ISO 21940-11: Mechanické vibrácie – Vyvažovanie rotorov – Časť 11: Postupy a tolerancie pre rotory s tuhým správaním

Zhrnutie

ISO 21940-11 je moderná a autoritatívna norma pre vyvažovanie pevné rotoryOficiálne nahrádza veľmi známy a široko používaný ISO 1940-1 štandard. Tento aktualizovaný dokument poskytuje komplexný rámec pre špecifikáciu, dosiahnutie a overenie kvality vyváženia rotorov, ktoré sa pri prevádzkových otáčkach výrazne nedeformujú. Zachováva si základné koncepty svojho predchodcu, ako napríklad triedy G, ale spresňuje ich, rozširuje zoznam typov strojov a poskytuje podrobnejšie procedurálne pokyny pre robustnejší proces vyvažovania.

Obsah (koncepčná štruktúra)

Norma je štruktúrovaná tak, aby logicky viedla používateľa celým procesom vyvažovania, od špecifikácie až po overenie:

1. 1. Rozsah pôsobnosti a požiadavky na vyváženie:

   Táto úvodná kapitola definuje zameranie normy a špecifikuje, že sa vzťahuje výlučne na rotory, ktoré vykazujú tuhé správanie. Tuhý rotor je definovaný ako rotor, ktorý možno korigovať v ľubovoľných dvoch rovinách a po korekcii jeho zostatková nevyváženosť výrazne nepresahuje špecifikovanú toleranciu pri žiadnej rýchlosti až do maximálnej prevádzkovej rýchlosti. Kapitola stanovuje základný cieľ vyvažovania: znížiť excentricitu hmoty na úroveň, kde odstredivé sily a vibrácie spôsobené zostatkovou nevyváženosťou sú prijateľne nízke pre zamýšľanú prevádzku stroja. Pripravuje pôdu objasnením základných predpokladov a cieľov procesu vyvažovania tuhého rotora.

2. 2. Špecifikácia tolerancie vyváženia:

   Toto je ústredná kapitola pre definovanie „ak dobrá“ musí byť práca v oblasti rovnováhy. Presadzuje medzinárodne uznávaný koncept Známky kvality vyváženia (G) z predchádzajúcej normy ISO 1940-1. Trieda G je konštantná hodnota predstavujúca súčin excentricity rotora (e) a jeho maximálnej prevádzkovej rýchlosti (Ω), kde G = e·Ω. Táto kapitola poskytuje rozsiahlu a aktualizovanú tabuľku, ktorá uvádza stovky rôznych typov rotorov – od malých elektrických kotiev až po masívne parné turbíny – a každému z nich priraďuje odporúčanú triedu G. Pomocou tejto tabuľky môže inžinier špecifikovať triedu G (napr. G6,3 pre čerpadlá, G2,5 pre turbíny). Norma potom poskytuje kľúčový vzorec na prevod tejto triedy na praktickú, merateľnú toleranciu: prípustnú zvyškovú špecifickú nevyváženosť (e_za), ktorá sa potom vynásobí hmotnosťou rotora, čím sa získa konečná tolerancia nevyváženosti v jednotkách, ako sú gramy-milimetre.

3. 3. Priradenie tolerancie korekčným rovinám:

   Táto kapitola poskytuje základný matematický rámec pre vyvažovanie v dvoch rovinách. Po výpočte celkovej prípustnej zostatkovej nevyváženosti pre celý rotor (z triedy G) sa táto hodnota musí rozdeliť medzi dve zvolené roviny. korekčné rovinyTáto časť ponúka explicitné vzorce a vektorové diagramy, ktoré majú vyvažovaciemu technikovi pomôcť správne rozdeliť celkovú toleranciu do jednotlivých tolerancií pre každú rovinu. Vysvetľuje, že rozloženie závisí od geometrie rotora, konkrétne od vzdialenosti korekčných rovín od ťažiska rotora a umiestnenia ložísk. Dodržiavanie týchto postupov prideľovania je rozhodujúce pre korekciu oboch... statická a párová nerovnováha a zabezpečenie minimalizácie dynamických síl v ložiskách po celej dĺžke rotora.

4. 4. Postupy overovania zostatkovej nevyváženosti:

   Táto kapitola načrtáva metodiku záverečného akceptačného testu vyvažovací strojPo finále korekčné závažia boli použité, vykoná sa overovací beh. Norma špecifikuje, že stroj by mal merať zostávajúcu nevyváženosť v každej korekčnej rovine. Namerané hodnoty sa potom porovnajú s toleranciami jednotlivých rovín, ktoré boli vypočítané v predchádzajúcom kroku. Rotor sa považuje za úspešne absolvovaný vyvažovací proces iba vtedy, ak je nameraná zvyšková nevyváženosť v *oboch* rovinách menšia alebo rovná špecifikovanej tolerancii pre každú rovinu. Táto časť zdôrazňuje dôležitosť použitia správne kalibrovaného vyvažovacieho stroja a zohľadnenia akýchkoľvek chýb nástrojov, aby sa zabezpečila presnosť a spoľahlivosť overovacieho merania.

5. 5. Podávanie správ:

   Aby sa zabezpečila úplná sledovateľnosť a jasná komunikácia výsledkov vyváženia, táto záverečná kapitola špecifikuje minimálne informácie, ktoré musia byť zdokumentované vo formálnej správe o vyvážení. Patria sem administratívne podrobnosti (ako dátum a meno operátora), úplná identifikácia rotora (číslo dielu, sériové číslo) a všetky kľúčové parametre vyváženia. Rozhodujúce je, aby správa uvádzala špecifikovaný stupeň kvality vyváženia (napr. G6.3), maximálnu prevádzkovú rýchlosť rotora a jeho hmotnosť. Správa musí potom jasne zdokumentovať počiatočné merania nevyváženosti a predovšetkým konečné namerané hodnoty zvyškovej nevyváženosti pre každú korekčnú rovinu, čím sa potvrdí, že sú pod vypočítanými toleranciami. Tým sa vytvorí trvalý a overiteľný záznam o tom, že rotor bol vyvážený v súlade s normou.

Kľúčové koncepty a aktualizácie

• Modernizácia normy ISO 1940-1: Táto norma je oficiálnou náhradou za normu ISO 1940-1. Zachováva rovnaké základné princípy, ale reorganizuje obsah, aktualizuje tabuľky triedy G o viac typov rotorov a poskytuje jasnejšie a explicitnejšie procedurálne pokyny. Základný vzorec zostáva rovnaký.
• Dôraz na proces: V porovnaní so svojím predchodcom kladie norma ISO 21940-11 väčší dôraz na celý *proces* vyvažovania, od špecifikovania tolerancie až po jej správne priradenie medzi roviny a správne overenie konečného výsledku.
• Predpoklad tuhého rotora: Je dôležité pamätať na to, že táto norma sa vzťahuje iba na *tuhé* rotory. Ide o rotory, u ktorých sa rozloženie nevyváženosti výrazne nemení, keď sa rotor dostane na svoju prevádzkovú rýchlosť. Pre rotory, ktoré sa pri rýchlosti ohýbajú alebo deformujú, sú potrebné zložitejšie postupy... ISO 21940-12 (pre flexibilné rotory) sa musí použiť.
• Známky G zostávajú stredné: Koncept vyvažovacích stupňov kvality (G) zostáva základným kameňom normy a poskytuje jednoduchý, ale účinný spôsob, ako špecifikovať požadovanú presnosť pre širokú škálu strojov.

← Späť na hlavný index