ISO 21940-11: Mehanske vibracije – Uravnoteženje rotorjev – 11. del: Postopki in tolerance za rotorje s togim obnašanjem

Povzetek

ISO 21940-11 je sodoben, avtoritativen standard za uravnoteženje togi rotorjiUradno nadomešča zelo dobro znano in široko uporabljeno ISO 1940-1 standard. Ta posodobljeni dokument zagotavlja celovit okvir za določanje, doseganje in preverjanje kakovosti uravnoteženja rotorjev, ki se pri svoji delovni hitrosti bistveno ne deformirajo. Ohranja ključne koncepte svojega predhodnika, kot so razredi G, vendar jih izpopolnjuje, razširja seznam tipov strojev in zagotavlja podrobnejša postopkovna navodila za robustnejši postopek uravnoteženja.

Kazalo vsebine (konceptualna struktura)

Standard je strukturiran tako, da uporabnika logično vodi skozi celoten postopek uravnoteženja, od specifikacije do preverjanja:

1. 1. Zahteve glede obsega in uravnoteženja:

   To uvodno poglavje opredeljuje osrednjo točko standarda in navaja, da se uporablja izključno za rotorje, ki kažejo togo obnašanje. Togi rotor je opredeljen kot tisti, ki ga je mogoče popraviti v poljubnih dveh ravninah in po popravku njegova preostala neuravnoteženost ne presega bistveno določene tolerance pri kateri koli hitrosti do največje delovne hitrosti. Poglavje določa temeljni cilj uravnoteženja: zmanjšati ekscentričnost mase na raven, kjer so centrifugalne sile in vibracije, ki jih povzroča preostala neuravnoteženost, sprejemljivo nizke za predvideno delovanje stroja. Postavlja temelje s pojasnitvijo osnovnih predpostavk in ciljev postopka uravnoteženja togega rotorja.

2. 2. Specifikacija tolerance ravnotežja:

   To je osrednje poglavje za opredelitev, »kako dobro« mora biti delo z ravnotežjem. Nadgrajuje mednarodno priznan koncept Ocene kakovosti ravnovesja (G) iz prejšnjega standarda ISO 1940-1. Stopnja G je konstantna vrednost, ki predstavlja produkt ekscentričnosti rotorja (e) in njegove največje delovne hitrosti (Ω), kjer je G = e·Ω. To poglavje ponuja obsežno in posodobljeno tabelo, ki navaja stotine različnih tipov rotorjev – od majhnih električnih armatur do ogromnih parnih turbin – in vsakemu dodeli priporočeno stopnjo G. S to tabelo lahko inženir določi stopnjo G (npr. G6,3 za črpalke, G2,5 za turbine). Standard nato zagotavlja ključno formulo za pretvorbo te stopnje v praktično, merljivo toleranco: dovoljeno preostalo specifično neuravnoteženost (e_na), ki se nato pomnoži z maso rotorja, da se dobi končna toleranca neuravnoteženosti v enotah, kot so gram-milimetri.

3. 3. Dodelitev tolerance korekcijskim ravninam:

   To poglavje ponuja bistveni matematični okvir za uravnoteženje v dveh ravninah. Ko je izračunana skupna dovoljena preostala neuravnoteženost za celoten rotor (iz stopnje G), je treba to vrednost porazdeliti med izbrana dva korekcijske ravnineTa razdelek ponuja eksplicitne formule in vektorske diagrame, ki tehnika uravnoteženja vodijo pri pravilni porazdelitvi celotne tolerance na posamezne tolerance za vsako ravnino. Pojasnjuje, da je porazdelitev odvisna od geometrije rotorja, zlasti od oddaljenosti korekcijskih ravnin od težišča rotorja in lokacij ležajev. Upoštevanje teh postopkov dodeljevanja je ključnega pomena za korekcijo obeh. statično in parno neravnovesje in zagotavljanje, da so dinamične sile na ležajih po celotni dolžini rotorja čim manjše.

4. 4. Postopki za preverjanje preostale neuravnoteženosti:

   To poglavje opisuje metodologijo za končni sprejemni preizkus balansirni strojPo finalu korekcijske uteži Ko so bile uporabljene, se izvede preverjanje. Standard določa, da mora stroj izmeriti preostalo neuravnoteženost v vsaki korekcijski ravnini. Izmerjene vrednosti se nato primerjajo s tolerancami posameznih ravnin, ki so bile izračunane v prejšnjem koraku. Šteje se, da je rotor opravil postopek uravnoteženja le, če je izmerjena preostala neuravnoteženost v *obeh* ravninah manjša ali enaka določeni toleranci za vsako ravnino. Ta razdelek poudarja pomen uporabe pravilno kalibriranega balansirnega stroja in upoštevanja morebitnih napak orodja, da se zagotovi natančnost in zanesljivost preverjanja.

5. 5. Poročanje:

   Da bi zagotovili popolno sledljivost in jasno sporočanje rezultatov uravnoteženja, to zadnje poglavje določa minimalne informacije, ki jih je treba dokumentirati v formalnem poročilu o uravnoteženju. To vključuje administrativne podrobnosti (kot sta datum in ime upravljavca), popolno identifikacijo rotorja (številka dela, serijska številka) in vse ključne parametre uravnoteženja. Poročilo mora ključnega pomena navesti določeno stopnjo kakovosti uravnoteženja (npr. G6.3), največjo obratovalno hitrost rotorja in njegovo maso. Poročilo mora nato jasno dokumentirati začetne meritve neuravnoteženosti in, kar je najpomembneje, končne izmerjene vrednosti preostale neuravnoteženosti za vsako korekcijsko ravnino, s čimer se potrdi, da so pod izračunanimi tolerancami. To ustvari trajen in preverljiv zapis, da je bil rotor uravnotežen v skladu s standardom.

Ključni koncepti in posodobitve

• Posodobitev standarda ISO 1940-1: Ta standard je uradna zamenjava za standard ISO 1940-1. Ohranja enaka temeljna načela, vendar reorganizira vsebino, posodablja tabele razreda G z več tipi rotorjev in zagotavlja jasnejša, bolj eksplicitna postopkovna navodila. Osnovna formula ostaja enaka.
• Poudarek na procesu: V primerjavi s predhodnikom standard ISO 21940-11 daje večji poudarek celotnemu *procesu* uravnoteženja, od določanja tolerance do njene pravilne razporeditve med ravninami in pravilnega preverjanja končnega rezultata.
• Predpostavka o togem rotorju: Pomembno si je zapomniti, da se ta standard uporablja samo za *toge* rotorje. To so rotorji, pri katerih se porazdelitev neuravnoteženosti ne spremeni bistveno, ko rotor doseže svojo delovno hitrost. Za rotorje, ki se pri hitrosti upognejo ali deformirajo, so bolj zapleteni postopki v ISO 21940-12 (za fleksibilne rotorje) je treba uporabiti.
• Ocene G ostajajo osrednje: Koncept uravnoteženih stopenj kakovosti (G) ostaja temelj standarda in zagotavlja preprost, a učinkovit način za določanje zahtevane natančnosti za široko paleto strojev.

← Nazaj na glavno kazalo