この規格 プレビューページの目次
※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。
3 用語と定義
このドキュメントでは、次の用語と定義が適用されます。
ISO および IEC は、次のアドレスで標準化に使用する用語データベースを維持しています。
注記バランシングマシンの図解された用語は、附属書 A に記載されています。
3.1 力学
3.1.1
慣性主軸
3 つの相互に垂直な軸のうちの 1 つが、固体の慣性積がゼロになる所与の点で互いに交差します。
注記1 釣り合い（3.4.1） において，慣性主軸という用語は，（3.2.7）の シャフト軸（3.2.7） に最も近い慣性主軸（そのような3つの軸のうち）の中心慣性主軸を指すために使用される。ローター。
[SOURCE:ISO 2041:2009, 1.34, modified — 単数形に変換し、注記を変更。]
3.1.2
速度
ローターの角速度
| n | 毎分回転数で測定された回転速度。 | |
| f | 1 秒あたりの回転数で測定される回転数。 | |
| Ω | ラジアン/秒で測定された角速度。 |
3.1.3
共鳴速度
非推奨:クリティカル速度
非推奨:共鳴速度
システムの共振が励起される特性速度
注記 1: 釣り合い (3.4.1) の文脈では、共振速度は、振動の 1 回転あたり 1 回の成分にのみ関係します。
[SOURCE:ISO 2041:2009, 2.85, modified — 入力する注記が変更されました。]
3.1.4
剛体モードの共振速度
回転子のたわみが無視できる回転子の 共振速度（3.1.3） 。
3.1.5
曲げ共振速度
回転子のたわみが無視できない回転子の 共振速度（3.1.3） 。
3.1.6
サービススピード
ローターが最終的な設置または環境で動作する角速度
3.1.7
バランス速度
ローター バランス（3.4.1） が実行される角速度
3.1.8
回転軸
物体が回転する瞬間の線
3.1.9
剛体モード
与えられた支持システムの 剛体モード共振速度 (3.1.4) に対応するローターのモード形状
3.1.10
フレキシブルモード
与えられた支持システムの 曲げ共振速度（3.1.5） に対応するローターのモード形状。
3.1.11
n番目の曲げモードの形状関数
ϕ n ( z )
最大たわみが 1 になるように正規化された、対応する 曲げモード（3.1.10） におけるローターのたわみ形状の数式。
注記 1:多くの場合、モードは相互に直交しており、システムは軸対称であると想定されています。これはすべての場合に当てはまるわけではありません。
3.1.12
モード増幅率
M n
nth 曲げモード（3.1.10） のモーダル偏心の大きさに対するモーダル振動変位ベクトルの大きさの比。
| Ω | ラジアン/秒で表される角速度です。 | |
|---|---|---|
| ω n | ラジアン/秒で表される減衰されていない固有角周波数です。 | |
| ゼータn | は モーダル減衰比 (3.1.13) です。 |
注記2 屈曲共振速度(3.1.5) におけるモーダル増幅率を「モーダル感度」と呼ぶ。
3.1.13
モード減衰比
ゼータn
nの 曲げモードに対する減衰効果の尺度 (3.1.10 th
3.2 ローターシステム
3.2.1
厳格な振る舞い
最大 使用速度（3.1.6） までの任意の速度において， 不均衡（3.3.1） 分布によって生じるたわみが合意された 不均衡許容値（3.4.12） に関して無視できるロータ。
注記 1一連の条件 [例えば、 使用速度 (3.1.6) 、 初期アンバランス (3.3.10) 、および アンバランス公差 (3.4.12) ] で剛性として動作するローターは、別の条件では剛性として動作しない場合があります。条件の。
3.2.2
柔軟な行動
最大 使用速度（3.1.6） までの任意の速度において， 不均衡（3.3.1） 分布によって生じるたわみが合意された 不均衡許容値（3.4.12） に関して無視できないロータ。
注記 1:柔軟な挙動には、 シャフトの弾性挙動 (3.2.3) 、整定挙動 (すなわち、最初のランナップ後にアンバランス表示が不可逆的に変化する)、およびコンポーネント弾性挙動 (すなわち、アンバランス表示が、シャフト以外のローター部品）。
3.2.3
シャフト弾性挙動
モードアンバランス（3.3.16） による弾性たわみが合意された アンバランス公差（ 3.4.12）に関して無視できないローター。
注記 1:ローターのシャフト弾性挙動は、 柔軟挙動 (3.2.2) のサブセットです。
3.2.4
ジャーナル
半径方向に支持されているか、回転するベアリングによってガイドされているローターの一部。
3.2.5
ジャーナル軸
ジャーナルの断面輪郭の重心を結ぶ平均直線 (3.2.4)
3.2.6
ジャーナルセンター
ジャーナル軸（3.2.5） と ジャーナルのラジアル面（3.2.4） との交点。合成横方向のベアリング力が作用する。
3.2.7
シャフト軸
ジャーナルの中心（3.2.6） を結ぶ線。重力またはその他の一定の力によるローターのたわみ形状に従います。
3.2.8
インボードローター
ジャーナル（3.2.4） の間に重心が位置するローター。
3.2.9
船外ローター
ジャーナル（3.2.4） の間以外に質量の中心があるローター。
3.2.10
質量偏心
