ISO 1940-2 - Balance Errors (tagad ISO 21940-14)
The historical standard for assessing balance errors of rigid rotoris — systematic, randomly variable and scalar error sources in the balancing process. Withdrawn and replaced by ISO 21940-14:2012. The balancing vocabulary itself is defined in ISO 21940-2 (agrāk ISO 1925) and is summarised below.
Galvenie balansēšanas termini īsumā
The most important definitions from the ISO balancing vocabulary — ISO 21940-2 (agrāk ISO 1925) — the terms every balancing practitioner must ktagad
Pilna terminoloģijas atsauce
All major terms from the balancing vocabulary, ISO 21940-2 (agrāk ISO 1925), organised by category
| Termiņš | Definīcija | Nozīme |
|---|---|---|
| Rotors Rotors | Ķermenis, kas spēj rotēt ap noteiktu asi. Balansēšanas kontekstā tas ietver jebkuru rotējošu sastāvdaļu: vārpstas, lāpstiņrati, armatūras, cilindrus, vārpstas. | Līdzsvarošanas pamatmērķis. Visi pārējie termini apraksta rotora īpašības vai iedarbību uz rotoru. |
| Rotors Stingrs rotors | Rotors, kura nelīdzsvarotību var koriģēt jebkurā no divām patvaļīgi izvēlētām plaknēm, un pēc korekcijas atlikušā nelīdzsvarotība būtiski nemainās pie jebkura ātruma līdz maksimālajam darba ātrumam. | nosaka, ka ISO 1940-1 (G klases sistēma). Līdzsvarošana ar mazu ātrumu uz darbgalda mašīnas ir derīga. Lielākā daļa rūpniecisko rotoru ir cieti. |
| Rotors Elastīgs rotors | Rotors, kas pie darba ātruma elastīgi deformējas tā, ka mainās tā nelīdzsvara stāvoklis. Jākoriģē pie darba ātruma vai tuvu tam vairāk nekā divās plaknēs. | Nepieciešams ISO 21940-12. Ātrgaitas turbīnas, lieli ģeneratori, daudzpakāpju kompresori. Nepieciešams specializēts ātrgaitas balansēšanas aprīkojums. |
| Rotors Vārpstas ass | Taisnā līnija, kas savieno gultņu vārpstu centrus. Rotācijas ģeometriskā ass. | Atskaites ass visiem nelīdzsvarotības mērījumiem. Gultņu kakliņu izsviede ietekmē mērījumu precizitāti. |
| Rotors Galvenā inerces ass | Ass, ap kuru rotors griežas brīvi, neradot centrbēdzes spēku vai momentu. Sakrīt ar vārpstas asi, ja rotors ir pilnīgi līdzsvarots. | Nesakritība starp galveno asi un vārpstas asi ir . nelīdzsvarotība. Visas korekcijas mērķis ir izlīdzināt šīs divas asis. |
| Rotors Masas centrs (smaguma centrs) | Punkts, kurā visu rotora masu var uzskatīt par koncentrētu. Līdzsvarotam rotoram tas atrodas tieši uz vārpstas ass. | Statiskā nelīdzsvarotība = CoM pārvietoti no vārpstas ass. Īpatnējā nelīdzsvarotība (e) = pārvietojuma attālums. |
| Rotors Pakalpojuma ātrums | Maksimālais rotācijas ātrums, ar kādu rotors darbojas paredzētajā lietojumā. | Kritiski svarīgi pielaides aprēķināšanai: Uuz vienu = (9 549 × G × M) / n. Vienmēr izmantojiet darba ātrumu, nevis balansēšanas ātrumu. |
| Rotors Kritiskais ātrums | Rotācijas ātrums, pie kura rotora gultņu sistēmā rodas rezonanse, kas izraisa ievērojami pastiprinātu vibrāciju. | Nosaka stingru/elastīgu klasifikāciju. Stīvs rotors darbojas krietni zem pirmā lieces kritiskā ātruma. |
| Termiņš | Definīcija | Formula / vienības |
|---|---|---|
| Nelīdzsvarotība Nelīdzsvarotība | Stāvoklis, kad galvenā inerces ass nesakrīt ar rotācijas asi. Izraisa centrbēdzes spēku, kas proporcionāls masai, ekscentricitātei un ātruma kvadrātam. | U = m × r (g·mm or kg·m) |
