ISO 1940 Drgania mechaniczne - Wymagania jakościowe dotyczące wyważania wirników sztywnych

Norma „ISO 1940 Drgania mechaniczne – Wymagania jakościowe dotyczące wyważania wirników sztywnych”, opracowana przez Międzynarodową Organizację Normalizacyjną (ISO), składa się z następujących sekcji o tym samym tytule:

• ISO 1940-1 Część 1: Określanie dopuszczalnej resztkowej nierównowagi
• ISO-1940 2 Część 2: Błędy równowagi

Norma ISO 1940-1 zawiera zalecenia dotyczące określania niewyważenia i określania odpowiednich wymagań jakościowych dla wirników sztywnych. Niniejsza norma określa:

• Wyświetlanie braku równowagi w jednej lub dwóch płaszczyznach
• Metody określania dopuszczalnej pozostałej nierównowagi
• Metody przydzielania tego do płaszczyzn korekcyjnych
• Metody określania stanu niewyważenia resztkowego wirnika metodą pomiarową
• Podsumowanie błędów związanych z identyfikacją nierównowagi resztkowej

Tabela i rysunek podane w normie zawierają zalecenia dotyczące wymagań jakościowych wyważenia wirników sztywnych w zależności od ich typu, masy i maksymalnej prędkości roboczej, na podstawie doświadczeń światowych. Norma ta ma również na celu ułatwienie kontaktów między producentem maszyny i jej użytkownikiem. Terminologię określoną w niniejszej normie można stosować przy ustalaniu specyfikacji technicznych.

Norma ta nie obejmuje szczegółowej oceny błędów związanych z określaniem resztkowej nierównowagi. Norma ISO 1940-2 omawia te błędy. Norma ISO 1940-1 nie definiuje dopuszczalnego niewyważenia resztkowego dla wirników elastycznych. Omówiono je w normie „ISO 5343 Kryteria oceny wyważenia elastycznego wirnika”. Metody wyważania nie zostały ujawnione.

Zalecane klasy jakości wyważenia nie mają służyć jako specyfikacje akceptacyjne dla żadnego konkretnego zespołu wirnika. Zamiast tego ma on służyć udzieleniu wskazówek, jak uniknąć poważnych niedociągnięć, a także przesadnych lub nieosiągalnych wymagań. Może też stanowić podstawę do bardziej szczegółowych badań, np. gdy wymagana jakość wagi musi zostać dokładniej określona poprzez pomiar w laboratorium lub w terenie. Jeżeli zachowane zostaną zalecane limity, można spodziewać się zadowalających warunków eksploatacji. Mogą jednak zdarzyć się przypadki, w których konieczne będzie odstąpienie od tych zaleceń, na przykład ze względu na nietypową konstrukcję lub geometrię.

Norma ISO 1940-2 obejmuje głównie określanie błędów w procesie wyważania wirników sztywnych, ocenę błędów, wytyczne dotyczące uwzględniania błędów oraz ocenę trwałego niewyważenia w dwóch dowolnych płaszczyznach korekcji.

Później normę tę zastąpiła norma „ISO 21940-14 Drgania mechaniczne – Wyważanie wirnika – Część 14: Procedury oceny błędów wyważenia”. Norma ta określa również wymagania dotyczące następujących sytuacji:

• Określenie błędów w procesie pomiaru niewyważenia wirnika
• Ocena zidentyfikowanych błędów
• Branie pod uwagę błędów

Nowa norma określa kryteria akceptacji wagi w zakresie resztkowego niewyważenia, zarówno bezpośrednio po wyważeniu, jak i na potrzeby późniejszej kontroli jakości wagi przez użytkownika. W załączniku informacyjnym do normy wymieniono najważniejsze typowe błędy i podano metody ich ograniczania.

Błędy wyważenia maszyny wyważającej można sklasyfikować następująco:

• Błędy systematyczne, których wielkość i kąt można ocenić na podstawie obliczeń lub pomiarów.
• Błędy zmiennej losowej, w których wielkość i kąt zmieniają się nieprzewidywalnie w serii pomiarów wykonywanych w tych samych warunkach
• Błędy skalarne, w przypadku których można ocenić lub oszacować maksymalną wielkość, ale kąt jest niepewny

W zależności od zastosowanego procesu produkcyjnego, tę samą wadę można zakwalifikować do jednej lub więcej kategorii. Przykłady źródeł błędów, jakie mogą wystąpić, podano w normie. Niektóre z tych błędów omówiono bardziej szczegółowo w załączniku do normy (Załącznik A).

Przykładami źródeł błędów systematycznych maszyny wyważającej są:

• Nierównowaga wewnętrzna w wale napędowym
• Nierównowaga wewnętrzna w trzpieniu
• Niewspółosiowość promieniowa i osiowa elementu napędowego względem osi wału wirnika
• Niewspółosiowość promieniowa i osiowa w dopasowaniu pomiędzy wyważanym elementem lub trzpieniem wyważarki
• Brak współosiowości między wałami a powierzchniami podparcia służącymi do wyważania
• Bicie promieniowe i osiowe łożysk tocznych służących do podparcia wirnika, a nie do obsługi łożysk
• Bicie promieniowe i osiowe obudów tocznych (i bieżni) łożysk roboczych elementów tocznych zamontowanych po wyważeniu
• Nierównowaga spowodowana przez rowki klinowe i wpusty klinowe
• Pozostały magnetyzm w wirniku lub trzpieniu
• Błędy ponownego montażu
• Wyważanie sprzętu i błędy przyrządów pomiarowych
• Różnice pomiędzy średnicami wału serwisowego i trzpienia wyważającego
• Wady stawów uniwersalnych
• Chwilowe wygięcie wirnika podczas wyważania
• Trwałe wygięcie wirnika po wyważeniu

Przykładami losowych źródeł błędów zmiennych maszyny wyważającej są:

• Luźne części
• Uwięzione ciecze lub ciała stałe
• Pogorszenie spowodowane efektami termicznymi
• Efekty wiatru
• Zastosowanie luźnego sprzęgła jako elementu napędowego
• Tymczasowe wygięcie wirnika poziomego spowodowane działaniem grawitacji, gdy wirnik jest nieruchomy

Przykładami źródeł błędów skalarnych maszyny równoważącej są:

• Zmiany w lukach w interfejsach, które zostaną usunięte po procesie równoważenia
• Nadmierny luz w przegubach uniwersalnych
• Nadmierny luz w trzpieniu lub wale
• Tolerancje projektowe i produkcyjne
• Jeżeli średnice rolek nośnych wyważarki i średnica wału wirnika są takie same, prawie takie same lub mają stosunek całkowity, ich rozbieżność

Nasza organizacja dysponuje silną kadrą, która śledzi rozwój nauki i techniki na świecie i nieustannie się doskonali. Wśród licznych badań, pomiarów, analiz i ocen świadczonych dla przedsiębiorstw z różnych sektorów znajdują się również usługi testowania zgodne z normą „ISO 1940 Drgania mechaniczne - Wymagania jakościowe wyważenia wirników sztywnych”.