ISO 1940-1 nedir?

Hızlı Cevap

ISO 1940-1 (Mekanik titreşim — Sabit (rijit) durumda rotorların denge kalitesi gereksinimleri) tanımlar G sınıfı denge kalite sistemi rijit rotorlar için. Formül Senbaşına = (9 549 × G × M) / n izin verilen kalıntıyı hesaplar dengesizlik. Yerini alan sürüm ISO 21940-11:2016 Özdeş değerlerle. Endüstriyel makineler için varsayılan sınıf: G 6.3.

ISO 1940-1, dünya çapında rotor dengelemesi için temel belgedir. G sınıfı sistemi, dengelemenin fiili dilidir: "G 6.3'e göre dengeleme" ifadesi, dünyadaki her uzman tarafından anlaşılır. Standart, küçük hassas millerden büyük krank millerine kadar rijit rotorları kapsar ve denge kalitesinin belirlenmesi, hesaplanması ve doğrulanması için evrensel bir çerçeve sağlar.

Bu standart yalnızca şunlar için geçerlidir: katı Rotorlar, merkezkaç kuvvetleri altında elastik deformasyonları çalışma hızı aralığı boyunca ihmal edilebilir olan rotorlardır. Esnek rotorlar (birinci bükülme kritik hızının üzerinde çalışanlar) ISO 21940-12 standardı kapsamındadır.

Sert Rotor Konsepti

Bir rotor, kütle dağılımı sıfırdan maksimum çalışma hızına kadar hız değişiminde önemli ölçüde değişmiyorsa rijit olarak sınıflandırılır. Bunun temel sonucu şudur: Dengeleme makinesinde düşük hızda dengelenen bir rotor, çalışma hızında da dengede kalır. Bu, atölye makinesinde 300-600 RPM'de dengeleme yapılmasına olanak sağlarken, kullanımda 3000+ RPM'de toleranslara uyulmasını da mümkün kılar.

Bir rotor süperkritik bölgede (birinci bükülmenin üzerinde) çalışıyorsa kritik hız) veya yakınında rezonans, Sapmalar etkili kütle dağılımını değiştirir ve düşük hızda dengeleme yüksek hızda etkisiz olabilir. Bu tür rotorlar esnek rotorlar olarak sınıflandırılır.

ISO 1940-1'in Kapsamadığı Şeyler

Geometrisi değişen rotorlar (eklemli şaftlar, helikopter pervaneleri). Rotor-destek-temel sistemlerinde rezonans. Kütle dağılımıyla ilişkili olmayan aerodinamik ve hidrodinamik kuvvetler. Fanlar için özel olarak bakınız. ISO 14694 (BV/FV kategorileri).

Dengesizlik Türleri

Dengesizlik = Rotorun atalet ekseni ≠ dönme ekseni. Vektör biçiminde: U = m × r (g·mm). ISO 1940-1 üç türü sınıflandırır:

  • Statik dengesizlik: Atalet ekseni dönme eksenine paralel ancak yer değiştirmiş. Tek dengesiz kütle eşdeğeri. Düzeltilebilir. bir uçak. Tipik örnekler: kasnaklar, dar dişliler, fan pervaneleri (Uzunluk/Çap < 0,5).
  • Çiftler arası dengesizlik: Atalet ekseni kütle merkezinden geçiyor ancak eğimli. Net kuvvet sıfır, ancak bir çift kuvvet rotoru sallıyor. Gerektirir iki uçak.
  • Dinamik dengesizlik: Genel durum — statik + çift kuvvet birleşimi. Atalet ekseni ne dönme eksenine paralel ne de kesişiyor. Gerektirir iki uçak. Gerçek rotorların çoğunda dinamik dengesizlik vardır.

