ГОСТ ИСО 1940-2-99

Группа Г02

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

Вибрация

ТРЕБОВАНИЯ К КАЧЕСТВУ БАЛАНСИРОВКИ ЖЕСТКИХ РОТОРОВ

Часть 2

Учет погрешностей оценки остаточного дисбаланса

Mechanical vibration. Balance quality requirements of rigid rotors. Part 2. Balance errors

МКС 17.160

ОКСТУ 0011

Дата введения 2001-01-01

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Межгосударственным техническим комитетом по стандартизации МТК 183 "Вибрация и удар"

ВНЕСЕН Госстандартом России

2 ПРИНЯТ Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол N 16-99 от 8 октября 1999 г.)

За принятие проголосовали:

3 Настоящий стандарт представляет собой аутентичный текст международного стандарта ИСО 1940-2-96 "Вибрация. Требования по качеству балансировки роторов. Часть 2. Погрешности балансировки"

4 Постановлением Государственного комитета Российской Федерации по стандартизации и метрологии от 21 июня 2000 г. N 162-ст межгосударственный стандарт ГОСТ ИСО 1940-2-99 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 января 2001 г.

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Введение

Качество балансировки жесткого ротора определяют в процессе проведения процедуры балансировки в соответствии с ГОСТ 22061* по результатам измерений остаточного дисбаланса. Эти измерения могут содержать погрешности самой разнообразной природы, что вызывает необходимость их учета для формирования окончательного заключения о качестве проведенной балансировки. В настоящем стандарте указаны наиболее типичные виды погрешностей, а также факторы, их вызывающие, и даны рекомендации по оценке этих погрешностей. Кроме того, представлен обобщенный метод оценки остаточного дисбаланса в присутствии указанных факторов.

______________

* На территории Российской Федерации действует ГОСТ ИСО 1940-1-2007, здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.

     1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает методы определения погрешностей оценки остаточного дисбаланса (далее - погрешности балансировки) жестких роторов (далее - роторы), а также условия приемки роторов в соответствии с требованиями ГОСТ 22061 при наличии погрешностей балансировки.

     2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 16504-81 Система государственных испытаний продукции. Испытания и контроль качества продукции. Основные термины и определения

ГОСТ 19534-74 Балансировка вращающихся тел. Термины

ГОСТ 22061-76 Машины и технологическое оборудование. Система классов точности балансировки. Основные положения

     3 Определения

В настоящем стандарте применяют термины по ГОСТ 16504 и ГОСТ 19534.

     4 Виды погрешностей балансировки

Погрешность балансировки представляет собой разность между остаточным дисбалансом ротора и его оценкой, полученной в ходе балансировки,* т.е. является векторной величиной. Погрешности балансировки подразделяют на следующие виды:

а) систематическая погрешность - не изменяется от измерения к измерению, проводимых в одних и тех же условиях; ее модуль и угол могут быть оценены посредством либо расчета, либо измерения;

б) случайная погрешность - ее модуль и угол изменяются непредсказуемым образом для различных пусков при одних и тех же условиях.

________________

* Следует иметь в виду, что в промежутке между балансировкой ротора и началом его эксплуатации дисбаланс ротора может измениться, например в результате транспортировки. Такие изменения не относят к погрешностям балансировки, однако их, по возможности, также следует оценивать и учитывать при приемке ротора в соответствии с выбранным критерием.

Ниже приведен перечень причин возникновения погрешностей*.

________________

* Вклад в погрешность балансировки вносят также погрешности измерительной системы. Они не зависят от балансируемого ротора и должны быть определены и, по возможности, сведены к минимуму до проведения процедуры балансировки; однако нескомпенсированные погрешности измерительной системы также должны быть приняты во внимание при оценке общей погрешности балансировки.

Их разделение по видам вызываемых погрешностей является условным и зависит от используемой технологии балансировки (на балансировочных станках, на месте установки, с использованием дополнительных приспособлений, балансировка ротора в сборе или по частям и т.п.).

Некоторые из погрешностей более подробно обсуждены в приложении А.