重心と シャフト軸の間の半径方向距離 (3.2.7)
注記1 特定の不均衡（3.3.15）も 参照のこと。
3.2.11
低速振れ
アンバランス（3.3.1） によって振動が引き起こされない 低速（3.1.2） でローター表面で測定された実際のまたは見かけのたわみ。
注記 1:使用するトランスデューサによっては、低速ランアウトに機械的、磁気的、または電気的コンポーネントが含まれる場合があります。
3.2.12
備品
アンバランス（3.3.1） を決定できるように，シャフト， バランスマンドレル（3.5.14） 又はバランスアダプタに取り付けなければならないロータの構成要素。
例：
カップリング、プーリー、ポンプインペラー、送風ファン、砥石。
3.2.13
差込口
同心性を維持するためにローターコンポーネントの結合に使用されるインターフェースのタイプ
3.2.14
ハーフキー
バランシング（3.4.1） に使用されるキーで，最終組立品のシャフトキー溝又は 付属品（3.2.12） キー溝のいずれかを占有する最終（フル）キーの部分の アンバランス（3.3.1） 値を有する。
Key
Key
| 1 | 装備用ハーフキー |
| 2 | シャフト用ハーフキー |
3.3 不均衡
3.3.1
不均衡
偏重心（3.2.10） の遠心力から振動力又は運動がロータ及びその軸受に与えられたときにロータに存在する状態。
3.3.2
アンバランス質量
中心が シャフト軸から半径方向の距離にある質量 (3.2.7)
3.3.3
不均衡ベクトル
大きさが アンバランスの量 (3.3.4) で方向が アンバランスの角度 (3.3.5) で あるベクトル
3.3.4
アンバランス量
アンバランス質量（3.3.2） と シャフト軸からの質量中心の半径方向距離（3.2.7） の積。
3.3.5
アンバランス角
シャフト軸（3.2.7） に垂直な平面に固定され，ロータとともに回転する，所定の回転座標系を基準として， アンバランス質量（3.3.2） が位置する極角。
3.3.6
静的不均衡
シャフト軸（3.2.7） に対するロータの中心 慣性主軸（3.1.1） の平行ミスアライメントに対応する アンバランス（3.3.1） の成分。
注記 1:静的アンバランスの量は、ローターの総質量と、シャフト軸からの質量中心の半径方向距離の積に等しくなります。
3.3.7
瞬間アンバランス
重心で シャフト軸（3.2.7） と交差する 慣性主軸（3.1.1） の傾斜中心に対応する アンバランス（3.3.1） の成分。
注記1:モーメントアンバランスの次元は、質量×長さの2乗です。
注記 2この状態は，シャフト軸に垂直な 2 つの異なる平面で作用する，等しい量で反対方向の 2 つの アンバランスベクトル (3.3.3) によって生じることがあり，それによって カップルアンバランス (3.3.8) が構成される。
3.3.8
カップルの不均衡
シャフト軸 (3.2.7) に垂直な 2 つの異なる平面で作用する、等しい量で反対方向の 2 つの アンバランス ベクトル (3.3.3 )
注記1偶アンバランスは， モーメントアンバランス（3.3.7） の代替表現であり，モーメントアンバランスの量を偶アンバランスの2つの平面間の距離で割ることによって計算された2つのアンバランスベクトルのそれぞれの量である。 .
3.3.9
動的不均衡
シャフト軸（3.2.7） に対して傾斜したオフセット位置を有する中心 慣性主軸（3.1.1） に対応する アンバランス状態（3.3.1 ）。
注記 1この状態は， 偶力アンバランス（3.3.8） と 静的アンバランス（3.3.6） をアンバランスのない回転子に加えることによって生じさせることができる。
注記 2この状態は、シャフト軸に垂直な 2 つの異なる平面で作用する 2 つの アンバランス ベクトル (3.3.3) によって同等に生成されます。
3.3.10
最初はアンバランス
平衡 （3.4.1） の前にローターに存在するあらゆる種類の 不平衡（3.3.1） 。
3.3.11
残留不均衡
バランス （3.4.1） の後にローターに残るあらゆる種類の アンバランス（3.3.1） 。
3.3.12
結果として生じる不均衡
Ur
ロータに沿って分布するすべての 不平衡ベクトル (3.3.3) のベクトル和。
3.3.13
結果として生じるモーメントの不均衡
Pr
シャフト軸（3.2.7） に垂直な任意に選択された平面に関してロータに沿って分布するすべての 不平衡ベクトル（3.3.3） のモーメントの合計ベクトル。
3.3.14
結果として生じるカップルの不均衡
Cr
シャフト軸（3.2.7） に垂直な任意に選択された 2 つの平面内で反対方向に作用する大きさが等しい 2 つの アンバランス ベクトル（3.3.3） のペア。それによって 合成モーメント アンバランス（3.3 ）に等しい モーメント アンバランス（3.3.7） を構成する。 .13)
3.3.15
特定の不均衡
e
アンバランス量（3.3.4） をローターの質量で割った値
注記1 静的不釣合い量（3.3.6） で計算された特定の不釣合いは、 質量偏心（3.2.10） と数値的に等価である。
3.3.16
n番目のモードの不均衡
n
ロータ及び支持システムのnthの 曲げモード（3.1.10） にのみ影響する アンバランス（3.3.1） 分布。
3.3.17
同等のn番目のモーダル不均衡
ne
nthの 曲げモード（3.1.10） への影響において， nthの モーダル不均衡（3.3.16） に相当する最小の単一 不均衡（3.3.1 ）。
