ISO 1940-2: Mechanische trillingen – Eisen aan de balanskwaliteit – Woordenschat

Samenvatting

ISO 1940-2 dient als een fundamentele terminologiestandaard voor het gehele vakgebied rotorbalancering. Het primaire doel is het definiëren en standaardiseren van de gebruikte terminologie bij de bespreking van balanceringsconcepten, -procedures en -apparatuur. Door duidelijke en ondubbelzinnige definities van belangrijke termen te bieden, zorgt deze norm ervoor dat ingenieurs, technici, fabrikanten en klanten nauwkeurig en zonder misverstanden kunnen communiceren. Het is het essentiële "woordenboek" dat andere balanceringsnormen zoals ISO 1940-1 ondersteunt.

Let op: Deze norm is formeel vervangen door ISO 21940-2, maar de gedefinieerde termen vormen nog steeds de basis voor de moderne balansterminologie.

Inhoudsopgave (Conceptuele structuur)

De standaard is gestructureerd als een uitgebreide woordenlijst, waarbij de termen zijn gegroepeerd in logische categorieën:

1. 1. Omvang:

   In dit eerste deel wordt het unieke doel van de norm gedefinieerd: het creëren van een duidelijke, ondubbelzinnige en internationaal overeengekomen terminologie voor rotorbalancering. Het verduidelijkt dat de termen die erin worden gedefinieerd, bedoeld zijn voor gebruik in engineering, productie, kwaliteitscontrole en technische communicatie om misverstanden te voorkomen. Door een gemeenschappelijke taal te creëren, vergemakkelijkt de norm wereldwijde handel en samenwerking, waardoor een term als "dynamische onbalans" exact dezelfde betekenis heeft, ongeacht of deze door een ingenieur in Duitsland, Japan of de Verenigde Staten wordt gebruikt.

2. 2. Termen gerelateerd aan de rotor:

   Dit hoofdstuk definieert het fysieke object dat in evenwicht moet worden gehouden. Het geeft de formele definitie van een Rotor als een lichaam dat om een vaste as kan roteren. Belangrijker nog, het legt het kritische onderscheid vast tussen een Stijve rotor en een Flexibele rotorEen starre rotor wordt gedefinieerd als een rotor waarvan de onbalans in twee willekeurige vlakken kan worden gecorrigeerd en waarvan de resterende onbalans na correctie bij geen enkele snelheid significant verandert, tot aan de maximale bedrijfssnelheid. Een flexibele rotor daarentegen wordt gedefinieerd als een rotor die elastisch vervormt bij de bedrijfssnelheid en waarvan de onbalans bij of nabij de bedrijfssnelheid in meer dan twee vlakken moet worden gecorrigeerd. Dit onderscheid is het belangrijkste bij het balanceren, omdat het de gehele balanceerprocedure, de benodigde apparatuur en de complexiteit van de taak bepaalt.

3. 3. Termen gerelateerd aan onevenwicht:

   Deze kernsectie bevat de op natuurkunde gebaseerde definities voor de conditie die balancering beoogt te corrigeren. Het definieert Onbalans als de toestand die ontstaat wanneer de hoofdtraagheidsas van een rotor niet samenvalt met zijn rotatieas. Deze scheefstand veroorzaakt centrifugale kracht, wat leidt tot trillingen. De norm definieert vervolgens de drie verschillende soorten onbalans:

   • Statische onbalans: De toestand waarbij de hoofdtraagheidsas parallel aan de rotatieas verplaatst is. Dit wordt veroorzaakt door een enkele "zware plek" en kan worden gedetecteerd door de rotor op een meskant te plaatsen, waardoor deze naar beneden rolt. Dit veroorzaakt in-fase trillingen bij de lagers.
   • Koppel onevenwicht: De toestand waarbij de hoofdtraagheidsas de rotatieas snijdt in het zwaartepunt van de rotor. Dit wordt veroorzaakt door twee gelijke en tegengestelde zware punten in twee verschillende vlakken, waardoor een 'wiebelende' of schommelende beweging ontstaat. Dit is alleen waarneembaar wanneer de rotor draait en veroorzaakt trillingen in de lagers die niet in fase zijn.
   • Dynamische onbalans: De meest voorkomende situatie is waarbij de hoofdtraagheidsas noch evenwijdig is aan de rotatieas, noch deze snijdt. Het is een combinatie van zowel statische als koppelonevenwichtigheid.

