ISO 1940-1: Mekanik titreşim – Sabit (sert) durumdaki rotorlar için denge kalitesi gereksinimleri

Özet

ISO 1940-1, rotor dengeleme alanında en önemli ve en sık başvurulan standartlardan biridir. Rotorları türlerine göre sınıflandırmak, uygun bir dengeleme kalite seviyesi belirlemek ve belirli bir dengeleme toleransını hesaplamak için sistematik bir yöntem sağlar. Standardın özü, Denge Kalitesi Notları (G-Notları)Üreticilerin ve bakım personelinin bir denge işinin hassasiyetini standart bir şekilde belirlemesine ve doğrulamasına olanak tanıyan bu standart, özellikle aşağıdakiler için geçerlidir: sert rotorlar—hizmet hızlarında esnemeyen veya bükülmeyenler.

Not: Bu standart resmi olarak ISO 21940-11 ile değiştirilmiştir, ancak prensipleri ve G-Sınıf sistemi dünya çapında rijit rotor dengelemesinin temel dayanağı olmaya devam etmektedir.

İçindekiler (Kavramsal Yapı)

Standart, kullanıcıyı izin verilen kalıntı dengesizliğini belirleme sürecinde yönlendirecek şekilde yapılandırılmıştır:

1. 1. Kapsam ve Uygulama Alanı:

   Bu ilk bölüm, standardın sınırlarını ve amacını belirler. Kurallarının ve yönergelerinin aşağıdakiler için geçerli olduğunu açıkça belirtir: katı davranan rotorlar Çalışma hız aralıkları boyunca. Bu, tüm standardın temel varsayımıdır; rotorun dengesizlik kuvvetleri nedeniyle önemli bir eğilme veya deformasyona maruz kalmadığı anlamına gelir. Kapsamı geniştir ve tüm endüstrilerdeki çok çeşitli döner makineleri kapsamayı amaçlamaktadır. Ancak, bunun genel amaçlı bir standart olduğunu ve belirli makine türleri (örneğin havacılık ve uzay gaz türbinleri) için daha katı standartların öncelikli olabileceğini de açıklığa kavuşturmaktadır. Hedefi ise, üretim ve onarımda kalite kontrolü için gerekli olan denge toleranslarını belirlemek için sistematik bir yöntem sağlamaktır.

2. 2. Denge Kalite Notları (G-Notları):

   Bu bölüm, standardın kalbidir. Bu bölüm, şu kavramı tanıtır: Denge Kalitesi Notları (G-Notları) Farklı makine tipleri için denge gereksinimlerini sınıflandırmanın bir yolu olarak. G-Derecesi, özgül dengesizliğin (eksantriklik, e) ve maksimum servis açısal hızı (Ω), burada G = e × ΩBu değer, sabit bir titreşim hızını temsil ederek standart bir kalite ölçüsü sağlar. Standart, çok çeşitli rotor tiplerini (örneğin elektrik motorları, pompa pervaneleri, fanlar, gaz türbinleri, krank milleri) listeleyen ve her biri için önerilen bir G-Derecesi atayan kapsamlı bir tablo sunar. Bu dereceler, onlarca yıllık deneysel verilere ve pratik deneyime dayanmaktadır. Örneğin, standart bir endüstriyel motor için G6.3 önerilebilirken, hassas taşlama mili çok daha katı bir G1.0 veya G0.4 gerektirir. Daha düşük bir G-sayısı her zaman daha sıkı, daha hassas bir denge toleransını, yani daha az izin verilen kalıcı dengesizliği ifade eder.

3. 3. İzin Verilen Kalan Dengesizlik Hesaplaması:

   Bu bölüm, teorik G-Derecesinden pratik, ölçülebilir bir toleransa kadar temel matematiksel köprüyü sağlar. İzin verilen özgül dengesizliği hesaplamak için formülü ayrıntılı olarak açıklar (e_başına), ağırlık merkezinin dönme ekseninden izin verilen yer değiştirmesidir. Formül, doğrudan G-Derecesi tanımından türetilmiştir:

   e_başına = G / Ω

   Yaygın mühendislik birimleriyle pratik kullanım için standart şu formülü sağlar:

   e_başına [g·mm/kg] = (G [mm/s] × 9549) / n [RPM]

   İzin verilen özgül dengesizlik (e_başına) hesaplanırken rotorun kütlesi ile çarpılır (M) toplam izin verilen kalıntı dengesizliğini bulmak için (Sen_başına) tüm rotor için: Sen_başına = e_başına × MGram-milimetre (g·mm) gibi birimlerle ifade edilen bu nihai değer, dengeleme makinesi operatörünün ulaşması gereken hedeftir. Rotor, ölçülen artık dengesizlik değeri bu hesaplanan değerin altında olduğunda dengeli kabul edilir.

