Khám phá Vibromera.com — trang web quốc tế mới của chúng tôi. Truy cập Vibromera.com →

ISO 1940-2 — Lỗi cân bằng (nay là ISO 21940-14)

📌 Bài viết tham khảo chính thức — vibromera.eu

Tiêu chuẩn lịch sử dùng để đánh giá sai số cân bằng của rôto cứng — các nguồn sai số hệ thống, ngẫu nhiên biến thiên và vô hướng trong quá trình cân bằng. Đã bị hủy và được thay thế bởi ISO 21940-14:2012. Bản thân từ vựng cân bằng được định nghĩa trong ISO 21940-2 (trước đây là ISO 1925) và được tóm tắt dưới đây.

Các kỹ sư của Vibromera vẫn tham chiếu bảng phân loại sai số theo ISO 1940-2 khi xử lý sự cố mất cân bằng dư còn tồn tại sau khi hiệu chỉnh bằng các thiết bị cầm tay như Balanset-1A.

Cảm biến rung

Balanset-4

Giá đỡ từ tính Insize-60-kgf

Băng phản quang

Bộ cân bằng động “Balanset-1A” OEM

Tóm tắt các thuật ngữ cân bằng chính

Các định nghĩa quan trọng nhất từ từ vựng cân bằng ISO — ISO 21940-2 (trước đây là ISO 1925) — những thuật ngữ mà mọi người làm cân bằng đều phải biết

⚖️
Mất cân bằng
Sự mất cân bằng · Khái niệm cốt lõi
Tình trạng trục quán tính chính không trùng với trục quay. Được định lượng bằng U = m × r (khối lượng × bán kính, tính bằng g·mm). Nguyên nhân chính gây ra rung động 1× trong các máy quay.
🔩
Rôto cứng
Phân loại rôto
Rôto có độ mất cân bằng có thể được hiệu chỉnh ở bất kỳ hai mặt phẳng tùy ý nào và vẫn hoạt động tốt ở mọi tốc độ cho đến tốc độ vận hành tối đa. Cân bằng ở tốc độ thấp → vẫn cân bằng ở tốc độ cao.
🌀
Rôto mềm
Phân loại rôto
Rôto biến dạng đàn hồi ở tốc độ vận hành, làm thay đổi sự phân bố khối lượng hiệu dụng. Phải được cân bằng ở tốc độ vận hành hoặc gần tốc độ vận hành trên hơn hai mặt phẳng.
📍
Mất cân bằng tĩnh
Mất cân bằng · Loại
Trục quán tính song song nhưng lệch khỏi trục quay. Một "điểm nặng" duy nhất. Có thể phát hiện trên các cạnh sắc. Gây ra rung động ổ trục đồng pha. Được hiệu chỉnh trong một mặt phẳng.
🔄
Mất cân bằng ngẫu lực
Mất cân bằng · Loại
Trục quán tính cắt trục quay tại trọng tâm. Hai điểm nặng đối diện nhau có độ lớn bằng nhau tạo ra mômen lắc. Chỉ có chuyển động quay có thể phát hiện được. Rung động ổ trục lệch pha. Hiệu chỉnh hai mặt phẳng.
💫
Mất cân bằng động
Mất cân bằng · Loại
Trường hợp tổng quát — trục quán tính không song song cũng không giao với trục quay. Là sự kết hợp giữa mômen tĩnh và mômen quán tính. Đây là điều kiện thực tế phổ biến nhất. Cần cân bằng trên hai mặt phẳng.
📐
Mặt phẳng hiệu chỉnh
Quy trình · Hình học
Mặt phẳng vuông góc với trục rôto, nơi khối lượng được thêm vào hoặc bớt đi. Phải dễ tiếp cận về mặt vật lý. Có thể không trùng với các mặt phẳng ổ trục (dung sai) — cần phải chuyển đổi hình học.
Mất cân bằng dư
Chất lượng · Dung sai
Lượng mất cân bằng còn lại sau quá trình cân bằng. Phải nhỏ hơn hoặc bằng U.per (Độ mất cân bằng dư cho phép) đối với cấp G đã chỉ định. Đo bằng g·mm.
🎯
Cấp độ chất lượng cân bằng (G)
Chất lượng · Phân loại
Tích của độ mất cân bằng riêng và vận tốc góc: G = e × ω (mm/s). Xác định vận tốc quỹ đạo tối đa của khối tâm. G = 6,3 là tiêu chuẩn công nghiệp. Được định nghĩa trong ISO 1940-1.

