ISO 21940-21: Mechanické vibrácie – Vyvažovanie rotorov – Časť 21: Opis a hodnotenie vyvažovacích strojov
Zhrnutie
Norma ISO 21940-21 je kľúčovou normou pre výrobcov aj používateľov vyvažovacie strojePoskytuje štandardizovaný súbor postupov na opis technických charakteristík vyvažovacieho stroja a, čo je dôležitejšie, na overenie jeho výkonu. Norma opisuje špecifické testy, ktoré sa vykonávajú s použitím kalibrovaných testovacích rotorov, aby sa preukázalo, že stroj je schopný merať a redukovať nevyváženosť na stanovenú úroveň presnosti. Súlad s touto normou zabezpečuje, že vyvažovací stroj spĺňa medzinárodne dohodnuté výkonnostné kritériá, čo dáva používateľom dôveru v jeho presnosť a spoľahlivosť.
Obsah (koncepčná štruktúra)
Norma je štruktúrovaná tak, aby zahŕňala popis stroja aj prísne testovacie postupy potrebné na certifikáciu jeho výkonu:
-
1. Rozsah pôsobnosti a popis stroja:
Táto úvodná kapitola jasne definuje uplatniteľnosť normy a uvádza, že sa vzťahuje na všetky typy vyvažovacích strojov – s tvrdými aj mäkkými ložiskami – ktoré sa používajú na vyvažovanie pevných rotorov. Stanovuje formálny rámec pre to, ako musí výrobca opísať a špecifikovať technické vlastnosti stroja. Tieto povinné informácie zahŕňajú fyzickú kapacitu stroja (minimálna a maximálna hmotnosť rotora, priemer a dĺžka), rozsah jeho prevádzkových otáčok, typ pohonného systému (napr. remeňový pohon, koncový pohon) a špecifikácie jeho meracieho systému. To zabezpečuje, že každý používateľ alebo kupujúci má jasný, štandardizovaný súbor technických údajov na vyhodnotenie vhodnosti stroja pre jeho špecifické rotory.
-
2. Skúšanie rotorov a testovacích závaží:
Táto kľúčová kapitola podrobne popisuje špecifikácie nástrojov používaných na vykonanie hodnotenia stroja: skúšobné rotory a testovacie závažia. Skúšobné rotory nie sú typické výrobné rotory; sú to presne opracované, rozmerovo stabilné artefakty s výnimočne nízkou úrovňou zvyškovej nevyváženosti. Norma stanovuje prísne požiadavky na ich konštrukciu, materiál a povrchovú úpravu, aby sa zabezpečila ich stabilita a aby do testu nezavádzali chyby. Taktiež nariaďuje, aby testovacie závažia, ktoré sa používajú na zavedenie známej miery nevyváženosti, boli kalibrované a nadväzné na národnú normu. Štandardizáciou testovacieho zariadenia norma zabezpečuje, že výkonnostné testy sú opakovateľné a porovnateľné na rôznych strojoch a miestach.
-
3. Testy výkonnosti:
Táto kapitola tvorí praktické jadro normy a poskytuje podrobnú, postupnú metodiku pre sériu povinných testov, ktoré objektívne kvantifikujú výkon vyvažovacieho stroja. Dva hlavné testy sú:
- Minimálna dosiahnuteľná zostatková nevyváženosť (MARU): Toto je dokonalý test citlivosti a presnosti stroja. Pomocou už dobre vyváženého rotora sa pri teste meria najmenšie množstvo zostatková nevyváženosť ktorú stroj dokáže opakovane a spoľahlivo indikovať. Táto hodnota v skutočnosti predstavuje elektronickú a mechanickú „šumovú spodnú hranicu“ stroja a definuje absolútny limit jeho meracích schopností.
- Test pomeru redukcie nevyváženosti (URR): Tento test je priamym meraním presnosti a účinnosti stroja. Začína sa pridaním známej nevyváženosti k overovaciemu rotoru. Stroj zmeria túto nevyváženosť a vypočíta požadovanú korekciu. Po aplikácii tejto jednorazovej korekcie sa opäť zmeria zvyšková nevyváženosť. URR je percento, o ktoré sa nevyváženosť znížila. Napríklad URR 95% znamená, že stroj úspešne odstránil 95% počiatočnej nevyváženosti v jednom kroku, čo naznačuje vysoko presný a efektívny stroj.
Norma špecifikuje aj ďalšie dôležité testy, ako napríklad testy na schopnosť oddelenia rovín (zabezpečenie toho, aby stroj s dvoma rovinami dokázal správne rozlíšiť statickú nevyváženosť od nevyváženosti páru) a na konzistentný výkon v celom rozsahu prevádzkových rýchlostí stroja.
-
4. Kritériá prijatia a dokumentácia:
Táto záverečná kapitola poskytuje definitívne kritériá pre úspešné/neúspešné testy výkonu. Napríklad špecifikuje minimálne prijateľné percento pre test URR (často 95% alebo vyššie), ktoré musí stroj dosiahnuť, aby bol považovaný za vyhovujúci. Hodnota MARU stroja sama o sebe nie je kritériom pre úspešné/neúspešné testovanie, ale je to deklarovaná hodnota, ktorá kvantifikuje citlivosť stroja. Norma nakoniec nariaďuje vytvorenie komplexnej správy o teste, ktorá dokumentuje podmienky každého testu a jeho výsledky. Táto správa slúži ako oficiálny certifikát výkonu a poskytuje koncovému používateľovi záruku, že schopnosti stroja boli overené podľa prísneho, medzinárodne uznávaného postupu.
Kľúčové koncepty
- Stroje s tvrdými ložiskami vs. stroje s mäkkými ložiskami: Norma sa vzťahuje na oba typy. Stroje s tvrdými ložiskami sú oveľa bežnejšie; merajú odstredivé sily a sú trvalo kalibrované. Stroje s mäkkými ložiskami merajú posunutie a vyžadujú kalibráciu pre každý konkrétny typ rotora.
- MARU (Minimálna dosiahnuteľná zostatková nevyváženosť): Toto je najdôležitejší ukazovateľ výkonu vyvažovacieho stroja. Predstavuje „hlukovú hladinu“ stroja – najmenšiu nevyváženosť, ktorú dokáže spoľahlivo zistiť.
- URR (Pomer redukcie nevyváženosti): Táto metrika dokazuje *presnosť* výpočtu nevyváženosti stroja. Vysoká hodnota URR znamená, že korekcia „prvého záberu“ stroja je veľmi účinná, čo vedie k efektívnemu procesu vyvažovania.
- Overovacie testy: Norma je založená na súbore praktických, opakovateľných testov s použitím štandardizovaného testovacieho rotora. To poskytuje objektívnu a porovnateľnú metódu na hodnotenie akéhokoľvek vyvažovacieho stroja bez ohľadu na výrobcu.