ISO 21940-12: వశ్యమైన ప్రవర్తన కలిగిన Rotors కోసం విధానాలు మరియు తాళ్ళు
ISO 21940-12 వశ్యమైన rotors ను balance చేయడంలో కష్టమైన సమస్యను పరిష్కరించే అంతర్జాతీయ ప్రమాణం వంగే రోటర్లు — ఆకారం మరియు unbalance పంపిణీ వేగంతో గణనీయంగా మారే rotors, ముఖ్యంగా అవి తమ bending వద్దకు చేరుకుని దాటిపోయే సమయంలో క్రిటికల్ స్పీడ్‌లు. దాని పూర్తి శీర్షిక “మెకానికల్ vibration — Rotor balancing — Part 12: వశ్యమైన ప్రవర్తన కలిగిన rotors కోసం విధానాలు మరియు తాళ్ళు.” ఒకదానిలా కాకుండా దృఢ రోటర్, ఇవి తక్కువ వేగంలో ఒకసారి balance చేయబడి అదే స్థితిలో ఉంటాయని నమ్మకం కలిగిస్తాయి, కానీ విశ్రాంతిలో balance చేయబడిన flexible rotor సేవా వేగంలో తీవ్రంగా కంపించవచ్చు. ఈ ప్రమాణం ఈ rotors కు అవసరమైన ప్రత్యేక బహుళ-వేగ, బహుళ-ప్లేన్ విధానాలను అందిస్తుంది, మరియు ఇది దానికి సహజ సహాయకరం ISO 21940-11, ఇది దృఢమైన రోటర్లను నియంత్రిస్తుంది.
1. పరిధి మరియు Rotors వర్గీకరణ
ఈ ప్రమాణం వేగంతో unbalance పంపిణీ మరియు/లేదా వంగిన ఆకారం మారే ఏ rotor కైనా వర్తిస్తుంది. ISO 21940-12 పని చేసే విషయాన్ని సాధారణ రోటర్ కాన్ఫిగరేషన్లు వశ్యమైన ప్రవర్తన కలిగిన వాటికి అనువైన balancing విధానాలతో, సంఖ్యల వర్గ వ్యవస్థకు బదులుగా నిర్వహిస్తుంది. దిగువ విస్తృతంగా ఉదహరించబడిన ఐదు-వర్గ పథకం వాస్తవానికి ప్రస్తుతం రద్దు చేయబడిన ISO 11342:1998 నుండి వచ్చింది మరియు పని సంక్లిష్టతకు ఉపయోగకరమైన మార్గదర్శిగా మిగిలింది; rotors దాదాపు కఠినంగా మొదలుకొని అత్యంత వశ్యంగా వరుసలో ఉంటాయి:
- తరగతి 1 — దృఢమైన రోటర్లు: మొత్తం వేగ పరిధిలో కఠినంగా ప్రవర్తించి ISO 21940-11 కింద నిర్వహించబడతాయి.
- తరగతి 2 — పాక్షిక-దృఢ రోటర్లు: తక్కువ వేగంలో balance చేయవచ్చు కానీ అవసరం కావచ్చు ట్రిమ్ బ్యాలెన్స్ సేవా వేగంలో మిగిలిపోయిన వంపులను సరిచేయడానికి.
- తరగతి 3 — అనేక వేగాలలో బ్యాలెన్సింగ్ అవసరమయ్యే రోటర్లు: సాధారణంగా ఒకటి లేదా అంతకంటే ఎక్కువ critical speeds గుండా వెళ్ళి, చాలా తరచుగా ప్రభావ గుణకం పద్ధతి.
- Class 4 మరియు 5 — అత్యంత వశ్యమైన rotors: పెద్ద టర్బైన్-జనరేటర్ శాఫ్ట్‌లు వంటివి, ఇవి బహుళ bending మోడ్‌లను ప్రేరేపించి అభివృద్ధి చెందిన మోడల్ బ్యాలెన్సింగ్ ప్రతి మోడ్‌ను సరిచేయడానికి.