Tài liệu tham khảo thuật ngữ đầy đủ

Tất cả các thuật ngữ chính từ từ vựng cân bằng, ISO 21940-2 (trước đây là ISO 1925), được sắp xếp theo từng nhóm

🔩 Danh mục 1 — Các thuật ngữ liên quan đến rôto
Thuật ngữSự định nghĩaÝ nghĩa
rôto
rôto
Một vật thể có khả năng quay quanh một trục xác định. Trong bối cảnh cân bằng, bao gồm bất kỳ bộ phận quay nào: trục, bánh công tác, phần ứng, trống, trục chính.Mục tiêu cơ bản của việc cân bằng là sự cân bằng. Tất cả các thuật ngữ khác mô tả các đặc tính hoặc tác động lên rôto.
rôto
Rôto cứng
Một rôto có độ mất cân bằng có thể được hiệu chỉnh ở bất kỳ hai mặt phẳng tùy ý nào, và sau khi hiệu chỉnh, độ mất cân bằng còn lại không thay đổi đáng kể ở bất kỳ tốc độ nào cho đến tốc độ vận hành tối đa.Xác định rằng Tiêu chuẩn ISO 1940-1 (Hệ thống cấp G) được áp dụng. Việc cân bằng ở tốc độ thấp trên máy móc trong xưởng là hợp lệ. Phần lớn các rôto công nghiệp đều cứng vững.
rôto
Rôto mềm
Rôto bị biến dạng đàn hồi ở tốc độ vận hành dẫn đến trạng thái mất cân bằng thay đổi. Cần phải hiệu chỉnh ở tốc độ vận hành hoặc gần tốc độ vận hành trên nhiều hơn hai mặt phẳng.Yêu cầu tiêu chuẩn ISO 21940-12. Tua bin tốc độ cao, máy phát điện công suất lớn, máy nén nhiều tầng. Cần thiết bị cân bằng tốc độ cao chuyên dụng.
rôto
Trục
Đường thẳng nối tâm của các ổ trục. Trục quay hình học.Trục tham chiếu cho tất cả các phép đo độ mất cân bằng. Độ lệch tâm của trục quay ảnh hưởng đến độ chính xác của phép đo.
rôto
Trục quán tính chính
Trục mà rôto có thể quay tự do mà không tạo ra lực ly tâm hoặc mômen. Trục này trùng với trục quay của rôto được cân bằng hoàn hảo.Sự không khớp giữa trục chính và trục quay Sự mất cân bằng. Mọi sự điều chỉnh đều nhằm mục đích cân bằng hai trục này.
rôto
Tâm khối lượng (Trọng lực)
Điểm mà toàn bộ khối lượng rôto có thể được coi là tập trung. Đối với rôto cân bằng, điểm này nằm chính xác trên trục quay.Mất cân bằng tĩnh = Trọng tâm dịch chuyển khỏi trục quay. Mất cân bằng riêng (e) = khoảng cách dịch chuyển.
rôto
Tốc độ phục vụ
Tốc độ quay tối đa mà rôto hoạt động trong ứng dụng dự định của nó.Yếu tố quan trọng để tính toán dung sai: Uper = (9 549 × G × M) / n. Luôn sử dụng tốc độ phục vụ, không phải tốc độ cân bằng.
rôto
Tốc độ tới hạn
Tốc độ quay mà tại đó hệ thống rôto-ổ trục trải qua hiện tượng cộng hưởng, dẫn đến sự rung động được khuếch đại rất lớn.Xác định phân loại rôto cứng/mềm. Rôto cứng hoạt động ở tốc độ thấp hơn nhiều so với tốc độ tới hạn uốn cong đầu tiên.
⚖ Danh mục 2 — Các thuật ngữ liên quan đến sự mất cân bằng
Thuật ngữSự định nghĩaCông thức / Đơn vị
Mất cân bằng
Mất cân bằng
Tình trạng trục quán tính chính không trùng với trục quay. Gây ra lực ly tâm tỷ lệ thuận với khối lượng, độ lệch tâm và bình phương tốc độ.U = m × r
(g·mm hoặc kg·m)
Mất cân bằng
Mất cân bằng tĩnh
Trục chính song song với trục quay nhưng bị lệch. Tương đương với một khối lượng duy nhất tại một bán kính duy nhất. Có thể phát hiện được mà không cần quay (các cạnh sắc). Dao động ổ trục đồng pha.Đã sửa lỗi trong 1 máy bay
Mất cân bằng
Mất cân bằng ngẫu lực
Trục chính cắt trục quay tại tâm khối lượng nhưng bị nghiêng. Hai điểm nặng bằng nhau, đối diện nhau nằm trên các mặt phẳng khác nhau tạo ra mômen lắc. Chỉ có thể phát hiện được khi vật đang quay.Đã sửa lỗi trong 2 máy bay
Mất cân bằng
Mất cân bằng động
Trường hợp tổng quát: trục chính không song song và không cắt trục quay. Sự kết hợp giữa mô men tĩnh và mô men xoắn. Điều kiện thực tế phổ biến nhất.Đã sửa lỗi trong 2 máy bay