4.1 Систематические погрешности

Систематические погрешности могут быть вызваны:

а) дисбалансом приводного вала балансировочного станка;

б) дисбалансом оправки;

в) радиальными и осевыми биениями деталей привода на оси вала ротора;

г) радиальными и осевыми биениями деталей, используемых для крепления составных частей ротора, или оправки (см. 5.2);

д) несоосностью цапф ротора и поверхности опоры, используемой при балансировке;

е) радиальными и осевыми биениями в подшипниках качения, которые не используют при эксплуатации ротора, а применяют только для установки ротора на балансировочном станке;

ж) радиальными и осевыми биениями вращающихся колец (и их дорожек) подшипников качения, используемых при эксплуатации, которые устанавливают после балансировки;

з) дисбалансом, вызываемым шпонкой или шпоночной канавкой;

и) остаточным магнетизмом ротора или оправки;

к) погрешностями, вызываемыми повторной сборкой ротора;

л) погрешностями, вызываемыми балансировочными приспособлениями;

м) разницей в посадочных диаметрах вала ротора и балансировочной оправки;

н) дефектами карданных соединений.

4.2 Случайные погрешности

Случайные погрешности могут быть вызваны:

а) неплотной посадкой деталей;

б) захваченными при вращении ротора жидкими или твердыми частицами;

в) влиянием температурных эффектов;

г) влиянием сопротивления воздуха;

д) использованием для соединения с приводом муфт с зазором;

е) прогибом тяжелых роторов в состоянии покоя вследствие влияния силы тяжести.

Из числа случайных погрешностей выделяют такие, для которых можно заранее оценить максимальное значение модуля, но угол которых остается неизвестным*;

ж) зазоры в соединениях, которые после проведения процедуры балансировки должны быть разобраны;

з) увеличенный зазор в карданных соединениях;

и) повышенный зазор на оправке или валу;

к) конструктивные или производственные допуски;

л) эксцентриситет роликов опоры балансировочного станка, если их диаметры равны или близки диаметру цапфы ротора или их отношение составляет целое число.

________________

* В англоязычной литературе такие погрешности называют "скалярными" (scalar errors), подразумевая, что для данной погрешности определено только одно, скалярное значение, хотя под "скалярной погрешностью" понимают на самом деле векторную величину.     

     5 Оценки погрешностей

5.1 Общие положения

Погрешности балансировки, вызываемые балансировочным оборудованием и аппаратурой, могут возрастать в зависимости от значения дисбаланса. Поэтому необходимо предпринимать все усилия для изготовления ротора с минимальным исходным дисбалансом. Кроме того, при анализе причин появления дисбаланса на стадии проектирования можно ограничить влияние некоторых из этих причин, например объединяя несколько элементов в один или уменьшая допуски зазоров. Следует сравнить расходы, вызываемые принятием более жестких допусков, с выгодой, получаемой от лучшей уравновешенности ротора. Если упомянутые причины появления дисбаланса устранить или ограничить до приемлемого уровня не удается, желательно оценить влияние этих причин расчетным методом.

5.2 Погрешности балансировки вследствие посадки деталей с осевым и радиальным эксцентриситетом

Если полностью уравновешенные детали ротора устанавливают с эксцентриситетом по отношению к оси вала ротора, остаточный статический дисбаланс будет равен произведению массы детали на эксцентриситет :

.                                                                   (1)

Дополнительный моментный дисбаланс появляется, если данную деталь устанавливают с эксцентриситетом в плоскости (перпендикулярной к оси вращения), не проходящей через центр масс ротора. Причем чем больше будет расстояние от центра масс, тем больше будет порождаемый моментный дисбаланс.

Если полностью уравновешенную деталь устанавливают таким образом, что ее главная ось инерции пересекается с осью вала ротора, но ее центр масс лежит на оси ротора, данная деталь будет вносить чисто моментный дисбаланс. Для небольших угловых отклонений результирующий моментный дисбаланс будет приблизительно равен произведению разности между моментами инерции относительно поперечной оси, проходящей через центр масс детали, и относительно вышеупомянутой главной оси инерции на угол в радианах: