ISO 21940-13: الاهتزاز الميكانيكي - موازنة الدوار - الجزء 13: المعايير والضمانات لموازنة الدوارات المتوسطة والكبيرة في الموقع

ملخص

ISO 21940-13 هو معيار متخصص يركز على الجوانب العملية لموازنة الدوارات في محاملها وهيكل الدعم الخاص بها، مباشرة في موقع تشغيل الماكينة (الموازنة في الموقع أو في الحقل). فهو يتناول التحديات الفريدة واعتبارات السلامة التي تنشأ عندما لا يمكن إجراء الموازنة على جهاز مخصص آلة الموازنةيقدم المعيار معايير تحدد متى يكون الموازنة في الموقع مناسبة، ويوضح الضمانات اللازمة لإجراء العملية بأمان وفعالية، وخاصة بالنسبة للدوارات المتوسطة والكبيرة حيث تكون المخاطر أعلى.

جدول المحتويات (البنية المفاهيمية)

تم تصميم المعيار لتوجيه عملية اتخاذ القرار وتنفيذه لتحقيق التوازن الميداني:

1. 1. النطاق والتطبيق:

   يحدد هذا الفصل الأولي التركيز المحدد للمعيار، مما يوضح أنه يوفر إرشادات وضمانات لعملية الموازنة في الموقع (أو الحقل) للدوارات المتوسطة والكبيرة. ينص هذا المعيار على أن هذا الإجراء يُنفذ أثناء وجود الدوار في محامله وهيكله الداعم، وغالبًا في موقعه التشغيلي النهائي. ومن النقاط الرئيسية في هذا القسم أن المبادئ تنطبق على الدوارات التي قد تتصرف إما بصلابة أو مرونة في حالتها النهائية المثبتة، مع الأخذ في الاعتبار أن ديناميكيات النظام ككل تُحدد نهج الموازنة. هذا المعيار مُصمم للفنيين والمهندسين والمديرين الذين يحتاجون إلى تحديد إجراءات موازنة ميدانية وتخطيطها وتنفيذها بأمان.

2. 2. معايير الموازنة في الموقع:

   يقدم هذا الفصل إطارًا حاسمًا لاتخاذ القرارات للمساعدة في تحديد ما إذا كانت موازنة الموقع هي الخيار الأنسب. إنها ليست دائمًا الحل الافتراضي للاهتزازات العالية. يحدد المعيار عدة سيناريوهات حيث تكون الموازنة في الموقع مبررة: 1) عندما يكون من غير العملي لوجستيًا أو مكلفًا للغاية إزالة الدوار لموازنة المتجر (مثل دوار توربين أو مولد كبير). 2) عندما يكون سبب عدم التوازن عوامل لا تظهر إلا في ظروف التشغيل العادية، مثل التشوهات الحرارية أو القوى الديناميكية الهوائية أو التراكم المرتبط بالعملية (مثل الحطام على ريشة المروحة). 3) لموازنة القطع النهائية بعد إعادة تثبيت الدوار بعد موازنة المتجر. ينصح المعيار بإجراء تحليل شامل للتأكد من أن الاهتزاز العالي ناتج بالفعل عن عدم التوازن وليس عن مشكلات أخرى مثل عدم المحاذاة، الرنين، أو الارتخاء قبل المتابعة.

3. 3. موازنة الإجراءات والمنهجية:

   يقدم هذا القسم دليلاً مفصلاً خطوة بخطوة للتنفيذ العملي لعملية موازنة الحقل. يبدأ بتحديد متطلبات الأجهزة المحمولة، والتي يجب أن تتضمن جهازًا متعدد القنوات. محلل الاهتزازات قادرة على قياس السعة والطور، وواحد أو أكثر من أجهزة استشعار الاهتزاز (accelerometers (هي الأكثر شيوعًا)، و مستشعر مرجع الطور (مثلاً، عداد سرعة ضوئي أو ليزري) لتوفير علامة توقيت على عمود الدوران. يُركز هذا الفصل على وصف مفصل للأدوات المستخدمة عالميًا. معامل التأثير تتضمن هذه الطريقة تسجيل متجه الاهتزاز الأولي (السعة والطور)، وتثبيت وزن تجريبي معروف عند موضع زاوي معروف، وقياس متجه "الاستجابة" الجديد، ثم استخدام رياضيات المتجهات لحساب موقع وكتلة وزن التصحيح المطلوب. يوفر هذا المعيار إرشادات لموازنة المستويات الأحادية والمتعددة باستخدام هذه الطريقة.