Mất cân bằng
Mất cân bằng cụ thể
Tỷ lệ giữa độ mất cân bằng và khối lượng rôto. Biểu thị độ lệch tâm — sự dịch chuyển của tâm khối lượng so với trục quay. Cho phép so sánh chất lượng giữa các kích thước rôto khác nhau.e = U / M
(µm hoặc g·mm/kg)
Mất cân bằng
Mất cân bằng dư
Độ mất cân bằng còn lại trong rôto sau quá trình cân bằng. Không được vượt quá giá trị cho phép (U).per) cho mục đích đã chỉ định Cấp G.Ures ≤ Uper
Mất cân bằng
Mất cân bằng ban đầu
Độ mất cân bằng của rôto khi nhận hàng, trước khi tiến hành bất kỳ thao tác hiệu chỉnh cân bằng nào. Được đo trong lần vận hành đầu tiên.Mức cơ sở cho quy trình cân bằng
Mất cân bằng
Vectơ mất cân bằng
Độ lớn và vị trí góc của sự mất cân bằng trong một mặt phẳng nhất định. Được biểu diễn dưới dạng vectơ cực với biên độ (g·mm) và góc pha (°).U∠θ
(g·mm ở ° từ tài liệu tham khảo)
🔧 Danh mục 3 — Các thuật ngữ liên quan đến quá trình cân bằng
Thuật ngữSự định nghĩaGhi chú thực hành
Quá trình
cân bằng
Quá trình kiểm tra và điều chỉnh sự phân bố khối lượng của rôto sao cho độ mất cân bằng dư nằm trong giới hạn dung sai quy định.Quy trình lặp: đo lường → tính toán → hiệu chỉnh → kiểm chứng.
Quá trình
Mặt phẳng hiệu chỉnh
Mặt phẳng vuông góc với trục rôto, nơi khối lượng được thêm vào hoặc loại bỏ. Vị trí có thể tiếp cận về mặt vật lý để đặt trọng lượng.Có thể khác với mặt phẳng dung sai (ổ trục) — cần chuyển đổi hình học.
Quá trình
Mặt phẳng dung sai
Mặt phẳng mà trong đó độ mất cân bằng cho phép được quy định — thường là mặt phẳng ổ trục. Độ mất cân bằng ở đây ảnh hưởng trực tiếp đến tải trọng của ổ trục.Uper Được chỉ định cho các mặt phẳng dung sai; phải được chuyển đổi thành các mặt phẳng hiệu chỉnh.
Quá trình
Khối lượng hiệu chỉnh
Khối lượng vật lý (trọng lượng) được thêm vào hoặc bớt đi khỏi rôto tại một bán kính và góc cụ thể trong mặt phẳng hiệu chỉnh.Đã thêm: kẹp, bắt vít, hàn, keo epoxy. Đã loại bỏ: khoan, phay, mài.
Quá trình
Trọng lượng thử nghiệm
Một khối lượng xác định được gắn tạm thời vào rôto ở bán kính và góc xác định trong quá trình cân bằng. Được sử dụng để xác định phản ứng của rôto (hệ số ảnh hưởng).Phương pháp thử nghiệm trọng lượng Balanset-1A: chạy → gắn mẫu thử → chạy → phần mềm tính toán hiệu chỉnh.
Quá trình
Hệ số ảnh hưởng
Sự thay đổi về đáp ứng rung động (biên độ và pha) tại điểm đo do sự mất cân bằng của thiết bị tại một vị trí cụ thể. Đặc trưng cho độ nhạy của rôto-ổ trục.Được tính toán từ các lần thử nghiệm cân bằng trọng lượng. Cân bằng hai mặt phẳng yêu cầu ma trận ảnh hưởng 2×2.
Quá trình
Cân bằng một mặt phẳng
Quy trình hiệu chỉnh sự mất cân bằng tĩnh trong một mặt phẳng hiệu chỉnh. Thích hợp cho các rôto ngắn (dạng đĩa) có L/D < 0,5.Balanset-1A Chế độ F2. Một cảm biến, một mặt phẳng.
Quá trình
Cân bằng hai mặt phẳng
Quy trình hiệu chỉnh cả sự mất cân bằng tĩnh và mất cân bằng momen xoắn trên hai mặt phẳng hiệu chỉnh. Cần thiết cho các rôto kéo dài hoặc khi sự mất cân bằng momen xoắn đáng kể.Balanset-1A Chế độ F3. Hai cảm biến, hai mặt phẳng.
Quá trình
Cân bằng điều chỉnh
Một bước điều chỉnh cân bằng tinh cuối cùng được thực hiện trên rôto đã lắp ráp để bù lại sự mất cân bằng do quá trình lắp ráp gây ra (độ lệch tâm khớp nối, dung sai lắp ghép).Thường được thực hiện tại hiện trường, trên máy móc đã được lắp đặt.
Quá trình
Phân chia trọng lượng
Phân bổ khối lượng hiệu chỉnh đã tính toán giữa hai vị trí liền kề có thể tiếp cận được (ví dụ: hai lỗ bu lông hoặc vị trí lưỡi dao) khi không thể xác định chính xác vị trí góc.Balanset-1A cung cấp tính toán phân chia trọng lượng tự động.
