ISO 1940-2 - Balance Errors (dabar ISO 21940-14)
Istorinis standartas standžių rotorių balansavimo paklaidoms vertinti — sisteminiams, atsitiktinai kintantiems ir skaliariniams paklaidų šaltiniams balansavimo procese. Panaikintas ir pakeistas ISO 21940-14:2012. Pats balansavimo žodynas apibrėžtas ISO 21940-2 (anksčiau ISO 1925) ir apibendrintas toliau.
Pagrindinės balansavimo sąlygos iš pirmo žvilgsnio
Svarbiausios ISO balansavimo žodyno apibrėžtys — ISO 21940-2 (anksčiau ISO 1925) — terminai, kuriuos turi žinoti kiekvienas balansavimo specialistas
Išsami terminologijos žinynas
Visi pagrindiniai balansavimo žodyno terminai iš ISO 21940-2 (anksčiau ISO 1925), suskirstyti pagal kategorijas
| Terminas | Apibrėžimas | Reikšmė |
|---|---|---|
| Rotorius Rotorius | Kūnas, galintis suktis apie apibrėžtą ašį. Balansavimo kontekste apima bet kokį besisukantį komponentą: velenus, sparnuotes, armatūras, būgnus, velenus. | Pagrindinis balansavimo objektas. Visi kiti terminai apibūdina rotoriaus savybes arba poveikį jam. |
| Rotorius Standus rotorius | Rotorius, kurio disbalansą galima koreguoti bet kokiose dviejose pasirinktose plokštumose, o po korekcijos likutinis disbalansas reikšmingai nesikeičia esant bet kokiam greičiui iki didžiausio darbinio greičio. | Nustato, kad ISO 1940-1 (G klasės sistema). Galioja balansavimas nedideliu greičiu dirbtuvėse naudojamomis staklėmis. Didžioji dauguma pramoninių rotorių yra standūs. |
| Rotorius Lankstus rotorius | Rotorius, kuris, esant darbiniam greičiui, deformuojasi tampriai taip, kad keičiasi jo disbalanso būsena. Turi būti koreguojamas esant darbiniam greičiui arba arti jo daugiau nei dviejose plokštumose. | Reikalingas ISO 21940-12. Greitaeigės turbinos, dideli generatoriai, daugiapakopiai kompresoriai. Reikalinga specializuota greitaeigė balansavimo įranga. |
| Rotorius Veleno ašis | Tiesi linija, jungianti guolių velenų centrus. Geometrinė sukimosi ašis. | Visų disbalanso matavimų atskaitos ašis. Žiedų nuokrypis turi įtakos matavimo tikslumui. |
| Rotorius Pagrindinė inercijos ašis | Ašis, apie kurią rotorius laisvai sukasi, nesukeldamas išcentrinės jėgos ar momento. Sutampa su tobulai subalansuoto rotoriaus veleno ašimi. | Pagrindinės ašies ir veleno ašies nesutapimas yra . disbalansas. Visos korekcijos tikslas - išlyginti šias dvi ašis. |
| Rotorius Masės centras (gravitacija) | Taškas, kuriame visa rotoriaus masė gali būti laikoma koncentruota. Subalansuoto rotoriaus atveju jis yra tiksliai ant veleno ašies. | Statinis disbalansas = CoM pasislinkęs nuo veleno ašies. Savitasis disbalansas (e) = poslinkio atstumas. |
| Rotorius Paslaugos greitis | Didžiausias sukimosi greitis, kuriuo rotorius veikia pagal paskirtį. | Labai svarbu apskaičiuojant toleranciją: Uuž = (9 549 × G × M) / n. Visada naudokite darbinį, o ne balansavimo greitį. |
| Rotorius Kritinis greitis | Sukimosi greitis, kuriam esant rotoriaus ir guolių sistema patiria rezonansą, dėl kurio labai sustiprėja vibracija. | Nustatoma standi / lanksti klasifikacija. Standusis rotorius veikia gerokai žemiau pirmojo lenkimo kritinio greičio. |
| Terminas | Apibrėžimas | Formulė / vienetai |
|---|---|---|
| Disbalansas Disbalansas | Sąlyga, kai pagrindinė inercijos ašis nesutampa su sukimosi ašimi. Sukelia išcentrinę jėgą, proporcingą masei, ekscentriškumui ir greičio kvadratui. | U = m × r (g-mm arba kg-m) |
