ISO 1940-2 — Balance Errors (şimdi ISO 21940-14)
Rijit rotorların balans hatalarını değerlendirmek için tarihsel standart — balans alma sürecindeki sistematik, rastgele değişken ve skaler hata kaynakları. Yürürlükten kaldırıldı ve yerine ISO 21940-14:2012 geçti. Balans terminolojisinin kendisi ise ISO 21940-2'de (eski ISO 1925) tanımlanır ve aşağıda özetlenmiştir.
Temel Dengeleme Terimlerine Genel Bakış
ISO balans terminolojisindeki en önemli tanımlar — ISO 21940-2 (eski ISO 1925) — her balans uzmanının bilmesi gereken terimler
Tam Terminoloji Referansı
Balans terminolojisindeki tüm ana terimler, ISO 21940-2 (eski ISO 1925), kategoriye göre düzenlenmiş
| Terim | Tanım | Önem |
|---|---|---|
| Rotor Rotor | Belirli bir eksen etrafında dönebilen bir cisim. Dengeleme bağlamında, şaftlar, pervaneler, armatürler, tamburlar, miller gibi dönen tüm bileşenleri içerir. | Dengelemenin temel amacı budur. Diğer tüm terimler, rotorun özelliklerini veya rotor üzerindeki etkilerini tanımlar. |
| Rotor Rijit Rotor | Dengesizliği herhangi iki keyfi düzlemde düzeltilebilen ve düzeltme sonrasında kalan dengesizliğin maksimum çalışma hızına kadar herhangi bir hızda önemli ölçüde değişmediği bir rotor. | Belirler ki ISO 1940-1 (G sınıfı sistem) geçerlidir. Atölye makinesinde düşük hızda dengeleme geçerlidir. Endüstriyel rotorların büyük çoğunluğu rijit yapıdadır. |
| Rotor Esnek Rotor | Çalışma hızında elastik olarak deforme olan ve bu nedenle dengesizlik durumu değişen bir rotor. İkiden fazla düzlemde, çalışma hızında veya ona yakın bir hızda düzeltilmesi gerekir. | ISO 21940-12 standardına uygunluk gereklidir. Yüksek hızlı türbinler, büyük jeneratörler, çok kademeli kompresörler için özel yüksek hızlı dengeleme ekipmanı gereklidir. |
| Rotor Şaft Ekseni | Yatak millerinin merkezlerini birleştiren düz çizgi. Geometrik dönme ekseni. | Tüm dengesizlik ölçümleri için referans ekseni. Mil yataklarının salınımı ölçüm doğruluğunu etkiler. |
| Rotor Ana Atalet Ekseni | Rotorun merkezkaç kuvveti veya momenti oluşturmadan serbestçe döneceği eksen. Mükemmel dengelenmiş bir rotor için şaft ekseniyle çakışır. | Ana eksen ile şaft ekseni arasındaki uyumsuzluk dengesizliktir. Tüm düzeltmeler bu iki ekseni hizalamayı amaçlar. |
| Rotor Kütle Merkezi (Yerçekimi) | Rotorun tüm kütlesinin yoğunlaştığı nokta. Dengeli bir rotor için bu nokta tam olarak şaft ekseni üzerinde yer alır. | Statik dengesizlik = Kütle merkezinin şaft ekseninden uzaklaşması. Spesifik dengesizlik (e) = yer değiştirme mesafesi. |
| Rotor Servis Hızı | Rotorun kullanım amacına uygun olarak çalışabileceği maksimum dönüş hızı. | Tolerans hesaplaması için kritik: Ubaşına = (9 549 × G × M) / n. Her zaman servis hızını kullanın, dengeleme hızını değil. |
| Rotor Kritik Hız | Bir rotor-yatak sisteminin rezonansa girdiği ve bunun sonucunda titreşimin büyük ölçüde arttığı dönme hızı. | Rijit/esnek sınıflandırmayı belirler. Rijit bir rotor, ilk bükülme kritik hızının çok altında çalışır. |
| Terim | Tanım | Formül / Birimler |
|---|---|---|
| Balanssızlık Balanssızlık | Ana eylemsizlik ekseninin dönme ekseniyle çakışmadığı durum. Kütle, eksantriklik ve hızın karesiyle orantılı merkezkaç kuvvetine neden olur. | U = m × r (g·mm veya kg·m) |