| Nelīdzsvarotība Statiskā nelīdzsvarotība | Galvenā ass paralēla rotācijas asij, bet nobīdīta. Ekvivalents vienai masai pie viena rādiusa. Nosakāms bez rotācijas (naža šķautnes). Fāzes gultņu vibrācija. | Labots 1 plakne |
| Nelīdzsvarotība Pāra nelīdzsvarotība | Galvenā ass krustojas ar rotācijas asi masas centrā, bet ir sasvērta. Divi vienādi, pretēji smagi punkti dažādās plaknēs rada šūpošanās momentu. To var konstatēt tikai rotācijas laikā. | Labots 2 lidmašīnas |
| Nelīdzsvarotība Dinamiskā nelīdzsvarotība | Vispārīgais gadījums: galvenā ass nav ne paralēla rotācijas asij, ne krustojas ar to. Statiskā un pāra kombinācija. Visbiežāk reālajā dzīvē sastopamais stāvoklis. | Labots 2 lidmašīnas |
| Nelīdzsvarotība Īpatnējā nelīdzsvarotība | Nesabalansētības attiecība pret rotora masu. Izsaka ekscentricitāti - masas centra nobīdi no vārpstas ass. Ļauj salīdzināt dažādu izmēru rotoru kvalitāti. | e = U / M (µm or g·mm/kg) |
| Nelīdzsvarotība Atlikusī nelīdzsvarotība | Nesabalansētība, kas paliek rotorā pēc balansēšanas procesa. Nedrīkst pārsniegt pieļaujamo vērtību (Uuz vienu) attiecībā uz norādīto G klase. | Ures ≤ Uuz vienu |
| Nelīdzsvarotība Sākotnējā nelīdzsvarotība | Saņemtā rotora nelīdzsvarotība pirms balansēšanas korekcijas. Izmēra pirmajā braucienā. | Balansēšanas procedūras atskaites punkts |
| Nelīdzsvarotība Nelīdzsvarotības vektors | Nelīdzsvarotības lielums un leņķiskais novietojums noteiktā plaknē. Izsaka kā polāro vektoru ar amplitūdu (g·mm) un fāzes leņķi (°). | U∠θ (g·mm at ° from ref) |
| Termiņš | Definīcija | Praktiskas piezīmes |
|---|---|---|
| Process Balansēšana | Rotora masas sadalījuma pārbaudes un regulēšanas process, lai atlikušā nelīdzsvarotība būtu noteiktās pielaides robežās. | Iteratīvais: izmērīt → aprēķināt → labot → pārbaudīt. |
| Process Korekcijas plakne | Rotora asij perpendikulāra plakne, kurā tiek pievienota vai noņemta masa. Fiziski pieejama vieta, kur novietot svaru. | Var atšķirties no pielaides (gultņu) plaknēm - nepieciešama ģeometriska konvertēšana. |
| Process Tolerances plakne | Plakne, kurā norādīta pieļaujamā nelīdzsvarotība - parasti gultņa plakne. Šeit nelīdzsvarotība tieši ietekmē gultņu slodzi. | Uuz vienu ir norādīts pielaides plaknēm; jāpārvērš korekcijas plaknēs. |
| Process Korekcijas masa | Fiziskā masa (svars), kas pievienota rotoram vai noņemta no tā noteiktā rādiusā un leņķī korekcijas plaknē. | Pievienots: piestiprināšana, pieskrūvēšana, metināšana, epoksīdsveja. Noņemts: urbšana, frēzēšana, slīpēšana. |
| Process Izmēģinājuma svars | Balansēšanas procedūras laikā rotoram zināmā rādiusā un leņķī uz laiku piestiprina zināmu masu. Izmanto, lai noteiktu rotora reakciju (ietekmes koeficientu). | Balanset-1A izmēģinājuma svara metode: palaist → pievienot izmēģinājumu → palaist → palaist → programmatūra aprēķina korekciju. |
| Process Ietekmes koeficients | Vibrācijas reakcijas (amplitūdas un fāzes) izmaiņas mērījumu punktā, ko izraisa vienības disbalanss konkrētā vietā. Raksturo rotora gultņa jutību. | Aprēķināts no izmēģinājuma svara braucieniem. Divu plakņu balansēšanai nepieciešama 2×2 ietekmes matrica. |