| Disbalansas Statinis disbalansas | Pagrindinė ašis lygiagreti su sukimosi ašimi, bet pasislinkusi. Ekvivalentas vienai masei vienu spinduliu. Aptinkamas be sukimosi (peilio briaunos). Fazinė guolio vibracija. | Ištaisyta 1 plokštuma |
| Disbalansas Porinis disbalansas | Pagrindinė ašis susikerta su sukimosi ašimi ties masės centru, tačiau yra pasvirusi. Du vienodi, priešingi sunkieji taškai skirtingose plokštumose sukuria svyravimo momentą. Apčiuopiamas tik sukantis. | Ištaisyta 2 lėktuvai |
| Disbalansas Dinaminis disbalansas | Bendrasis atvejis: pagrindinė ašis nėra nei lygiagreti su sukimosi ašimi, nei su ja susikertanti. Statinės ir porinės ašies derinys. Dažniausiai pasitaikanti realaus pasaulio sąlyga. | Ištaisyta 2 lėktuvai |
| Disbalansas Specifinis disbalansas | Disbalanso ir rotoriaus masės santykis. Rodo ekscentricitetą - masės centro poslinkį nuo veleno ašies. Leidžia palyginti skirtingų dydžių rotorių kokybę. | e = U / M (µm arba g-mm/kg) |
| Disbalansas Likutinis disbalansas | Po balansavimo proceso rotoriuje liekantis disbalansas. Negali viršyti leistinos vertės (Uuž) nurodytam G klasės. | Ures ≤ Uuž |
| Disbalansas Pradinis disbalansas | Gauto rotoriaus disbalansas prieš balansavimo korekciją. Išmatuojama pirmą kartą važiuojant. | Balansavimo procedūros atskaitos taškas |
| Disbalansas Disbalanso vektorius | Disbalanso dydis ir kampinė padėtis tam tikroje plokštumoje. Pateikiamas kaip polinis vektorius su amplitude (g-mm) ir fazės kampu (°). | U∠θ (g-mm ° nuo atskaitos taško) |
| Terminas | Apibrėžimas | Praktinės pastabos |
|---|---|---|
| Procesas Balansavimas | Procesas, kurio metu patikrinamas ir sureguliuojamas rotoriaus masės pasiskirstymas taip, kad likutinis disbalansas neviršytų nustatyto leistino nuokrypio. | Iteracinis: išmatuoti → apskaičiuoti → ištaisyti → patikrinti. |
| Procesas Korekcinė plokštuma | Plokštuma, statmena rotoriaus ašiai, kurioje pridedama arba pašalinama masė. Fiziškai pasiekiama vieta, kurioje galima patalpinti svorį. | Gali skirtis nuo tolerancijos (guolių) plokštumų - reikia atlikti geometrinį perskaičiavimą. |
| Procesas Tolerancijos plokštuma | Plokštuma, kurioje nurodomas leistinas disbalansas, paprastai guolio plokštuma. Nebalansas čia tiesiogiai veikia guolių apkrovas. | Uuž nurodyta tolerancijos plokštumoms; turi būti konvertuojama į pataisų plokštumas. |
| Procesas Korekcijos masė | Fizinė masė (svoris), pridedama prie rotoriaus arba pašalinama iš jo tam tikru spinduliu ir kampu korekcijos plokštumoje. | Pridėta: prisukamas, prisukamas varžtais, suvirinamas, epoksidinis. Pašalinta: gręžimas, frezavimas, šlifavimas. |
| Procesas Bandomasis svoris | Balansavimo procedūros metu prie rotoriaus žinomu spinduliu ir kampu laikinai pritvirtinama žinoma masė. Naudojamas rotoriaus reakcijai (įtakos koeficientui) nustatyti. | Balanset-1A bandomojo svėrimo metodas: paleisti → pritvirtinti bandymą → paleisti → paleisti → programinė įranga apskaičiuoja korekciją. |
| Procesas Įtakos koeficientas | Vibracijos atsako (amplitudės ir fazės) pokytis matavimo taške, kurį sukelia vieneto disbalansas konkrečioje vietoje. Apibūdina rotoriaus guolio jautrumą. | Apskaičiuota pagal bandomuosius svorius. Dviejų plokštumų balansavimui reikia 2×2 įtakos matricos. |
