ISO 1940-1: Mehāniskās vibrācijas. Rotoru balansēšanas kvalitātes prasības nemainīgā (stingrā) stāvoklī

Kopsavilkums

ISO 1940-1 ir viens no svarīgākajiem un visbiežāk izmantotajiem standartiem rotoru balansēšanas jomā. Tas nodrošina sistemātisku metodi rotoru klasificēšanai pēc veida, atbilstoša balansēšanas kvalitātes līmeņa noteikšanai un konkrētas balansēšanas pielaides aprēķināšanai. Standarta pamatā ir koncepcija Līdzsvara kvalitātes pakāpes (G pakāpes), kas ļauj ražotājiem un apkopes personālam standartizētā veidā norādīt un pārbaudīt balansēšanas darba precizitāti. Šis standarts attiecas īpaši uz stingri rotori—tie, kas neliecas un neliecas ar savu darba ātrumu.

Piezīme: Šis standarts ir oficiāli aizstāts ar ISO 21940-11, taču tā principi un G klases sistēma joprojām ir pamats stingrai rotoru balansēšanai visā pasaulē.

Satura rādītājs (konceptuālā struktūra)

Standarts ir strukturēts tā, lai palīdzētu lietotājam noteikt pieļaujamo atlikušo disbalansu:

1. 1. Darbības joma un piemērošanas joma:

   Šajā sākotnējā sadaļā ir noteiktas standarta robežas un mērķis. Tajā ir skaidri norādīts, ka tā noteikumi un vadlīnijas attiecas uz rotori, kas uzvedas stingri visā to darbības ātruma diapazonā. Šis ir visa standarta pamatpieņēmums; tas nozīmē, ka rotors nejūt būtisku lieci vai deformāciju nelīdzsvarotības spēku dēļ. Darbības joma ir plaša, paredzēta, lai aptvertu plašu rotējošu mašīnu klāstu visās nozarēs. Tomēr tajā arī precizēts, ka šis ir vispārējas nozīmes standarts, un noteiktiem specifiskiem mašīnu veidiem (piemēram, kosmosa gāzes turbīnām) priekšroka var tikt dota citiem, stingrākiem standartiem. Tajā ir noteikts mērķis: nodrošināt sistemātisku metodi balansa pielaižu noteikšanai, kas ir būtiskas kvalitātes kontrolei ražošanā un remontā.

2. 2. Līdzsvara kvalitātes pakāpes (G pakāpes):

   Šī sadaļa ir standarta būtība. Tajā ir ieviests jēdziens Līdzsvara kvalitātes pakāpes (G pakāpes) kā veidu, kā klasificēt dažādu veidu mašīnu līdzsvara prasības. G klase tiek definēta kā specifiskā nelīdzsvarotības (ekscentriskuma, e) un maksimālo ekspluatācijas leņķisko ātrumu (Ω), kur G = e × ΩŠī vērtība atspoguļo nemainīgu vibrācijas ātrumu, nodrošinot standartizētu kvalitātes mēru. Standarts sniedz visaptverošu tabulu, kurā uzskaitīti dažādi rotoru veidi (piemēram, elektromotori, sūkņu lāpstiņriteņi, ventilatori, gāzes turbīnas, kloķvārpstas) un katram tiek piešķirta ieteicamā G klase. Šīs klases ir balstītas uz gadu desmitiem ilgu empīrisku informāciju un praktisko pieredzi. Piemēram, standarta rūpnieciskajam motoram varētu ieteikt G6.3 klasi, savukārt precīzijas slīpēšanas vārpstai būtu nepieciešama daudz stingrāka G1.0 vai G0.4 klase. Zemāks G skaitlis vienmēr nozīmē stingrāku, precīzāku balansa pielaidi, kas nozīmē mazāku pieļaujamo atlikušo disbalansu.

3. 3. Pieļaujamā atlikušā disbalansa aprēķins:

   Šajā sadaļā ir sniegts būtiskais matemātiskais tilts no teorētiskās G kategorijas līdz praktiskai, izmērāmai pielaidei. Tajā ir sīki aprakstīta formula pieļaujamā īpatnējā disbalansa aprēķināšanai (e_{uz vienu}), kas ir pieļaujamā smaguma centra nobīde no rotācijas ass. Formula ir tieši atvasināta no G pakāpes definīcijas:

   e_{uz vienu} = G / Ω

   Praktiskai lietošanai ar izplatītām inženiertehniskajām mērvienībām standarts sniedz formulu:

   e_{uz vienu} [g·mm/kg] = (G [mm/s] × 9549) / n [apgr./min]