注記1計算された量「等価n次モードアンバランス」は、 シャフト軸(3.2.7) に垂直な平面に固定され、ローターのたわみが生じるローターの主要部分内に配置されていると想像されるアンバランスに対応します。対応するn番目の曲げモードには、その最大絶対値があります。
注記 2量と位置が同等のn番目のモード不均衡に等しい不均衡は、ローターに取り付けられたとき、 n番目の曲げモード以外のいくつかのモードに影響を与えます。
3.3.18
バランス品質等級
特定のアンバランス（3.3.15） と最大 使用速度（3.1.6） の積であるローターのアンバランス分類
3.4 バランシング
3.4.1
バランシング
ローターの質量分布を検査し、必要に応じて 残留アンバランス（3.3.11） が指定された制限内に収まるように調整する手順。
3.4.2
単面バランシング
ローターの質量分布を検査し、必要に応じて、通常は単一の 修正平面 (3.4.7) で修正して、残りの 合成アンバランス (3.3.12) が指定された制限内にあることを確認する手順
3.4.3
二面バランシング
ローターの質量分布を検査し、必要に応じて、通常は 2 つの 補正平面 (3.4.7) で補正して、残留 動アンバランス (3.3.9) が指定された制限内にあることを確認する手順。
3.4.4
マルチプレーンバランシング
3 つ以上の 補正面（3.4.7） で 補正（3.4.6） を必要とする バランシング（3.4.1） 手順。
3.4.5
モーダルバランシング
シャフト弾性挙動（3.2.3） を伴うローターの 平衡化（3.4.1） の手順。この手順では、 補正（3.4.6） が行われ、残留 モーダルアンバランス（3.3.16） （およびそれによって発生する振動）は、個別の 曲げモード（3.1.10） で指定された制限内にあります。
3.4.6
修正
アンバランス（3.3.1） を減らすためにロータの質量分布を調整する バランス（3.4.1） 手順の一部。
注記 1:修正は、通常、ローターに材料を追加するか、ローターから材料を除去するか、ローターの別の位置に材料を移動することによって行われます。
3.4.7
修正計画
アンバランス（3.3.1） の 補正（3.4.6） が行われるローターの シャフト軸（3.2.7） に垂直な平面。
3.4.8
測定面
アンバランスベクトル（3.3.3） が決定される シャフト軸（3.2.7） に垂直な平面。
3.4.9
基準面
アンバランス量（3.3.4） が参照される シャフト軸（3.2.7） に垂直な平面。
3.4.10
公差平面
アンバランス許容値（3.4.12） が規定されている 基準面（3.4.9） 。
3.4.11
試験機
試験質量（3.4.18） を取り付けることができるロータの シャフト軸（3.2.7） に垂直な面。
注記1ほとんどの場合，試験面は 修正面でもある(3.4.7) 。
3.4.12
アンバランス耐性
アンバランスの状態 （3.3.1） が許容できるとみなされる最大値として指定された アンバランス（3.3.4）の量。
3.4.13
許容残留不均衡
U_
アンバランス公差の数値（3.4.12）
注記 1許容残留アンバランスは、 バランスの品質等級 (3.3.18) から導き出されるローターの全体的な値です。
3.4.14
その場でのバランシング
非推奨:フィールドのバランス調整
バランシングマシン（3.5.1） の代わりに、（運転中のドライブ、ベアリング、および支持構造を備えた）運転状態でローターのバランスを 取る（3.4.1） プロセス。
3.4.15
補正質量
補正（3.4.6） を目的として， シャフト軸（3.2.7） から既知の半径方向距離にある所与の 補正面（3.4.7） でローターに取り付けられた既知の アンバランス質量（3.3.2 ）。
注記 1回転子の反対側からおもりを取り除くか、おもりを別の位置に移動することによって、同じ修正を行うことができます。
3.4.16
キャリブレーション質量
校正に使用される既知の アンバランス質量 (3.3.2)
3.4.17
トライアルマス
アンバランス質量（3.3.2） ロータの応答を決定するために任意に（または同様のロータでの以前の経験によって）選択され、ロータに取り付けられたもの。
3.4.18
試験質量
不平衡状態（3.3.1） の正確に定義された変化を提供するために、正確に定義された位置でローターに取り付けられる正確に定義された質量。 バランシングマシン (3.5.1)
3.4.19
偏りの不均衡
バランス マンドレル（3.5.14） またはドライブアダプターに追加された アンバランス（3.3.1） で、所望のアンバランスバイアスを作成します。
3.4.20
索引付け
ローターまたはローターアセンブリの構成部品を、所望の角度位置にする目的で段階的に回転させること
3.4.21
インデックス バランシング
ロータの アンバランス（3.3.1） を評価し，必要に応じて 修正（3.4.6） できるように，バランス治具に対してロータを 割出し（3.4.20） する手順。
注記 1:より一般的には、パーツが相互に回転できるマルチパート ローターでは、インデックス バランシングを使用して、各パーツからの不均衡の寄与を個別に評価し、必要に応じて修正することができます。
3.4.22
組み立て時に段階的にバランス調整
非推奨:プログレッシブ バランシング
