Tiêu chuẩn ISO 1940-2 là gì?

Câu trả lời nhanh

ISO 1940-2 (Rung động cơ học — Yêu cầu về chất lượng cân bằng — Thuật ngữ(Tiêu chuẩn quốc tế này định nghĩa các thuật ngữ được sử dụng trong cân bằng rôto. Nó cung cấp các định nghĩa chính xác, dựa trên vật lý cho tất cả các thuật ngữ chính — từ...) mất cân bằng các loại (tĩnh, mô-men xoắn, động) đến phân loại rôto (cứng, mềm), phương pháp hiệu chỉnh, các loại máy, và các cấp độ chất lượng. Đây là "từ điển" thiết yếu hỗ trợ Tiêu chuẩn ISO 1940-1 và tất cả các tiêu chuẩn cân bằng khác. Được thay thế bởi ISO 21940-2 với thuật ngữ giống hệt nhau.

Khi một kỹ sư ở Đức chỉ định "hiệu chỉnh mất cân bằng động đến G 6.3 trên hai mặt phẳng", một kỹ thuật viên ở Nhật Bản phải hiểu chính xác những gì được yêu cầu — cùng một điều kiện rôto, cùng một quy trình cân bằng và cùng một tiêu chí chấp nhận. Tiêu chuẩn ISO 1940-2 giúp điều này trở nên khả thi bằng cách cung cấp một thuật ngữ duy nhất, được quốc tế thống nhất cho toàn bộ lĩnh vực.

Tiêu chuẩn không phải là một quy trình hay một thông số dung sai — mà là một tiêu chuẩn thuật ngữ. Vai trò của nó là loại bỏ sự mơ hồ để các tiêu chuẩn khác (Tiêu chuẩn ISO 1940-1 về dung sai, Tiêu chuẩn ISO 14694 dành cho người hâm mộ, Tiêu chuẩn ISO 10816 (để đánh giá độ rung) có thể sử dụng ngôn ngữ chính xác, rõ ràng.

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 tiêu chuẩn ISO 1940-2)

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 tiêu chuẩn ISO 1940-2)

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

Tiêu chuẩn ISO 1940-2 định nghĩa ba loại cơ bản dựa trên mối quan hệ hình học giữa trục quán tính chính và trục quay. Hiểu rõ những điều này là rất cần thiết để lựa chọn quy trình cân bằng chính xác:

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.
  • Cặp đôi mất cân bằng 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.

The 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

Tiêu chuẩn ISO 1940-2 chỉ ra một sự khác biệt quan trọng mà thường bị bỏ qua trong thực tế:

  • 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 Umỗi 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 Umỗi 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 đến thuật ngữ ISO 1940-2

ISO 1940-1 / ISO 21940-11: Sử dụng đầy đủ các thuật ngữ về dung sai và chất lượng — hạng G, Umỗi, 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 rôto (cứng), thuật ngữ mất cân bằng, và mở rộng với các loại BV/FV dành riêng cho quạt được xây dựng dựa trên cấp G.

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 21940-2: Chuyển đổi

Tiêu chuẩn ISO 21940-2 đã chính thức thay thế ISO 1940-2. Thuật ngữ hoàn toàn giống nhau — tất cả các định nghĩa đều được giữ nguyên. Số hiệu ISO 21940 phản ánh sự tích hợp vào bộ tiêu chuẩn ISO 21940 toàn diện, bao gồm tất cả các khía cạnh về rung động và cân bằng cơ khí. Cả hai tiêu chuẩn đều được chấp nhận trong thực tiễn công nghiệp.


Tiêu chuẩn chính thức: Tiêu chuẩn ISO 1940-2 trên ISO Store →

← Trở lại Mục lục Thuật ngữ