ISO 1940-2 — Kosa kata untuk Menyeimbangkan
"Kamus" antarabangsa untuk penyeimbangan rotor — definisi piawai bagi jenis ketidakseimbangan, klasifikasi rotor, kaedah pembetulan, jenis mesin, dan terminologi kualiti. Kini dimasukkan ke dalam ISO 21940-2.
Istilah-istilah Penyeimbangan Utama Sekilas
Takrifan paling penting daripada ISO 1940-2 — istilah yang mesti diketahui oleh setiap pengamal imbangan
Rujukan Istilah Lengkap
Semua istilah utama daripada ISO 1940-2 / ISO 21940-2, disusun mengikut kategori
| Penggal | Definisi | Pentingnya |
|---|---|---|
| Rotor Rotor | Sebuah badan yang mampu berputar di sekitar paksi yang ditakrifkan. Dalam konteks penyeimbangan, merangkumi mana-mana komponen berputar: poros, pemutar cecair, armatur, dram, poros utama. | Objek asas bagi penyeimbangan. Semua istilah lain menerangkan sifat-sifat atau tindakan ke atas rotor. |
| Rotor Rotor Tegar | Sebuah rotor yang ketidakseimbangannya boleh diperbetulkan dalam mana-mana dua satah sewenang-wenang, dan selepas pembetulan, ketidakseimbangan baki tidak berubah dengan ketara pada mana-mana kelajuan sehingga kelajuan perkhidmatan maksimum. | Menentukan bahawa ISO 1940-1 (Sistem gred G) terpakai. Penyeimbangan pada kelajuan rendah pada mesin bengkel adalah sah. Kebanyakan rotor industri adalah kaku. |
| Rotor Rotor Fleksibel | Rotor yang mengalami deformasi elastik pada kelajuan perkhidmatannya sehingga keadaan ketidakseimbangannya berubah. Ia mesti diperbetulkan pada atau berhampiran kelajuan perkhidmatan dalam lebih daripada dua satah. | Memerlukan ISO 21940-12. Turbin berkelajuan tinggi, penjana besar, pemampat berbilang peringkat. Peralatan imbangan berkelajuan tinggi khusus diperlukan. |
| Rotor Paksis poros | Garis lurus yang menghubungkan pusat-pusat jurnal galas. Paksis geometri putaran. | Paksis rujukan untuk semua pengukuran ketidakseimbangan. Runout jurnal menjejaskan ketepatan pengukuran. |
| Rotor Paksis Utama Kelenturan | Paksis di mana rotor akan berputar dengan bebas tanpa menghasilkan daya sentrifugal atau tork. Bertepatan dengan paksi poros bagi rotor yang seimbang sepenuhnya. | Ketidakpadanan antara paksi utama dan paksi poros adalah ketidakseimbangan. Semua pembetulan bertujuan untuk menyelaraskan kedua-dua paksi ini. |
| Rotor Pusat Jisim (Gravitasi) | Titik di mana keseluruhan jisim rotor boleh dianggap tertumpu. Bagi rotor yang seimbang, ia terletak tepat pada paksi. | Ketidakseimbangan statik = Pusat graviti teralih daripada paksi poros. Ketidakseimbangan khusus (e) = jarak pergeseran. |
| Rotor Kelajuan Perkhidmatan | Kelajuan putaran maksimum di mana rotor beroperasi dalam aplikasi yang dimaksudkan. | Kritikal untuk pengiraan toleransi: Uper = (9 549 × G × M) / n. Sentiasa gunakan kelajuan perkhidmatan, bukan kelajuan imbangan. |
| Rotor Kelajuan Kritikal | Kelajuan putaran di mana sistem galas rotor mengalami resonans, mengakibatkan getaran yang dipertingkatkan dengan ketara. | Menentukan klasifikasi kaku/lentur. Rotor kaku berfungsi dengan baik jauh di bawah kelajuan kritikal lenturan pertama. |
| Penggal | Definisi | Formula / Unit |
|---|---|---|