非推奨:シーケンシャル バランシング
ローター部品のグループの 1 つまたは複数の部品をバランスの取れたシャフトに追加する手順。アセンブリの アンバランス (3.3.1) がこれらのコンポーネントに対して修正され、アセンブリが完了するまでこのプロセスが繰り返されます。
3.4.23
トリムバランス
小さな 残留アンバランス（3.3.11） の 修正（3.4.6） 。しばしばその場で行われる
3.4.24
低速バランシング
ロータが 剛性挙動 を示す バランス速度（3.1.7） （3.2.1）での バランス（3.4.1） の手順
3.4.25
高速バランシング
ロータが 柔軟な挙動を示す (3.2.2) 1 つまたは複数の 平衡速度 (3.1.7) での 平衡 (3.4.1) の手順
3.4.26
不均衡に対する感受性
一定期間の運転中に回転子が アンバランス（3.3.1） に変化する可能性を示す指標。
3.4.27
局所感度
指定された 測定面（3.4.8） で 測定された振動ベクトルの変化の大きさと、指定された 速度（3.1 .2)
3.4.28
影響係数
指定された 測定面（3.4.8） における振動の変化のベクトルと、指定された 速度（3.1.2） における回転子の指定された面における アンバランス（3.3.1） の変化のベクトルとの比、各ベクトルが複素数で表されるとき
注記1 局所感度（3.4.27） は影響係数の大きさに等しい。
3.5 バランシングマシン
3.5.1
バランシングマシン
回転子の アンバランス（3.3.1） を測定し，修正することを可能にする機械又は設備。
注記 1単面バランシング機は， 単面バランシングにのみ使用できる (3.4.2) 。
注記2二面バランシング機は， 一面バランシング（3.4.2） 及び 二面バランシング（3.4.3） の実施に使用できる。
3.5.2
ハードベアリングバランシングマシン
回転子及び支持システムを組み合わせた固有振動数未満の 平衡速度（3.1.7） 範囲を有する 平衡装置（3.5.1） 。
3.5.3
ソフトベアリングバランシングマシン
回転子と支持システムを組み合わせた固有振動数以上の バランス速度（3.1.7） 範囲を有する バランシングマシン（3.5.1） 。
3.5.4
補償器
アンバランス（3.3.1） の読みを調整するために バランシングマシン（3.5.1） に組み込まれた機能。
例：
初期アンバランスの影響を補正するために、アンバランス読み取り値の調整が必要になる場合があります (3.3.10) 。
3.5.5
補正面干渉率
Iab , Iba
表示の変化を引き起こす 試験回転子（3.5.15） の一方の補正面（3.4.7）に対する 不釣合い（3.3.1） 表示の変化と，他方の 補正面（3.5.15） に対する不釣合い表示の変化との比。
| Uab | 補正平面 B の不均衡の変化によって引き起こされる補正平面 A の不均衡表示の変化です。 | |
| UBB | は、補正平面 B のアンバランス表示の関連する変更です。 |
注記2補正面Bの補正面干渉率Ibaは，注1のAとBを入れ替える．
3.5.6
対不平衡干渉比
Isc
静的不均衡（3.3.6） 指示の変化と指示の変化を引き起こす 偶力不均衡（3.3.8） の変化の比率。
| US | 対不平衡の変化によって引き起こされる静的不平衡表示の変化です。 | |
| UC | カップルの不均衡の変化です。 |
3.5.7
平面分離
補正面干渉比（3.5.5） を最小化する バランシングマシン（3.5.1） の能力。
3.5.8
アンバランス低減率
Rur
| U1 | は初期アンバランスの量です。 | |
| U2 | 1 回の修正後に残る アンバランス (3.3.4) の量 |
3.5.9
達成可能な最小残留不均衡
U_
一定の条件下で バランシングマシン（3.5.1） が達成できる 残留アンバランス（3.3.11） の最小量。
3.5.10
最小の達成可能な残余の特定の不均衡
eマー
与えられた条件下で バランシングマシン（3.5.1） が達成できる残留 比不釣合い（3.3.15） の最小量。
3.5.11
主張された最小の達成可能な残留不均衡
Umar, cl
バランシングマシン（3.5.1） の製造業者が述べた 達成可能な最小残留アンバランス（3.5.9） の量。
3.5.12
測定ラン
アンバランス（3.3.1） 及び 補正（3.4.6） に関する情報を得るために，ロータを バランス速度（3.1.7） でバランスをとるために回転させる手順。
3.5.13
バランシングラン
1 回の 測定実行（3.5.12） とそれに続く関連する 補正（3.4.6） プロセスからなる手順。
3.5.14
バランスマンドレル
バランス調整（3.4.1） のために 装備品（3.2.12） が取り付けられている機械加工されたシャフト
3.5.15
ローターの証明
バランス 調整機（3.5.1） を 試験 するために設計された，適切な質量の 剛性挙動（3.2.1） を有するロータ。大きさと角度位置の精度と再現性
参考文献
| [1] | ISO 2041:2009, 機械的振動、衝撃、状態監視 — 語彙 |
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
NOTE An illustrated terminology for balancing machines is provided in Annex A.