| Process Vienas plaknes balansēšana | Procedūra statiskās nelīdzsvarotības korekcijai vienā korekcijas plaknē. Piemērots īsiem (disku veida) rotoriem ar L/D < 0,5. | Balanset-1A F2 režīms. Viens sensors, viena plakne. |
| Process Divu plakņu balansēšana | Procedūra, kas koriģē gan statisko, gan pāra disbalansu divās korekcijas plaknēs. Nepieciešama pagarinātiem rotoriem vai tad, ja pāra nelīdzsvarotība ir ievērojama. | Balanset-1A F3 režīms. Divi sensori, divas plaknes. |
| Process Piebalansēšana | Galīgā, precīzā balansēšanas regulēšana, ko veic samontētam rotoram, lai kompensētu montāžas radīto nelīdzsvarotību (sakabes izlieces, montāžas pielaides). | Bieži tiek veikta uz lauka uz uzstādītās mašīnas. |
| Process Svara sadalīšana | Aprēķinātās korekcijas masas sadalīšana starp divām blakus esošām pieejamām vietām (piemēram, diviem skrūvju caurumiem vai lāpstiņas pozīcijām), ja precīza leņķa pozīcija nav pieejama. | Balanset-1A nodrošina automātisku svara sadalīšanas aprēķinu. |
| Termiņš | Definīcija | Salīdzinājums |
|---|---|---|
| Mašīna Balansēšanas mašīna | Ierīce, kas mēra rotora nelīdzsvarotību (lielumu un leņķisko stāvokli), lai varētu koriģēt masas sadalījumu. | Veikalā (stacionāri) vai uz lauka (pārnēsājami, piemēram. Balanset-1A). |
| Mašīna Mīksto gultņu mašīna | Piekare ir ļoti elastīga. Rotors darbojas virs balstiekārtas dabiskās frekvences. Mēra fizisko pārvietojumu. Jākalibrē katrai rotora ģeometrijai. | Mūsdienās tas ir retāk sastopams. Zemākas izmaksas, bet operatoram ir jāpārkalibrē katrs rotors. Izspiešanas sensors. |
| Mašīna Cieto gultņu mašīna | Piekare ir ļoti stingra. Rotors darbojas zem piekares pašsvārstību frekvences. Sensori tieši mēra centrbēdzes spēku. Pastāvīgi kalibrēta - pieņem plašu rotoru klāstu bez rotorspecifiskas iestatīšanas. | Dominējošais tips mūsdienu rūpniecībā. Daudzpusīgāka, ātrāka iestatīšana. Spēka noteikšana. |
| Mašīna Lauka balansētājs | Pārnēsājams instruments, ko izmanto rotoru balansēšanai uz vietas (uzstādīts mašīnā) bez demontāžas. Izmanto vibrācijas sensorus un tahometru. Izmēģinājuma svara metode. | Balanset-1A (2-kanālu) un balansēšanas komplekts-4 (4-channel). Iebūvēts ISO 1940 tolerance calculator. |
| Mašīna Trīsduris (Arbor) | Vārpsta vai adapteris, uz kura uzmontē rotoru, lai balansētu mašīnu. Tam jābūt precīzi koncentriskam un ar nenozīmīgu novirzi. | Stieņa ekscentricitāte ir galvenais sistemātiskas balansēšanas kļūdas avots. Pārbaudīts ar indeksa testu. |
| Termiņš | Definīcija | Formula / standarts |
|---|---|---|
| Kvalitāte Balansēšanas kvalitātes pakāpe (G) | Klasifikācija, kas nosaka maksimālo pieļaujamo rotora masas centra ātrumu. G = euz vienu × ω. Pakāpes veido logaritmisko skalu ar koeficientu 2,5. | G 0,4 ... G 4000 Definēts ISO 1940-1 |
| Kvalitāte Pieļaujamā atlikusī nelīdzsvarotība (Uuz vienu) | Maksimālā pieļaujamā atlikusī nelīdzsvarotība noteiktai G klasei, rotora masai un darba ātrumam. Pieņemšanas kritērijs. | Uuz vienu = (9549 × G × M) / n |
| Kvalitāte Līdzsvara tolerance | Diapazons, kurā atlikušajam disbalansam jāiekļaujas, lai tas atbilstu noteiktajām kvalitātes prasībām. Vienāds ar Uuz vienu. | Norādīts katrai lidmašīnai pēc piešķiršanas |
