ISO 10816-1: الاهتزاز الميكانيكي - تقييم اهتزاز الآلة من خلال القياسات على الأجزاء غير الدوارة - الجزء 1: المبادئ التوجيهية العامة

ملخص

ISO 10816-1 هو معيار أساسي لمراقبة حالة الآلات. يوفر هذا المعيار المبادئ العامة لقياس وتقييم الاهتزازات في الأجزاء الثابتة أو غير الدوارة من الآلات، مثل أغطية المحامل. يُعد هذا المعيار البديل الحديث للمعيار التاريخي ايزو 2372 وتُعدّ هذه المواصفة الوثيقة الأساسية لسلسلة من المعايير الأخرى (مثل ISO 10816-3 للآلات الصناعية) التي تُحدد حدود اهتزاز مُحددة لفئات مُختلفة من الآلات. ويتمثل هدفها الرئيسي في توفير أساس مُوحد وموثوق لتقييم الحالة التشغيلية للآلات ووضع معايير القبول.

ملاحظة: تُستبدل هذه المواصفة تدريجيًا بسلسلة ISO 20816، التي تهدف إلى دمج مبادئ قياسات الغلاف (ISO 10816) وقياسات العمود (ISO 7919) في إطار شامل واحد. ومع ذلك، لا تزال مبادئ وتعريفات المناطق في ISO 10816-1 مستخدمة على نطاق واسع.

جدول المحتويات (البنية المفاهيمية)

تم تصميم المعيار لتوفير إطار عمل كامل لإعداد وتشغيل برنامج تقييم اهتزاز الآلات:

1. 1. النطاق والقياس:

   يُحدد هذا القسم الأول نطاق المعيار، موضحًا أنه ينطبق على قياس الاهتزاز الهيكلي للأجزاء الثابتة غير الدوارة من الآلات، وخاصةً أغطية المحامل. وينص على أن معامل القياس المفضل لأغراض مراقبة الحالة هو: النطاق العريض جذر متوسط التربيع (RMS) سرعة، إذ يوفر قياسًا ثابتًا وتمثيليًا للطاقة التدميرية للاهتزازات على نطاق واسع من سرعات الآلات. يحدد المعيار نطاق تردد افتراضي لهذا القياس، يتراوح عادةً بين 10 و1000 هرتز، وهو فعال للكشف عن أكثر أعطال الآلات شيوعًا، مثل عدم التوازن واختلال المحاذاة. كما يوفر إرشادات أساسية حول أماكن أخذ القياسات (على المحامل في الاتجاهات الأفقية والرأسية والمحورية) لضمان صورة كاملة عن الحالة الديناميكية للآلة.

2. 2. الأجهزة:

   يقدم هذا الفصل متطلبات أداء الأجهزة المستخدمة في إجراء القياسات. وينص على أن نظام القياس بأكمله، بما في ذلك المستشعر والكابلات والمقياس، يجب أن يكون قادرًا على قياس سرعة الجذر التربيعي المتوسط بدقة ضمن نطاق التردد المحدد. ويشترط أن يكون للجهاز نطاق ديناميكي كافٍ لقياس الآلات ذات التشغيل السلس والتشغيل غير السلس دون أي تشوهات. كما يركز المعيار بشدة على التركيب الصحيح للمستشعر لضمان دقة البيانات وإمكانية تكرارها، ويشير مباشرةً إلى ايزو 5348 كمعيارٍ أساسي لتركيب مقياس التسارع. وأخيرًا، يُشترط معايرة الأجهزة دوريًا وفقًا لمعيارٍ قابلٍ للتتبع لضمان دقتها المستمرة.

3. 3. معايير التقييم:

   يُرسي هذا القسم الأساسي الفلسفتين الأساسيتين لتقييم شدة الاهتزاز. ويوضح أن التقييم الشامل لا ينبغي أن يعتمد على أسلوب واحد، بل على مزيج من الأسلوبين:

