ISO 1940-1: Getaran mekanikal – Mengimbangi keperluan kualiti untuk rotor dalam keadaan malar (tegar)

Ringkasan

ISO 1940-1 ialah salah satu piawaian yang paling penting dan kerap dirujuk dalam bidang pengimbangan rotor. Ia menyediakan kaedah sistematik untuk mengklasifikasikan rotor mengikut jenis, menentukan tahap kualiti keseimbangan yang sesuai, dan mengira toleransi pengimbangan tertentu. Teras standard ialah konsep Gred Kualiti Imbangan (G-Gred), yang membolehkan pengilang dan kakitangan penyelenggaraan untuk menentukan dan mengesahkan ketepatan kerja keseimbangan dengan cara yang standard. Piawaian ini terpakai khusus untuk pemutar tegar—mereka yang tidak melentur atau membongkok pada kelajuan perkhidmatan mereka.

Nota: Piawaian ini telah digantikan secara rasmi oleh ISO 21940-11, tetapi prinsipnya dan sistem G-Grade kekal sebagai asas asas untuk pengimbangan rotor tegar di seluruh dunia.

Jadual Kandungan (Struktur Konseptual)

Standard ini distrukturkan untuk membimbing pengguna melalui proses menentukan ketidakseimbangan baki yang dibenarkan:

1. 1. Skop dan Bidang Permohonan:

   Bahagian awal ini menetapkan sempadan dan tujuan piawaian. Ia menyatakan dengan jelas bahawa peraturan dan garis panduannya terpakai kepada rotor yang berkelakuan tegar sepanjang julat kelajuan operasi mereka. Ini adalah andaian asas bagi keseluruhan standard; ia bermakna pemutar tidak mengalami lenturan atau ubah bentuk yang ketara disebabkan oleh daya tidak seimbang. Skopnya luas, bertujuan untuk meliputi pelbagai jenis jentera berputar di semua industri. Walau bagaimanapun, ia juga menjelaskan bahawa ini adalah standard tujuan umum, dan untuk jenis jentera tertentu tertentu (cth, turbin gas aeroangkasa), piawaian lain yang lebih ketat mungkin diutamakan. Ia menetapkan objektif: untuk menyediakan kaedah sistematik untuk menentukan toleransi keseimbangan, yang penting untuk kawalan kualiti dalam pembuatan dan pembaikan.

2. 2. Gred Kualiti Imbangan (G-Gred):

   Bahagian ini adalah nadi standard. Ia memperkenalkan konsep Gred Kualiti Imbangan (G-Gred) sebagai satu cara untuk mengklasifikasikan keperluan imbangan untuk pelbagai jenis jentera. Gred G ditakrifkan sebagai hasil ketidakseimbangan tertentu (kesipian, e) dan halaju sudut servis maksimum (Ω), di mana G = e × Ω. Nilai ini mewakili halaju getaran malar, memberikan ukuran standard kualiti. Piawaian ini menyediakan jadual komprehensif yang menyenaraikan pelbagai jenis pemutar (cth, motor elektrik, pendesak pam, kipas, turbin gas, aci engkol) dan menetapkan G-Gred yang disyorkan untuk setiap satu. Gred ini adalah berdasarkan dekad data empirikal dan pengalaman praktikal. Sebagai contoh, G6.3 mungkin disyorkan untuk motor industri standard, manakala gelendong pengisar ketepatan memerlukan G1.0 atau G0.4 yang lebih ketat. Nombor G yang lebih rendah sentiasa menandakan toleransi imbangan yang lebih ketat dan lebih tepat, bermakna ketidakseimbangan baki yang kurang dibenarkan.

3. 3. Pengiraan Ketidakseimbangan Baki yang Dibenarkan:

   Bahagian ini menyediakan jambatan matematik penting daripada G-Gred teori kepada toleransi yang praktikal dan boleh diukur. Ia memperincikan formula untuk mengira ketidakseimbangan khusus yang dibenarkan (e_per), iaitu anjakan yang dibenarkan bagi pusat graviti daripada paksi putaran. Formula diperolehi terus daripada takrifan G-Grade:

   e_per = G / Ω

   Untuk kegunaan praktikal dengan unit kejuruteraan biasa, piawaian menyediakan formula:

   e_per [g·mm/kg] = (G [mm/s] × 9549) / n [RPM]

   Setelah ketidakseimbangan khusus yang dibenarkan (e_per) dikira, ia didarab dengan jisim rotor (M) untuk mencari jumlah ketidakseimbangan sisa yang dibenarkan (U_per) untuk keseluruhan rotor: U_per = e_per × M. Nilai akhir ini, dinyatakan dalam unit seperti gram-milimeter (g·mm), ialah sasaran yang mesti dicapai oleh pengendali mesin pengimbang. Rotor dianggap seimbang apabila baki ketidakseimbangan yang diukur berada di bawah nilai yang dikira ini.