🏭 Danh mục 4 — Các thuật ngữ liên quan đến máy cân bằng
Thuật ngữSự định nghĩaSo sánh
Máy móc
Máy cân bằng
Một thiết bị đo độ mất cân bằng trong rôto (độ lớn và vị trí góc) để có thể điều chỉnh sự phân bố khối lượng.Cửa hàng cố định hoặc ngoài hiện trường (di động) Balanset-1A).
Máy móc
Máy ổ mềm
Hệ thống treo rất linh hoạt. Rôto quay ở tần số cao hơn tần số tự nhiên của hệ thống treo. Đo độ dịch chuyển vật lý. Phải được hiệu chuẩn cho từng hình dạng rôto.Ngày nay ít phổ biến hơn. Chi phí thấp hơn, nhưng người vận hành phải hiệu chỉnh lại cho mỗi rôto. Cảm biến dịch chuyển.
Máy móc
Máy ổ cứng
Hệ thống treo rất cứng. Rôto quay ở tần số thấp hơn tần số tự nhiên của hệ thống treo. Các cảm biến đo trực tiếp lực ly tâm. Được hiệu chuẩn vĩnh viễn — tương thích với nhiều loại rôto mà không cần thiết lập riêng cho từng loại.Loại trội Trong ngành công nghiệp hiện đại. Đa năng hơn, thiết lập nhanh hơn. Cảm biến lực.
Máy móc
Bộ cân bằng trường
Thiết bị cầm tay dùng để cân bằng rôto tại chỗ (lắp đặt trong máy) mà không cần tháo rời. Sử dụng cảm biến rung và máy đo tốc độ. Phương pháp dùng quả cân thử.Balanset-1A (2 kênh) và Balanset-4 (4 kênh). Tích hợp sẵn công cụ tính toán dung sai ISO 1940.
Máy móc
Trục gá (Trục chính)
Trục hoặc khớp nối dùng để gắn rôto nhằm cân bằng trên máy. Phải có độ đồng tâm chính xác và độ lệch tâm không đáng kể.Độ lệch tâm của trục gá là nguồn gây ra sai số cân bằng hệ thống chính. Đã được kiểm chứng bằng phép thử chỉ số.
📏 Danh mục 5 — Các thuật ngữ liên quan đến chất lượng và đo lường cân bằng
Thuật ngữSự định nghĩaCông thức / Tiêu chuẩn
Chất lượng
Cấp độ chất lượng cân bằng (G)
Một phân loại quy định vận tốc tối đa cho phép của tâm khối lượng rôto. G = eper × ω. Điểm số tạo thành thang đo logarit với hệ số 2,5.G 0,4 … G 4000
Được định nghĩa trong Tiêu chuẩn ISO 1940-1
Chất lượng
Mức mất cân bằng dư cho phép (U)per)
Độ mất cân bằng dư tối đa cho phép đối với cấp G, khối lượng rôto và tốc độ vận hành đã xác định. Tiêu chí chấp nhận.Uper = (9549 × G × M) / n
Chất lượng
Dung sai cân bằng
Khoảng giá trị mà độ lệch dư phải nằm trong đó để đáp ứng yêu cầu chất lượng đã quy định. Bằng Uper.Được chỉ định cho từng máy bay sau khi phân bổ.
Chất lượng
Tỷ lệ giảm mất cân bằng (URR)
Tỷ lệ giữa độ mất cân bằng ban đầu và độ mất cân bằng còn lại sau một chu kỳ hiệu chỉnh. Cho biết hiệu quả của máy/quy trình cân bằng.URR = Uban đầu, / U
Thông thường: 5–50×
Đo lường
Góc pha
Vị trí góc của vectơ mất cân bằng so với một điểm tham chiếu trên rôto (được đo bằng máy đo tốc độ). Kết hợp với biên độ, nó xác định vectơ mất cân bằng hoàn chỉnh.° (độ, 0–360)
Đo lường
Tốc độ rung (RMS)
Giá trị trung bình bình phương gốc của vận tốc rung tại vỏ ổ trục. Thông số đo tiêu chuẩn để đánh giá tình trạng máy móc. Tiêu chuẩn ISO 10816.mm/s RMS (10–1000 Hz)
Đo lường
Kiểm tra chỉ số
Quy trình kiểm tra: xoay rôto một góc xác định (ví dụ: 180°) so với giá đỡ máy và đo lại. Phát hiện lỗi trục gá và đồ gá.Cần thiết cho việc xác minh chính thức theo tiêu chuẩn ISO 1940-1 Chương 10.
Đo lường
Mức mất cân bằng dư tối thiểu có thể đạt được (U)tháng ba)
Độ mất cân bằng dư thấp nhất có thể đạt được trên một máy cân bằng nhất định đối với một rôto cụ thể. Được xác định bởi độ nhạy của máy, mức nhiễu nền và tình trạng ổ trục.Utháng ba phải ≤ Uper Để máy móc đáp ứng được yêu cầu cấp độ G.

