ISO 21940-21：机械振动 - 转子平衡 - 第21部分：平衡机的描述和评估

概括

ISO 21940-21 对于制造商和用户来说都是一项重要标准 平衡机它提供了一套标准化的程序，用于描述平衡机的技术特性，更重要的是，用于验证其性能。该标准概述了使用校准的测试转子进行的特定测试，以证明机器能够测量不平衡量并将其降低到规定的精度水平。符合此标准可确保平衡机符合国际公认的性能标准，使用户对其精度和可靠性充满信心。

目录（概念结构）

该标准的结构涵盖了机器的描述以及认证其性能所需的严格测试程序：

1. 1. 范围及机器描述：

   本标准初始章节明确定义了其适用范围，指出其适用于所有用于平衡刚性转子的平衡机，包括硬轴承和软轴承。它为制造商描述和规范机器技术特性的方式建立了一个正式框架。这些强制性信息包括机器的物理容量（最小和最大转子质量、直径和长度）、运行速度范围、驱动系统类型（例如皮带传动、端部驱动）以及测量系统的规格。这确保任何用户或购买者都能获得一套清晰、标准化的技术数据，以评估机器是否适合其特定转子。

2. 2. 检验转子和测试质量：

   本章至关重要，详细介绍了用于执行机器评估的工具规格：校准转子和测试砝码。校准转子并非典型的生产转子；它们是经过精密加工、尺寸稳定的工件，残余不平衡量极低。该标准对其设计、材料和表面光洁度提出了严格的要求，以确保其稳定性，不会在测试中引入误差。此外，标准还规定，用于引入已知不平衡量的测试砝码必须经过校准，并可追溯至国家标准。通过标准化测试设备，该标准确保了性能测试在不同机器和地点之间具有可重复性和可比性。

3. 3.性能测试：

   本章构成了该标准的实践核心，提供了一系列强制性测试的详细、分步方法，这些测试可以客观量化平衡机的性能。两项主要测试是：

   • 最小可实现剩余不平衡量（MARU）： 这是对机器灵敏度和精度的终极测试。使用已经平衡好的校准转子，测试测量最小量的 残余不平衡量 机器能够重复可靠地指示的噪声。该值有效地代表了机器的电子和机械“本底噪声”，定义了其测量能力的绝对极限。
   • 不平衡减少率（URR）测试： 该测试直接衡量机器的精度和效率。首先，在校准转子上添加一个已知的不平衡量。机器测量该不平衡量并计算所需的校正量。应用此校正量后，再次测量剩余不平衡量。URR 是不平衡量减少的百分比。例如，URR 为 95%，表示机器一次性成功消除了 95% 的初始不平衡量，这表明机器精度高、效率高。

   该标准还规定了其他重要测试，例如平面分离能力测试（确保双平面机器能够正确区分静态和耦合不平衡）以及机器在整个运行速度范围内的一致性能测试。

4. 4. 验收标准和文件：

   本章提供了性能测试的最终通过/未通过标准。例如，它将规定机器在URR测试中（通常为95%或更高）必须达到的最低可接受百分比，才能被视为符合标准。机器的MARU值本身并非通过/未通过标准，而是一个量化机器灵敏度的声明值。最后，该标准要求创建一份全面的测试报告，记录每项测试的条件及其结果。该报告作为官方性能证书，向最终用户保证机器的性能已根据严格的、国际认可的程序进行验证。

关键概念

• 硬轴承与软轴承机器： 该标准适用于两种类型。硬轴承机器更为常见；它们测量离心力并进行永久校准。软轴承机器测量位移，并需要针对每种特定的转子类型进行校准。
• MARU（最小可实现残余不平衡）： 这是平衡机最重要的性能指标。它代表了机器的“本底噪声”，即机器能够可靠检测到的最小不平衡量。
• URR（不平衡减少率）： 该指标证明了机器不平衡计算的*准确性*。较高的URR意味着机器的“首次校正”非常有效，从而实现高效的平衡过程。
• 验证测试： 该标准基于一系列使用标准化测试转子进行的实用、可重复的测试。这为评估任何平衡机（无论制造商是谁）提供了一种客观且可比较的方法。

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