4. 4. تقييم جودة التوازن:

   يُميّز هذا الفصل تمييزًا جوهريًا بين موازنة الورشة وموازنة الحقل. فبينما تهدف موازنة الورشة إلى تلبية حدّ مُحدّد من عدم التوازن المتبقي بناءً على الدرجة Gالهدف الأساسي لموازنة المجال هو أكثر عملية: تقليل اهتزازات تشغيل الآلة إلى مستوى مقبول. لذلك، لا تعتمد معايير التقييم على عدم التوازن المتبقي، بل على سعات الاهتزازات النهائية. ينص المعيار على أن تقييم جودة الموازنة النهائية يجب أن يستند إلى حدود الاهتزازات أثناء التشغيل المحددة في المعايير الأخرى ذات الصلة، وعلى رأسها ايزو 20816 سلسلة. الهدف النهائي هو تقليل اهتزاز سرعة التشغيل 1X بحيث يقع مستوى الاهتزاز الإجمالي للجهاز في منطقة مقبولة للتشغيل طويل الأمد (على سبيل المثال، المنطقة أ أو ب).

5. 5. الضمانات واحتياطات السلامة:

   يُمكن القول إن هذا الفصل هو أهم جزء من المعيار، إذ تنطوي موازنة الموقع على مخاطر كبيرة لا توجد في بيئة ورشة عمل مُتحكم بها. ويفرض هذا الفصل اتباع نهج صارم وموثق للسلامة. تشمل المتطلبات الرئيسية: 1) فحص ميكانيكي شامل قبل البدء، مع التأكد من إحكام جميع أدوات التثبيت ووضع الواقيات في أماكنها. 2) بروتوكول صارم لربط الأوزان، يتطلب تثبيتها بإحكام (مثلاً، باللحام، أو التثبيت بمسامير، أو وضعها في حوامل مخصصة) لمنعها من أن تصبح مقذوفات خطرة. 3) إنشاء منطقة وصول مُتحكم بها حول الآلة أثناء عمليات التشغيل التجريبية. 4) بروتوكولات اتصال واضحة لا لبس فيها بين محلل الموازنة ومشغل الآلة. 5) إجراء إيقاف طارئ مُحدد مسبقًا. يُعد هذا التركيز على السلامة أمرًا بالغ الأهمية لمنع الإصابات وتعطل المعدات بشكل كارثي.

المفاهيم الرئيسية

• موازنة الحقل مقابل موازنة المتجر: يركز المعيار كليًا على موازنة الدوار *داخل الآلة*، بدلًا من موازنة آلة مخصصة في ورشة عمل. تُصحّح الموازنة الميدانية مجموعة الدوار بأكملها في حالتها التشغيلية.
• تقليل الاهتزازات هو الهدف: في حين يهدف موازنة المتجر إلى تقليل عدم التوازن المتبقي إلى مستوى تسامح محدد (U_لكل), الهدف الأساسي من موازنة المجال هو تقليل الاهتزاز التشغيلي للآلة إلى مستوى مقبول كما هو محدد بمعايير مثل ISO 20816.
• السلامة اولا: ونظرًا للمخاطر التي قد تنجم عن تشغيل آلة تحتوي على أوزان تجريبية مضافة عمدًا، فإن المعيار يضع تركيزًا قويًا للغاية على إجراءات السلامة والضمانات.
• طريقة معامل التأثير: هذه هي الطريقة العالمية للموازنة في الموقع. تتضمن قياس متجه اهتزاز ابتدائي، وإضافة وزن تجريبي معروف، وقياس متجه "الاستجابة" الجديد، واستخدام رياضيات المتجهات لحساب وزن التصحيح المطلوب وزاوية تثبيته.

← العودة إلى الفهرس الرئيسي