Tiêu chuẩn ISO 1940-2 là gì?

Câu trả lời nhanh

ISO 1940-2:1997 (Rung động cơ học — Yêu cầu chất lượng cân bằng của rôto cứng — Phần 2: Sai số cân bằng) là tiêu chuẩn quốc tế dùng để xác định, đánh giá và tính đến các sai số phát sinh khi cân bằng rôto cứng — từ mất cân bằng của trục gá và trục truyền động đến độ đảo của chi tiết và độ phân tán của thiết bị đo. Tiêu chuẩn này đã bị hủy và được thay thế bởi ISO 21940-14:2012 (Rung động cơ học — Cân bằng rôto — Phần 14: Quy trình đánh giá sai số cân bằng), tiêu chuẩn này mở rộng cùng các quy trình đó cho các rôto có đặc tính mềm. Lưu ý: nó thường bị nhầm với từ vựng — đó là một tiêu chuẩn khác, ISO 21940-2 (trước đây là ISO 1925), có thuật ngữ được trang này tóm tắt bên dưới.

Khi một kỹ sư ở Đức quy định "hiệu chỉnh mất cân bằng động đến G 6.3 trong hai mặt phẳng," thì một kỹ thuật viên ở Nhật Bản phải hiểu chính xác yêu cầu đó là gì — cùng một tình trạng rôto, cùng một quy trình cân bằng và cùng một tiêu chí nghiệm thu. Từ vựng cân bằng ISO — ISO 21940-2 (trước đây là ISO 1925) — làm cho điều này trở nên khả thi bằng cách cung cấp một hệ thuật ngữ duy nhất, được thống nhất quốc tế cho toàn bộ lĩnh vực.

Ngược lại, bản thân ISO 1940-2 không phải là từ điển cũng không phải là quy định dung sai — nó đề cập đến lỗi cân bằng. Nó phân loại các nguồn sai số của quá trình cân bằng thành có hệ thống (độ lớn và góc có thể đánh giá được — ví dụ mất cân bằng của trục gá hoặc trục truyền động, độ đảo hướng kính và hướng trục, then và rãnh then, từ dư, sai số khi lắp lại và sai số thiết bị đo), ngẫu nhiên biến thiên (chi tiết lỏng, chất lỏng bị giữ lại, biến dạng nhiệt, lực cản gió) và vô hướng (chỉ có thể ước lượng độ lớn tối đa, góc không xác định — ví dụ khe hở lắp ghép và dung sai chế tạo), và đưa ra các quy trình đánh giá chúng cũng như tính đến chúng để mất cân bằng dư thực sự vẫn nằm trong giá trị cho phép Uper từ Tiêu chuẩn ISO 1940-1 (nay là ISO 21940-11). Tiêu chuẩn kế nhiệm của nó, ISO 21940-14, vẫn giữ đúng vai trò này trong bộ ISO 21940.

