ISO 21940-13: Механічна вібрація – Балансування роторів – Частина 13: Критерії та запобіжні заходи для балансування середніх та великих роторів на місці

Короткий зміст

ISO 21940-13 – це спеціалізований стандарт, що зосереджений на практичних аспектах балансування роторів у власних підшипниках та опорній конструкції, безпосередньо в робочому місці машини (балансування на місці або в польових умовах). Він розглядає унікальні проблеми та міркування безпеки, що виникають, коли балансування не може бути виконане на спеціально обладнаному балансувальна машинаСтандарт містить критерії щодо доцільності балансування на місці та окреслює необхідні запобіжні заходи для безпечного та ефективного виконання процедури, особливо для середніх та великих роторів, де ризики вищі.

Зміст (концептуальна структура)

Стандарт структуровано таким чином, щоб керувати процесом прийняття рішень та їх виконання для балансування польових ресурсів:

1. 1. Сфера застосування та застосовність:

   У цьому першому розділі визначено конкретну спрямованість стандарту, чітко зазначено, що він надає рекомендації та гарантії для процесу балансування на місці (або в польових умовах) середніх та великих роторів. У ньому встановлено, що ця процедура виконується, коли ротор знаходиться у власних підшипниках та опорній конструкції, часто в його кінцевому робочому місці. Ключовим моментом, зазначеним у цьому розділі, є те, що принципи застосовні до роторів, які можуть поводитися як жорсткі, так і гнучкі в кінцевому встановленому стані, визнаючи, що динаміка системи в цілому визначає підхід до балансування. Стандарт призначений для техніків, інженерів та менеджерів, яким необхідно прийняти рішення щодо планування та безпечного виконання процедури балансування в польових умовах.

2. 2. Критерії для балансування на місці:

   У цьому розділі наведено ключову основу для прийняття рішень, яка допоможе визначити, чи є балансування на місці найбільш доцільним варіантом дій. Це не завжди рішення за замовчуванням для випадків високої вібрації. Стандарт окреслює кілька сценаріїв, коли балансування на місці виправдане: 1) Коли логістично недоцільно або надмірно дорого знімати ротор для балансування в цеху (наприклад, великий ротор турбіни або генератора). 2) Коли дисбаланс спричинений факторами, які проявляються лише за нормальних умов експлуатації, такими як теплові деформації, аеродинамічні сили або накопичення, пов'язані з процесом (наприклад, сміття на лопаті вентилятора). 3) Для остаточного балансування після повторного встановлення ротора після балансування в цеху. Стандарт рекомендує провести ретельний аналіз, щоб підтвердити, що висока вібрація дійсно спричинена дисбалансом, а не іншими проблемами, такими як невідповідність, резонанс або розхитаність, перш ніж продовжувати.

3. 3. Процедури та методологія балансування:

   У цьому розділі наведено детальний покроковий посібник із практичного виконання процесу балансування польових навантажень. Він починається з визначення вимог до портативних приладів, які повинні включати багатоканальний... аналізатор вібрації здатний вимірювати амплітуду та фазу, один або декілька датчиків вібрації (акселерометри є найпоширенішими), і a датчик фазового опорного сигналу (наприклад, фототахометр або лазерний тахометр) для нанесення мітки часу на обертовий вал. Основою розділу є детальний опис універсально використовуваного коефіцієнт впливу метод. Це включає запис початкового вектора коливань (амплітуди та фази), прикріплення відомого пробного вантажу у відомому кутовому положенні, вимірювання нового вектора «відгуку», а потім використання векторної математики для розрахунку розташування та маси необхідного коригувального вантажу. Стандарт надає рекомендації щодо балансування як в одній площині, так і в кількох площинах за допомогою цього методу.

4. 4. Оцінка якості балансу:

   У цьому розділі проводиться критична відмінність між балансуванням у цеху та балансуванням у польових умовах. Хоча балансування в цеху має на меті дотримуватися певного допуску залишкового дисбалансу на основі G-клас, основна мета балансування на місці є більш прагматичною: зменшити робочу вібрацію машини до прийнятного рівня. Тому критерії оцінки базуються не на залишковому дисбалансі, а на кінцевих амплітудах вібрації. Стандарт визначає, що оцінка якості кінцевого балансування повинна базуватися на експлуатаційних межах вібрації, визначених в інших відповідних стандартах, насамперед ISO 20816 серія. Кінцева мета — зменшити вібрацію на робочій швидкості 1X, щоб загальний рівень вібрації машини потрапляв у прийнятну зону для тривалої експлуатації (наприклад, зона A або B).

5. 5. Запобіжні заходи та заходи безпеки:

   Цей розділ, мабуть, є найважливішою частиною стандарту, оскільки балансування в польових умовах несе значні ризики, яких немає в контрольованому середовищі майстерні. Він вимагає суворого та задокументованого підходу до безпеки. Ключові вимоги включають: 1) Ретельна механічна перевірка перед початком роботи, забезпечення щільного затягування всіх кріплень та встановлення захисних кожухів. 2) Суворий протокол кріплення вантажів, що вимагає їх надійного закріплення (наприклад, зварювання, болтування або розміщення у спеціальних тримачах), щоб запобігти їхньому вильоту з небезпечних предметів. 3) Створення контрольованої зони доступу навколо машини під час випробувальних робіт. 4) Чіткі, однозначні протоколи зв'язку між аналітиком балансування та оператором машини. 5) Попередньо визначена процедура аварійної зупинки. Цей акцент на безпеці має першорядне значення для запобігання травмам та катастрофічним відмовам обладнання.

Ключові поняття

• Балансування польових ресурсів проти балансування цехів: Стандарт повністю зосереджений на балансуванні ротора *в машині*, на відміну від спеціального балансувального верстата в майстерні. Балансування в польових умовах коригує балансування всього роторного вузла в його робочому стані.
• Зменшення вібрації як мета: Хоча балансування цеху має на меті зменшити залишковий дисбаланс до певного допуску (U_за), основною метою балансування поля є зниження робочої вібрації машини до прийнятного рівня, визначеного такими стандартами, як ISO 20816.
• Безпека понад усе: Через ризики експлуатації машини з навмисно доданими пробними вантажами, стандарт робить дуже сильний акцент на процедурах безпеки та запобіжних заходах.
• Метод коефіцієнта впливу: Це універсальний метод балансування на місці. Він включає вимірювання початкового вектора вібрації, додавання відомого пробного вантажу, вимірювання нового вектора «відгуку» та використання векторної математики для розрахунку необхідного коригувального вантажу та кута його розміщення.

← Назад до головного індексу