   In deze sectie wordt ook gedefinieerd Resterende onbalans als de kleine hoeveelheid onbalans die overblijft nadat het balanceerproces is voltooid.

4. 4. Termen gerelateerd aan het balanceringsproces:

   Dit hoofdstuk definieert de acties en componenten die betrokken zijn bij het uitvoeren van de balanceringsprocedure. Het definieert formeel Evenwicht als het proces waarbij de massaverdeling van een rotor wordt gecontroleerd en, indien nodig, aangepast om ervoor te zorgen dat de resterende onbalans binnen een bepaalde tolerantie valt. Vervolgens worden de belangrijkste fysieke en procedurele elementen gedefinieerd:

   • Correctievlak: Een vlak loodrecht op de rotoras waarin massa wordt toegevoegd of verwijderd om onbalans te corrigeren.
   • Correctiemassa: De werkelijke massa (bijvoorbeeld een stalen gewicht) die aan de rotor wordt toegevoegd of ervan wordt verwijderd met een specifieke straal en hoek binnen het correctievlak.
   • Enkelvlaks (statisch) balanceren: Een procedure die alleen de statische component van onbalans corrigeert, meestal uitgevoerd in één correctievlak.
   • Twee-vlak (dynamisch) balanceren: Een procedure waarbij zowel statische als koppelonevenwichtigheid wordt gecorrigeerd door aanpassingen te doen in ten minste twee afzonderlijke correctievlakken.
5. 5. Termen gerelateerd aan balanceermachines:

   In dit laatste deel wordt de apparatuur gedefinieerd die wordt gebruikt om de balanceertaak uit te voeren. Het geeft een definitie voor een Balanceermachine als een apparaat dat onbalans in een rotor meet, zodat de massaverdeling kan worden gecorrigeerd. Vervolgens worden de twee primaire typen gedefinieerd op basis van hun ophangingseigenschappen:

   • Machine voor het balanceren van zachte lagers: Een machine met een veersysteem dat zeer flexibel is, tenminste in horizontale richting. De rotor draait met een snelheid die ver boven de eigenfrequentie van de ophanging ligt, en de machine meet de fysieke verplaatsing van de rotor. Deze machines moeten worden gekalibreerd voor elke specifieke rotorgeometrie.
   • Balanceermachine met harde lagers: Een machine met een zeer stijf ophangingssysteem. De rotor draait met een snelheid die ver onder de eigenfrequentie van de ophanging ligt, en de sensoren van de machine meten de centrifugale krachten die door de onbalans worden veroorzaakt. Deze machines zijn permanent gekalibreerd en kunnen een breed scala aan rotoren meten zonder rotorspecifieke kalibratie, waardoor ze veel gangbaarder zijn in de moderne industrie.

Kernconcepten

• Duidelijkheid en consistentie: Het belangrijkste doel is om onduidelijkheid te voorkomen. Wanneer een norm of een klant "dynamische onbalans" voorschrijft, zorgt dit document ervoor dat iedereen hetzelfde, precieze begrip heeft van wat dat betekent.
• Stichting voor andere normen: Deze terminologie is de taal die in alle andere belangrijke balanceringsnormen wordt gebruikt (zoals normen voor toleranties, machines en procedures). Het is dan ook een onmisbaar aanvullend document.
• Technische precisie: De definities zijn technisch nauwkeurig en vaak gebaseerd op de natuurkunde van roterende lichamen. Hierdoor zijn ze robuust en toepasbaar op complexe technische analyses.

← Terug naar hoofdindex