ISO 1940-2: Drgania mechaniczne – Wymagania jakościowe dotyczące wag – Słownictwo

Streszczenie

Norma ISO 1940-2 stanowi podstawowy standard terminologiczny dla całej dziedziny wyważania wirników. Jej głównym celem jest zdefiniowanie i ujednolicenie słownictwa używanego w dyskusjach na temat pojęć, procedur i urządzeń związanych z wyważaniem. Zapewniając jasne i jednoznaczne definicje kluczowych terminów, norma ta zapewnia inżynierom, technikom, producentom i klientom precyzyjną i klarowną komunikację. Jest to podstawowy „słownik” wspierający inne normy dotyczące wyważania, takie jak ISO 1940-1.

Uwaga: Norma ta została formalnie zastąpiona normą ISO 21940-2, ale zdefiniowane w niej terminy pozostają podstawą współczesnego słownictwa dotyczącego równoważenia.

Spis treści (Struktura koncepcyjna)

Norma ma formę obszernego słownika, w którym terminy pogrupowano w logiczne kategorie:

1. 1. Zakres:

   Ta wstępna część definiuje jedyny cel normy: ustanowienie jasnego, jednoznacznego i uznanego na całym świecie słownictwa w dziedzinie wyważania wirników. Wyjaśnia, że zdefiniowane w niej terminy są przeznaczone do stosowania w inżynierii, produkcji, kontroli jakości i komunikacji technicznej, aby uniknąć nieporozumień. Tworząc wspólny język, norma ułatwia globalny handel i współpracę, gwarantując, że termin taki jak „niewyważenie dynamiczne” ma dokładnie to samo znaczenie, niezależnie od tego, czy jest używany przez inżyniera w Niemczech, Japonii czy Stanach Zjednoczonych.

2. 2. Terminy związane z wirnikiem:

   W tym rozdziale zdefiniowano obiekt fizyczny, który ma być zrównoważony. Przedstawiono w nim formalną definicję Wirnik jako ciało zdolne do obrotu wokół stałej osi. Co ważniejsze, ustanawia krytyczne rozróżnienie między Sztywny wirnik i Elastyczny wirnikWirnik sztywny definiuje się jako wirnik, którego niewyważenie można skorygować w dwóch dowolnych płaszczyznach, a po korekcji niewyważenie resztkowe nie zmienia się znacząco przy dowolnej prędkości, aż do maksymalnej prędkości roboczej. Natomiast wirnik elastyczny definiuje się jako wirnik, który odkształca się sprężyście przy swojej prędkości roboczej i którego stan niewyważenia musi zostać skorygowany przy prędkości roboczej lub zbliżonej do niej, w więcej niż dwóch płaszczyznach. To rozróżnienie jest najważniejsze w całym procesie wyważania, ponieważ determinuje całą procedurę wyważania, wymagany sprzęt i złożoność zadania.

3. 3. Terminy związane z brakiem równowagi:

   Ta podstawowa sekcja zawiera oparte na fizyce definicje stanu, który ma na celu skorygowanie równoważenia. Definiuje Brak równowagi jako stan, w którym główna oś bezwładności wirnika nie pokrywa się z jego osią obrotu. To rozbieżność powoduje siłę odśrodkową, prowadzącą do wibracji. Norma definiuje zatem trzy odrębne rodzaje niewyważenia:

   • Niewyważenie statyczne: Stan, w którym główna oś bezwładności jest przesunięta równolegle do osi obrotu. Jest to spowodowane pojedynczym „punktem ciężkości” i można to wykryć, umieszczając wirnik na krawędziach noża, gdzie będzie się on toczył do dołu. Powoduje to drgania w fazie w łożyskach.
   • Brak równowagi pary: Stan, w którym główna oś bezwładności przecina oś obrotu w środku ciężkości wirnika. Jest on spowodowany obecnością dwóch równych i przeciwległych punktów ciężkości w dwóch różnych płaszczyznach, co powoduje „drżenie” lub ruch kołyszący. Można go wykryć tylko podczas obracania się wirnika i powoduje on drgania przesunięte w fazie w łożyskach.
   • Dynamiczna niewyważenie: Najczęstszy stan, w którym główna oś bezwładności nie jest równoległa do osi obrotu ani jej nie przecina. Jest to połączenie niewyważenia statycznego i sprzężenia zwrotnego.