| Ketidakseimbangan Ketidakseimbangan | Keadaan di mana paksi utama inersia tidak bertepatan dengan paksi putaran. Menyebabkan daya sentrifugal yang berkadar dengan jisim, eksentrisiti, dan kuasa dua kelajuan. | U = m × r (g·mm atau kg·m) |
| Ketidakseimbangan Ketidakseimbangan Statik | Paksis utama selari dengan paksi putaran tetapi teralih. Setara dengan satu jisim pada satu jejari. Boleh dikesan tanpa putaran (tepi pisau). Getaran galas fasa sama. | Diperbetulkan pada 1 pesawat |
| Ketidakseimbangan Ketidakseimbangan Pasangan | Paksis utama bersilang dengan paksi putaran di pusat jisim tetapi condong. Dua titik berat yang sama dan bertentangan dalam satah berbeza menghasilkan momen ayunan. Hanya dapat dikesan semasa berpusing. | Diperbetulkan pada 2 kapal terbang |
| Ketidakseimbangan Ketidakseimbangan Dinamik | Kes umum: paksi utama tidak selari dengan atau tidak bersilang dengan paksi putaran. Gabungan beban statik dan momen. Keadaan paling biasa dalam dunia sebenar. | Diperbetulkan pada 2 kapal terbang |
| Ketidakseimbangan Ketidakseimbangan Tertentu | Nisbah ketidakseimbangan kepada jisim rotor. Mewakili eksentrisiti — penyimpangan pusat jisim daripada paksi poros. Membolehkan perbandingan kualiti merentasi saiz rotor yang berbeza. | e = U / M (µm atau g·mm/kg) |
| Ketidakseimbangan Ketidakseimbangan Baki | Ketidakseimbangan yang tinggal pada rotor selepas proses penyeimbangan. Tidak boleh melebihi nilai yang dibenarkan (Uper) untuk yang dinyatakan gred G. | Ures ≤ Uper |
| Ketidakseimbangan Ketidakseimbangan Awal | Ketidakseimbangan rotor seperti diterima, sebelum sebarang pembetulan imbangan. Diukur pada larian pertama. | Garis asas untuk prosedur penyeimbangan |
| Ketidakseimbangan Vektor tidak seimbang | Amplitud dan kedudukan sudut ketidakseimbangan dalam satah tertentu. Digambarkan sebagai vektor kutub dengan amplitud (g·mm) dan sudut fasa (°). | U∠θ (g·mm pada ° daripada ref) |
| Penggal | Definisi | Nota Praktikal |
|---|---|---|
| Proses Balancing | Proses memeriksa dan melaraskan pengagihan jisim rotor supaya ketidakseimbangan baki berada dalam toleransi yang ditetapkan. | Iteratif: ukur → kira → betulkan → sahkan. |
| Proses Satah Pembetulan | Satu satah yang tegak lurus dengan paksi rotor di mana jisim ditambah atau dialihkan. Lokasi yang boleh diakses secara fizikal untuk meletakkan berat. | Mungkin berbeza daripada satah toleransi (bearing) — memerlukan penukaran geometri. |
| Proses Peringkat toleransi | Rata di mana ketidakseimbangan yang dibenarkan ditetapkan — biasanya rata galas. Ketidakseimbangan di sini secara langsung mempengaruhi beban galas. | Uper ditentukan untuk satah toleransi; mesti ditukar kepada satah pembetulan. |
| Proses Misa Pembetulan | Jisim fizikal (berat) yang ditambah atau dialihkan daripada rotor pada jejari dan sudut tertentu dalam satah pembetulan. | Ditambah: klip-on, bolt-on, kimpalan, epoksi. Dihapuskan: penggerudian, pemesinan, pengamplasan. |
| Proses Berat Percubaan | Jisim yang diketahui dipasang sementara pada rotor pada jejari dan sudut yang diketahui semasa prosedur penyeimbangan. Digunakan untuk menentukan tindak balas rotor (koefisien pengaruh). | Kaedah berat percubaan Balanset-1A: jalankan → sambungkan percubaan → jalankan → perisian mengira pembetulan. |