4. 4. Kalan Dengesizliğin Düzeltme Düzlemlerine Tahsisi:

   Bu bölüm, hesaplanan toplam izin verilen dengesizliğin dağıtılmasının kritik adımını ele almaktadır (Sen_başına) her ikisi için de belirli toleranslara düzeltme düzlemleriHer ikisini de düzeltmek için iki düzlemli bir denge gereklidir statik ve çift dengesizliğiStandart, rotorun geometrisine bağlı olarak bu tahsis için formüller sağlar. Basit, simetrik bir rotor için, toplam dengesizlik genellikle iki düzlem arasında eşit olarak bölünür. Ancak, sarkık rotorlar veya ağırlık merkezi yataklar arasında merkezlenmemiş rotorlar gibi daha karmaşık geometriler için standart özel formüller sağlar. Bu formüller, düzeltme düzlemlerinin ve ağırlık merkezinin yataklara olan uzaklıklarını hesaba katarak, her düzlem için toleransın doğru bir şekilde dağıtılmasını sağlar. Bu adım hayati önem taşır çünkü bir dengeleme makinesi her düzlemdeki dengesizliği bağımsız olarak ölçer; bu nedenle, operatörün her düzlem için belirli bir hedef değere ihtiyacı vardır (örneğin, "Düzlem I'de izin verilen dengesizlik 15 g·mm ve Düzlem II'de 20 g·mm'dir").

5. 5. Dengelemede Hata Kaynakları:

   Bu son bölüm, hassas bir tolerans hesaplanmış olsa bile, bir dengeleme işinin doğruluğunu tehlikeye atabilecek gerçek dünya faktörlerine yönelik pratik bir kılavuz görevi görür. Mükemmel bir denge elde etmenin imkânsız olduğunu ve amacın kalan dengesizliği hesaplanan toleransın altındaki bir seviyeye düşürmek olduğunu vurgular. Standart, yönetilmesi gereken birkaç temel hata kaynağını ele alır. Bunlar arasında dengeleme makinesinin kalibrasyonundaki hatalar; rotorun muylularındaki veya montaj yüzeylerindeki geometrik kusurlar (salınım); rotoru makineye monte etmek için kullanılan takımlardan kaynaklanan hatalar (örneğin, dengesiz bir mil); ve düşük hızlı dengeleme sırasında mevcut olmayan termal genleşme veya aerodinamik kuvvetler gibi operasyonel etkiler bulunur. Bu bölüm, kalite kontrolü için önemli bir kontrol listesi görevi görür ve uygulayıcıya yalnızca makinenin ekranındaki son sayıyı değil, tüm dengeleme sürecini dikkate almasını hatırlatır.

Temel Kavramlar

• Standardizasyon: G-Grade sistemi, balans kalitesi için evrensel bir dil sunar. Bir müşteri "G6.3'e göre balans" seçeneğini belirleyebilir ve dünyadaki herhangi bir balans atölyesi, gereken toleransı tam olarak bilebilir.
• Hız Bağımlılığı: Standart, denge toleransının makinenin çalışma hızına kritik derecede bağlı olduğunu açıkça ortaya koymaktadır. Daha hızlı bir rotor, daha yavaş bir rotorla aynı seviyede titreşim üretebilmek için daha sıkı bir denge (daha düşük izin verilen artık dengesizlik) gerektirir.
• Pratiklik: Standart, onlarca yıllık deneysel verilere dayanan, kanıtlanmış ve pratik bir çerçeve sunarak hem düşük dengelemeyi (yüksek titreşime yol açar) hem de aşırı dengelemeyi (gereksiz yere pahalıdır) önlemeye yardımcı olur.

← Ana Dizin'e Geri Dön