4. 4. Peruntukan Ketidakseimbangan Baki kepada Satah Pembetulan:

   Bahagian ini membincangkan langkah kritikal untuk mengagihkan jumlah ketidakseimbangan yang dibenarkan (U_per) ke dalam toleransi khusus bagi setiap satu daripada kedua-duanya satah pembetulan. Imbangan dua satah diperlukan untuk membetulkan kedua-duanya statik and pasangan tidak seimbang. Piawaian menyediakan formula untuk peruntukan ini, yang bergantung pada geometri pemutar. Untuk pemutar simetri yang ringkas, jumlah ketidakseimbangan selalunya dibahagikan sama rata antara kedua-dua satah. Walau bagaimanapun, untuk geometri yang lebih kompleks, seperti pemutar atau pemutar yang digantung dengan pusat graviti tidak berpusat di antara galas, piawaian menyediakan formula khusus. Formula ini mengambil kira jarak satah pembetulan dan pusat graviti dari galas, memastikan bahawa toleransi bagi setiap satah dibahagikan dengan betul. Langkah ini adalah penting kerana mesin pengimbang mengukur ketidakseimbangan dalam setiap satah secara bebas; oleh itu, pengendali memerlukan nilai sasaran khusus untuk setiap satah (cth, “Ketidakseimbangan yang dibenarkan dalam Satah I ialah 15 g·mm dan dalam Satah II ialah 20 g·mm”).

5. 5. Sumber Ralat dalam Pengimbangan:

   Bahagian akhir ini berfungsi sebagai panduan praktikal kepada faktor dunia sebenar yang boleh menjejaskan ketepatan kerja mengimbangi, walaupun apabila toleransi yang tepat telah dikira. Ia menyerlahkan bahawa mencapai keseimbangan sempurna adalah mustahil dan matlamatnya adalah untuk mengurangkan baki ketidakseimbangan ke tahap di bawah toleransi yang dikira. Piawaian membincangkan beberapa sumber utama ralat yang mesti diuruskan, termasuk: ralat dalam penentukuran mesin pengimbang itu sendiri; ketidaksempurnaan geometri jurnal rotor atau permukaan pelekap (habis); ralat yang diperkenalkan oleh perkakas yang digunakan untuk memasang rotor pada mesin (cth, arbor tidak seimbang); dan kesan operasi yang tidak ada semasa pengimbangan kelajuan rendah, seperti pengembangan haba atau daya aerodinamik. Bab ini berfungsi sebagai senarai semak penting untuk kawalan kualiti, mengingatkan pengamal untuk mempertimbangkan keseluruhan proses pengimbangan, bukan hanya nombor akhir pada paparan mesin.

Konsep Utama

• Penyeragaman: Sistem G-Grade menyediakan bahasa universal untuk kualiti keseimbangan. Pelanggan boleh menentukan "baki kepada G6.3" dan mana-mana kedai pengimbangan di dunia akan mengetahui dengan tepat apa toleransi yang diperlukan.
• Kebergantungan Kelajuan: Piawaian menjelaskan bahawa toleransi keseimbangan sangat bergantung pada kelajuan operasi mesin. Pemutar yang lebih laju memerlukan imbangan yang lebih ketat (ketakseimbangan sisa yang lebih kecil yang dibenarkan) untuk menghasilkan tahap getaran yang sama dengan pemutar yang lebih perlahan.
• Kepraktisan: Piawaian ini menyediakan rangka kerja praktikal yang terbukti berdasarkan data empirikal berdekad-dekad, membantu mengelakkan kedua-dua ketidakseimbangan (yang membawa kepada getaran tinggi) dan pengimbangan berlebihan (yang tidak semestinya mahal).

Maklumat Praktikal Utama

Rujukan Pantas: Gred G Paling Lazim

Formula Penting

U_per (g·mm) = (9550 × Jisim(kg) × G-Gred) / RPM

Ini mengira baki ketidakseimbangan maksimum yang dibenarkan untuk keseluruhan rotor. Untuk pengimbangan dua satah, bahagikan nilai ini antara dua satah pembetulan.

Standard ISO Rasmi

Untuk standard rasmi yang lengkap, lawati: ISO 1940-1 pada Kedai ISO

Catatan: Maklumat yang diberikan di atas adalah gambaran keseluruhan standard. Untuk teks rasmi yang lengkap dengan semua spesifikasi teknikal, jadual terperinci, formula dan lampiran, versi penuh mesti dibeli daripada ISO.

← Kembali ke Indeks Utama