| Procesas Vienos plokštumos balansavimas | Statinio disbalanso koregavimo procedūra vienoje korekcijos plokštumoje. Tinka trumpiems (diskiniams) rotoriams, kurių L/D < 0,5. | Balanset-1A F2 režimas. Vienas jutiklis, viena plokštuma. |
| Procesas Dviejų plokštumų balansavimas | Statinio ir porinio disbalanso koregavimo procedūra dviejose koregavimo plokštumose. Reikalinga, kai rotoriai yra pailgi arba kai porinis disbalansas yra didelis. | Balanset-1A F3 režimas. Du jutikliai, dvi plokštumos. |
| Procesas Trim balansavimas | Galutinis, tikslus surinkto rotoriaus balansavimo reguliavimas, atliekamas siekiant kompensuoti surinkimo sukeltus disbalansus (movos nuokrypiai, montavimo tolerancijos). | Dažnai atliekama lauke, sumontuotoje mašinoje. |
| Procesas Svorio padalijimas | Apskaičiuotos korekcinės masės paskirstymas tarp dviejų gretimų prieinamų vietų (pvz., dviejų varžtų skylių arba ašmenų padėčių), kai tiksli kampinė padėtis yra neprieinama. | "Balanset-1A" automatiškai apskaičiuoja svorio pasiskirstymą. |
| Terminas | Apibrėžimas | Palyginimas |
|---|---|---|
| Mašina Balansavimo mašina | Įrenginys, kuriuo matuojamas rotoriaus disbalansas (dydis ir kampinė padėtis), kad būtų galima koreguoti masės pasiskirstymą. | Parduotuvėje (stacionari) arba lauke (nešiojama) Balanset-1A). |
| Mašina Minkštų guolių mašina | Pakaba yra labai lanksti. Rotorius veikia aukščiau pakabos savojo dažnio. Matuoja fizinį poslinkį. Turi būti kalibruojamas kiekvienai rotoriaus geometrijai. | Šiandien tai rečiau pasitaiko. Mažesnės išlaidos, tačiau operatorius turi iš naujo kalibruoti kiekvieną rotorių. Išstūmimo jutiklis. |
| Mašina Kietavamzdė mašina | Pakaba labai standi. Rotorius veikia žemiau pakabos savojo dažnio. Jutikliai tiesiogiai matuoja išcentrinę jėgą. Nuolat kalibruotas - tinka įvairiems rotoriams, nereikia atlikti specialių rotoriaus nustatymų. | Dominuojantis tipas šiuolaikinėje pramonėje. Universalesnis, greitesnis nustatymas. Jėgos jutiklis. |
| Mašina Lauko balansavimo įrenginys | Nešiojamasis prietaisas, naudojamas rotoriams balansuoti in situ (įmontuotiems į mašiną) neišardant. Naudojami vibracijos jutikliai ir tachometras. Bandomojo svorio metodas. | Balanset-1A (2 kanalų) ir Balanset-4 (4 kanalų). Įdiegta ISO 1940 tolerancijos skaičiuoklė. |
| Mašina Strypas (Arbor) | Velenas arba adapteris, ant kurio tvirtinamas rotorius, skirtas mašinos balansavimui. Turi būti tiksliai koncentriškas ir turėti nežymų nuokrypį. | Strypų ekscentricitetas yra pagrindinis sisteminės balansavimo paklaidos šaltinis. Patikrinta indekso bandymu. |
| Terminas | Apibrėžimas | Formulė / standartas |
|---|---|---|
| Kokybė Balansavimo kokybės klasė (G) | Klasifikacija, nurodanti didžiausią leistiną rotoriaus masės centro greitį. G = euž × ω. Įvertinimai sudaro logaritminę skalę su koeficientu 2,5. | G 0,4 ... G 4000 Apibrėžta ISO 1940-1 |
| Kokybė Leistinas likutinis disbalansas (Uuž) | Didžiausias leistinas liekamasis disbalansas, kai nustatyta G klasė, rotoriaus masė ir darbinis greitis. Priėmimo kriterijus. | Uuž = (9549 × G × M) / n |
| Kokybė Balanso tolerancija | Intervalas, kuriame turi būti likutinis disbalansas, kad atitiktų nustatytą kokybės reikalavimą. Lygus Uuž. | Nurodyta kiekvienam lėktuvui po paskirstymo |