| Kvalitāte Nelīdzsvarotības samazināšanas koeficients (URR) | Sākotnējās nelīdzsvarotības un atlikušās nelīdzsvarotības attiecība pēc viena korekcijas cikla. Norāda balansēšanas mašīnas/procedūras efektivitāti. | URR = Usākotnējais / Uatlikums Tipiski: 5-50× |
| Mērīšana Fāzes leņķis | Nesabalansētības vektora leņķiskais stāvoklis attiecībā pret atskaites zīmi uz rotora (mēra ar tahometru). Kopā ar amplitūdu nosaka pilnu nelīdzsvarotības vektoru. | ° (grādi, 0-360) |
| Mērīšana Vibrācijas ātrums (RMS) | Vidējā kvadrātiskā vibrācijas ātruma saknes vērtība gultņa korpusā. Standarta mērījumu parametrs mašīnas stāvokļa novērtēšanai uz ISO 10816. | mm/s RMS (10-1000 Hz) |
| Mērīšana Indeksa tests | Pārbaudes procedūra: pagrieziet rotoru noteiktā leņķī (piemēram, 180°) attiecībā pret mašīnas balstiem un veiciet atkārtotus mērījumus. Atklāj serdeņa un stiprinājuma kļūdas. | Nepieciešams formālajai verifikācijai saskaņā ar ISO 1940-1 10. nodaļu. |
| Mērīšana Minimālā sasniedzamā atlikusī nelīdzsvarotība (Umar) | Zemākā atlikusī nelīdzsvarotība, ko var sasniegt ar konkrēto balansēšanas iekārtu konkrētam rotoram. To nosaka mašīnas jutība, trokšņu līmenis un gultņu apstākļi. | Umar jābūt ≤ Uuz vienu lai mašīna būtu piemērota vajadzīgajai G klasei. |
Kas ir ISO 1940-2?
ISO 1940-2:1997 (Mechanical vibrācija — Balance kvalitāte requirements of rigid rotoris — Part 2: Balance errors) was the international standard for identifying, assessing and taking into account the errors that arise when balancing rigid rotoris — from mandrel and drive-vārpsta unbalance to component runout and instrumentation scatter. It has been withdrawn and replaced by ISO 21940-14:2012 (Mechanical vibrācija — Rotor balancing — Part 14: Procedures for assessing balance errors), which extends the same procedures to rotoris with flexible behaviour. Note: it is often confused with the balancing vocabulary — that is a different standard, ISO 21940-2 (agrāk ISO 1925), whose terminology this page summarises below.
When an engineer in Germany specifies "dynamic unbalance correction to G 6.3 in two planes," a technician in Japan must understand exactly what is required — the same rotori condition, the same balancing procedure, and the same acceptance criterion. The ISO balancing vocabulary — ISO 21940-2 (agrāk ISO 1925) — makes this possible by providing a single, internationally agreed vocabulary for the entire field.
ISO 1940-2 itself, by contrast, was neither a dictionary nor a tolerance specification — it dealt with balance errors. It classified the error sources of the balancing process as systematic (magnitude and angle can be evaluated — e.g. mandrel or drive-vārpsta unbalance, radial and axial runout, keys and keyways, residual magnetism, reassembly and instrumentation errors), randomly variable (loose parts, entrapped liquids, thermal distortion, windage) and scalar (only the maximum magnitude can be estimated, the angle is indeterminate — e.g. fitting clearances and manufacturing tolerances), and gave procedures for assessing them and taking them into account so that the atlikusī nelīdzsvarotība genuinely stays within the permissible value Uuz vienu no ISO 1940-1 (tagad ISO 21940-11). Its successor, ISO 21940-14, keeps exactly this role within the ISO 21940 series.