| Balanssızlık Statik Dengesizlik | Ana eksen, dönme eksenine paralel ancak yer değiştirmiş. Tek bir yarıçapta tek bir kütleye eşdeğer. Dönme olmadan da tespit edilebilir (bıçak kenarları). Faz içi yatak titreşimi. | Şurada düzeltilir: 1 düzlem |
| Balanssızlık Çift Dengesizliği | Ana eksen, dönme eksenini kütle merkezinde keser ancak eğiktir. Farklı düzlemlerde bulunan iki eşit, zıt ağır nokta, bir salınım momenti oluşturur. Bu moment yalnızca dönme sırasında fark edilebilir. | Şurada düzeltilir: 2 düzlem |
| Balanssızlık Dinamik Dengesizlik | Genel durum: ana eksen, dönme eksenine ne paraleldir ne de onu keser. Statik ve tork kuvvetlerinin birleşimi. Gerçek dünyada en sık karşılaşılan durum. | Şurada düzeltilir: 2 düzlem |
| Balanssızlık Özgül Dengesizlik | Dengesizliğin rotor kütlesine oranı. Eksantrikliği, yani kütle merkezinin şaft ekseninden olan yer değiştirmesini temsil eder. Farklı rotor boyutları arasında kalite karşılaştırması yapılmasına olanak tanır. | e = U / M (µm veya g·mm/kg) |
| Balanssızlık Kalan Dengesizlik | Dengeleme işleminden sonra rotorda kalan dengesizlik. İzin verilen değeri (Ubaşına) aşmamalıdır. G sınıfı. | Ures ≤ Ubaşına |
| Balanssızlık İlk Dengesizlik | Herhangi bir dengeleme düzeltmesi yapılmadan önce, rotorun teslim alındığı haldeki dengesizliği. İlk çalıştırmada ölçülmüştür. | Dengeleme prosedürü için temel değer |
| Balanssızlık Dengesizlik Vektörü | Belirli bir düzlemdeki dengesizliğin büyüklüğü ve açısal konumu. Genliği (g·mm) ve faz açısı (°) olan bir kutupsal vektör olarak temsil edilir. | U∠θ (g·mm referanstan ° uzaklıkta) |
| Terim | Tanım | Pratik Notlar |
|---|---|---|
| İşlem Dengeleme | Rotorun kütle dağılımının kontrol edilmesi ve ayarlanması işlemidir; bu işlem sonucunda kalan dengesizlik belirtilen tolerans dahilinde kalır. | Yinelemeli: ölçme → hesaplama → düzeltme → doğrulama. |
| İşlem Düzeltme Düzlemi | Rotor eksenine dik olan ve kütlenin eklendiği veya çıkarıldığı düzlem. Ağırlığın yerleştirilebileceği fiziksel olarak erişilebilir konum. | Tolerans (yatak) düzlemlerinden farklılık gösterebilir — geometrik dönüşüm gerektirir. |
| İşlem Tolerans Düzlemi | İzin verilen dengesizliğin belirtildiği düzlem — genellikle yatak düzlemi. Buradaki dengesizlik, yatak yüklerini doğrudan etkiler. | Ubaşına Tolerans düzlemleri için belirtilmiştir; düzeltme düzlemlerine dönüştürülmelidir. |
| İşlem Düzeltme Kütlesi | Düzeltme düzlemi içindeki belirli bir yarıçap ve açıda rotora eklenen veya rotordan çıkarılan fiziksel kütle (ağırlık). | Eklenenler: klipsli, cıvatalı, kaynaklı, epoksi. Çıkarılanlar: delme, frezeleme, taşlama. |
| İşlem Deneme Ağırlığı | Dengeleme işlemi sırasında rotorun üzerine belirli bir yarıçap ve açıyla geçici olarak takılan bilinen bir kütle. Rotorun tepkisini (etki katsayısı) belirlemek için kullanılır. | Balanset-1A deneme ağırlığı yöntemi: çalıştır → deneme ağırlığını tak → çalıştır → yazılım düzeltmeyi hesaplar. |
| İşlem Etki Katsayısı | Belirli bir noktadaki ünite dengesizliğinden kaynaklanan, ölçüm noktasındaki titreşim tepkisindeki (genlik ve faz) değişim. Rotor-yatak hassasiyetini karakterize eder. | Deneme ağırlığı çalıştırmalarından hesaplanır. İki düzlemli dengeleme, 2×2'lik bir etki matrisi gerektirir. |