ఒక rotor ను సరైన వర్గంలో ఉంచడం వల్ల విశ్లేషకుడికి ముందే పని ఎంత సంక్లిష్టంగా ఉంటుందో మరియు ఏ విధానాన్ని ఎంచుకోవాలో తెలుస్తుంది.
2. బ్యాలెన్సింగ్ విధానాలు: రెండు ప్రధాన పద్ధతులు
ఈ అధ్యాయం ప్రమాణం యొక్క సాంకేతిక కేంద్రభాగం. దీని ప్రధాన సందేశం ఏమిటంటే, flexible rotor కు తక్కువ-వేగ balance మాత్రమే సరిపోదు, దాన్ని shaft యొక్క వంపును పరిగణనలోకి తీసుకునే అధిక-వేగ పనితో పూర్తి చేయాలి. ISO 21940-12 ఈ పనిని balancing విధానాల సమూహంగా నిర్వహిస్తుంది — తక్కువ-వేగ విధానాలు (A నుండి F వరకు పేరిడబడ్డాయి, single-plane, two-plane మరియు అసెంబ్లీ సమయంలో దశలవారీగా balancing వంటివి) మరియు అధిక-వేగ విధానాలు (G నుండి I వరకు, ఒకటి లేదా అంతకంటే ఎక్కువ ఎత్తైన వేగాల వద్ద నిర్వహించబడతాయి). అధిక-వేగ విధానాలు రెండు ప్రధాన పద్ధతులపై ఆధారపడతాయి:
ఇన్‌ఫ్లుయెన్స్ కోఎఫిషియెంట్ పద్ధతి
ఈ బహుముఖ, విస్తృతంగా ఉపయోగించే పద్ధతి ఒకేసారి ఒక correction plane లో తెలిసిన ట్రయల్ వెయిట్ ఒక్కో correction plane లో అమర్చి, ఫలితంగా కలిగే వైబ్రేషన్ ప్రతిస్పందన — రెండూ వ్యాప్తి మరియు దశ — బహుళ కొలత స్థానాలలో మరియు బహుళ వేగాల వద్ద. ప్రతి ప్లేన్‌కు ఇది పునరావృతం చేయడం వలన ఒక ప్రభావ గుణకాల మాతృక నిర్మించబడుతుంది, ఇది ఏ ప్లేన్‌లోని అసంతులనం ఏ స్థానంలో మరియు ఏ వేగంలో కంపనాన్ని ఎలా ప్రభావితం చేస్తుందో గణితీయంగా వివరిస్తుంది. ఆ తర్వాత ఒక కంప్యూటర్ ఆ మాతృకను విలోమం చేసి, మొత్తం నిర్వహణ పరిధి వ్యాప్తంగా ఏకకాలంలో కంపనాన్ని కనిష్టీకరించే సవరణ బరువుల ద్రవ్యరాశులు మరియు కోణాల సెట్‌ను నిర్ణయిస్తుంది. అదే గణిత శాస్త్రం సింగిల్-ప్లేన్ పనికి కూడా ఆధారంగా ఉంటుంది; మీరు దీన్ని సంపర్కంగా అన్వేషించవచ్చు ఇన్‌ఫ్లుయెన్స్ కోఎఫిషియెంట్ కాలిక్యులేటర్.
