ISO 21940-12: நெகிழ்வான நடத்தை கொண்ட ரோட்டார்களுக்கான நடைமுறைகள் மற்றும் சகிப்புத்தன்மைகள்
ISO 21940-12 என்பது சமன்செய்வதற்கான கடினமான சிக்கலை தீர்க்கும் சர்வதேச தரநிலையாகும் நমனીய சுழலிகள் — அவற்றின் வடிவம் மற்றும் சமச்சீரற்ற நிறை விநியோகம் வேகத்துடன் கணிசமாக மாறும் ரோட்டார்கள், குறிப்பாக அவை வளைவு முக்கிய வேகங்கள். அதன் முழு தலைப்பு “இயந்திர அதிர்வு — ரோட்டார் சமன்செய்தல் — பகுதி 12: நெகிழ்வான நடத்தை கொண்ட ரோட்டார்களுக்கான நடைமுறைகள் மற்றும் சகிப்புத்தன்மைகள்.” Unlike a rigid rotor, குறைந்த வேகத்தில் ஒரு முறை சமன்செய்யப்பட்டு சமன்நிலையில் தங்கும் என நம்பப்படுவதற்கு மாறாக, ஓய்வு நிலையில் சமன்செய்யப்பட்ட நெகிழ்வான ரோட்டார் அதன் சேவை வேகத்தில் தீவிரமாக அதிர்வுறலாம். இந்த தரநிலை இந்த ரோட்டார்கள் கோரும் சிறப்பு பல வேக, பல தள நடைமுறைகளை வழங்குகிறது, மேலும் இது இயல்பாகவே ISO 21940-11, which governs rigid rotors.
1. நோக்கம் மற்றும் ரோட்டார்களின் வகைப்பாடு
இந்த தரநிலையானது, வேகத்தைப் பொறுத்து சமநிலையின்மை விநியோகம் மற்றும்/அல்லது வளைந்த வடிவம் மாறும் எந்த rotorக்கும் பொருந்தும். ISO 21940-12 இந்த பணியை வழக்கமான rotor configurations நெகிழ்வான நடத்தை மற்றும் ஒவ்வொன்றுக்கும் பொருத்தமான சமன்செய்யும் நடைமுறைகளை மையமாகக் கொண்டுள்ளது, எண் வகுப்பு முறைமைக்குப் பதிலாக. கீழே மேற்கோள் காட்டப்படும் ஐந்து-வகை திட்டம் உண்மையில் இப்போது நீக்கப்பட்ட ISO 11342:1998-இல் தோன்றியது மற்றும் பணியின் சிக்கலான தன்மைக்கு ஒரு பயனுள்ள வழிகாட்டியாக உள்ளது; rotorகள் கிட்டத்தட்ட கடினமான தன்மையிலிருந்து மிகவும் நெகிழ்வான தன்மை வரை அமையும்:
- Class 1 — Rigid rotors: முழு வேக வரம்பிலும் கடினமாக நடந்துகொள்ளும் மற்றும் ISO 21940-11 கீழ் கையாளப்படும்.
- Class 2 — Quasi-rigid rotors: குறைந்த வேகத்தில் சமன்செய்யலாம், ஆனால் ஒரு trim balance சேவை வேகத்தில் எஞ்சிய நெகிழ்வை சரிசெய்ய தேவைப்படலாம்.
- Class 3 — Rotors requiring balancing at several speeds: பொதுவாக ஒன்று அல்லது அதிகமான critical speedsகளைக் கடந்து செல்லும், பெரும்பாலும் influence coefficient method.
- வகுப்பு 4 மற்றும் 5 — மிகவும் நெகிழ்வான rotorகள்: பெரிய turbine-generator தண்டுகள் போன்றவை, இவை பல வளைவு முறைகளை தூண்டுகின்றன மற்றும் மேம்பட்ட மாடல் சமநிறுத்தல் to correct each mode.
ஒரு rotorஐ சரியான வகுப்பில் வைப்பதன் மூலம், பணி எவ்வளவு சிக்கலானது என்பதையும் எந்த நடைமுறையை கையாள வேண்டும் என்பதையும் ஆய்வாளர் முன்கூட்டியே அறிந்துகொள்ளலாம்.