Özgül Dengesizlik (Eksantriklik)

Özgül Dengesizlik
e = U / M
e = µm (g·mm/kg) | U = dengesizlik (g·mm) | M = rotor kütlesi (kg) — kütle merkezinin dönme ekseninden uzaklığı

G sınıfı ürün, şu şekilde tanımlanır: e × ω (mm/s) — Rotorun kütle merkezinin dönme ekseni etrafındaki doğrusal hızı. Bu tek sayı, rotorun boyutundan ve hızından bağımsız olarak denge kalitesini karakterize eder.

G-Derecelendirme Sistemi — Fiziksel Temel

Kütle Benzerliği

Geometrik olarak benzer rotorlar için: Ubaşına ∝ M → özgül dengesizlik ebaşına Sabit olmalıdır. Tüm boyutlar için tek bir standart geçerlidir.

Hız Benzerliği

Santrifüj kuvveti F = M·e·ω². Farklı hızlarda kabul edilebilir yatak yüklerini korumak için, ebaşına ω arttıkça azalmalıdır:

G Sınıfı Tanımı
G = ebaşına × ω = sabit (mm/s)
G 6.3 = kütle merkezi ≤ 6,3 mm/s hızla yörünge çizer | Bitişik dereceler 2,5 kat farklılık gösterir

İzin Verilen Kalan Dengesizliğin Hesaplanması

ISO 1940-1 / ISO 21940-11 Tolerans Formülü
Senbaşına = (9 549 × G × M) / n
Senbaşına g·mm cinsinden | G = eğim (mm/s) | M = rotor kütlesi (kg) | n = maksimum çalışma devri | 9 549 = 60 000/(2π)
Uygulama Örneği: Fan Rotoru, G 6.3

Verildi: Santrifüj fan pervanesi, M = 200 kg, n = 1500 RPM, G 6.3.

Toplam: Senbaşına = 9 549 × 6,3 × 200 / 1 500 = 8 021 g·mm

Eksantriklik: ebaşına = 8 021 / 200 = 40,1 µm

Düzlem başına (simetrik, 2): 8 021 / 2 = 4 011 g·mm

R = 400 mm'de: 4 011 / 400 = Uçak başına 10,0 g

Her zaman maksimum servis hızını kullanın.

Formüldeki hız, çalışma sırasındaki en yüksek devir sayısı olmalıdır; dengeleme makinesinin hızı değil. Birçok rotor 300-600 devir/dakika hızında dengelenir, ancak tolerans hesaplamasında gerçek çalışma hızı (örneğin 1480 devir/dakika) kullanılmalıdır. Dengeleme makinesinin hızını kullanmak tehlikeli derecede gevşek toleranslara yol açar.

Düzeltme Uçaklarına Tahsis

Senbaşına Bu, rotorun kütle merkezine uygulanır. Pratikte, iki düzlemde (yataklara yakın) denge sağlanır. Bölüm 7 kuralları:

Simetrik Rotorlar

Orta noktadaki kütle merkezi → eşit: UL = UR = Ubaşına / 2.

Asimetrik Yataklar Arası

Asimetrik Tahsis
Sensol = Ubaşına × (b / L) | USağ = Ubaşına × (a / L)
a = Ağırlık merkezinin sol yönüne göre | b = Ağırlık merkezinin sağ yönüne göre | L = a + b

Çıkıntılı Rotorlar

Çıkıntılı kütle, her iki yatağı da yükleyen bir eğilme momenti oluşturur. Momente dayalı yeniden hesaplama gereklidir → genellikle çıkıntılı düzlemde çok daha sıkı tolerans. Pompalar, tek kademeli kompresörler, konsol tipi fan pervaneleri için yaygındır.

Hatalar ve Doğrulama

Hata Kaynakları

  • Sistematik: Makine kalibrasyon kayması, eksantrik miller, kama kanalı etkileri (ISO 8821), termal bozulma.
  • Rastgele: Sensör gürültüsü, destek boşluğu, rotor oturma varyasyonu.

Toplam hata, 10–15% toleransını aşmamalıdır. Daha büyükse, çalışma toleransını buna göre sıkılaştırın.