మోడల్ బ్యాలెన్సింగ్
మోడల్ బ్యాలెన్సింగ్ అనేది అధిక భౌతికంగా సహజమైన విధానం: ఇది ప్రతి వంగు మోడ్ రోటర్‌ను ఒక ప్రత్యేక అసంతులన సమస్యగా పరిగణిస్తుంది. రోటర్‌ను ఎంచుకున్న క్రిటికల్ స్పీడ్ వద్ద లేదా దగ్గరగా నడుపుతారు, తద్వారా సంబంధిత మోడ్ షేప్‌ను గరిష్టంగా ప్రేరేపిస్తారు; కంపన కొలతలు ఆ మోడ్‌కు సంబంధించిన ప్రభావవంతమైన “హెవీ స్పాట్”ను గుర్తిస్తాయి, మరియు సవరణ బరువులు గరిష్ట విక్షేపణ స్థానాలలో — యాంటీ-నోడ్స్ వద్ద — దాన్ని ప్రతిఘటించేందుకు ఉంచబడతాయి. ప్రక్రియ మోడ్-బై-మోడ్‌గా, నిర్వహణ పరిధిలోని ప్రతి ముఖ్యమైన వంగు మోడ్‌కు, రోటర్‌ను ఒక సమయంలో ఒక మోడ్ బ్యాలెన్స్ చేస్తూ పునరావృతమవుతుంది. ఈ రెండు పద్ధతులు పోటీదారులు కాదు; పెద్ద యంత్రాలు తరచుగా ఒక హైబ్రిడ్ ద్వారా బ్యాలెన్స్ చేయబడతాయి, ఇది ప్లేన్‌లను ఎంచుకోవడానికి మోడల్ అంతర్దృష్టిని మరియు బరువులను మెరుగుపరచడానికి ప్రభావ గుణకాలను ఉపయోగిస్తుంది.
3. బ్యాలెన్స్ టాలరెన్స్‌లను నిర్దేశించడం
సరళమైన G-గ్రేడ్ దృఢమైన రోటర్లకు చాలా బాగా పనిచేసే సహనం సాధారణంగా వంగుపడే వాటికి తగినది కాదు, ఎందుకంటే ఒకే ఎసెంట్రిసిటీ విలువ వేగ-ఆధారిత వంగుడును సంగ్రహించలేదు. అందువల్ల ISO 21940-12 విశాలమైన సహన మాపకాలను ప్రవేశపెడుతుంది, ఇవి ఆధారపడవచ్చు:
- పైన పరిమితులు అవశేష మోడల్ అన్‌బ్యాలెన్స్ ప్రతి ముఖ్యమైన వంగు మోడ్‌కు.
- పైన పరిమితులు షాఫ్ట్ కంపన వ్యాప్తి యొక్క సంపూర్ణ విలువలు నిర్దిష్ట స్థానాలలో మరియు వేగాలలో, ముఖ్యంగా సర్వీస్ వేగం వద్ద.
- పైన పరిమితులు బేరింగులకు ప్రసారమయ్యే శక్తులు.
ఈ కంపన మరియు శక్తి-ఆధారిత పరిమితులు స్వీకరణ మాపకాలను సేవా-కాలంలోని తీవ్రత ప్రమాణాలతో అనుసంధానిస్తాయి, ఉదాహరణకు ISO 20816 సిరీస్, ఒకే అవశేష అసంతులన సంఖ్యకు బదులుగా.
4. తుది బ్యాలెన్స్ స్థితిని ధృవీకరించడం
వంగుపడే రోటర్ యొక్క స్వీకరణ దృఢమైన రోటర్ కంటే మూలభూతంగా భిన్నంగా ఉంటుంది. దృఢమైన రోటర్ ఒక్క వేగం వద్ద ధృవీకరించబడుతుంది; వంగుపడే రోటర్ దాని మొత్తం నిర్వహణ పరిధి అంతటా సంతులనంగా నిర్ధారించాలి. తుది సవరణల తర్వాత, రోటర్ ఒక రన్-అప్, బేరింగులు మరియు గరిష్ట విక్షేపణ స్థానాలు వంటి కీలక స్థానాలలో కంపనం నిరంతరంగా పర్యవేక్షించబడుతూ ఉంటుంది. అన్ని వేగాల వద్ద — ముఖ్యంగా ప్రతి క్రిటికల్ స్పీడ్ గుండా వెళ్తున్నప్పుడు మరియు గరిష్ట నిరంతర నిర్వహణ వేగంలో ఉన్నప్పుడు — కొలిచిన కంపనం ముందే నిర్వచించిన పరిమితులకు లోపల ఉంటే మాత్రమే రోటర్ స్వీకరించబడుతుంది. ఈ సమగ్ర తనిఖీ రోటర్ యొక్క పూర్తి డైనమిక్ ప్రవర్తన నియంత్రణలోకి తీసుకొనబడిందని నిర్ధారిస్తుంది.