| Kokybė Disbalanso mažinimo koeficientas (URR) | Pradinio disbalanso ir likutinio disbalanso po vieno korekcijos ciklo santykis. Rodo balansavimo mašinos ir (arba) procedūros efektyvumą. | URR = Upradinis / Ulikučiai Įprastai: 5-50× |
| Matavimas Fazės kampas | Nebalanso vektoriaus kampinė padėtis rotoriaus atskaitos ženklo atžvilgiu (matuojama tachometru). Kartu su amplitude apibrėžia visą disbalanso vektorių. | ° (laipsniai, 0-360) |
| Matavimas Vibracijos greitis (RMS) | Vidutinė kvadratinė vibracijos greičio vertė guolio korpuse. Standartinis matavimo parametras mašinos būklei įvertinti per ISO 10816. | mm/s RMS (10-1000 Hz) |
| Matavimas Indekso testas | Patikros procedūra: pasukite rotorių tam tikru kampu (pvz., 180°) mašinos atramų atžvilgiu ir atlikite pakartotinį matavimą. Nustatomos strypo ir tvirtinimo įtaiso klaidos. | Reikalinga formaliai patikrai pagal ISO 1940-1 10 skyrių |
| Matavimas Mažiausias pasiekiamas likutinis disbalansas (Umar) | Mažiausias likutinis disbalansas, kurį galima pasiekti tam tikroje balansavimo mašinoje konkrečiam rotoriui. Nustatomas pagal mašinos jautrumą, triukšmo lygį ir guolių būklę. | Umar turi būti ≤ Uuž kad mašina būtų tinkama reikiamai G klasei. |
Kas yra ISO 1940-2?
ISO 1940-2:1997 (Mechaninė vibracija — Standžių rotorių balansavimo kokybės reikalavimai — 2 dalis: balansavimo paklaidos) buvo tarptautinis standartas, skirtas nustatyti, vertinti ir įvertinti paklaidas, atsirandančias balansuojant standžius rotorius — nuo mandrelio ir pavaros veleno disbalanso iki komponentų mušimo ir matavimo išsibarstymo. Jis buvo panaikintas ir pakeistas ISO 21940-14:2012 (Mechaninė vibracija — Rotorių balansavimas — 14 dalis: balansavimo paklaidų vertinimo procedūros), kuris tas pačias procedūras išplečia ir lankstaus elgesio rotoriams. Pastaba: jis dažnai painiojamas su balansavimo vocabulary — tai kitas standartas, ISO 21940-2 (anksčiau ISO 1925), kurio terminologija šiame puslapyje apibendrinta toliau.
Kai inžinierius Vokietijoje nurodo „dinaminio disbalanso korekciją iki G 6.3 dviejose plokštumose“, technikas Japonijoje turi tiksliai suprasti, ko reikalaujama — tą pačią rotoriaus būseną, tą pačią balansavimo procedūrą ir tą patį priėmimo kriterijų. ISO balansavimo žodynas — ISO 21940-2 (anksčiau ISO 1925) — tai leidžia, suteikdamas vieną tarptautiniu mastu suderintą žodyną visai sričiai.
Pats ISO 1940-2, priešingai, nebuvo nei žodynas, nei tolerancijų specifikacija — jis nagrinėjo balance errors. Jis klasifikavo balansavimo proceso paklaidų šaltinius kaip systematic (galima įvertinti dydį ir kampą — pvz., mandrelio arba pavaros veleno disbalansas, radialinis ir ašinis mušimas, pleištai ir pleištų grioveliai, likutinis magnetizmas, pakartotinis surinkimas ir instrumentinės paklaidos), atsitiktinai kintančius (laisvos detalės, įstrigę skysčiai, šiluminė deformacija, oro pasipriešinimas) ir scalar (galima įvertinti tik didžiausią dydį, kampas neapibrėžtas — pvz., montavimo tarpai ir gamybos tolerancijos), ir pateikė procedūras joms įvertinti bei į jas atsižvelgti, kad likutinis disbalansas iš tikrųjų liktų leistinoje U vertėjeuž iš ISO 1940-1 (dabar ISO 21940-11). Jo įpėdinis ISO 21940-14 išlaiko būtent šį vaidmenį ISO 21940 serijoje.