3.1 Mechanics
3.1.1
principal axis of inertia
one of three mutually perpendicular axes intersecting each other at a given point about which the products of inertia of a solid body are zero
Note 1 to entry: In balancing (3.4.1) , the term principal axis of inertia is used to designate the central principal axis of inertia (of the three such axes) most nearly coincident with the shaft axis (3.2.7) of the rotor.
[SOURCE:ISO 2041:2009, 1.34, modified — converted to singular and the notes to entry have been changed.]
3.1.2
speed
angular velocity of a rotor
| n | rotational speed measured in revolutions per minute; | |
| f | rotational frequency measured in revolutions per second; | |
| Ω | angular velocity measured in radians per second. |
3.1.3
resonance speed
DEPRECATED:critical speed
DEPRECATED:resonant speed
characteristic speed at which resonances of a system are excited
Note 1 to entry: In the context of balancing (3.4.1) , a resonance speed is related only to the once-per-revolution component of vibration.
[SOURCE:ISO 2041:2009, 2.85, modified — the notes to entry have been changed.]
3.1.4
rigid-body-mode resonance speed
resonance speed (3.1.3) of a rotor at which flexure of the rotor can be neglected
3.1.5
flexural resonance speed
resonance speed (3.1.3) of a rotor at which flexure of the rotor cannot be neglected
3.1.6
service speed
angular velocity at which a rotor operates in its final installation or environment
3.1.7
balancing speed
angular velocity at which rotor balancing (3.4.1) is performed
3.1.8
axis of rotation
instantaneous line about which a body rotates
3.1.9
rigid body mode
mode shape of a rotor corresponding to a rigid-body-mode resonance speed (3.1.4) for a given support system
3.1.10
flexural mode
mode shape of a rotor corresponding to a flexural resonance speed (3.1.5) for a given support system
3.1.11
shape function of the nth flexural mode
ϕn (z)
mathematical expression for the deflection shape of the rotor in the corresponding flexural mode (3.1.10) normalized so that the maximum deflection is unity
Note 1 to entry: Frequently, it is assumed that the modes are mutually orthogonal and the system is axially symmetric. This is not applicable in all cases.
3.1.12
modal amplification factor
Mn
ratio of the magnitude of the modal vibration displacement vector to the magnitude of the modal eccentricity for the nth flexural mode (3.1.10)
| Ω | is the angular velocity expressed in radians per second; | |
|---|---|---|
| ωn | is the undamped natural angular frequency expressed in radians per second; | |
| ζn | is the modal damping ratio (3.1.13) . |
Note 2 to entry: The modal amplification factor at the flexural resonance speed (3.1.5) is called “modal sensitivity”.
3.1.13
modal damping ratio
ζn
measure of the damping effect on the nth flexural mode (3.1.10)
3.2 Rotor systems
3.2.1
rigid behaviour
rotor where the flexure caused by its unbalance (3.3.1) distribution can be neglected with respect to the agreed unbalance tolerance (3.4.12) at any speed up to the maximum service speed (3.1.6)
Note 1 to entry: A rotor that behaves as rigid under one set of conditions [e.g. service speed (3.1.6) , initial unbalance (3.3.10) and unbalance tolerances (3.4.12) ] may not behave as rigid under another set of conditions.
3.2.2
flexible behaviour
rotor where the flexure caused by its unbalance (3.3.1) distribution cannot be neglected with respect to the agreed unbalance tolerance (3.4.12) at any speed up to the maximum service speed (3.1.6)
Note 1 to entry: Flexible behaviour includes shaft-elastic behaviour (3.2.3) , settling behaviour (i.e. unbalance indication irreversibly changes after the first run-up) and component-elastic behaviour (i.e. unbalance indication reversibly changes with speed due to displacement of rotor components other than the shaft).
3.2.3
shaft-elastic behaviour
rotor where the elastic flexure due to modal unbalances (3.3.16) cannot be neglected with respect to the agreed unbalance tolerances (3.4.12)
Note 1 to entry: Shaft-elastic behaviour of a rotor is a subset of flexible behaviour (3.2.2) .