5. ఫీల్డ్ కోణం మరియు ఆచరణాత్మక సాధనాలు
వంగుపడే రోటర్ పని చాలావరకు హై-స్పీడ్ బ్యాలెన్సింగ్ రిగ్స్‌పై జరిగినప్పటికీ, అదే యాంప్లిట్యూడ్-మరియు-ఫేజ్ కొలత నైపుణ్యాలు ఫీల్డ్ బ్యాలెన్సింగ్ మరియు ట్రిమ్ బ్యాలెన్సింగ్‌కు వర్తిస్తాయి, యంత్రం ఇన్‌స్టాల్ చేయబడిన తర్వాత. Balanset-1A వంటి పోర్టబుల్ టు-చానెల్ విశ్లేషణకారుడు Balanset-1A యంత్రం యొక్క స్వంత బేరింగులలో 1× వ్యాప్తి మరియు దశను సేకరిస్తుంది, ప్రభావ గుణకాలను లెక్కిస్తుంది, మరియు ఒక ఇంజనీర్ అసెంబ్లీ విప్పకుండా ఆపరేటింగ్ వేగంతో ట్రిమ్ దిద్దుబాటును అమలు చేసి ధృవీకరించడానికి అనుమతిస్తుంది — షాప్ బ్యాలెన్సింగ్‌లో ఉత్తీర్ణమై అయినప్పటికీ సేవలో కొద్దిగా వంగే Class 2 దాదాపు-దృఢమైన రోటర్లకు ఇది తరచుగా అవసరమయ్యే విషయం. వ్యవస్థాపించబడిన మధ్యస్థ మరియు పెద్ద యంత్రాలకు, అంకితమైన ఇన్-సిటు విధానాలు మరియు రక్షణ చర్యల కోసం ISO 21940-13 ఈ భాగంతో పాటు వర్తించాలి.
6. గుర్తుంచుకోవలసిన ముఖ్యమైన భావనలు
- వశ్యమైన వర్తనం vs దృఢమైన వర్తనం: ఒక రోటర్‌ను సాధారణంగా దాని ఆపరేటింగ్ వేగం దాని మొదటి వంగు స్వాభావిక పౌనఃపున్యం. అది వేగంగా తిరిగేకొద్దీ, కేంద్రాపసారక శక్తులు దాన్ని వంచి దాని అసమతుల్యతను మారుస్తాయి.
- క్రిటికల్ వేగాలు మరియు మోడ్ ఆకారాలు: రోటర్ యొక్క క్రిటికల్ వేగాలు మరియు ప్రతి వద్ద అది ఏ ఆకారంలో వంగుతుందో తెలుసుకోవడం అవసరం; ప్రతి మోడ్ ఒక ప్రత్యేక బ్యాలెన్సింగ్ సమస్య.
- బహుళ-తలాలు, బహుళ-వేగాలు: అనేక వేగాల వద్ద కొలతల ఆధారంగా అనేక తలాలలో దిద్దుబాట్లు సాధారణ నియమం అవుతాయి.
- మోడల్ బ్యాలెన్సింగ్: ఒక శక్తివంతమైన వ్యూహం, దీనిలో ప్రతి వంగు మోడ్ యొక్క అసమతుల్యతను దాని యాంటీ-నోడ్‌ల వద్ద నిర్దిష్టంగా ప్రతిఘటించడానికి బరువులు జోడించబడతాయి.
