ISO 21940-11: Vibrații mecanice – Echilibrarea rotoarelor – Partea 11: Proceduri și toleranțe pentru rotoare cu comportament rigid

Rezumat

ISO 21940-11 este standardul modern și autoritar pentru echilibrarea rotoare rigideÎnlocuiește oficial foarte cunoscutul și utilizatul ISO 1940-1 standard. Acest document actualizat oferă un cadru cuprinzător pentru specificarea, atingerea și verificarea calității echilibrării rotoarelor care nu se deformează semnificativ la viteza lor de funcționare. Păstrează conceptele de bază ale predecesorului său, cum ar fi clasele G, dar le rafinează, extinde lista de tipuri de mașini și oferă îndrumări procedurale mai detaliate pentru un proces de echilibrare mai robust.

Cuprins (Structura conceptuală)

Standardul este structurat astfel încât să ghideze utilizatorul în mod logic pe parcursul întregului proces de echilibrare, de la specificare până la verificare:

1. 1. Domeniu de aplicare și cerințe de echilibrare:

   Acest capitol inițial definește obiectivul standardului, specificând că se aplică exclusiv rotoarelor care prezintă un comportament rigid. Un rotor rigid este definit ca unul care poate fi corectat în oricare două plane arbitrare și, după corecție, dezechilibrul său rezidual nu depășește semnificativ toleranța specificată la nicio viteză până la viteza maximă de funcționare. Capitolul stabilește obiectivul fundamental al echilibrării: reducerea excentricității masei la un nivel la care forțele centrifuge și vibrațiile cauzate de dezechilibrul rămas sunt acceptabil de scăzute pentru funcționarea prevăzută a mașinii. Acesta pregătește terenul prin clarificarea ipotezelor și obiectivelor de bază ale procesului de echilibrare a rotorului rigid.

2. 2. Specificații privind toleranța la echilibrare:

   Acesta este capitolul central pentru definirea „cât de bun” trebuie să fie un loc de muncă echilibrat. Acesta continuă conceptul recunoscut la nivel internațional de Note de calitate a echilibrului (G) din standardul ISO 1940-1 anterior. Un grad G este o valoare constantă care reprezintă produsul dintre excentricitatea rotorului (e) și viteza sa maximă de funcționare (Ω), unde G = e·Ω. Acest capitol oferă un tabel extins și actualizat care listează sute de tipuri diferite de rotor - de la armături electrice mici la turbine cu abur masive - și atribuie fiecăruia un grad G recomandat. Folosind acest tabel, un inginer poate specifica un grad G (de exemplu, G6.3 pentru pompe, G2.5 pentru turbine). Standardul oferă apoi formula crucială pentru a converti acest grad într-o toleranță practică, măsurabilă: dezechilibrul specific rezidual admisibil (e_pe), care este apoi înmulțit cu masa rotorului pentru a obține toleranța finală de dezechilibru în unități de măsură precum gram-milimetri.

3. 3. Alocarea toleranței planurilor de corecție:

   Acest capitol oferă cadrul matematic esențial pentru echilibrarea pe două planuri. Odată ce dezechilibrul rezidual total admisibil pentru întregul rotor este calculat (din gradul G), această valoare trebuie distribuită între cele două planuri alese. planuri de corecțieAceastă secțiune oferă formule explicite și diagrame vectoriale pentru a ghida tehnicianul de echilibrare cu privire la modul corect de repartizare a toleranței totale în toleranțe individuale pentru fiecare plan. Se explică faptul că distribuția depinde de geometria rotorului, în special de distanța planurilor de corecție față de centrul de greutate al rotorului și de locațiile rulmenților. Respectarea acestor proceduri de alocare este esențială pentru corectarea ambelor... dezechilibru static și de cuplu și asigurându-se că forțele dinamice la nivelul rulmenților sunt reduse la minimum pe lungimea rotorului.

4. 4. Proceduri pentru verificarea dezechilibrului rezidual:

   Acest capitol prezintă metodologia pentru testul final de acceptare a mașină de echilibratDupă finală ponderi de corecție După ce au fost aplicate, se efectuează o rulare de verificare. Standardul specifică faptul că mașina trebuie să măsoare dezechilibrul rămas în fiecare plan de corecție. Valorile măsurate sunt apoi comparate cu toleranțele individuale ale planurilor calculate în etapa anterioară. Se consideră că rotorul a trecut procedura de echilibrare numai dacă dezechilibrul rezidual măsurat în *ambele* plane este mai mic sau egal cu toleranța specificată pentru fiecare plan. Această secțiune subliniază importanța utilizării unei mașini de echilibrare calibrate corespunzător și a luării în considerare a oricăror erori de scule pentru a asigura precizia și fiabilitatea măsurătorii de verificare.

5. 5. Raportare:

   Pentru a asigura trasabilitatea completă și comunicarea clară a rezultatelor echilibrării, acest capitol final specifică informațiile minime care trebuie documentate într-un raport formal de echilibrare. Acestea includ detalii administrative (cum ar fi data și numele operatorului), o identificare completă a rotorului (numărul piesei, numărul de serie) și toți parametrii cheie de echilibrare. În mod esențial, raportul trebuie să menționeze gradul de calitate specificat pentru echilibrare (de exemplu, G6.3), viteza maximă de funcționare a rotorului și masa acestuia. Raportul trebuie apoi să documenteze clar măsurătorile inițiale ale dezechilibrului și, cel mai important, valorile finale măsurate ale dezechilibrului rezidual pentru fiecare plan de corecție, confirmând că acestea sunt sub toleranțele calculate. Aceasta creează o înregistrare permanentă și verificabilă a faptului că rotorul a fost echilibrat în conformitate cu standardul.

Concepte cheie și actualizări

• Modernizarea standardului ISO 1940-1: Acest standard este înlocuitorul oficial pentru ISO 1940-1. Menține aceleași principii fundamentale, dar reorganizează conținutul, actualizează tabelele de grad G cu mai multe tipuri de rotoare și oferă îndrumări procedurale mai clare și mai explicite. Formula de bază rămâne aceeași.
• Accent pus pe proces: Comparativ cu predecesorul său, ISO 21940-11 pune mai mult accent pe întregul *proces* de echilibrare, de la specificarea toleranței până la alocarea corectă a acesteia între planuri și verificarea corespunzătoare a rezultatului final.
• Presupunerea rotorului rigid: Este esențial să ne amintim că acest standard se aplică numai rotoarelor *rigide*. Acestea sunt rotoare la care distribuția dezechilibrului nu se modifică semnificativ atunci când rotorul este adus la viteza sa de serviciu. Pentru rotoarele care se îndoaie sau se deformează la viteză mare, procedurile mai complexe din ISO 21940-12 (pentru rotoare flexibile).
• Gradele G rămân centrale: Conceptul de Grade de Calitate a Echilibrului (G) rămâne piatra de temelie a standardului, oferind o modalitate simplă, dar puternică, de a specifica precizia necesară pentru o gamă vastă de utilaje.

← Înapoi la indexul principal