Montaj Etkileri

Parça dengelemesi, montaj dengelemesiyle aynı şey değildir. Kaplin eksantrikliği, radyal salınım, gevşek bağlantılar parça çalışmasını geçersiz kılabilir. Montajı tamamlanmış rotoru ince ayar dengeleyin.

Doğrulama Yöntemleri

  • İndeks testi: Rotoru mandrel üzerinde 180° döndürün, tekrar ölçün. Değişiklik = fikstür hatası.
  • Deneme ağırlık testi: Bilinen kütleyi ekleyin, ölçülen vektör değişiminin beklentiyle eşleştiğini doğrulayın.
  • Saha kontrolü: Rulmanlardaki titreşimi ölçün. ISO 10816.
Balancet-1A: Dahili ISO 1940-1 Uyumluluğu

Bu Balanset-1A ISO 1940-1'i otomatikleştirir: kütle, hız, G sınıfı girin → anında Ubaşına Otomatik düzlem tahsisi ile. Dengelemeden sonra, artık değeri sınırla karşılaştırır. F6 Raporları fonksiyonu, elde edilen G derecesini belgeleyen resmi bir protokol oluşturur. Doğruluk ±5% hız, ±1° faz — G 16'dan G 2.5'e kadar yeterlidir. Balanset-4 Karmaşık çok yataklı rotorlar için dört kanala kadar uzanır.

Çalışılmış Örnekler

Örnek 1: Elektrik Motoru — G 6.3

Rotor: 15 kW, 1460 RPM, 35 kg, yataklar arası simetrik.

Tolerans: Senbaşına = 9 549 × 6,3 × 35 / 1 460 = 1 442 g·mm → 721/uçak.

R = 80 mm'de: 721 / 80 = 9,0 g/uçak. Dengeli ürün: 180 g·mm kalıntı. ✅

Durum 2: Pompa – Asılı Çark, G 6.3

Rotor: Mil + pervane 18 kg, 2950 RPM. Pervane 6 kg, 120 mm çıkıntılı. Yatak açıklığı 250 mm.

Toplam: Senbaşına = 367 g·mm. Moment dağılımı: ön ≈ 202, arka ≈ 165 g·mm.

Alan dengeli ile Balanset-1A Tek düzlem: 230°'de 8,5 g. Son değer: 95 g·mm. ✅

Durum 3: Turbo Kompresör — G 2.5

Rotor: 3 kademeli, 65 kg, 12.000 RPM. Hafif asimetrik.

Tolerans: Senbaşına = 129 g·mm → 65/düzlem → R = 95 mm'de: 0,68 g/uçak.

Gram altı hassasiyet → yalnızca yüksek hızlı makinelerde kullanılabilir. İndeks testi: mandrel hatası < 5 g·mm. Sonuç: 28 g·mm/düzlem. ✅

ISO 1940-1 → ISO 21940-11

  • G notu değerleri, formüller, uygulama tabloları — birebir aynı. Teknik bir değişiklik yok.
  • ISO 21940 serisi: Bölüm 11 (kalite), Bölüm 12 (esneklik), Bölüm 14 (prosedürler), Bölüm 21 (açıklamalar), Bölüm 31 (hassasiyet), Bölüm 32 (anahtarlar).
  • Pratikte bu iki terim birbirinin yerine kullanılmaktadır.
  • ISO 14694 BV kategorileri doğrudan G sınıfı ürünlere atıfta bulunur.
  • ISO 21940-11: Bu standart G sınıfı sistemdir.
  • ISO 21940-12: Esnek rotor dengeleme.
  • ISO 10816 / ISO 20816: Titreşim değerlendirmesi — denge kalitesinin operasyonel sonucu.
  • ISO 14694: Taraftarlara özel BV/FV kategorileri → G sınıfı.
  • ISO 8821: Kama yuvası etkisi (yarım kama kuralı).
  • API 610 / API 617: ISO 1940 standardına uygun petrol pompaları/kompresörleri.

Resmi standart: ISO 1940-1, ISO Mağazasında →

← Sözlük Dizinine Geri Dön