3.2.4
journal
part of a rotor that is supported radially or guided by a bearing in which it rotates
3.2.5
journal axis
mean straight line joining the centroids of cross-sectional contours of a journal (3.2.4)
3.2.6
journal centre
intersection of the journal axis (3.2.5) and the radial plane of the journal (3.2.4) where the resultant transverse bearing force acts
3.2.7
shaft axis
line joining the journal centres (3.2.6) which follows the deflected shape of the rotor due to gravity or any other constant force
3.2.8
inboard rotor
rotor that has its centre of mass located between the journals (3.2.4)
3.2.9
outboard rotor
rotor that has its centre of mass located other than between the journals (3.2.4)
3.2.10
mass eccentricity
radial distance between a centre of mass and the shaft axis (3.2.7)
Note 1 to entry: See also specific unbalance (3.3.15) .
3.2.11
slow-speed runout
real or apparent deflection measured on the rotor surface at a slow speed (3.1.2) where no vibration is caused by unbalance (3.3.1)
Note 1 to entry: Depending upon the transducer used, a slow-speed runout can contain mechanical, magnetic or electrical components.
3.2.12
fitment
component of a rotor which has to be mounted on a shaft, a balancing mandrel (3.5.14) or a balancing adapter so that its unbalance (3.3.1) can be determined
EXAMPLE:
Couplings, pulleys, pump impellers, blower fans and grinding wheels.
3.2.13
spigot
type of interface used in the coupling of rotor components to maintain concentricity
3.2.14
half-key
key used in balancing (3.4.1) , having the unbalance (3.3.1) value of that portion of the final (full) key which occupies either the shaft keyway or the fitment (3.2.12) keyway in the final assembly
Figure 1—Contoured half-key set
Key
| 1 | half-key for fitment |
| 2 | half-key for shaft |
3.3 Unbalance
3.3.1
unbalance
condition that exists in a rotor when vibration force or motion is imparted to it and its bearings from centrifugal forces of mass eccentricities (3.2.10)
3.3.2
unbalance mass
mass whose centre is at a radial distance from the shaft axis (3.2.7)
3.3.3
unbalance vector
vector whose magnitude is the amount of unbalance (3.3.4) and whose direction is the angle of unbalance (3.3.5)
3.3.4
amount of unbalance
product of the unbalance mass (3.3.2) and the radial distance of its centre of mass from the shaft axis (3.2.7)
3.3.5
angle of unbalance
polar angle at which an unbalance mass (3.3.2) is located with reference to the given rotating coordinate system, fixed in a plane perpendicular to the shaft axis (3.2.7) and rotating with the rotor
3.3.6
static unbalance
component of the unbalance (3.3.1) that corresponds to a parallel misalignment of the central principal axis of inertia (3.1.1) of the rotor with respect to the shaft axis (3.2.7)
Note 1 to entry: The amount of the static unbalance is equal to the product of the total mass of the rotor and the radial distance of its centre of mass from the shaft axis.
3.3.7
moment unbalance
component of the unbalance (3.3.1) that corresponds to an inclined central principal axis of inertia (3.1.1) intersecting the shaft axis (3.2.7) at the centre of mass
Note 1 to entry: The dimension of a moment unbalance is mass times length squared.
Note 2 to entry: This condition can be produced by two unbalance vectors (3.3.3) with equal amounts and opposing directions, acting in two different planes perpendicular to the shaft axis, which thereby constitute a couple unbalance (3.3.8) .
3.3.8
couple unbalance
two unbalance vectors (3.3.3) with equal amounts and opposing directions, acting in two different planes perpendicular to the shaft axis (3.2.7)
Note 1 to entry: A couple unbalance is an alternative representation of a moment unbalance (3.3.7) with the amount of each of the two unbalance vectors calculated by dividing the amount of moment unbalance by the distance between the two planes of the couple unbalance.
3.3.9
dynamic unbalance
state of unbalance (3.3.1) that corresponds to the central principal axis of inertia (3.1.1) having any inclined and offset position relative to the shaft axis (3.2.7)
Note 1 to entry: This condition can be produced by adding a couple unbalance (3.3.8) and a static unbalance (3.3.6) to an unbalance-free rotor.
Note 2 to entry: This condition can be produced equivalently by two unbalance vectors (3.3.3) acting in two different planes perpendicular to the shaft axis.
3.3.10
initial unbalance
unbalance (3.3.1) of any kind that exists in a rotor before balancing (3.4.1)
3.3.11
residual unbalance
unbalance (3.3.1) of any kind that remains in a rotor after balancing (3.4.1)
3.3.12
resultant unbalance
Ur
vector sum of all unbalance vectors (3.3.3) distributed along the rotor
3.3.13
resultant moment unbalance
Pr
vector sum of the moments of all the unbalance vectors (3.3.3) distributed along the rotor with respect to an arbitrarily selected plane perpendicular to the shaft axis (3.2.7)
3.3.14
resultant couple unbalance
Cr
pair of two unbalance vectors (3.3.3) of equal magnitude acting in opposite directions in two arbitrarily selected planes perpendicular to the shaft axis (3.2.7) thereby constituting a moment unbalance (3.3.7) equivalent to the resultant moment unbalance (3.3.13)
3.3.15
specific unbalance
e
amount of unbalance (3.3.4) divided by the mass of the rotor
Note 1 to entry: The specific unbalance calculated with the amount of static unbalance (3.3.6) is numerically equivalent to the mass eccentricity (3.2.10) .
