ISO 21940-12: Равишҳо ва толерансҳо барои роторҳо бо рафтори чандир
ISO 21940-12 стандарти байналмилалиест, ки масъалаи душвортари балансировкаро роторҳои чандир — роторҳое, ки шакл ва тақсимоти номувозинатиашон бо суръат ба таври назаррас тағйир меёбад, хусусан вақте ки ба суръатҳои критикии хамидагии худ наздик мешаванд ва аз онҳо мегузаранд, суръатҳои критикӣ. Номи пурраи он “Ларзиши механикӣ — Мувозинаткунии ротор — Қисми 12: Равишҳо ва толерансҳо барои роторҳо бо рафтори чандир.” Бар хилофи ротори сахт, ки метавонад як маротиба дар суръати паст мувозинат карда шавад ва ба мондагоии мувозинаташ боварӣ дошта шавад, ротори чандире, ки дар ҳолати оромӣ мувозинат шудааст, метавонад дар суръати хизматрасонии худ бо шадидӣ ларзад. Ин стандарт равандҳои махсуси бисёрсуръат ва бисёрҳамвориро пешниҳод мекунад, ки ин роторҳо талаб мекунанд, ва он ҳамроҳи табиӣ барои ISO 21940-11, ки роторҳои сахтро танзим мекунад.
1. Соҳа ва таснифи роторҳо
Ин стандарт ба ҳар як роторе дахл дорад, ки тақсимоти номувозинат ва ё шакли хамидаи он бо суръат тағйир меёбад. ISO 21940-12 корро дар атрофи конфигуратсияҳои оддии конфигуратсияҳои ротор бо рафтори чандир ва равандҳои балансировкаи мувофиқ барои ҳар кадоме, на системаи синфҳои рақамӣ, ташкил медиҳад. Схемаи панҷгурӯҳии зерин, ки васеъ истинод мешавад, дар асл аз ISO 11342:1998, ки ҳоло ғайрирасмӣ шудааст, сарчашма мегирад ва ҳамчун роҳнамои муфид барои мураккабии кор боқӣ мемонад; роторҳо аз наздики-сахт то хеле чандир фарқ мекунанд:
- Синфи 1 — Роторҳои сахт: дар тамоми диапазони суръат сахт рафтор мекунанд ва мувофиқи ISO 21940-11 коркард мешаванд.
- Синфи 2 — Роторҳои квази-сахт: метавонанд дар суръати паст мувозинат карда шаванд, аммо метавонанд мувозинаткунии дақиқ дар суръати хизматрасонӣ барои тоза кардани хамидагии боқимонда лозим бошанд.
- Синфи 3 — Роторҳое, ки балансировкаро дар якчанд суръат талаб мекунанд: одатан аз як ё чанд суръати критикӣ мегузаранд, аксар вақт бо коэффисиенти таъсир усул.
- Синфҳои 4 ва 5 — Роторҳои хеле чандир: масалан, навардҳои калони турбина-генератор, ки ҳолатҳои бисёргонаи хамидагиро ангезиш медиҳанд ва барои ислоҳи ҳар як ҳолат балансировкаи модалӣ талаб мекунанд.
Ҷойгир кардани ротор дар синфи дуруст ба таҳлилгар пешакӣ мегӯяд, ки кор чӣ қадар мураккаб хоҳад буд ва кадом равандро бояд истифода бурд.
2. Равандҳои балансировка: Ду усули асосӣ
Ин фасл ядрои техникии стандарт аст. Паёми марказии он он аст, ки танҳо балансировка дар суръати паст барои ротори чандир кофӣ нест ва бояд бо кори суръати баланд, ки хамидагии навардро ба назар мегирад, пурра карда шавад. ISO 21940-12 ин корро ҳамчун оилаи равандҳои балансировка ташкил медиҳад — равандҳои суръати паст (бо ҳарфҳои A то F, ба монанди якҳамворӣ, дуҳамворӣ ва балансировка дар марҳилаҳо ҳангоми ҷамъоварӣ) ва равандҳои суръати баланд (G то I, ки дар як ё чанд суръати баланд иҷро мешаванд). Равандҳои суръати баланд бар ду усули асосӣ такя мекунанд:
Усули коэффисиентҳои таъсир
Ин усули сертараф ва васеъ истифодашаванда вазни озмоишӣ ро дар як ҳамвории ислоҳ як-як ҷойгир мекунад ва ларзиш ҷавоби натиҷавиро — ҳам амплитуда ва фаза — дар нуқтаҳои бисёргонаи ченкунӣ ва дар суръатҳои бисёргона сабт мекунад. Такрор кардани ин барои ҳар як ҳамворӣ матритсаи коэффисиентҳои таъсирро месозад, ки аз ҷиҳати риёзӣ тавсиф мекунад, ки номувозинат дар ҳар як ҳамворӣ чӣ гуна ба ларзиш дар ҳар як нуқта ва суръат таъсир мерасонад. Сипас компютер ин матритсаро баръакс мекунад, то маҷмӯи массаҳо ва кунҷҳои вазнҳои ислоҳкунандаро ҳал кунад, ки ларзишро дар тамоми диапазони корӣ ҳамзамон ба ҳадди ақал мерасонанд. Ин риёзиёт ҳамчунин асоси кори якҳамвориро ташкил медиҳад; шумо метавонед онро бо Ҳисобкунаки коэффисиенти таъсир.