Phân tích thuật ngữ chi tiết

Sự khác biệt giữa cứng nhắc và linh hoạt

Đây là tiêu chí phân loại quan trọng nhất trong việc cân bằng. Sự khác biệt này quyết định tất cả mọi thứ: tiêu chuẩn nào được áp dụng, thiết bị nào cần thiết, cần bao nhiêu mặt phẳng và tốc độ cân bằng phải được thực hiện như thế nào.

Rôto cứng (định nghĩa theo ISO 21940-2)

Một rôto có độ mất cân bằng có thể được hiệu chỉnh ở bất kỳ hai mặt phẳng tùy ý nào và, sau khi hiệu chỉnh, độ mất cân bằng còn lại không thay đổi đáng kể ở bất kỳ tốc độ nào cho đến tốc độ vận hành tối đa. Bài kiểm tra thực hành: nếu uốn cong lần đầu tốc độ tới hạn ở tốc độ cao hơn nhiều so với tốc độ vận hành tối đa (thường > 1,5 lần trở lên), rôto cứng chắc.

Rôto mềm (định nghĩa theo ISO 21940-2)

Rôto biến dạng đàn hồi ở tốc độ vận hành sao cho trạng thái mất cân bằng của nó thay đổi. Phải được cân bằng ở tốc độ vận hành hoặc gần tốc độ vận hành trên nhiều hơn hai mặt phẳng. Áp dụng cho: Các máy phát điện tuabin lớn, máy nén tốc độ cao nhiều tầng, trục lăn máy giấy dài tốc độ cao. Được chứng nhận bởi tiêu chuẩn ISO 21940-12.

Đa số các rôto công nghiệp — động cơ điện, quạt, máy bơm, bánh đà, trục — đều là rôto cứng. Tiêu chuẩn ISO 1940-1 Hệ thống cấp G áp dụng trực tiếp cho rôto cứng.

Ba loại mất cân bằng

Từ vựng (ISO 21940-2) định nghĩa ba loại cơ bản dựa trên quan hệ hình học giữa trục quán tính chính và trục quay. Hiểu rõ chúng là điều thiết yếu để chọn đúng quy trình cân bằng:

Vectơ mất cân bằng
U = m × r (độ lớn) U∠θ (dạng cực)
m = khối lượng không cân bằng (g) | r = khoảng cách từ trục (mm) | θ = vị trí góc (°)
  • mất cân bằng tĩnh tạo ra một lực lượng — Cả hai ổ trục đều rung đồng pha ở tốc độ 1× RPM. Có thể phát hiện rôto bị mất cân bằng ngay cả khi không quay (trọng lực sẽ làm lộ ra điều này trên các cạnh sắc). Chỉ cần một mặt phẳng hiệu chỉnh là đủ. Điển hình cho các rôto dạng đĩa hẹp (L/D < 0,5): ròng rọc hẹp, cánh quạt, bánh đà mỏng.
  • Mất cân bằng ngẫu lực tạo ra một chốc lát — Các ổ trục rung lệch pha 180° ở tốc độ 1× RPM. Lực tổng bằng 0 (tâm khối lượng nằm trên trục), nhưng hai điểm nặng bằng nhau và ngược chiều nhau ở các vị trí trục khác nhau tạo ra một mômen lắc. Chỉ có thể phát hiện được khi đang quay. Cần hai mặt phẳng hiệu chỉnh.
  • Mất cân bằng động = Lực tĩnh + mômen kết hợp. Trường hợp tổng quát cho tất cả các rôto thực tế không hoàn toàn đối xứng. Cả lực và mômen đều hiện diện. Ổ trục rung ở tần số 1× mà không đồng pha cũng không lệch pha chính xác 180°. Cần cân bằng hai mặt phẳng.

Sự mất cân bằng cụ thể và mối liên hệ cấp G

Sự mất cân bằng cụ thể (e = U/M) là chỉ số quan trọng cho phép so sánh chất lượng cân bằng trên toàn cầu. Một rôto 5 kg với độ mất cân bằng 50 g·mm có e = 10 µm. Một rôto 500 kg với độ mất cân bằng 5000 g·mm cũng có e = 10 µm — chất lượng cân bằng giống hệt nhau mặc dù khối lượng chênh lệch gấp 100 lần.

Cấp G Công thức này mở rộng điều này bằng cách kết hợp tốc độ: G = e × ω, cho ra một con số duy nhất (mm/s) đặc trưng cho chất lượng cân bằng một cách độc lập với cả khối lượng và tốc độ. Đây là nền tảng của... Tiêu chuẩn ISO 1940-1 Hệ thống dung sai.