3.3.16
nth modal unbalance
Un
unbalance (3.3.1) distribution which only affects the nth flexural mode (3.1.10) of a rotor and support system
3.3.17
equivalent nth modal unbalance
Une
minimum single unbalance (3.3.1) equivalent to the nth modal unbalance (3.3.16) in its effect on the nth flexural mode (3.1.10)
Note 1 to entry: The calculated quantity “equivalent nth modal unbalance” corresponds to an unbalance imagined to be fixed in that plane perpendicular to the shaft axis (3.2.7) and positioned within the main part of the rotor where the deflection of the corresponding nth flexural mode has its maximum absolute value.
Note 2 to entry: An unbalance equal in amount and position to the equivalent nth modal unbalance affects some modes other than the nth flexural mode when attached to the rotor.
3.3.18
balance quality grade
rotor unbalance classification which is the product of the specific unbalance (3.3.15) and the maximum service speed (3.1.6)
3.4 Balancing
3.4.1
balancing
procedure by which the mass distribution of a rotor is examined and, if necessary, adjusted to ensure that the residual unbalances (3.3.11) are within specified limits
3.4.2
single-plane balancing
procedure by which the mass distribution of a rotor is examined and, if necessary, corrected, usually in a single correction plane (3.4.7) , to ensure that the residual resultant unbalance (3.3.12) is within specified limits
3.4.3
two-plane balancing
procedure by which the mass distribution of a rotor is examined and, if necessary, corrected, usually in two correction planes (3.4.7) , to ensure that the residual dynamic unbalance (3.3.9) is within specified limits
3.4.4
multiplane balancing
balancing (3.4.1) procedure that requires correction (3.4.6) in more than two correction planes (3.4.7)
3.4.5
modal balancing
procedure for the balancing (3.4.1) of rotors with shaft-elastic behaviour (3.2.3) in which corrections (3.4.6) are made to ensure that the residual modal unbalances (3.3.16) (as well as the amplitude of vibration generated by it) in the separate flexural modes (3.1.10) are within specified limits
3.4.6
correction
part of the balancing (3.4.1) procedure by which the mass distribution of a rotor is adjusted to reduce unbalance (3.3.1)
Note 1 to entry: Corrections are usually made by adding material to the rotor, removing material from the rotor or by shifting material to a different position on the rotor.
3.4.7
correction plane
plane perpendicular to the shaft axis (3.2.7) of a rotor in which correction (3.4.6) for unbalance (3.3.1) is made
3.4.8
measuring plane
plane perpendicular to the shaft axis (3.2.7) in which the unbalance vector (3.3.3) is determined
3.4.9
reference plane
plane perpendicular to the shaft axis (3.2.7) to which an amount of unbalance (3.3.4) is referred
3.4.10
tolerance plane
reference plane (3.4.9) for which an unbalance tolerance (3.4.12) is specified
3.4.11
test plane
plane perpendicular to the shaft axis (3.2.7) of a rotor in which a test mass (3.4.18) may be attached
Note 1 to entry: In most cases, the test plane is also a correction plane (3.4.7) .
3.4.12
unbalance tolerance
amount of unbalance (3.3.4) that is specified as the maximum up to which the state of unbalance (3.3.1) is considered to be acceptable
3.4.13
permissible residual unbalance
Uper
numerical value of the unbalance tolerance (3.4.12)
Note 1 to entry: The permissible residual unbalance is an overall value for a rotor derived from the balance quality grade (3.3.18) .
3.4.14
in-situ balancing
DEPRECATED:field balancing
process of balancing (3.4.1) a rotor in its operational situation (with operational drive, bearings and supporting structure) instead of in a balancing machine (3.5.1)
3.4.15
correction mass
known unbalance mass (3.3.2) attached to a rotor in a given correction plane (3.4.7) at a known radial distance from the shaft axis (3.2.7) for the purpose of correction (3.4.6)
Note 1 to entry: The same correction can be effected by removing mass from the opposite side of the rotor or by moving masses to different positions.
3.4.16
calibration mass
known unbalance mass (3.3.2) used for calibration
3.4.17
trial mass
unbalance mass (3.3.2) selected arbitrarily (or by prior experience with similar rotors) and attached to a rotor to determine the rotor response
3.4.18
test mass
precisely defined mass to be attached to a rotor at a precisely defined position to provide a precisely defined change of the state of unbalance (3.3.1) , frequently used in combination with other test masses to establish a test mass set for the evaluation of a balancing machine (3.5.1)
3.4.19
bias unbalance
unbalance (3.3.1) added to a balancing mandrel (3.5.14) or a drive adapter to create a desired unbalance bias
3.4.20
indexing
incrementally rotating a rotor or component of a rotor assembly for the purpose of bringing it to a desired angular position
3.4.21
index balancing
procedure whereby the rotor is indexed (3.4.20) relative to the balance tooling to enable the evaluation and, if necessary, the correction (3.4.6) of the rotor’s unbalance (3.3.1) without the influence of the tooling
Note 1 to entry: More generally on multipart rotors, where parts can be rotated with respect to each other, it is possible to use index balancing to evaluate and, if necessary, correct the unbalance contributions from each part separately.
