فهم شدة الاهتزاز
التعريف: ما هي شدة الاهتزاز؟
شدة الاهتزاز هو مصطلح عام لقيمة إجمالية واحدة تُستخدم لوصف حالة الآلة بناءً على مستوى اهتزازها. بدلاً من النظر إلى طيف مُعقد، يُلخص قياس شدة الاهتزاز حالة الآلة في رقم واحد بسيط. يمكن بعد ذلك مقارنة هذه القيمة بمخططات مُوحدة لتحديد ما إذا كانت الآلة تعمل بسلاسة، أو تتطلب مراقبة، أو معرضة لخطر التعطل بسرعة. الهدف من قياس شدة الاهتزاز هو توفير مؤشر بسيط وموثوق وشامل للإجهاد الديناميكي للآلة وحالتها.
معيار القياس: سرعة التربيع التربيعي
على مدى عقود من البحث والممارسة، أثبتت الصناعة أن أفضل معلمة لقياس شدة الاهتزاز في معظم الآلات الدوارة الشائعة هي سرعة الجذر التربيعي المتوسط (RMS).هذا بسبب:
- ترتبط الطاقة التدميرية للاهتزاز ارتباطًا وثيقًا بالسرعة.
- يتوافق مستوى السرعة المحدد مع مستوى ثابت من الشدة عبر مجموعة واسعة من أنواع الآلات وسرعاتها.
ولهذا السبب، تستخدم المعايير الدولية مثل سلسلة ISO 20816 سرعة RMS (مقاسة بالملليمتر/ثانية أو بوصة/ثانية) كأساس لمعايير التقييم الخاصة بها.
مخططات شدة الاهتزاز وفقًا لمعيار ISO 20816
لقد طورت المنظمة الدولية للمعايير (ISO) سلسلة من المعايير لتصنيف صحة الآلات. ايزو 20816 المعيار (الذي حل محل معيار ISO 10816 الأقدم) هو الإطار الأكثر استخدامًا. يوفر هذا المعيار مخططات لشدة الاهتزاز تُستخدم عالميًا كمرجع لاختبارات القبول ومراقبة الحالة الروتينية.
المفهوم الأساسي للمعيار هو:
- تصنيف الآلة: يتم تقسيم الآلات إلى فئات مختلفة بناءً على حجمها ونوعها وأساسها (على سبيل المثال، "المجموعة 1" للتوربينات الكبيرة، "المجموعة 2" للمضخات والمحركات متوسطة الحجم).
- قياس سرعة RMS: يتم قياس سرعة النطاق العريض RMS على أغلفة المحمل الخاصة بالماكينة في الاتجاهات الأفقية والرأسية والمحورية.
- قارن بالرسم البياني: يتم مقارنة أعلى قيمة تم قياسها بالرسم البياني لفئة تلك الآلة.
مناطق الخطورة الأربع
تقسم مخططات ISO صحة الآلات إلى أربع مناطق مميزة:
- المنطقة أ (الخضراء): عادةً ما يقع اهتزاز الآلات المُشغَّلة حديثًا في هذه المنطقة. يُمثِّل هذا حالةً سلسةً وصحيةً للغاية.
- المنطقة ب (الصفراء): يشير إلى حالة مقبولة للتشغيل طويل الأمد دون قيود. هذا هو نطاق التشغيل الطبيعي لمعظم الآلات.
- المنطقة ج (البرتقالية): تُعتبر مستويات الاهتزاز غير مُرضية للتشغيل المُستمر طويل الأمد. يجب مُراقبة الآلات في هذه المنطقة عن كثب، وتحديد مواعيد الصيانة اللازمة لتحديد السبب الجذري لزيادة الاهتزاز ومعالجته.
- المنطقة د (الحمراء): تُعتبر قيم الاهتزازات شديدة بما يكفي لإحداث ضرر بالآلة. الآلات العاملة في هذه المنطقة في حالة حرجة وقد تتطلب إيقافًا فوريًا.
استخدام شدة الاهتزاز في برنامج الصيانة التنبؤية
تُعدّ مخططات شدة الاهتزازات ركيزةً أساسيةً للصيانة التنبؤية. من خلال أخذ قراءات شهرية منتظمة لسرعة جذر متوسط التربيع الإجمالية للآلة ورسم اتجاهها، يُمكن لفرق الصيانة:
- فحص الأصول بسرعة: يمكنك بسهولة التعرف على الآلات السليمة في المصنع وتلك التي تتطلب المزيد من الاهتمام.
- توفير الإنذار المبكر: إن اتجاه الاهتزاز المتصاعد الذي ينتقل من المنطقة B إلى المنطقة C يعطي تحذيرًا مبكرًا بوجود مشكلة متطورة.
- تبرير إجراءات الصيانة: تُوفر المناطق الواضحة والموحدة أساسًا موضوعيًا للتوصية بأعمال الصيانة. يُصبح تبرير الإصلاح أسهل بكثير عندما تُظهر أن الآلة قد دخلت نطاق "غير مُرضٍ" (المنطقة ج) أو "تالف" (المنطقة د).
على الرغم من أن التحليل الطيفي التفصيلي ضروري للعثور على *السبب الجذري* للمشكلة، فإن قياس شدة الاهتزاز البسيط هو الخطوة الأولى الأساسية التي تخبرك *بأن* هناك مشكلة موجودة.