Mặt phẳng hiệu chỉnh so với mặt phẳng dung sai

Từ vựng đưa ra một sự phân biệt rất quan trọng mà trong thực tế thường bị bỏ sót:

  • Mặt phẳng dung sai = các mặt phẳng chịu lực nơi mà độ rung và tải trọng động là nguy hiểm nhất. Độ mất cân bằng cho phép Uper được nêu rõ ở đây.
  • Mặt phẳng hiệu chỉnh = Các vị trí dễ tiếp cận về mặt vật lý, nơi có thể đặt các quả cân (trục quạt, vòng cuối động cơ, vai trục). Thường nằm ở các vị trí trục khác với ổ bi.

Chuyển đổi Uper Việc chuyển đổi từ mặt phẳng dung sai sang mặt phẳng hiệu chỉnh đòi hỏi kiến thức về hình học rôto. Đối với rôto bất đối xứng hoặc rôto nhô ra, việc chuyển đổi này có thể làm thay đổi đáng kể dung sai trên mỗi mặt phẳng. Balanset-1A Quá trình chuyển đổi này được thực hiện tự động khi nhập kích thước rôto.

Các loại máy cân bằng

Hai loại máy cơ bản này phản ánh các nguyên lý đo lường vật lý khác nhau:

  • Đệm mềm: Tần số tự nhiên của hệ thống treo thấp hơn nhiều so với tốc độ vận hành → máy đo sự dịch chuyển. Cần hiệu chuẩn cho mỗi rôto mới. Có ý nghĩa lịch sử quan trọng; hiện đang giảm dần mức độ sử dụng.
  • Chịu lực tốt: Tần số tự nhiên của hệ thống treo cao hơn nhiều so với tốc độ vận hành → các phép đo của máy lực lượng. Được hiệu chuẩn vĩnh viễn — chấp nhận các rôto khác nhau mà không cần hiệu chuẩn riêng lẻ. Loại phổ biến nhất hiện nay.

Các thiết bị cân bằng trường như Balanset-1A Chúng sử dụng một nguyên lý khác: chúng không phải là "máy móc" theo nghĩa của tiêu chuẩn ISO mà sử dụng chính các ổ trục và giá đỡ của rôto làm hệ thống đo lường, áp dụng phương pháp trọng lượng thử (hệ số ảnh hưởng) để xác định độ hiệu chỉnh mà không cần máy cân bằng chuyên dụng.

Tham khảo chéo: Mỗi thuật ngữ được sử dụng ở đâu

Các tiêu chuẩn tham chiếu Từ vựng cân bằng ISO (ISO 21940-2)

ISO 1940-1 / ISO 21940-11: Sử dụng đầy đủ các thuật ngữ về dung sai và chất lượng — hạng G, Uper, dung sai cân bằng, mất cân bằng dư thừa. Người sử dụng chính của vốn từ vựng này.

Tiêu chuẩn ISO 14694: Sử dụng các thuật ngữ về rôto (cứng), thuật ngữ về mất cân bằng và mở rộng bằng các hạng mục ứng dụng BV, cấp cân bằng và bảng giới hạn rung dành riêng cho quạt.

ISO 10816 / ISO 20816: Sử dụng các thuật ngữ đo lường — vận tốc rung, RMS, điểm đo trên vỏ ổ trục.

ISO 21940-12: Mở rộng khả năng định nghĩa rôto linh hoạt với các quy trình đa tốc độ, đa mặt phẳng.

API 610 / API 617: Các tiêu chuẩn về dầu khí tham chiếu đến cấp độ G theo tiêu chuẩn ISO 1940 và thuật ngữ về sự mất cân bằng trong thông số kỹ thuật của bơm và máy nén.

ISO 1940-2 → ISO 21940-14: Chuyển đổi

ISO 21940-14:2012 đã chính thức hủy và thay thế ISO 1940-2:1997, là bản sửa đổi kỹ thuật của tiêu chuẩn này — thay đổi chính là mở rộng khả năng áp dụng cho các rôto có đặc tính mềm. Từ vựng cân bằng đi theo một lộ trình riêng: ISO 1925 được sửa đổi thành ISO 21940-2. Hệ đánh số ISO 21940 phản ánh việc tích hợp vào bộ tiêu chuẩn ISO 21940 toàn diện bao quát mọi khía cạnh của cân bằng rôto. Các ký hiệu cũ vẫn còn xuất hiện rộng rãi trong tài liệu công nghiệp.