Išsami terminų analizė
Tvirtumo ir lankstumo skirtumas
Tai svarbiausia balansavimo klasifikacija. Nuo šio skirstymo priklauso viskas: koks standartas taikomas, kokios įrangos reikia, kiek plokštumų reikia ir kokiu greičiu turi būti atliekamas balansavimas.
rotorius, kurio disbalansą galima ištaisyti bet kuriose dviejose pasirinktose plokštumose, o po ištaisymo likutinis disbalansas reikšmingai nesikeičia esant bet kokiam greičiui iki didžiausio darbinio greičio. Praktinis testas: jei pirmasis lenkimas kritinis greitis yra gerokai didesnis už maksimalų darbinį greitį (paprastai > 1,5 karto ar daugiau), rotorius yra standus.
Rotorius, kuris, esant darbiniam greičiui, deformuojasi tampriai taip, kad keičiasi jo disbalanso būsena. Turi būti subalansuotas esant darbiniam greičiui arba jam artimu metu daugiau nei dviejose plokštumose. Taikoma: dideli turbogeneratoriai, daugiapakopiai greitaeigiai kompresoriai, dideliu greičiu judantys ilgi popieriaus mašinos ritiniai. Taikoma ISO 21940-12.
Didžioji dauguma pramoninių rotorių - elektros varikliai, ventiliatoriai, siurbliai, smagračiai, velenai - yra standūs rotoriai. . ISO 1940-1 G klasės sistema taikoma tiesiai ant standžių rotorių.
Trys pusiausvyros sutrikimo tipai
Žodynas (ISO 21940-2) apibrėžia tris pagrindinius tipus pagal geometrinį ryšį tarp pagrindinės inercijos ašies ir sukimosi ašies. Tai suprasti būtina, norint pasirinkti tinkamą balansavimo procedūrą:
- Statinis disbalansas sukuria jėga - abu guoliai vibruoja faziškai, esant 1× apsukų per minutę dažniui. Rotorių galima aptikti kaip nesubalansuotą nesisukant (gravitacija jį atskleidžia ant peilio briaunų). Pakanka vienos korekcinės plokštumos. Būdinga siauriems diskiniams rotoriams (L/D < 0,5): siauri skriemuliai, ventiliatorių sparnuotės, ploni smagračiai.
- Poros disbalansas sukuria momentas - guoliai vibruoja 180° kampu nuo fazės, esant 1× apsukoms per minutę. Grynoji jėga lygi nuliui (masės centras yra ant ašies), tačiau du vienodi ir priešingi sunkūs taškai skirtingose ašinėse padėtyse sukuria svyravimo porą. Aptinkama tik sukantis. Reikalingos dvi korekcinės plokštumos.
- Dinaminis disbalansas = statinis + pora kartu. Bendrasis atvejis visiems realiems rotoriams, kurie nėra idealiai simetriški. Yra ir jėga, ir momentas. Guoliai vibruoja 1×, neturėdami nei fazinio, nei lygiai 180° nefazinio santykio. Reikalingas dviejų plokštumų balansavimas.
Specifinis disbalansas ir G klasės ryšys
Specifinis disbalansas (e = U/M) yra pagrindinis rodiklis, leidžiantis palyginti universalią balanso kokybę. 5 kg sveriančio rotoriaus, kurio disbalansas 50 g mm, e = 10 µm. 500 kg sveriančio rotoriaus, kurio disbalansas yra 5 000 g mm, e = 10 µm - nepaisant 100 kartų masės skirtumo, balanso kokybė yra vienoda.
Svetainė G klasės Šis metodas išplečiamas įtraukiant greitį: G = e × ω, taip gaunamas vienas skaičius (mm/s), apibūdinantis pusiausvyros kokybę nepriklausomai nuo masės ir greičio. Tai yra pagrindas ISO 1940-1 tolerancijos sistema.
Korekcijos plokštumos ir tolerancijos plokštumos
Žodynas išskiria svarbų skirtumą, kuris praktikoje dažnai praleidžiamas:
- Tolerancijos plokštumos = guolių plokštumos, kuriose vibracija ir dinaminės apkrovos yra svarbiausios. Leistinas disbalansas Uuž nurodomas čia.