Detalizēta termiņa analīze
Stingro/elastīgo atšķirība
Šī ir vissvarīgākā balansēšanas klasifikācija. Šī atšķirība nosaka visu: kurš standarts ir piemērojams, kādas iekārtas ir nepieciešamas, cik plaknes ir nepieciešamas un ar kādu ātrumu ir jāveic balansēšana.
Rotors, kura nelīdzsvarotību var koriģēt jebkurā no divām patvaļīgi izvēlētām plaknēm, un pēc korekcijas atlikušā nelīdzsvarotība būtiski nemainās pie jebkura ātruma līdz maksimālajam darba ātrumam. Praktiskais tests: ja pirmais saliekums kritiskais ātrums ir ievērojami lielāks par maksimālo darba ātrumu (parasti > 1,5 × vai vairāk), rotors ir stingrs.
Rotors, kas pie darba ātruma elastīgi deformējas tā, ka mainās tā nelīdzsvara stāvoklis. Tam jābūt līdzsvarotam pie darba ātruma vai tuvu tam vairāk nekā divās plaknēs. Attiecas uz: lieli turbodzinēji, daudzpakāpju ātrgaitas kompresori, ilgi papīra mašīnas ruļļi ar lielu ātrumu. Ietilpst ISO 21940-12.
Lielākā daļa rūpniecisko rotoru - elektromotori, ventilatori, sūkņi, spararati, spararati, vārpstas - ir cietie rotori. . ISO 1940-1 G klases sistēma tiek piemērota tieši cietajiem rotoriem.
Trīs nelīdzsvarotības veidi
The vocabulary (ISO 21940-2) defines three fundamental types based on the geometric relationship between the principal inertia axis and the rotation axis. Understanding these is essential for selecting the correct balancing procedure:
- Statiskais disbalanss rada spēks - abi gultņi vibrē fāzē ar 1 × apgriezienu minūtē. Rotoru var konstatēt kā nesabalansētu bez rotācijas (gravitācija to atklāj uz naža šķautnēm). Pietiek ar vienu korekcijas plakni. Raksturīgi šauriem diskveida rotoriem (L/D < 0,5): šauriem skriemeļiem, ventilatoru lāpstiņriteņiem, plāniem sparariem.
- Pāru nelīdzsvarotība rada brīdis - gultņi vibrē 180° leņķī ārpus fāzes ar 1 × apgriezienu minūtē. Neto spēks ir nulle (masas centrs atrodas uz ass), bet divi vienādi un pretēji smagi punkti dažādās aksiālās pozīcijās rada šūpoļu pāri. To var konstatēt tikai griešanās laikā. Nepieciešamas divas korekcijas plaknes.
- Dinamiskais disbalanss = statiskais + pāris kopā. Vispārīgais gadījums visiem reālajiem rotoriem, kas nav pilnīgi simetriski. Pastāv gan spēks, gan moments. Gultņi vibrē ar 1× ne fāzē, ne tieši 180° ārpusfāzē. Nepieciešama līdzsvarošana divās plaknēs.
Īpatnējā nelīdzsvarotība un saistība ar G klasi
Īpašais nelīdzsvars (e = U/M) ir galvenais rādītājs, kas ļauj veikt universālu balanses kvalitātes salīdzinājumu. 5 kg smagam rotoram ar 50 g·mm nelīdzsvarotību ir e = 10 µm. Arī 500 kg smagam rotoram ar 5 000 g·mm nelīdzsvarotību e = 10 µm - identiska balanses kvalitāte, neraugoties uz 100× masas atšķirību.
Portāls G klase to paplašina, iekļaujot ātrumu: G = e × ω, iegūstot vienu skaitli (mm/s), kas raksturo līdzsvara kvalitāti neatkarīgi no masas un ātruma. Tas ir pamats ISO 1940-1 pielaides sistēma.