2. Balancing Procedures: Two Core Methods
இந்த அத்தியாயம் தரநிலையின் தொழில்நுட்ப மையமாகும். இதன் மையச் செய்தி என்னவென்றால், நெகிழ்வான rotorக்கு குறைந்த வேக சமன்செய்தல் மட்டும் போதாது, மேலும் தண்டின் வளைவை கணக்கில் எடுக்கும் அதிவேக பணியால் அதை வலுப்படுத்த வேண்டும். ISO 21940-12 இந்த பணியை சமன்செய்யும் நடைமுறைகளின் குடும்பமாக ஒழுங்கமைக்கிறது — குறைந்த வேக நடைமுறைகள் (A முதல் F வரை குறிப்பிடப்படும், ஒற்றை-தளம், இரு-தளம் மற்றும் சட்டகத்தின் போது நிலைகளில் சமன்செய்தல் போன்றவை) மற்றும் அதிவேக நடைமுறைகள் (G முதல் I வரை, ஒன்று அல்லது அதிகமான உயர் வேகங்களில் மேற்கொள்ளப்படும்). அதிவேக நடைமுறைகள் இரண்டு முக்கிய நுட்பங்களை அடிப்படையாகக் கொண்டுள்ளன:
தாக்க குணாங்கம் முறை
இந்த பல்துறை, பரவலாக பயன்படுத்தப்படும் நுட்பம் ஒரு அறியப்பட்ட trial weight ஒரு நேரத்தில் ஒரு திருத்த தளத்தில் வைக்கப்பட்டு, அதன் விளைவான vibration response — both வீச்சு மற்றும் நிலை — பல அளவீட்டு புள்ளிகளில் மற்றும் பல வேகங்களில். ஒவ்வொரு தளத்திலும் இதை மீண்டும் செய்வதன் மூலம் influence coefficients மெட்ரிக்ஸ் உருவாகிறது, இது எந்த தளத்திலும் உள்ள சமநிலையின்மை, எந்த புள்ளியிலும் எந்த வேகத்திலும் அதிர்வை எவ்வாறு பாதிக்கிறது என்பதை கணிதரீதியாக விவரிக்கிறது. ஒரு கணினி பின்னர் அந்த மெட்ரிக்ஸை தலைகீழாக மாற்றி, முழு இயக்க வரம்பில் அதிர்வை ஒரே நேரத்தில் குறைக்கும் correction-weight நிறைகள் மற்றும் கோணங்களின் தொகுப்பை கண்டுபிடிக்கிறது. அதே கணிதம் ஒற்றை-தள பணியிலும் அடிப்படையாக உள்ளது; நீங்கள் அதை செல்வாக்கு குணகம் கணக்கிட்டல் கருவி.
பயன முறை சமநிலை
Modal balancing என்பது மிகவும் உடல் ரீதியாக உள்ளுணர்வான அணுகுமுறை: இது ஒவ்வொரு வளைவு mode rotorஐ ஒரு தனி சமநிலையின்மை சிக்கலாக கருதுகிறது. rotor ஒரு தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட critical speedஐ அல்லது அதற்கு அருகில் இயக்கப்படுகிறது, அதனால் தொடர்புடைய முறை வடிவம் அதிகபட்சமாக தூண்டப்படும்; அதிர்வு அளவீடுகள் பின்னர் அந்த முறைக்கான பயனுள்ள “கனமான புள்ளியை” கண்டுபிடிக்கின்றன, மேலும் correction weights அதிகபட்ச விலகல் புள்ளிகளில் — anti-nodes இல் — அதை எதிர்கொள்ளும் வகையில் வைக்கப்படுகின்றன. இந்த செயல்முறை இயக்க வரம்பில் ஒவ்வொரு முக்கியமான வளைவு முறைக்கும் முறை முறையாக மீண்டும் மீண்டும் செய்யப்படுகிறது, ஒரு நேரத்தில் ஒரு முறையில் rotorஐ சமன்செய்கிறது. இரண்டு முறைகளும் எதிரிகள் அல்ல; பெரிய இயந்திரங்கள் பெரும்பாலும் ஒரு கலப்பினத்தால் சமன்செய்யப்படுகின்றன, இது தளங்களை தேர்வு செய்ய modal insight ஐயும் weights ஐ செம்மைப்படுத்த influence coefficients ஐயும் பயன்படுத்துகிறது.
3. Specifying Balance Tolerances
The simple G-grade இறுக்கமான ரோட்டார்களுக்கு நன்கு பொருந்தும் சகிப்புத்தன்மை பொதுவாக நெகிழ்வான ரோட்டார்களுக்கு போதுமானதாக இல்லை, ஏனெனில் ஒரே ஒரு மைய விலக்கு மதிப்பினால் வேகத்தைச் சார்ந்த வளைவை முழுமையாகக் கணக்கிட இயலாது. எனவே ISO 21940-12 விரிவான சகிப்புத்தன்மை அளவுகோல்களை அறிமுகப்படுத்துகிறது, அவை பின்வரும் அடிப்படையில் அமையலாம்:
- Limits on the residual modal unbalance ஒவ்வொரு குறிப்பிடத்தக்க வளைவு mode-க்கும்.
- Limits on the absolute shaft vibration amplitudes குறிப்பிட்ட இடங்களிலும் வேகங்களிலும், குறிப்பாக சேவை வேகத்தில்.
- Limits on the தாங்கு உறுப்புகளுக்கு (bearings) கடத்தப்படும் விசைகள்.
இந்த அதிர்வு மற்றும் விசை அடிப்படையிலான வரம்புகள் ஏற்பு அளவுகோல்களை சேவையில் உள்ள தீவிரத்தன்மை தரநிலைகளான ISO 20816 தொடர்வரிசையுடன் இணைக்கின்றன, ஒரு தனி மீதமுள்ள ஏற்றசமநிலை (residual unbalance) எண்ணுடன் அல்ல.