Tiêu chuẩn chính thức: ISO 21940-14:2012 (thay thế ISO 1940-2) trên ISO Store →

← Trở lại Mục lục Thuật ngữ

Câu hỏi thường gặp — ISO 1940-2

Sai số cân bằng, quá trình chuyển đổi sang ISO 21940 và thuật ngữ cân bằng

Tiêu chuẩn ISO 1940-2 là gì?
ISO 1940-2:1997 (Mechanical vibration — Balance quality requirements of rigid rotors — Part 2: Balance errors) là tiêu chuẩn mô tả cách xác định, đánh giá và tính đến các sai số trong quá trình cân bằng rôto. Tiêu chuẩn này đã bị hủy và được thay thế bởi ISO 21940-14:2012 (Quy trình đánh giá sai số cân bằng). Nó thường bị nhầm với từ vựng cân bằng — đó là một tiêu chuẩn khác, ISO 21940-2 (trước đây là ISO 1925), mà trang này cũng tóm tắt.
Sự khác biệt giữa mất cân bằng tĩnh và mất cân bằng động là gì?
Tĩnh: Trục quán tính song song nhưng bị lệch — một điểm nặng duy nhất — có thể phát hiện mà không cần xoay — hiệu chỉnh một mặt phẳng — rung động ổ trục đồng pha. Động: Trường hợp tổng quát (kết hợp tĩnh và mômen xoắn) — trục quán tính bị lệch — cần hiệu chỉnh hai mặt phẳng — ổ trục rung động không đồng pha cũng không lệch 180°. Hầu hết các rôto thực tế đều có sự mất cân bằng động.
Sự khác biệt giữa rôto cứng và rôto mềm là gì?
Cứng nhắc: cân bằng ở tốc độ thấp → duy trì cân bằng ở mọi tốc độ cho đến tốc độ vận hành tối đa. Hai mặt phẳng hiệu chỉnh là đủ. Được bảo hiểm bởi Tiêu chuẩn ISO 1940-1. Linh hoạt Biến dạng đàn hồi ở tốc độ vận hành làm thay đổi sự phân bố khối lượng. Phải cân bằng ở/gần tốc độ vận hành, > 2 mặt phẳng. Được quy định trong tiêu chuẩn ISO 21940-12. Hầu hết các rôto công nghiệp đều cứng.
Sự mất cân bằng tồn dư là gì?
Số lượng nhỏ của mất cân bằng số dư còn lại sau khi cân bằng. Phải nhỏ hơn hoặc bằng U.per (được phép) đối với trường hợp cụ thể Cấp G. Uper = (9 549 × G × M) / n. Công thức Balanset-1A Tự động so sánh phần dư đo được với giới hạn này.
Mặt phẳng hiệu chỉnh và mặt phẳng dung sai khác nhau ở điểm nào?
Mặt phẳng dung sai = mặt phẳng chịu lực nơi Uper được chỉ định và tải trọng rất quan trọng. Mặt phẳng hiệu chỉnh = vị trí đặt thực tế của các quả cân (có thể cách xa ổ trục). Dung sai phải được chuyển đổi hình học giữa chúng. Sai sót ở đây gây ra hiện tượng rôto "đạt" trên mặt phẳng hiệu chỉnh nhưng lại hỏng ở ổ trục.
Máy cân bằng ổ trục mềm so với máy cân bằng ổ trục cứng?
Tấm đỡ mềm: Hệ thống treo linh hoạt, hoạt động ở tần số cao hơn tần số tự nhiên, đo độ dịch chuyển. Phải hiệu chỉnh lại cho mỗi rôto. Vòng bi cứng: Hệ thống treo cứng, hoạt động dưới tần số tự nhiên, đo lực. Được hiệu chuẩn vĩnh viễn — chiếm ưu thế trong công nghiệp hiện đại. Máy cân bằng tại chỗ (Balanset-1A) sử dụng phương pháp khác: phương pháp thử trọng lượng trên chính ổ trục của máy.
Sự mất cân bằng cụ thể (độ lệch tâm) là gì?
e = U / M (độ mất cân bằng chia cho khối lượng). Đơn vị: µm hoặc g·mm/kg. Biểu thị độ dịch chuyển thực tế của tâm khối lượng so với trục quay. Cho phép so sánh giữa các kích thước rôto khác nhau. Cấp G là e × ω — độ mất cân bằng riêng × vận tốc góc (mm/s).

Nắm vững ngôn ngữ - với những công cụ phù hợp

Máy cân bằng Vibromera tích hợp trực tiếp các thuật ngữ ISO: lựa chọn cấp độ G, vectơ mất cân bằng, mặt phẳng hiệu chỉnh, so sánh dư lượng với mức cho phép — tất cả trong một thiết bị di động duy nhất.

Xem các thiết bị cân bằng →
WhatsApp
Balanset-1A · 1.975 €Hỏi kỹ sư