   Kad pieļaujamais īpatnējais disbalanss (e_{uz vienu}) tiek aprēķināts, to reizina ar rotora masu (M), lai atrastu kopējo pieļaujamo atlikušo disbalansu (U_{uz vienu}) visam rotoram: U_{uz vienu} = e_{uz vienu} × MŠī galīgā vērtība, izteikta tādās mērvienībās kā grammilimetri (g·mm), ir mērķis, kas balansēšanas mašīnas operatoram jāsasniedz. Rotors tiek uzskatīts par līdzsvarotu, kad tā izmērītais atlikušais disbalanss ir mazāks par šo aprēķināto vērtību.

4. 4. Atlikušā nelīdzsvarotības sadalījums korekcijas plaknēm:

   Šajā sadaļā aplūkots kritiskais solis — aprēķinātā kopējā pieļaujamā nelīdzsvarotības (U_{uz vienu}) attiecībā uz konkrētām pielaidēm katram no abiem korekcijas plaknesLai koriģētu abus, ir nepieciešams divu plakņu līdzsvars. statiskais un pāra nelīdzsvarotībaStandarts sniedz formulas šim sadalījumam, kas ir atkarīgs no rotora ģeometrijas. Vienkāršam, simetriskam rotoram kopējais disbalanss bieži tiek vienādi sadalīts starp abām plaknēm. Tomēr sarežģītākām ģeometrijām, piemēram, rotoriem ar pārkarēm vai rotoriem, kuru smaguma centrs nav centrēts starp gultņiem, standarts sniedz īpašas formulas. Šīs formulas ņem vērā korekcijas plakņu attālumus un smaguma centru no gultņiem, nodrošinot, ka katras plaknes pielaide ir pareizi sadalīta. Šis solis ir ļoti svarīgs, jo balansēšanas iekārta mēra disbalansu katrā plaknē neatkarīgi; tāpēc operatoram ir nepieciešama konkrēta mērķa vērtība katrai plaknei (piemēram, "Pieļaujamais disbalanss I plaknē ir 15 g·mm un II plaknē ir 20 g·mm").

5. 5. Kļūdu avoti balansēšanā:

   Šī pēdējā sadaļa kalpo kā praktisks ceļvedis reālās pasaules faktoriem, kas var apdraudēt balansēšanas darba precizitāti pat tad, ja ir aprēķināta precīza pielaide. Tajā uzsvērts, ka sasniegt perfektu līdzsvaru nav iespējams un ka mērķis ir samazināt atlikušo nelīdzsvarotību līdz līmenim, kas ir zem aprēķinātās pielaides. Standartā ir aplūkoti vairāki galvenie kļūdu avoti, kas jāpārvalda, tostarp: kļūdas pašas balansēšanas mašīnas kalibrēšanā; rotora kakliņu vai montāžas virsmu ģeometriskās nepilnības (izskrējiens); kļūdas, ko rada instrumenti, ko izmanto rotora uzstādīšanai uz mašīnas (piemēram, nelīdzsvarota vārpsta); un darbības efekti, kas nav sastopami balansēšanas laikā ar mazu ātrumu, piemēram, termiskā izplešanās vai aerodinamiskie spēki. Šī nodaļa kalpo kā svarīgs kvalitātes kontroles kontrolsaraksts, atgādinot praktiķim ņemt vērā visu balansēšanas procesu, ne tikai galīgo skaitli mašīnas displejā.

Galvenie jēdzieni

• Standartizācija: G-klases sistēma nodrošina universālu valodu balansēšanas kvalitātei. Klients var norādīt “balansēšanu līdz G6,3”, un jebkura balansēšanas darbnīca pasaulē precīzi zinās nepieciešamo pielaidi.
• Ātruma atkarība: Standarts skaidri norāda, ka līdzsvara pielaide ir kritiski atkarīga no mašīnas darbības ātruma. Ātrākam rotoram ir nepieciešams stingrāks balanss (mazāks pieļaujamais atlikušais disbalanss), lai radītu tādu pašu vibrācijas līmeni kā lēnākam rotoram.
• Praktiskums: Standarts nodrošina pārbaudītu, praktisku sistēmu, kuras pamatā ir gadu desmitiem ilga empīriska informācija, palīdzot izvairīties gan no nepietiekamas līdzsvarošanas (kas rada augstu vibrāciju), gan no pārmērīgas līdzsvarošanas (kas ir nevajadzīgi dārga).

← Atpakaļ uz galveno indeksu