| İşlem Tek Düzlem Dengeleme | Tek bir düzeltme düzleminde statik dengesizliği düzelten prosedür. L/D < 0,5 olan kısa (disk şeklinde) rotorlar için uygundur. | Balanset-1A F2 modu. Bir sensör, bir düzlem. |
| İşlem İki Düzlem Dengeleme | İki düzeltme düzleminde hem statik hem de tork dengesizliğini düzelten prosedür. Uzun rotorlar için veya tork dengesizliğinin önemli olduğu durumlarda gereklidir. | Balanset-1A F3 modu. İki sensör, iki düzlem. |
| İşlem Trim Dengeleme | Montajdan kaynaklanan dengesizlikleri (kaplin salınımı, uyum toleransları) gidermek için monte edilmiş rotor üzerinde yapılan son, ince denge ayarı. | Genellikle sahada, kurulu makine üzerinde gerçekleştirilir. |
| İşlem Ağırlık Dağılımı | Hesaplanan düzeltme kütlesinin, tam açısal konumun erişilemez olduğu durumlarda, birbirine bitişik iki erişilebilir konum (örneğin, iki cıvata deliği veya bıçak konumu) arasında dağıtılması. | Balanset-1A, otomatik ağırlık bölme hesaplaması sağlar. |
| Terim | Tanım | Karşılaştırma |
|---|---|---|
| Makine Dengeleme Makinesi | Rotor içindeki dengesizliği (büyüklük ve açısal konum) ölçerek kütle dağılımının düzeltilmesini sağlayan bir cihaz. | Mağaza tabanlı (sabit) veya saha (taşınabilir gibi) Balanset-1A). |
| Makine Yumuşak Yataklı Makine | Süspansiyon çok esnektir. Rotor, süspansiyonun doğal frekansının üzerinde çalışır. Fiziksel yer değiştirmeyi ölçer. Her rotor geometrisi için kalibre edilmelidir. | Günümüzde daha az yaygın. Maliyeti daha düşük, ancak operatörün her rotor için yeniden kalibrasyon yapması gerekiyor. Yer değiştirme sensörü. |
| Makine Sert Yataklı Makine | Süspansiyon çok serttir. Rotor, süspansiyonun doğal frekansının altında çalışır. Sensörler merkezkaç kuvvetini doğrudan ölçer. Kalıcı olarak kalibre edilmiştir — rotora özgü ayar gerektirmeden çok çeşitli rotorları kabul eder. | Baskın tip Modern endüstride. Daha çok yönlü, daha hızlı kurulum. Kuvvet algılama. |
| Makine Alan Dengeleyici | Makineyi sökmeden, rotorları yerinde (makineye monte edilmiş halde) dengelemek için kullanılan taşınabilir bir alet. Titreşim sensörleri ve takometre kullanır. Deneme ağırlığı yöntemi. | Balanset-1A (2 kanallı) ve Balanset-4 (4 kanallı). Dahili ISO 1940 tolerans hesaplayıcısı. |
| Makine Mil (Ağaç) | Bir makinede dengeleme işlemi için rotorun monte edildiği şaft veya adaptör. Doğru şekilde eşmerkezli olmalı ve ihmal edilebilir düzeyde salınım göstermelidir. | Mil eksantrikliği, sistematik dengeleme hatasının önemli bir kaynağıdır. İndeks testi ile doğrulanmıştır. |
| Terim | Tanım | Formül / Standart |
|---|---|---|
| Kalite Balans Kalite Sınıfı (G) | Rotorun kütle merkezinin izin verilen maksimum hızını belirten bir sınıflandırma. G = ebaşına Notlar, 2,5 faktörlü logaritmik bir ölçek oluşturur. | G 0,4 … G 4000 Tanımlandığı yer ISO 1940-1 |
| Kalite İzin Verilebilir Artık Dengesizlik (U)başına) | Belirtilen G sınıfı, rotor kütlesi ve çalışma hızı için izin verilen maksimum artık dengesizlik. Kabul kriteri. | Ubaşına = (9549 × G × M) / n |
| Kalite Denge Toleransı | Kalan dengesizliğin, belirtilen kalite gereksinimini karşılamak için içinde kalması gereken aralık. U'ya eşittir.başına. | Tahsisten sonra düzlem başına belirtilir. |