| Proses Pekali Pengaruh | Perubahan dalam tindak balas getaran (amplitud dan fasa) pada titik pengukuran yang disebabkan oleh ketidakseimbangan unit pada lokasi tertentu. Menggambarkan kepekaan poros-galas. | Dikira daripada larian beban percubaan. Penyeimbangan dua pesawat memerlukan matriks pengaruh 2×2. |
| Proses Pengimbangan Satah Tunggal | Prosedur membetulkan ketidakseimbangan statik dalam satu satah pembetulan. Sesuai untuk rotor pendek (bergaya cakera) dengan L/D < 0.5. | Balanset-1A Mod F2. Satu penderia, satu kapal terbang. |
| Proses Imbangan Dua Satah | Prosedur membetulkan ketidakseimbangan statik dan tork dalam dua satah pembetulan. Diperlukan untuk rotor yang memanjang atau apabila ketidakseimbangan tork adalah ketara. | Balanset-1A Mod F3. Dua penderia, dua satah. |
| Proses Penyeimbangan Trim | Penyesuaian imbangan akhir yang halus dijalankan pada rotor yang telah dipasang untuk mengimbangi ketidakseimbangan yang terhasil semasa pemasangan (lencongan kopling, toleransi pemasangan). | Sering dilakukan di lapangan pada mesin yang terpasang. |
| Proses Pembahagian Berat | Mengagihkan jisim pembetulan yang dikira antara dua lokasi bersebelahan yang boleh diakses (contohnya, dua lubang bolt atau kedudukan bilah) apabila kedudukan sudut yang tepat tidak dapat diakses. | Balanset-1A menyediakan pengiraan pembahagian berat secara automatik. |
| Penggal | Definisi | Perbandingan |
|---|---|---|
| Mesin Mesin Pengimbang | Peranti yang mengukur ketidakseimbangan pada rotor (besaran dan kedudukan sudut) supaya pengagihan jisim dapat diperbetulkan. | Berbasis kedai (tetap) atau lapangan (boleh dibawa seperti Balanset-1A). |
| Mesin Mesin Gendongan Lembut | Penangguhan sangat fleksibel. Rotor beroperasi melebihi frekuensi semula jadi penangguhan. Mengukur pemindahan fizikal. Perlu dikalibrasi untuk setiap geometri rotor. | Kurang biasa hari ini. Kos lebih rendah, tetapi pengendali mesti menyalinhuduh setiap rotor. Pengesanan pemindahan. |
| Mesin Mesin Bearing Keras | Penangguhan sangat kaku. Rotor beroperasi di bawah frekuensi semula jadi penangguhan. Penderia mengukur daya sentrifugal secara langsung. Dikalibrasi secara kekal — menerima pelbagai jenis rotor tanpa penyediaan khusus untuk setiap rotor. | Jenis dominan dalam industri moden. Lebih serba boleh, pemasangan lebih pantas. Pengesanan daya. |
| Mesin Pengimbang Lapangan | Alat mudah alih yang digunakan untuk membalans rotor secara in-situ (terpasang dalam mesin) tanpa membongkar. Menggunakan penderia getaran dan takometer. Kaedah berat percubaan. | Balanset-1A (2-saluran) dan Balanset-4 (4-saluran). Kalkulator toleransi ISO 1940 terbina dalam. |
| Mesin Mandren (Arbor) | Poros atau penyesuai di mana rotor dipasang untuk penyeimbangan pada mesin. Harus tepat bersekentrik dan mempunyai lari yang boleh diabaikan. | Eksentrisiti mandrel adalah punca utama ralat imbangan sistematik. Disahkan melalui ujian indeks. |
| Penggal | Definisi | Formula / Standard |
|---|---|---|