Korekcijas plaknes pret tolerances plaknēm
The vocabulary draws a critical distinction that is often missed in practice:
- Tolerances plaknes = gultņu plaknes, kurās vibrācijas un dinamiskās slodzes ir viskritiskākās. Pieļaujamā nelīdzsvarotība Uuz vienu ir norādīts šeit.
- Korekcijas lidmašīnas = fiziski pieejamas vietas, kur var novietot atsvarus (ventilatora rumba, motora gala gredzeni, vārpstas pleci). Bieži vien citās aksiālajās pozīcijās nekā gultņi.
U konvertēšanauz vienu no pielaides plaknēm uz korekcijas plaknēm ir nepieciešamas zināšanas par rotora ģeometriju. Asimetriskiem vai pārkares rotoriem šī konversija var būtiski mainīt pielaides uz plakni. . Balanset-1A veic šo konvertēšanu automātiski, kad tiek ievadīti rotora izmēri.
Balansēšanas mašīnu veidi
Abi pamatmašīnu tipi atspoguļo atšķirīgus fizikālos mērīšanas principus:
- Mīkstais gultnis: Balstiekārtas pašdarbības frekvence ir krietni zemāka par darba ātrumu → mašīnas mērījumi pārvietojums. Katram jaunam rotoram nepieciešama kalibrēšana. Vēsturiski nozīmīgs; izmantošanas apjoms samazinās.
- Ciets gultnis: Balstiekārtas pašdarbības frekvence krietni virs darba ātruma → mašīnas mērījumi spēks. Pastāvīgi kalibrēts - pieņem dažādus rotorus bez individuālas kalibrēšanas. Dominējošais modernais tips.
Lauka balansēšanas instrumenti, piemēram. Balanset-1A izmanto atšķirīgu principu: tās nav "mašīnas" ISO izpratnē, bet kā mērīšanas sistēmu izmanto rotora gultņus un balstu, un korekcijas noteikšanai izmanto izmēģinājuma svara (ietekmes koeficienta) metodi, lai noteiktu korekciju, neprasot speciālu balansēšanas iekārtu.
Savstarpēja atsauce: Kur tiek lietots katrs termins
ISO 1940-1 / ISO 21940-11: Izmanto visus pielaides un kvalitātes terminus - G-grade, Uuz vienu, līdzsvara pielaide, atlikusī nelīdzsvarotība. Šā vārdu krājuma galvenais lietotājs.
ISO 14694: Uses rotori terms (rigid), unbalance terms, and extends with ventilators-specific BV application categories, balance pakāpes and vibrācija-limit tables.
ISO 10816 / ISO 20816: Izmanto mērījumu terminus - vibrāciju ātrums, vidējā ģeometriskā vērtība, gultņa korpusa mērījumu punkti.
ISO 21940-12: Paplašina elastīgu rotora definīciju ar vairāku ātrumu, vairāku plakņu procedūrām.
API 610 / API 617: Naftas standartos ir atsauce uz ISO 1940 G-grādiem un nelīdzsvarotības terminoloģiju sūkņu un kompresoru specifikācijām.
ISO 1940-2 → ISO 21940-14: pāreja
ISO 21940-14:2012 has formally cancelled and replaced ISO 1940-2:1997, of which it constitutes a technical revision — the main change being the extension of its applicability to rotoris with flexible behaviour. The balancing vocabulary followed a separate path: ISO 1925 was revised as ISO 21940-2. The ISO 21940 numbering reflects integration into the comprehensive ISO 21940 series covering all aspects of rotoria balansēšana. The old designations still appear widely in industry literature.
Oficiālais standarts: ISO 21940-14:2012 (aizstāj ISO 1940-2) on ISO Store →
Biežāk uzdotie jautājumi - ISO 1940-2
Balance errors, the ISO 21940 transition, and balancing terminology
Saistītie glosārija raksti
Runājiet valodā - ar pareizajiem rīkiem
Vibromera balansētāji tieši īsteno ISO vārdnīcu: G klases izvēle, nelīdzsvarotības vektori, korekcijas plaknes, atlikušo un pieļaujamo vērtību salīdzinājums - tas viss vienā pārnēsājamā instrumentā.
Pārlūkot Balansēšanas iekārtas →