   • المعيار 1: حجم الاهتزاز. هذا تقييم للقيمة المطلقة للاهتزاز المُقاس عند نقطة زمنية محددة، مُقارنةً بحدود مُحددة مُسبقًا (المناطق المُوضحة في القسم التالي). يُستخدم هذا المعيار لتقييم حالة الآلة بشكل مطلق، وهو أساسي لاختبارات القبول ولتحديد الحدود القصوى لمنع التلف.
   • المعيار 2: التغير في حجم الاهتزاز. يركز هذا المعيار على اتجاه الاهتزاز مع مرور الوقت، بمقارنة القيمة الحالية بخط الأساس الطبيعي المُحدد للآلة. ويؤكد المعيار على أن أي تغير كبير في الاهتزاز، مثل مضاعفة سرعة الجذر التربيعي المتوسط، قد يكون مؤشرًا أكثر دقة على وجود عطل مُتطور من القيمة المطلقة وحدها. قد يتضاعف اهتزاز الآلة، ولكنه يظل ضمن نطاق "جيد" أو "مُرضٍ"، ومع ذلك، يظل هذا التغير علامة تحذير واضحة تتطلب التحقيق.
4. 4. مناطق التقييم:

   لتوفير إطار عمل بسيط وعملي للمعيار 1 (القيمة المطلقة)، يُقدّم المعيار نظامًا من أربع مناطق تقييم. تُعدّ هذه المناطق بمثابة "درجات" عالمية لحالة الآلة. من المهم ملاحظة أن هذا الجزء العام من المعيار يُعرّف فقط مفهوم المناطق؛ أما القيم الرقمية المحددة لحدود المناطق (بالمليمتر/ثانية) فتُقدّم في الأجزاء الخاصة بالآلات من المعيار (مثل ISO 10816-3). تُعرّف المناطق على النحو التالي:

   • المنطقة أ: عادةً ما يقع اهتزاز الآلات التي تم تشغيلها حديثًا في هذه المنطقة.
   • المنطقة ب: تعتبر الآلات التي يحدث فيها اهتزاز داخل هذه المنطقة مقبولة بشكل عام للتشغيل غير المقيد على المدى الطويل.
   • المنطقة ج: عادةً ما تُعتبر الآلات التي تعاني من اهتزازات ضمن هذه المنطقة غير مناسبة للتشغيل المستمر طويل الأمد. ويُمكن تشغيل الآلة في هذه الحالة لفترة محدودة حتى تتاح فرصة لاتخاذ إجراء تصحيحي.
   • المنطقة د: تعتبر قيم الاهتزاز داخل هذه المنطقة عادةً ذات شدة كافية لإحداث ضرر بالماكينة.
5. 5. حدود التشغيل (الإنذارات):

   يقدم هذا القسم الأخير منهجية عملية لتطبيق معايير التقييم في برنامج مراقبة عملي. وينصح بتحديد مستويين مختلفين من الإنذارات التشغيلية لإدارة مخاطر الآلات بفعالية:

   • يُحذًِر: هذا مستوى تحذير، مُعَد للإشارة إلى تجاوز الاهتزاز لقيمته الأساسية الطبيعية والمستقرة. لا يُعدّ التنبيه بالضرورة مؤشرًا على خطر وشيك، ولكنه يُحفّز على زيادة المراقبة أو تحديد موعد للتحقيق لتحديد سبب التغيير. يعتمد هذا الحد عادةً على المعيار 2 (تغيير كبير عن القيمة الأساسية).
   • رحلة: هذا مستوى إيقاف تشغيل، يُحدَّد عند قيمة مطلقة أعلى، تُمثِّل الحد الأقصى للتشغيل المقبول. في حال تجاوز هذا المستوى، يُشير ذلك إلى أنَّ الآلة مُعرَّضة لخطر تلف وشيك وجسيم. ينبغي أن يكون الردُّ فوريًا، وقد يشمل إيقاف تشغيل الآلة. يعتمد هذا الحد عادةً على المعيار 1 (قيمة مطلقة، غالبًا ما تكون حدود المنطقة C/D).

المفاهيم الرئيسية

• سرعة RMS: يؤكد المعيار على أن سرعة RMS هي أفضل مقياس فردي لصحة الآلات بشكل عام في نطاق التردد المحدد، حيث أنها مرتبطة بشكل مباشر بالطاقة التدميرية للاهتزاز.
• قياس النطاق العريض: يعتمد المعيار على قيمة اهتزاز "إجمالية" واحدة، وليس على قيمة تفصيلية نطاقإنها أداة فحص، وليست أداة تشخيصية. تشير القيمة المرتفعة إلى وجود مشكلة، لكنها لا تشير إلى ماهيتها.
• العام مقابل المحدد: الجزء الأول هو الإطار العام. للحصول على حدود اهتزاز محددة وقابلة للتنفيذ لآلة معينة، يُرجى مراجعة الأجزاء الأخرى من سلسلة ISO 10816 وISO 20816.

← العودة إلى الفهرس الرئيسي