 3. შეჯამება: ISO 1940-1 მოთხოვნების დანერგვა Balanset-1A-ში

ISO 1940-1 მოთხოვნა	Balanset-1A-ში იმპლემენტაცია	პრაქტიკული სარგებელი
ტოლერანტობის განსაზღვრა (თავი 6)	ჩაშენებული G-კლასის კალკულატორი	მყისიერი გაანგარიშება ხელით ფორმულების ან დიაგრამების გარეშე.
ტოლერანტობის განაწილება (თავი 7)	ავტომატური განაწილება გეომეტრიის მიხედვით	ითვალისწინებს ასიმეტრიას და გადმოკიდებულ გეომეტრიას.
ვექტორული დაშლა (თავი 4)	ვექტორული დიაგრამები და პოლარული ნახაზები	ახდენს დისბალანსის ვიზუალიზაციას; ამარტივებს კორექტირების წონების განთავსებას.
ნარჩენი დისბალანსის შემოწმება (თავი 10)	U-ს რეალურ დროში შედარება_რეს U-ს წინააღმდეგ_თითო	ობიექტური “გაიარა/ჩააგდო” შეფასება.
დოკუმენტაცია	ავტომატური ანგარიშის გენერირება	ბალანსის ხარისხის ფორმალური დოკუმენტირებისთვის მზა პროტოკოლი.

Conclusion

ISO 1940-1 მბრუნავი აღჭურვილობის ხარისხის უზრუნველყოფის შეუცვლელი ინსტრუმენტია. მისი მყარი ფიზიკური საფუძველი (მსგავსების კანონები, ვექტორული ანალიზი) საშუალებას იძლევა საერთო კრიტერიუმები გამოყენებულ იქნას ძალიან განსხვავებულ მანქანებზე. ამავდროულად, მისი დებულებების სირთულე - განსაკუთრებით ტოლერანტობის განაწილება - დიდი ხანია ზღუდავს მის ზუსტ გამოყენებას საველე პირობებში.

ისეთი ინსტრუმენტების გაჩენა, როგორიცაა Balanset-1A, აღმოფხვრის ISO თეორიასა და ტექნიკური მომსახურების პრაქტიკას შორის არსებულ ხარვეზს. სტანდარტის ლოგიკის მომხმარებლისთვის მოსახერხებელ ინტერფეისში ჩასმით, ინსტრუმენტი საშუალებას აძლევს ტექნიკური მომსახურების პერსონალს, განახორციელოს ბალანსირება მსოფლიო დონის ხარისხის დონეზე, ახანგრძლივებს აღჭურვილობის სიცოცხლის ხანგრძლივობას და ამცირებს გაუმართაობის მაჩვენებელს. ასეთი ინსტრუმენტების გამოყენებით, ბალანსირება ხდება ზუსტი, განმეორებადი და სრულად დოკუმენტირებული პროცესი და არა “ხელოვნება”, რომელსაც რამდენიმე ექსპერტი იყენებს.

ოფიციალური ISO სტანდარტი

სრული ოფიციალური სტანდარტისთვის ეწვიეთ: ISO 1940-1 ISO მაღაზიაში

Note: ზემოთ მოცემული ინფორმაცია სტანდარტის მიმოხილვას წარმოადგენს. სრული ოფიციალური ტექსტის მისაღებად, რომელიც მოიცავს ყველა ტექნიკურ მახასიათებელს, დეტალურ ცხრილებს, ფორმულებსა და დანართებს, სრული ვერსია უნდა შეიძინოთ ISO-დან.

← დაბრუნება მთავარ ინდექსზე