| Kualiti Kualiti Pangkat (G) | Klasifikasi yang menentukan kelajuan maksimum yang dibenarkan bagi pusat jisim rotor. G = eper × ω. Gred membentuk skala logaritma dengan faktor 2.5. | G 0.4 … G 4000 Ditakrifkan dalam ISO 1940-1 |
| Kualiti Ketidakseimbangan Residu yang Dibenarkan (Uper) | Ketidakseimbangan sisa maksimum yang dibenarkan bagi gred G yang ditetapkan, jisim rotor, dan kelajuan perkhidmatan. Kriteria penerimaan. | Uper = (9549 × G × M) / n |
| Kualiti Toleransi keseimbangan | Julat di mana ketidakseimbangan baki mesti jatuh untuk memenuhi keperluan kualiti yang ditetapkan. Sama dengan Uper. | Ditetapkan bagi setiap pesawat selepas peruntukan |
| Kualiti Kadar Pengurangan Ketidakseimbangan (URR) | Perbandingan ketidakseimbangan awal kepada ketidakseimbangan baki selepas satu kitaran pembetulan. Menunjukkan kecekapan mesin/prosedur penyeimbangan. | URR = Uawal / Engkaubersisa Biasa: 5–50× |
| Pengukuran Sudut Fasa | Kedudukan sudut vektor ketidakseimbangan relatif kepada tanda rujukan pada rotor (diukur oleh takometer). Digabungkan dengan amplitud, ia menentukan vektor ketidakseimbangan sepenuhnya. | ° (darjah, 0–360) |
| Pengukuran Kelajuan Getaran (RMS) | Nilai purata kuasa dua akar kelajuan getaran pada rumah galas. Parameter pengukuran piawai untuk penilaian keadaan mesin per ISO 10816. | mm/s RMS (10–1000 Hz) |
| Pengukuran Ujian Indeks | Prosedur pengesahan: putar rotor pada sudut tertentu (contohnya 180°) berbanding penyokong mesin dan ukur semula. Mengesan ralat mandrel dan alat pemegang. | Diperlukan untuk pengesahan formal mengikut ISO 1940-1 Bab 10 |
| Pengukuran Beban Baki Minimum yang Boleh Dicapai (Umar) | Ketidakseimbangan residual terendah yang boleh dicapai pada mesin penimbang tertentu untuk rotor tertentu. Ditentukan oleh kepekaan mesin, paras hingar, dan keadaan galas. | Umar mesti ≤ Uper supaya mesin sesuai untuk gred G yang diperlukan. |
Apakah ISO 1940-2?
ISO 1940-2 (Getaran mekanikal — Kualiti keseimbangan — Kosa kata) adalah piawaian antarabangsa yang mentakrifkan terminologi yang digunakan dalam penyeimbangan rotor. Ia menyediakan definisi tepat berasaskan fizik untuk semua istilah utama — daripada ketidakseimbangan jenis (statik, pasangan, dinamik) kepada klasifikasi rotor (kaku, fleksibel), kaedah pembetulan, jenis mesin, dan gred kualiti. Ia adalah "kamus" penting yang menyokong ISO 1940-1 dan semua piawaian penyeimbangan lain. Digantikan oleh ISO 21940-2 dengan terminologi yang sama.
Apabila seorang jurutera di Jerman menyatakan "pembetulan ketidakseimbangan dinamik kepada G 6.3 dalam dua satah," seorang juruteknik di Jepun mesti memahami dengan tepat apa yang diperlukan — keadaan rotor yang sama, prosedur penyeimbangan yang sama, dan kriteria penerimaan yang sama. ISO 1940-2 menjadikannya mungkin dengan menyediakan satu kosa kata yang dipersetujui secara antarabangsa untuk keseluruhan bidang.
Standard ini bukan prosedur atau spesifikasi toleransi — ia adalah standard terminologi. Peranannya adalah untuk menghapuskan kekaburan supaya piawaian lain (ISO 1940-1 untuk toleransi, ISO 14694 untuk peminat, ISO 10816 untuk penilaian getaran) boleh menggunakan bahasa yang tepat dan tidak samar.
