ISO 21940-11: 강성 거동을 보이는 로터에 대한 시험 방법 및 허용 오차
ISO 21940-11 는 ~에 대한 현대적이고 권위 있는 국제 표준입니다. 밸런싱 ~의 강성 로터 — 작동 속도 범위 전반에 걸쳐 불균형 분포가 크게 변하지 않는 로터. 이는 오랫동안 정립되어 온 ISO 1940-1...해당 문서의 기존 체계를 계승하면서도 문구를 다듬고, 로터 유형 목록을 확대하며, 절차에 대한 지침을 훨씬 더 명확하게 제시하고 있습니다. 이 문서의 전체 제목은 “기계적 진동 — 로터 균형 조정 — 제11부: 강성 거동을 보이는 로터에 대한 절차 및 공차,” 그리고 이 문서는 공학자가 균형 사양, 공차 또는 수락 시험에 대해 공인된 기준에 근거해 입증해야 할 때마다 참고하는 자료입니다.
1. 적용 범위: 경성 로터의 정의
이 표준은 다음 특성을 보이는 로터에만 적용됩니다. 강성 거동. 엄밀히 말해, 로터는 임의의 두 평면에서 보정할 수 있고, 그 보정 후 잔류 불균형 최대 운행 속도에 이르는 모든 속도 범위에서 지정된 허용 오차를 현저히 초과하지 않습니다. 실제로 이는 축이 원심력 이 기계가 생성하는 것이므로, 저속에서 측정되는 질량 분포는 사실상 기계가 최고 속도로 작동할 때의 분포와 동일합니다.
이 가정은 ISO 21940 표준군 전체를 가르는 기준이 됩니다. 로터가 굽힘 변형을 일으키는 지점은 — 일반적으로 작동 속도가 최대 굽힘 강도의 약 70%를 넘어설 때 임계 속도 — 경직된 모델이 무너지고, 다양한 속도로 진행되는 절차가 ISO 21940-12 대신 유연한 로터를 사용해야 합니다. 강성 로터 밸런싱의 명시된 목적은 질량을 줄이는 것입니다 이심률 원심력이 작용할 때까지 진동 남아 있는 불균형 수치는 해당 기계의 용도에 비추어 볼 때 허용 가능한 수준이며, 달성할 수도 없고 경제적이지도 않은 이론상의 완벽한 균형을 추구해서는 안 된다.
2. 균형 허용 오차 지정: G 등급
이것이 바로 이 표준의 핵심으로, “균형은 어느 정도까지 유지되어야 하는가?”라는 질문에 답하는 장입니다. 이 장은 국제적으로 인정받는 개념을 계승하여 균형 품질 등급(G). G 등급은 로터의 허용 특정 편심도의 곱과 같은 상수입니다 이자형 그리고 최대 작동 각속도 Ω:
G = e · Ω (수치적으로, 질량 중심의 허용 궤도 속도, 단위: mm/s)
이 표준에는 소형 전기 전기자 및 연삭 스핀들부터 펌프, 팬, 공작기계 구동 장치에 이르기까지, 심지어 거대한 증기 터빈과 발전기에 이르기까지 수백 가지의 로터 유형을 나열하고 각각에 권장 등급을 부여한 포괄적이고 최신의 표가 포함되어 있습니다. 엔지니어는 다음과 같은 등급을 확인하여 G6.3 일반적인 펌프나 팬의 경우, G2.5 터빈이나 강성 터보 발전기 로터의 경우, 또는 정밀 스핀들의 경우 더 엄격한 값을 적용합니다. 이 표준은 해당 등급을 허용 잔류 오차로 변환하는 공식을 제시합니다: specific 불균형 이자형당, 이를 로터 질량과 곱하면 그램-밀리미터와 같은 단위로 표시되는 총 허용 잔류 불균형량을 구할 수 있습니다. 왜냐하면 이자형당 = (G × 1000) / Ω, 허용 불균형치는 회전 속도가 높아질수록 감소합니다. 즉, 동일한 질량을 가진 저속 로터에 비해 고속 로터는 훨씬 더 정밀하게 균형을 맞춰야 합니다. 우리의 잔여 불균형 계산기(ISO 21940-11) 이 변환을 등급, 질량 및 속도를 바탕으로 직접 수행합니다.