Балансировкаи модӣ
Балансировкаи модӣ равиши бештар аз ҷиҳати физикӣ интуитивӣ аст: он ҳар як ҳолати хамидагӣ ро ҳамчун масъалаи алоҳидаи номувозинатӣ мебинад. Ротор дар суръати критикии интихобшуда ё наздики он кор карда мешавад, то шакли ҳолати мувофиқро ба ҳадди аксар ангезиш диҳад; ченкуниҳои ларзиш сипас нуқтаи самараноки “сӯроғ”-ро барои он ҳолат муайян мекунанд ва вазнҳои ислоҳкунанда дар нуқтаҳои хамидагии максималӣ — анти-нуқтаҳо — ҷойгир карда мешаванд, то онро нест кунанд. Ин раванд ҳолат ба ҳолат барои ҳар як ҳолати назарраси хамидагӣ дар доираи корӣ такрор карда мешавад, роторро як ҳолат дар як вақт мувозинат мекунад. Ин ду усул рақиб нестанд; дастгоҳҳои калон аксар вақт бо омехтае мувозинат карда мешаванд, ки дарки модӣ барои интихоби ҳамвориҳо ва коэффисиентҳои таъсир барои такмили вазнҳоро истифода мебарад.
3. Муайян кардани толерансҳои балансировка
Толеранси соддаи синфи G ки барои роторҳои сахт хеле хуб кор мекунад, одатан барои роторҳои чандир кофӣ нест, зеро як рақами эксцентриситет наметавонад хамидагии вобаста ба суръатро ба таври пурра инъикос кунад. Бинобар ин, ISO 21940-12 меъёрҳои толерансии васеътарро ворид мекунад, ки метавонанд бар асоси:
- Маҳдудиятҳо барои номувозинатии модии боқимонда барои ҳар як ҳолати назарраси хамидагӣ.
- Маҳдудиятҳо барои амплитудаҳои мутлақи ларзиши навард дар ҷойҳои муайяншуда ва суръатҳо, хусусан дар суръати хизматрасонӣ.
- Маҳдудиятҳо барои қувваҳои интиқолшуда ба подшипникҳо.
Ин маҳдудиятҳои асосёфта ба ларзиш ва қувва меъёрҳои қабулро ба стандартҳои шиддати дар хизмат, ба монанди силсилаи ISO 20816 пайваст мекунанд, на ба як рақами номувозинатии боқимонда.
4. Тафтиши ҳолати ниҳоии балансировка
Қабули ротори чандир аз ротори сахт асосан фарқ мекунад. Ротори сахт дар як суръат тасдиқ карда мешавад; ротори чандир бояд дар тамоми пурра диапазони корӣ. Пас аз ислоҳоти ниҳоӣ, навард аз як суръатгирӣ то суръати корӣ, бо назорати доимии ларзиш дар нуқтаҳои калидӣ, ба монанди подшипникҳо ва нуқтаҳои хамидагии максималӣ мегузарад. Навард танҳо дар сурате қабул карда мешавад, ки агар ларзиши ченшуда дар ҳамаи суръатҳо, хусусан ҳангоми гузаштан аз ҳар як суръати критикӣ ва ҳангоми қарор додан дар суръати максималии доимии корӣ, аз ҳадҳои пешакӣ муайяншуда паст бошад. Ин санҷиши муфассал тасдиқ мекунад, ки рафтори пурраи динамикии навард зери назорат оварда шудааст.
5. Андозаи майдонӣ ва воситаҳои амалӣ
Гарчанде ки қисми зиёди кор бо навардҳои чандир дар дастгоҳҳои балансировкаи суръати баланд сурат мегирад, ҳамон малакаҳои ченкунии амплитуда ва фаза ба балансировка дар ҷои кор ва балансировкаи ислоҳӣ пас аз насби дастгоҳ татбиқ мешаванд. Як таҳлилгари ду-каналии мобилӣ, ба монанди Balanset-1A амплитуда ва фазаро дар подшипникҳои худи дастгоҳ 1× мегирад, коэффисиентҳои таъсирро ҳисоб мекунад ва имкон медиҳад, ки муҳандис ислоҳи ислоҳиро дар суръати корӣ бе ҷудокуни татбиқ ва тасдиқ кунад — эҳтиёҷоти зуд-зуд барои навардҳои квази-сахти синфи 2, ки балансировкаи корхонагиро мегузаранд, аммо дар хизмат ҳанӯз каме хам мешаванд. Барои дастгоҳҳои миёна ва калони насбшуда, равишҳо ва тадбирҳои махсуси in-situ-и ISO 21940-13 дар ин қисм татбиқ мешаванд.
6. Мафҳумҳои калидӣ барои ба ёд гирифтан
- Рафтори чандир нисбат ба сахт: навард ҳамон вақт чандир ҳисобида мешавад, ки суръати кори он ба қисми назаррас — одатан зиёда аз 70% — аз аввалин хамидагии басомади табиӣ расад. Ҳангоми гардиши тезтар, қувваҳои марказгурез онро хам мекунанд ва номувозинатии онро тағйир медиҳанд.
- Суръатҳои критикӣ ва шаклҳои модӣ: донистани суръатҳои критикии навард ва шаклҳое, ки он дар ҳар як суръат ба онҳо хам мешавад, муҳим аст; ҳар як мод як масъалаи мустақили балансировка мебошад.
- Чандҳамворӣ, чандсуръатӣ: ислоҳот дар чанд ҳамворӣ, ки бо ченкуниҳо дар чанд суръат ошноӣ доранд, қоидаанд, на истисно.
- Балансировкаи модӣ: стратегияи қавӣ, ки дар он вазнҳо махсусан барои муқовимат ба номувозинатии ҳар як моди хамидагӣ дар анти-нуқтаҳои он илова карда мешаванд.