Analisis Terma Terperinci
Perbezaan Kaku / Fleksibel
Ini adalah klasifikasi tunggal yang paling penting dalam penyeimbangan. Perbezaan ini menentukan segala-galanya: piawaian mana yang terpakai, peralatan apa yang diperlukan, berapa banyak pesawat yang diperlukan, dan pada kelajuan berapa penyeimbangan perlu dijalankan.
Sebuah rotor yang ketidakseimbangannya boleh diperbetulkan dalam mana-mana dua satah sewenang-wenang dan, selepas pembetulan, baki ketidakseimbangan tidak berubah dengan ketara pada mana-mana kelajuan sehingga kelajuan perkhidmatan maksimum. Ujian praktikal: jika pembengkokan pertama kelajuan kritikal adalah jauh melebihi kelajuan perkhidmatan maksimum (biasanya > 1.5× atau lebih), rotor adalah kaku.
Rotor yang mengalami deformasi elastik pada kelajuan perkhidmatannya sehingga keadaan ketidakseimbangannya berubah. Ia mesti diimbangkan pada atau berhampiran kelajuan perkhidmatan dalam lebih daripada dua satah. Terpakai kepada: turbogenerator besar, pemampat berkelajuan tinggi berbilang peringkat, gelung mesin kertas panjang pada kelajuan tinggi. Dilindungi oleh ISO 21940-12.
Kebanyakan rotor industri — motor elektrik, kipas, pam, roda inersia, poros — adalah rotor kaku. ISO 1940-1 Sistem gred G terpakai terus pada rotor kaku.
Tiga Jenis Ketidakseimbangan
ISO 1940-2 mentakrifkan tiga jenis asas berdasarkan hubungan geometri antara paksi inersia utama dan paksi putaran. Memahami perkara ini adalah penting untuk memilih prosedur penyeimbangan yang betul:
- Static unbalance menghasilkan satu paksa — kedua-dua galas bergetar dalam fasa pada 1× RPM. Rotor boleh dikesan tidak seimbang tanpa putaran (graviti mendedahkannya pada tepi pisau). Satu satah pembetulan sudah mencukupi. Lazimnya bagi rotor cakera sempit (L/D < 0.5): kekili sempit, impeler kipas, roda penimbal nipis.
- Pasangan tidak seimbang menghasilkan satu ketika — galas bergetar 180° fasa bertentangan pada 1× RPM. Gaya bersih adalah sifar (pusat jisim terletak pada paksi), tetapi dua titik berat yang sama dan bertentangan pada posisi paksi berbeza menghasilkan momen ayunan. Hanya dapat dikesan semasa berpusing. Membutuhkannya dua satah pembetulan.
- Ketidakseimbangan dinamik = statik + gabungan ricih. Kes umum bagi semua rotor sebenar yang tidak simetri sempurna. Kedua-dua daya dan tork hadir. Gandar bergetar pada 1× dengan tiada hubungan sama fasa atau tepat 180° fasa bertentangan. Memerlukan imbangan dua satah.
Ketidakseimbangan Tertentu dan Hubungan G-Gred
Ketidakseimbangan tertentu (e = U/M) adalah metrik utama yang membolehkan perbandingan kualiti imbangan sejagat. Rotor 5 kg dengan ketidakseimbangan 50 g·mm mempunyai e = 10 µm. Rotor 500 kg dengan ketidakseimbangan 5 000 g·mm juga mempunyai e = 10 µm — kualiti imbangan yang sama walaupun terdapat perbezaan jisim 100×.
The gred G Memperluaskan ini dengan memasukkan kelajuan: G = e × ω, memberikan satu nombor tunggal (mm/s) yang mencirikan kualiti keseimbangan secara bebas daripada jisim dan kelajuan. Ini adalah asas bagi ISO 1940-1 sistem toleransi.
Plean Pembetulan lwn. Plean Toleransi
ISO 1940-2 membuat perbezaan kritikal yang sering terlepas dalam amalan:
- Pepejal toleransi = bidang galas di mana getaran dan beban dinamik paling kritikal. Ketidakseimbangan dibenarkan Uper ditentukan di sini.