   W tej sekcji zdefiniowano również Niewyważenie resztkowe jako niewielka ilość niewyważenia pozostająca po zakończeniu procesu wyważania.

4. 4. Terminy związane z procesem równoważenia:

   W tym rozdziale zdefiniowano działania i komponenty zaangażowane w wykonanie procedury równoważenia. Formalnie definiuje on Równoważenie Proces ten polega na sprawdzeniu rozkładu masy wirnika i, w razie potrzeby, jego regulacji w celu zapewnienia, że niewyważenie resztkowe mieści się w określonym zakresie tolerancji. Następnie definiuje kluczowe elementy fizyczne i proceduralne:

   • Płaszczyzna korekcyjna: Płaszczyzna prostopadła do osi wirnika, w której masa jest dodawana lub usuwana w celu skorygowania niewyważenia.
   • Msza poprawkowa: Rzeczywista masa (np. stalowy ciężarek), która jest dodawana do wirnika lub od niego odejmowana pod określonym promieniem i kątem w obrębie płaszczyzny korekcji.
   • Wyważanie jednopłaszczyznowe (statyczne): Procedura korygująca wyłącznie składową statyczną niewyważenia, zwykle wykonywana w jednej płaszczyźnie korekcji.
   • Wyważanie dwupłaszczyznowe (dynamiczne): Procedura korygująca niewyważenie statyczne i sprzężenia poprzez dokonywanie korekt w co najmniej dwóch oddzielnych płaszczyznach korekcji.
5. 5. Terminy związane z wyważarkami:

   W tej ostatniej sekcji zdefiniowano sprzęt używany do wykonania zadania wyważania. Zawiera ona definicję Maszyna do wyważania jako urządzenie mierzące niewyważenie wirnika w celu skorygowania rozkładu masy. Następnie definiuje dwa podstawowe typy niewyważenia na podstawie ich charakterystyki zawieszenia:

   • Maszyna do wyważania łożysk miękkich: Maszyna z układem zawieszenia, który jest bardzo elastyczny, przynajmniej w kierunku poziomym. Wirnik obraca się z prędkością znacznie przekraczającą częstotliwość drgań własnych zawieszenia, a maszyna mierzy fizyczne przemieszczenie wirnika. Maszyny te muszą być kalibrowane dla każdej konkretnej geometrii wirnika.
   • Maszyna do wyważania łożysk twardych: Maszyna z bardzo sztywnym układem zawieszenia. Wirnik obraca się z prędkością znacznie poniżej częstotliwości drgań własnych zawieszenia, a czujniki maszyny mierzą siły odśrodkowe wytwarzane przez niewyważenie. Maszyny te są trwale skalibrowane i mogą mierzyć szeroki zakres wirników bez konieczności kalibracji dla każdego wirnika, co czyni je znacznie bardziej powszechnymi we współczesnym przemyśle.

Kluczowe koncepcje

• Przejrzystość i spójność: Głównym celem jest wyeliminowanie niejasności. Gdy norma lub klient określa „nierównowagę dynamiczną”, ten dokument gwarantuje, że wszyscy rozumieją to samo i precyzyjnie.
• Fundacja Innych Standardów: Słownictwo to jest językiem stosowanym we wszystkich innych głównych normach wyważania (takich jak te dotyczące tolerancji, maszyn i procedur), co czyni je niezbędnym dokumentem towarzyszącym.
• Precyzja techniczna: Definicje są precyzyjne pod względem technicznym i często opierają się na fizyce ciał wirujących, co zapewnia im solidność i możliwość zastosowania w skomplikowanych analizach inżynierskich.

← Powrót do indeksu głównego