- Pataisos lėktuvai = fiziškai prieinamose vietose, kur galima padėti svarmenis (ventiliatoriaus stebulė, variklio galiniai žiedai, veleno pečiai). Dažnai skirtingose ašinėse padėtyse nei guoliai.
Konvertuojant Uuž iš tolerancijos plokštumų į korekcijos plokštumas reikia žinoti rotoriaus geometriją. Asimetriškų arba per daug išsikišusių rotorių atveju šis perskaičiavimas gali gerokai pakeisti kiekvienos plokštumos tolerancijas. . Balanset-1A automatiškai atlieka šį konvertavimą, kai įvedami rotoriaus matmenys.
Balansavimo mašinų tipai
Du pagrindiniai mašinų tipai atspindi skirtingus fizikinius matavimo principus:
- Minkštas guolis: Pakabos savasis dažnis gerokai mažesnis už darbinį greitį → mašinos priemonės poslinkis. Reikia kalibruoti kiekvieną naują rotorių. Istoriškai reikšmingas; naudojimas mažėja.
- Kietas guolis: Pakabos savasis dažnis gerokai viršija darbinį greitį → mašinos priemonės jėga. Nuolat kalibruotas - priima skirtingus rotorius be atskiro kalibravimo. Dominuojantis šiuolaikinis tipas.
Lauko balansavimo priemonės, pvz. Balanset-1A Naudojamas kitoks principas: jie nėra "mašina" ISO prasme, bet kaip matavimo sistemą naudoja paties rotoriaus guolius ir atramą, o korekcijai nustatyti taikomas bandomojo svorio (įtakos koeficiento) metodas, nereikalaujantis specialių balansavimo mašinų.
Kryžminė nuoroda: Kur vartojamas kiekvienas terminas
ISO 1940-1 / ISO 21940-11: Naudojami visi tolerancijos ir kokybės terminai - G klasė, Uuž, balanso tolerancija, liekamasis disbalansas. Pagrindinis šio žodyno vartotojas.
ISO 14694: Naudojamos rotorių (standžiųjų) sąvokos, disbalanso terminai ir papildoma informacija apie ventiliatoriams skirtas BV taikymo kategorijas, balansavimo klases bei vibracijos ribų lenteles.
ISO 10816 / ISO 20816: Vartoja matavimo terminus - vibracijos greitis, vidutinė kvadratinė vertė, guolio korpuso matavimo taškai.
ISO 21940-12: Išplečiamas lankstus rotoriaus apibrėžimas taikant kelių greičių, kelių plokštumų procedūras.
API 610 / API 617: Naftos standartuose pateikiama nuoroda į ISO 1940 G klases ir disbalanso terminus, taikomus siurblių ir kompresorių specifikacijoms.
ISO 1940-2 → ISO 21940-14: perėjimas
ISO 21940-14:2012 formaliai panaikino ir pakeitė ISO 1940-2:1997, kurio technine peržiūra jis ir yra — pagrindinis pokytis tas, kad taikymo sritis išplėsta ir lankstaus elgesio rotoriams. Balansavimo žodynas keliavo atskiru keliu: ISO 1925 buvo peržiūrėtas kaip ISO 21940-2. ISO 21940 numeracija atspindi integraciją į išsamią ISO 21940 seriją, apimančią visus rotorių balansavimo aspektus. Senieji pavadinimai vis dar plačiai sutinkami pramonės literatūroje.
Oficialus standartas: ISO 21940-14:2012 (pakeičia ISO 1940-2) ISO Store →
Dažnai užduodami klausimai - ISO 1940-2
Balansavimo paklaidos, ISO 21940 perėjimas ir balansavimo terminija
Susiję žodyno straipsniai
Kalbėkite ta kalba - naudodami tinkamus įrankius
"Vibromera" balansavimo įrenginiai tiesiogiai įgyvendina ISO žodyną: G klasės parinkimas, disbalanso vektoriai, korekcinės plokštumos, liekanų ir leistinųjų verčių palyginimas - visa tai vienoje nešiojamoje priemonėje.
Peržiūrėkite balansavimo įrangą →
