ISO 1940-2: Vibrații mecanice – Cerințe de calitate a balanței – Vocabular
Rezumat
ISO 1940-2 servește drept standard terminologic fundamental pentru întregul domeniu al echilibrării rotoarelor. Scopul său principal este de a defini și standardiza vocabularul utilizat atunci când se discută despre concepte, proceduri și echipamente de echilibrare. Prin furnizarea de definiții clare și lipsite de ambiguitate pentru termenii cheie, acest standard asigură că inginerii, tehnicienii, producătorii și clienții pot comunica cu precizie și fără neînțelegeri. Este „dicționarul” esențial care susține alte standarde de echilibrare, precum ISO 1940-1.
Notă: Acest standard a fost înlocuit oficial de ISO 21940-2, dar termenii săi definiți rămân baza vocabularului modern de echilibrare.
Cuprins (Structura conceptuală)
Standardul este structurat sub forma unui glosar cuprinzător, cu termeni grupați în categorii logice:
-
1. Domeniu de aplicare:
Această secțiune inițială definește scopul unic al standardului: de a stabili un vocabular clar, lipsit de ambiguitate și convenit la nivel internațional pentru domeniul echilibrării rotoarelor. Se clarifică faptul că termenii definiți în acesta sunt destinați utilizării în inginerie, producție, controlul calității și comunicarea tehnică pentru a preveni neînțelegerile. Prin crearea unui limbaj comun, standardul facilitează comerțul și colaborarea globală, asigurându-se că un termen precum „dezechilibru dinamic” are exact același înțeles, indiferent dacă este utilizat de un inginer din Germania, Japonia sau Statele Unite.
-
2. Termeni legați de rotor:
Acest capitol definește obiectul fizic care este echilibrat. Oferă definiția formală a unui Rotor ca un corp capabil să se rotească în jurul unei axe fixe. Mai important, stabilește distincția critică dintre un Rotor rigid și o Rotor flexibilUn rotor rigid este definit ca un rotor al cărui dezechilibru poate fi corectat în oricare două plane arbitrare și, după corecție, dezechilibrul rezidual nu se modifică semnificativ la nicio viteză până la viteza maximă de serviciu. În schimb, un rotor flexibil este definit ca unul care se deformează elastic la viteza sa de serviciu și a cărui stare de dezechilibru trebuie corectată la sau aproape de viteza sa de serviciu în mai mult de două plane. Această distincție este cea mai importantă în întreaga echilibrare, deoarece dictează întreaga procedură de echilibrare, echipamentul necesar și complexitatea sarcinii.
-
3. Termeni legați de dezechilibru:
Această secțiune principală oferă definițiile bazate pe fizică pentru condiția pe care echilibrarea își propune să o corecteze. Definește Dezechilibra ca fiind condiția care există atunci când axa principală de inerție a unui rotor nu coincide cu axa sa de rotație. Această nealiniere provoacă forță centrifugă, ducând la vibrații. Standardul definește apoi cele trei tipuri distincte de dezechilibru:
- Dezechilibru static: Condiția în care axa principală de inerție este deplasată paralel cu axa de rotație. Este cauzată de un singur „punct greu” și poate fi detectată prin plasarea rotorului pe muchii de cuțit, unde se va rostogoli spre fund. Provoacă vibrații în fază la lagăre.
- Dezechilibrul cuplului: Condiția în care axa principală de inerție intersectează axa de rotație la nivelul centrului de greutate al rotorului. Este cauzată de două puncte grele egale și opuse în două plane diferite, creând o mișcare de „oscillație” sau de balansare. Poate fi detectată doar atunci când rotorul se rotește și provoacă vibrații defazate la lagăre.
- Dezechilibru dinamic: Cea mai frecventă condiție este aceea în care axa principală de inerție nu este nici paralelă cu axa de rotație, nici nu o intersectează. Este o combinație între dezechilibrul static și cel al cuplului.
Această secțiune definește, de asemenea, Dezechilibru rezidual ca mica cantitate de dezechilibru care rămâne după finalizarea procesului de echilibrare.
-
4. Termeni legați de procesul de echilibrare:
Acest capitol definește acțiunile și componentele implicate în efectuarea procedurii de echilibrare. Definește în mod formal Echilibrarea ca procesul prin care distribuția masei unui rotor este verificată și, dacă este necesar, ajustată pentru a se asigura că dezechilibrul rezidual se încadrează într-o toleranță specificată. Apoi definește elementele fizice și procedurale cheie:
- Plan de corecție: Un plan perpendicular pe axa rotorului în care se adaugă sau se îndepărtează masă pentru a corecta dezechilibrul.
- Masă de corecție: Masa reală (de exemplu, o greutate de oțel) care este adăugată la rotor sau îndepărtată de pe acesta la o anumită rază și unghi în planul de corecție.
- Echilibrare pe un singur plan (statică): O procedură care corectează doar componenta statică a dezechilibrului, efectuată de obicei într-un singur plan de corecție.
- Echilibrare pe două planuri (dinamică): O procedură care corectează atât dezechilibrul static, cât și cel al cuplului prin efectuarea de ajustări în cel puțin două planuri de corecție separate.
-
5. Termeni legați de mașinile de echilibrat:
Această secțiune finală definește echipamentul utilizat pentru a efectua sarcina de echilibrare. Oferă o definiție pentru Mașină de echilibrare ca dispozitiv care măsoară dezechilibrul unui rotor, astfel încât distribuția masei să poată fi corectată. Apoi definește cele două tipuri principale pe baza caracteristicilor suspensiei lor:
- Mașină de echilibrare cu rulmenți moi: O mașină cu un sistem de suspensie foarte flexibil, cel puțin pe direcție orizontală. Rotorul funcționează la o viteză mult peste frecvența naturală a suspensiei, iar mașina măsoară deplasarea fizică a rotorului. Aceste mașini trebuie calibrate pentru fiecare geometrie specifică a rotorului.
- Mașină de echilibrare cu rulmenți rezistenți: O mașină cu un sistem de suspensie foarte rigid. Rotorul funcționează la o viteză mult sub frecvența naturală a suspensiei, iar senzorii mașinii măsoară forțele centrifuge produse de dezechilibru. Aceste mașini sunt calibrate permanent și pot măsura o gamă largă de rotoare fără calibrare specifică rotorului, ceea ce le face mult mai comune în industria modernă.
Concepte cheie
- Claritate și consecvență: Scopul principal este eliminarea ambiguității. Atunci când un standard sau un client specifică „dezechilibru dinamic”, acest document asigură că toată lumea are aceeași înțelegere precisă a ceea ce înseamnă acest lucru.
- Fundamentul pentru alte standarde: Acest vocabular este limbajul utilizat în toate celelalte standarde majore de echilibrare (cum ar fi cele care acoperă toleranțe, mașini și proceduri), ceea ce îl face un document complementar indispensabil.
- Precizie tehnică: Definițiile sunt precise din punct de vedere tehnic, adesea înrădăcinate în fizica corpurilor în rotație, asigurând că sunt robuste și aplicabile analizelor inginerești complexe.