4. இறுதி சமநிலை நிலையை சரிபார்த்தல்
நெகிழ்வான ரோட்டாரை ஏற்றுக்கொள்வது அடிப்படையில் இறுக்கமான ரோட்டாரிலிருந்து வேறுபட்டது. ஒரு இறுக்கமான ரோட்டார் ஒரே வேகத்தில் சரிபார்க்கப்படுகிறது; ஒரு நெகிழ்வான ரோட்டார் அதன் முழு entire இயக்க வரம்பு முழுவதும் சமநிலையில் இருப்பது உறுதிசெய்யப்பட வேண்டும். இறுதி திருத்தங்களுக்குப் பிறகு, ரோட்டார் ஒரு run-up, தாங்கு உறுப்புகள் மற்றும் அதிகபட்ச விலக்கு புள்ளிகள் போன்ற முக்கிய இடங்களில் அதிர்வு தொடர்ச்சியாக கண்காணிக்கப்படுகிறது. அனைத்து வேகங்களிலும் — குறிப்பாக ஒவ்வொரு critical speed-ஐயும் கடக்கும்போதும் அதிகபட்ச தொடர் இயக்க வேகத்தில் தங்கியிருக்கும்போதும் — அளவிடப்பட்ட அதிர்வு முன்னர் வரையறுக்கப்பட்ட வரம்புகளுக்கு கீழே இருந்தால் மட்டுமே ரோட்டார் ஏற்றுக்கொள்ளப்படுகிறது. இந்த விரிவான சோதனை ரோட்டாரின் முழு இயக்கவியல் நடத்தை கட்டுப்பாட்டுக்கு கொண்டு வரப்பட்டுள்ளது என்பதை உறுதிப்படுத்துகிறது.
5. களப் பரிமாணம் மற்றும் நடைமுறை கருவிகள்
நெகிழ்வான ரோட்டார் பணிகளில் பெரும்பாலானவை அதிவேக சமநிலை கட்டமைப்புகளில் நடந்தாலும், அதே amplitude மற்றும் phase அளவீட்டு திறன்கள் field balancing மற்றும் ஒரு இயந்திரம் நிறுவப்பட்டதும் trim balancing-க்கும் பொருந்தும். Balanset-1A போன்ற ஒரு எடுத்துச் செல்லக்கூடிய இரு-சேனல் அலசி Balanset-1A இயந்திரத்தின் சொந்த தாங்கு உறுப்புகளில் 1× amplitude மற்றும் phase-ஐ பதிவுசெய்து, influence coefficient-களை கணக்கிட்டு, பொறியியலாளர் பிரித்தெடுக்காமலே இயக்க வேகத்தில் trim திருத்தத்தை செய்து சரிபார்க்க அனுமதிக்கிறது — workshop சமநிலைச் சோதனையில் தேர்ச்சி பெற்றும் சேவையில் சற்று வளையும் Class 2 quasi-rigid ரோட்டார்களுக்கு இது அடிக்கடி தேவைப்படும். நிறுவப்பட்ட நடுத்தர மற்றும் பெரிய இயந்திரங்களுக்கு, அர்ப்பணிக்கப்பட்ட in-situ நடைமுறைகள் மற்றும் பாதுகாப்பு நடவடிக்கைகள் ISO 21940-13 apply alongside this part.
6. கொண்டு செல்ல வேண்டிய முக்கிய கருத்துக்கள்
- Flexible vs rigid behaviour: ஒரு ரோட்டார் அதன் இயக்க வேகம் முதல் வளைவு critical speed-இன் குறிப்பிடத்தக்க பகுதியை — பொதுவாக 70%-க்கு மேல் — எட்டியதும் நெகிழ்வானதாக கருதப்படுகிறது. வேகம் அதிகரிக்கும்போது, மையவிலக்கு விசைகள் அதை வளைத்து அதன் ஏற்றசமநிலையை மாற்றுகின்றன. இயல்பு அதிர்வெண். வேகமாக சுழலும்போது, மையவிலக்கு விசைகள் அதை வளைத்து அதன் ஏற்றசமநிலையை மாற்றுகின்றன.
- Critical speeds மற்றும் mode வடிவங்கள்: ரோட்டாரின் critical speeds மற்றும் ஒவ்வொன்றிலும் அது வளையும் வடிவங்களை அறிவது இன்றியமையாதது; ஒவ்வொரு mode-உம் தனி சமநிலை சிக்கலாகும்.
- Multi-plane, multi-speed: பல வேகங்களில் அளவீடுகளின் அடிப்படையில் பல தளங்களில் திருத்தங்கள் விதிவிலக்கு அல்ல, மாறாக இது நடைமுறை விதி.
- முழுமை சமநிலைப்படுத்தல்: ஒவ்வொரு வளைவு mode-இன் anti-node-களில் அந்த mode-இன் ஏற்றசமநிலையை எதிர்க்கும் வகையில் குறிப்பாக எடைகள் சேர்க்கப்படும் ஒரு சக்திவாய்ந்த உத்தி.