3.4.22
balancing in stages during assembly
DEPRECATED:progressive balancing
DEPRECATED:sequential balancing
procedure by which one or more components of a group of rotor components are added to a balanced shaft, the unbalance (3.3.1) of the assembly being then corrected for these component(s) and this process being repeated until the assembly is completed
3.4.23
trim balancing
correction (3.4.6) of small residual unbalances (3.3.11) , often carried out in situ
3.4.24
low-speed balancing
procedure for balancing (3.4.1) at a balancing speed (3.1.7) where the rotor exhibits rigid behaviour (3.2.1)
3.4.25
high-speed balancing
procedure for balancing (3.4.1) at one or more balancing speeds (3.1.7) where the rotor exhibits flexible behaviour (3.2.2)
3.4.26
susceptibility to unbalance
indication of the likelihood of a rotor having a change of unbalance (3.3.1) over a certain period of operation
3.4.27
local sensitivity
ratio of the magnitude of the change of the measured vibration vector in a specified measuring plane (3.4.8) to the magnitude of the corresponding change of the unbalance (3.3.1) in a specified plane in the rotor at a specified speed (3.1.2)
3.4.28
influence coefficient
ratio of the vector of the change of vibration in a specified measuring plane (3.4.8) to the vector of the change of the unbalance (3.3.1) in a specified plane in the rotor at a specified speed (3.1.2) , when each of the vectors is expressed by a complex number
Note 1 to entry: The local sensitivity (3.4.27) is equal to the magnitude of the influence coefficient.
3.5 Balancing machines
3.5.1
balancing machine
machine or facility that enables the unbalance (3.3.1) in a rotor to be measured and corrected
Note 1 to entry: Single-plane balancing machines can only be used for single-plane balancing (3.4.2) .
Note 2 to entry: Two-plane balancing machines can be used to carry out single-plane balancing (3.4.2) and two-plane balancing (3.4.3) .
3.5.2
hard-bearing balancing machine
balancing machine (3.5.1) having a balancing speed (3.1.7) range below the natural frequency of the combined rotor and support system
3.5.3
soft-bearing balancing machine
balancing machine (3.5.1) having a balancing speed (3.1.7) range above the natural frequency of the combined rotor and support system
3.5.4
compensator
facility built into a balancing machine (3.5.1) to adjust the unbalance (3.3.1) reading
EXAMPLE:
Adjustment of the unbalance reading can be necessary to compensate for the effect of the initial unbalance (3.3.10) .
3.5.5
correction plane interference ratio
Iab, Iba
ratio of the change in unbalance (3.3.1) indication for one correction plane (3.4.7) and the change in unbalance indication for the other correction plane of a proving rotor (3.5.15) inducing the change in indication
| Uab | is the change in unbalance indication for correction plane A induced by a change in unbalance in correction plane B; | |
| UBB | is the associated change in unbalance indication for correction plane B. |
Note 2 to entry: For the correction plane interference ratio for correction plane B, Iba, exchange A and B in Note 1.
3.5.6
couple unbalance interference ratio
Isc
ratio of the change in static unbalance (3.3.6) indication and the change in couple unbalance (3.3.8) inducing the change in indication
| US | is the change in static unbalance indication induced by a change in couple unbalance; | |
| UC | is the change in couple unbalance. |
3.5.7
plane separation
capability of a balancing machine (3.5.1) to minimize the correction plane interference ratio (3.5.5)
3.5.8
unbalance reduction ratio
Rur
| U1 | is the amount of initial unbalance; | |
| U2 | is the amount of unbalance (3.3.4) remaining after one correction |
3.5.9
minimum achievable residual unbalance
Umar
smallest amount of residual unbalance (3.3.11) that a balancing machine (3.5.1) is capable of achieving under given conditions
3.5.10
minimum achievable residual specific unbalance
emar
smallest amount of residual specific unbalance (3.3.15) that a balancing machine (3.5.1) is capable of achieving under given conditions
3.5.11
claimed minimum achievable residual unbalance
Umar,cl
amount of minimum achievable residual unbalance (3.5.9) stated by the manufacturer of a balancing machine (3.5.1)
3.5.12
measuring run
procedure of rotating the rotor to be balanced at balancing speed (3.1.7) to obtain information on unbalance (3.3.1) and correction (3.4.6)
3.5.13
balancing run
procedure consisting of one measuring run (3.5.12) followed by the associated correction (3.4.6) process
3.5.14
balancing mandrel
machined shaft on which a fitment (3.2.12) is mounted for balancing (3.4.1)
3.5.15
proving rotor
rotor with rigid behaviour (3.2.1) of suitable mass, designed for testing balancing machines (3.5.1) , and balanced sufficiently to permit the introduction of unbalances (3.3.1) by means of test masses (3.4.18) with appropriate accuracy and reproducibility of the magnitude and angular position
Bibliography
| [1] | ISO 2041:2009, Mechanical vibration, shock and condition monitoring — Vocabulary |