| Kalite Dengesizlik Azaltma Oranı (URR) | İlk dengesizliğin, bir düzeltme döngüsünden sonra kalan dengesizliğe oranı. Dengeleme makinesinin/işleminin verimliliğini gösterir. | URR = Uilk / Ukalıntı Tipik: 5–50× |
| Ölçüm Faz Açısı | Rotor üzerindeki bir referans işaretine göre dengesizlik vektörünün açısal konumu (takometre ile ölçülür). Genlikle birlikte, toplam dengesizlik vektörünü tanımlar. | ° (derece, 0–360) |
| Ölçüm Titreşim Hızı (RMS) | Yatak yuvasındaki titreşim hızının RMS değeridir. Makine durum değerlendirmesi için standart ölçüm parametresidir ISO 10816. | mm/s RMS (10–1000 Hz) |
| Ölçüm İndeks Testi | Doğrulama prosedürü: Rotoru makine desteklerine göre tanımlanmış bir açıyla (örneğin 180°) döndürün ve yeniden ölçün. Mil ve fikstür hatalarını tespit eder. | ISO 1940-1 Bölüm 10 uyarınca resmi doğrulama için gereklidir. |
| Ölçüm Minimum Elde Edilebilir Artık Dengesizlik (Umar) | Belirli bir rotor için, belirli bir dengeleme makinesinde elde edilebilecek en düşük artık dengesizlik. Makine hassasiyeti, gürültü seviyesi ve yatak koşullarına bağlı olarak belirlenir. | Umar ≤ U olmalıdırbaşına Makinenin gerekli G sınıfına uygun olması için. |
ISO 1940-2 nedir?
ISO 1940-2:1997 (Mekanik titreşim — Rijit rotorların balans kalite gerekleri — Bölüm 2: Balans hataları) rijit rotorlar balanslanırken ortaya çıkan hataları — mandren ve tahrik mili dengesizliğinden bileşen salgısına ve cihaz saçılımına kadar — tanımlamak, değerlendirmek ve dikkate almak için uluslararası standarttı. Yürürlükten kaldırıldı ve yerine ISO 21940-14:2012 (Mekanik titreşim — Rotor balans alma — Bölüm 14: Balans hatalarının değerlendirilmesi prosedürleri), aynı prosedürleri esnek davranışlı rotorlara da genişletir. Not: sıklıkla balans vocabulary — bu farklı bir standarttır, ISO 21940-2 (eski ISO 1925), bu sayfanın terminolojisini aşağıda özetlediği.
Almanya'daki bir mühendis "iki düzlemde G 6.3'e dinamik dengesizlik düzeltmesi" belirttiğinde, Japonya'daki bir teknisyen tam olarak ne gerektiğini anlamalıdır — aynı rotor durumu, aynı balans alma prosedürü ve aynı kabul kriteri. ISO balans terminolojisi — ISO 21940-2 (eski ISO 1925) — tüm alan için tek, uluslararası olarak kabul edilmiş bir kelime dağarcığı sağlayarak bunu mümkün kılar.
Buna karşılık ISO 1940-2'nin kendisi ne bir sözlük ne de bir tolerans spesifikasyonuydu — şununla ilgileniyordu balance errors. Balans alma sürecinin hata kaynaklarını şu şekilde sınıflandırıyordu systematic (büyüklük ve açı değerlendirilebilir — örn. mandren veya tahrik mili dengesizliği, radyal ve eksenel salgı, kama ve kama yuvaları, artık manyetizma, yeniden montaj ve cihaz hataları), rastgele değişken (gevşek parçalar, hapsolmuş sıvılar, termal distorsiyon, rüzgar direnci) ve scalar (yalnızca en büyük büyüklük tahmin edilebilir, açı belirsizdir — örn. geçme boşlukları ve imalat toleransları) olarak ve bunları değerlendirme ve dikkate alma prosedürleri veriyordu; böylece artık dengesizlik gerçekten izin verilen U değeri içinde kalırbaşına itibaren ISO 1940-1 (şimdi ISO 21940-11). Onun ardılı ISO 21940-14, ISO 21940 serisi içindeki tam olarak bu rolü sürdürür.
Detaylı Terim Analizi
Katı / Esnek Ayrımı
Bu, balanslamada en önemli sınıflandırmadır. Bu ayrım her şeyi belirler: hangi standardın uygulanacağı, hangi ekipmana ihtiyaç duyulacağı, kaç düzlem gerektiği ve balanslamanın hangi hızda yapılması gerektiği.
Dengesizliği herhangi iki keyfi düzlemde düzeltilebilen ve düzeltme sonrasında kalan dengesizliğin maksimum çalışma hızına kadar herhangi bir hızda önemli ölçüde değişmediği bir rotor. Pratik test: ilk bükülme kritik hız Maksimum çalışma hızının oldukça üzerinde (tipik olarak > 1,5 kat veya daha fazla) olduğunda, rotor rijit olur.
Çalışma hızında elastik olarak deforme olan ve bu nedenle dengesizlik durumu değişen bir rotor. İkiden fazla düzlemde çalışma hızında veya ona yakın bir hızda dengelenmiş olmalıdır. Şunlar için geçerlidir: Büyük turbojeneratörler, çok kademeli yüksek hızlı kompresörler, yüksek hızda çalışan uzun kağıt makinesi ruloları. ISO 21940-12 standardına uygundur.
Endüstriyel rotorların büyük çoğunluğu -elektrik motorları, fanlar, pompalar, volanlar, miller- rijit rotorlardır. ISO 1940-1 G sınıfı sistem, doğrudan rijit rotorlara uygulanır.
Dengesizliğin Üç Türü
Terminoloji (ISO 21940-2), temel atalet ekseni ile dönme ekseni arasındaki geometrik ilişkiye göre üç temel tip tanımlar. Doğru balans alma prosedürünü seçmek için bunları anlamak esastır:
- Statik dengesizlik bir kuvvet — Her iki yatak da 1× RPM'de aynı fazda titreşir. Rotor, dönmeden de dengesiz olarak tespit edilebilir (yerçekimi bunu bıçak kenarlarında ortaya çıkarır). Tek bir düzeltme düzlemi yeterlidir. Dar disk benzeri rotorlar için tipiktir (L/D < 0,5): dar kasnaklar, fan pervaneleri, ince volanlar.
- Çift dengesizliği bir moment — Rulmanlar, 1× RPM'de 180° faz farkıyla titreşir. Net kuvvet sıfırdır (kütle merkezi eksen üzerindedir), ancak farklı eksenel konumlarda bulunan iki eşit ve zıt ağır nokta, bir salınım momenti oluşturur. Sadece dönme sırasında tespit edilebilir. İki düzeltme düzlemi gerektirir.
- Dinamik dengesizlik = statik + moment birleşimi. Mükemmel simetrik olmayan tüm gerçek rotorlar için genel durum. Hem kuvvet hem de moment mevcuttur. Yataklar, ne aynı fazda ne de tam olarak 180° faz dışı bir ilişkiyle 1× oranında titreşir. İki düzlemde dengeleme gerektirir.
Özgül Dengesizlik ve G Sınıfı Bağlantısı
Özgül dengesizlik (e = U/M), evrensel denge kalitesi karşılaştırmasını sağlayan temel ölçüttür. 50 g·mm dengesizliğe sahip 5 kg'lık bir rotorun e değeri 10 µm'dir. 5000 g·mm dengesizliğe sahip 500 kg'lık bir rotorun da e değeri 10 µm'dir; kütle farkı 100 kat olmasına rağmen denge kalitesi aynıdır.
Bu G sınıfı Bu, hızı da dahil ederek genişletilir: G = e × ω, böylece kütle ve hızdan bağımsız olarak denge kalitesini karakterize eden tek bir sayı (mm/s) elde edilir. Bu, temelini oluşturur. ISO 1940-1 tolerans sistemi.
Düzeltme Düzlemleri ve Tolerans Düzlemleri
Terminoloji, uygulamada sıkça gözden kaçan kritik bir ayrım yapar:
- Tolerans düzlemleri = Titreşim ve dinamik yüklerin en kritik olduğu yatak düzlemleri. İzin verilen dengesizlik Ubaşına Burada belirtilmiştir.
- Düzeltme düzlemleri = Ağırlıkların yerleştirilebileceği fiziksel olarak erişilebilir konumlar (fan göbeği, motor uç halkaları, şaft omuzları). Genellikle rulmanlardan farklı eksenel pozisyonlarda bulunurlar.
U'yu dönüştürmekbaşına Tolerans düzlemlerinden düzeltme düzlemlerine geçiş, rotor geometrisi bilgisi gerektirir. Asimetrik veya çıkıntılı rotorlar için bu dönüşüm, düzlem başına toleransları önemli ölçüde değiştirebilir. Balanset-1A Rotor boyutları girildiğinde bu dönüşümü otomatik olarak gerçekleştirir.
Dengeleme Makinesi Çeşitleri
İki temel makine türü, farklı fiziksel ölçüm prensiplerini yansıtır:
- Yumuşak yataklı: Süspansiyonun doğal frekansı çalışma hızının çok altında → makine ölçümleri yer değiştirme. Her yeni rotor için kalibrasyon gerektirir. Tarihsel olarak önemli; kullanımı azalmaktadır.
- Zorlu taşıma kapasitesi: Süspansiyonun doğal frekansı çalışma hızının oldukça üzerinde → makine ölçümleri kuvvet. Kalıcı olarak kalibre edilmiş — ayrı ayrı kalibrasyona gerek kalmadan farklı rotorları kabul eder. En yaygın modern tiptir.
Tarla dengeleme aletleri gibi Balanset-1A Farklı bir prensip kullanırlar: ISO anlamında bir "makine" değillerdir, ancak rotorun kendi yataklarını ve desteğini ölçüm sistemi olarak kullanırlar ve özel bir dengeleme makinesine ihtiyaç duymadan düzeltmeyi belirlemek için deneme ağırlığı (etki katsayısı) yöntemini kullanırlar.
Çapraz Referans: Her Terimin Kullanıldığı Yer
ISO 1940-1 / ISO 21940-11: G sınıfı, U sınıfı dahil olmak üzere tüm tolerans ve kalite terimlerini kullanır.başına, denge toleransı, artık dengesizlik. Bu terminolojinin başlıca kullanıcısıdır.
ISO 14694: Rotor terimlerini (rijit), dengesizlik terimlerini kullanır ve bunları fanlara özgü BV uygulama kategorileri, balans sınıfları ve titreşim sınırı tablolarıyla genişletir.
ISO 10816 / ISO 20816: Titreşim hızı, RMS, yatak yuvası ölçüm noktaları gibi ölçüm terimlerini kullanır.
ISO 21940-12: Esnek rotor tanımını çok hızlı, çok düzlemli prosedürlerle genişletir.
API 610 / API 617: Petrol standartları, pompa ve kompresör özelliklerinde ISO 1940 G sınıfı ve dengesizlik terminolojisine atıfta bulunur.
ISO 1940-2 → ISO 21940-14: Geçiş
ISO 21940-14:2012, ISO 1940-2:1997'yi resmen iptal etmiş ve teknik revizyon olarak onun yerine geçmiştir — ana değişiklik, uygulanabilirliğinin esnek davranışlı rotorlara genişletilmesidir. Balans terminolojisi ayrı bir yol izledi: ISO 1925, ISO 21940-2 olarak revize edildi. ISO 21940 numaralandırması, rotor balans almanın tüm yönlerini kapsayan kapsamlı ISO 21940 serisine entegrasyonu yansıtır. Eski adlandırmalar endüstri literatüründe hâlâ yaygın olarak görünür.
Resmi standart: ISO Store'da ISO 21940-14:2012 (ISO 1940-2'nin yerine geçer) →
Sıkça Sorulan Sorular — ISO 1940-2
Balans hataları, ISO 21940 geçişi ve balans terminolojisi
İlgili Sözlük Makaleleri
Doğru Araçlarla Dili Konuşun
Vibromera dengeleyiciler, ISO terminolojisini doğrudan uygular: G sınıfı seçimi, dengesizlik vektörleri, düzeltme düzlemleri, artık değer ile izin verilen değerin karşılaştırılması - hepsi tek bir taşınabilir cihazda.
Dengeleme Ekipmanlarına Göz Atın →