3. 허용 오차를 두 개의 보정 평면에 할당하기
실제 로터를 균형 잡기 위해서는 단일 총 허용오차만으로는 충분하지 않습니다. 왜냐하면 보정이 두 가지 방식으로 적용되기 때문입니다. 보정 평면. 허용 잔류 불균형 총량이 파악되면, 이를 두 평면 사이에 배분해야 하며, ISO 21940-11 표준은 이를 올바르게 수행하기 위한 구체적인 공식과 벡터 도표를 제시하고 있습니다. 이러한 배분은 임의적인 것이 아니라, 로터의 형상, 특히 각 보정 평면이 무게 중심 및 베어링 위치로부터 갖는 축방향 거리에 따라 결정됩니다. 허용 오차를 적절히 배분해야만 두 정적 구성 요소와 부부 불균형 이 제어되므로, 둘 다 로터 전체 길이에 걸쳐 베어링의 수가 최소화됩니다. 내측 대칭 로터의 경우 분배가 거의 균등하지만, 비대칭 또는 외측 형상의 경우 분배가 현저히 불균등할 수 있습니다. 이에 관한 관련 지침은 두 보정 평면 간에 허용 잔류 불균형을 분배하는 방법 같은 산술 과정을 단계별로 하나씩 훑어본다.
4. 잔류 불균형 확인 — 인수 시험
최종 완료 후 보정 가중치 이 적용되면, 검증 실행을 통해 결과가 확인됩니다. 전용 밸런싱 머신 각 보정 평면에서 잔여 불균형을 측정하고, 이를 이전 단계에서 도출한 각 평면별 허용 오차와 비교합니다. 측정된 잔여 불균형이 허용 오차 이내일 때만 로터가 통과합니다. 둘 다 평면 — 한 평면에서는 합격 기준을 충족하더라도 다른 평면에서 근접 오차가 발생하면 불합격으로 간주됩니다. 이 표준은 검증용 기기가 적절히 교정되어야 하며, 공구(아르보, 어댑터, 구동 요소 등)의 오차를 반드시 고려해야 한다고 강조합니다. 교정되지 않은 공구의 편심도는 합격 결과를 은폐하거나 허위로 만들 수 있기 때문입니다.
로터가 이미 설치된 상태라면, 이러한 검증 작업은 밸런싱 피트가 아닌 현장에서 수행됩니다. 다음과 같은 휴대용 2채널 분석기 발란셋-1A 1×를 측정합니다. 진폭 및 위상 가동 속도에서 기계 자체의 베어링 내에서, 로터의 영향 계수, 그리고 잔류 진동이 선택된 ISO 21940-11 등급 범위 내에 있음을 확인함으로써, 공장 내 기계에서는 결코 발생하지 않는 조립 및 열적 영향을 포함한 실제 설치 상태를 정확히 반영합니다.
5. 보고 및 추적성
이 표준은 공식 균형 조정 보고서의 필수 기재 사항을 명시함으로써, 결과의 추적 가능성과 명확성을 보장합니다. 표준을 준수하는 보고서에는 행정적 세부 사항(날짜, 작업자), 로터의 완전한 식별 정보(부품 번호 및 일련 번호), 그리고 주요 균형 조정 매개변수인 지정된 균형 품질 등급, 최대 작동 속도, 로터 질량이 기록됩니다. 무엇보다도 이 보고서는 다음 두 가지를 모두 문서화합니다. 초기 불균형 그리고 각 보정 평면에 대한 최종 잔여 불균형 측정값은, 각 값이 계산된 허용 오차 범위 내에 있음을 보여줍니다. 이 결과는 로터가 표준에 따라 균형 조정이 이루어졌음을 입증할 수 있는 영구적인 기록이 됩니다.
6. ISO 1940-1과 비교해 무엇이 달라졌는가
- 직접 교체용: ISO 21940-11은 ISO 1940-1의 공식 후속 표준입니다. 기본 원칙과 핵심 관계식인 G = e·Ω는 변경되지 않았으므로, “ISO 1940-1에 따른 G6.3”을 명시한 기존 사양은 새로운 문서에 그대로 적용됩니다.
- 과정에 더 중점을 두기: 이번 개정판에서는 밸런싱을 단순한 공차 값이 아닌, 공차 지정, 평면 간 배분, 결과 검증, 보고로 이어지는 종단 간 워크플로로 다루고 있습니다.
- 표의 내용 확대 및 지침 명확화: G급 기계 테이블은 이제 더 다양한 로터 유형을 지원하며, 절차 및 할당 지침이 더욱 명확해졌습니다.
- 더 나은 통합: 이 표준은 ISO 21940 시리즈의 다른 표준들과 자연스럽게 조화를 이룹니다. — 제12부는 유연한 로터 및 파트 13 현장 밸런싱 — 그리고 현대적인 ISO 20816 가동 중 진동 한계치에 관한 시리즈.
- ‘경성 로터 가정’은 여전히 핵심적인 기준이 되고 있다: 이 문서의 내용은 로터가 강체로 행동하는 경우에만 유효하며, 로터가 고속에서 휨 현상이 발생하면 분석가는 제12부로 넘어가야 한다.