- Pesawat pembetulan = lokasi yang boleh diakses secara fizikal di mana berat boleh diletakkan (pusat kipas, cincin hujung motor, bahu poros). Selalunya pada kedudukan paksi yang berbeza berbanding galas.
Menukar Uper daripada aras toleransi ke aras pembetulan memerlukan pengetahuan tentang geometri rotor. Bagi rotor tidak simetri atau tergantung, penukaran ini boleh mengubah dengan ketara toleransi bagi setiap aras. The Balanset-1A mengendalikan penukaran ini secara automatik apabila dimensi rotor dimasukkan.
Jenis-jenis Mesin Penyeimbang
Dua jenis mesin asas mencerminkan prinsip pengukuran fizikal yang berbeza:
- Pendakap lembut: Frekuensi semula jadi suspensi jauh di bawah kelajuan operasi → ukuran mesin anjakan. Memerlukan penentukuran untuk setiap rotor baru. Bermakna secara sejarah; semakin kurang digunakan.
- Galas keras: Frekuensi semula jadi suspensi jauh melebihi kelajuan operasi → ukuran mesin paksa. Dikalibrasi secara kekal — menerima rotor yang berbeza tanpa kalibrasi individu. Jenis moden yang dominan.
Alat imbangan lapangan seperti Balanset-1A menggunakan prinsip yang berbeza: ia bukan "mesin" dalam erti ISO tetapi menggunakan galas dan penyokong rotor itu sendiri sebagai sistem pengukuran, dengan menggunakan kaedah berat uji (koefisien pengaruh) untuk menentukan pembetulan tanpa memerlukan mesin penyeimbangan khusus.
Rujukan Salib: Di Mana Setiap Istilah Digunakan
ISO 1940-1 / ISO 21940-11: Menggunakan semua istilah toleransi dan kualiti — G-grade, Uper, keseimbangan toleransi, ketidakseimbangan baki. Pengguna utama perbendaharaan kata ini.
ISO 14694: Menggunakan istilah rotor (kaku), istilah ketidakseimbangan, dan diperluas dengan kategori BV/FV khusus kipas yang dibina berdasarkan gred G.
ISO 10816 / ISO 20816: Menggunakan istilah pengukuran — kelajuan getaran, RMS, titik pengukuran rumah galas.
ISO 21940-12: Meluaskan definisi rotor fleksibel dengan prosedur berbilang kelajuan dan berbilang satah.
API 610 / API 617: Standard petroleum merujuk kepada gred ISO 1940 G dan terminologi ketidakseimbangan bagi spesifikasi pam dan pemampat.
ISO 1940-2 → ISO 21940-2: Peralihan
ISO 21940-2 telah secara rasmi menggantikan ISO 1940-2. Terminologinya adalah sama — semua definisi diteruskan tanpa perubahan. Penomboran ISO 21940 mencerminkan integrasi ke dalam siri komprehensif ISO 21940 yang merangkumi semua aspek getaran mekanikal dan penyeimbangan. Kedua-dua penetapan diterima dalam amalan industri.
Standard rasmi: ISO 1940-2 di ISO Store →
Soalan Lazim — ISO 1940-2
Mengimbangkan kosa kata dan terminologi
▸ Apakah ISO 1940-2?
▸ Apakah perbezaan antara ketidakseimbangan statik dan dinamik?
▸ Apakah perbezaan antara rotor kaku dan rotor fleksibel?
▸ Apakah ketidakseimbangan residual?
▸ Apakah perbezaan antara satah pembetulan dan satah toleransi?
▸ Mesin imbangan berlagen lembut berbanding berlagen keras?
▸ Apakah ketidakseimbangan khusus (eksenisiti)?
Artikel Glossari Berkaitan
Bercakap Bahasa — Dengan Alat yang Betul
Pengimbang Vibromera melaksanakan kosa kata ISO secara langsung: pemilihan gred G, vektor ketidakseimbangan, satah pembetulan, perbandingan baki vs. dibenarkan — semuanya dalam satu instrumen mudah alih.
Lihat Peralatan Penyeimbangan →