ISO 7919-1: تقييم اهتزاز الماكينة عن طريق القياسات على الأعمدة الدوارة
ISO 7919-1 - “الاهتزاز الميكانيكي - تقييم اهتزاز الماكينة بالقياسات على الأعمدة الدوارة - الجزء 1: المبادئ التوجيهية العامة” - هو المعيار الدولي الرئيسي لقياس الاهتزاز والحكم عليه على عمود الدوران لآلة. إنه النظير المباشر لـ ايزو 10816 (تم تحديثه الآن باسم ايزو 20816 سلسلة)، والتي تتعامل مع الاهتزاز المقاس على الغلاف غير الدوار. حيث يراقب معيار الغلاف الهيكل، بينما تراقب المواصفة القياسية للغلاف الهيكل، بينما تراقب المواصفة القياسية ISO 7919 العمود نفسه، باستخدام عدم الاتصال مجسات القرب لقياس حركة الدوار بالنسبة لمحامله. هذا التمييز مهم للغاية في الماكينات الكبيرة والحرجة ذات المحامل ذات الأغشية السائلة - التوربينات والضواغط والمضخات الكبيرة - حيث يكون السلوك الديناميكي الحقيقي للدوار هو الفرق بين التشغيل الآمن والمحمل المحطم.
1. النطاق ومبدأ القياس
تحدد المواصفة القياسية الإجراءات العامة لقياس وتقييم الاهتزاز على الأعمدة الدوارة. ومبدأها الأساسي هو أن الكمية محل الاهتمام هي الحركة الاهتزازية للعمود نفسه، والتي تقاس عادةً نسبيًا إلى مبيت المحمل الثابت. وهذا هو الاختلاف الحاسم عن قياسات الغلاف التي تغطيها المواصفة القياسية ISO 20816. اهتزاز العمود هو القياس المفضل في الماكينات التي يكون دوارها ضخمًا مقارنةً بالغلاف المرن نسبيًا والتي تعمل في غشاء مائع محامل المجلة. في هذه الحالات، يمكن أن تحدث حركة عمود كبيرة داخل خلوص المحمل دون أن تنتقل إلى خارج المبيت - لذا فإن مقياس تسارع الغلاف سيفقدها ببساطة. الهدف من ذلك هو تقييم شدة حركة العمود الديناميكية هذه وبالتالي حماية الماكينة من تلف المحمل أو التلامس بين الدوار والجزء الثابت.
2. قياس الكميات
يحدد المعيار المعلمات التي يجب قياسها وتقييمها. الكمية الأساسية للكمية الإجمالية شدة الاهتزاز يكون Sص، ال من الذروة إلى الذروة اهتزازي النزوح للعمود. يمثل ذلك إجمالي الانحراف الكلي للخط المركزي للعمود أثناء تحركه داخل المحمل، ولأنه يتم التعبير عنه بوحدة الميكرومتر، يمكن مقارنته مباشرةً بخلوص المحمل المادي - وهي خاصية مفيدة بشكل فريد لحماية الماكينات.
يقدّر المعيار أيضًا كميات أخرى للتشخيص. ويوصي بأن يكون نظام القياس قادراً على توفير:
- ال مدار العمود - المسار الذي يتتبعه الخط المركزي للعمود، وهو ضروري لتشخيص المشاكل مثل دوامة زيتية أو عدم المحاذاة.
- المتوسط موضع خط الوسط للعمود - تحول يمكن أن يشير إلى تغيير في الحمل أو المحاذاة.
- القيم المصفاة - بالنسبة لبعض التطبيقات، فإن الاهتزاز عند 1× سرعة التشغيل بشكل منفصل لعزل عدم التوازن الاستجابة.
3. الأجهزة والتركيب
يقدم هذا الجزء إرشادات عملية حول الأجهزة. ويحدد نظام مسبار غير تلامسي مبني من ثلاثة مكونات يتم معايرتها معًا وهي لا قابلة للتبديل:
- المسبار (المستشعر) - فإن التيار الدوامي نصيحة استشعار.
- كابل تمديد ذات طول محدد.
- سائق (بروكسيميتور) التي تشترط الإشارة.
يتم تركيب المجسات في أزواج عند كل محمل، بحيث تكون متباعدة بزاوية 90 درجة في تكوين X-Y. يتيح ذلك للنظام التقاط الحركة الكاملة ثنائية الأبعاد للخط المركزي للعمود وإعادة بناء المدار. يشدّد المعيار على أن جودة التركيب أمر بالغ الأهمية: أقواس تركيب صلبة، وفجوة المجس الصحيحة، و“مسار مجس” سلس على العمود خالٍ من الميكانيكية أو الكهربائية نفد والتي من شأنها أن تفسد الإشارة. ونظرًا لأن النفاذ الميكانيكي والكهربائي يضيفان خطأً مرة واحدة في كل دورة يتنكر في شكل اهتزاز، يتم عادةً تطبيق تعويض اللف البطيء عند السرعة المنخفضة قبل الوثوق بالبيانات.
4. معايير التقييم ومناطق التقييم
يقدم المعيار طريقتين تكميليتين للحكم على الخطورة. الأولى هي المعيار المطلق:: S المقيسةص مقارنة بالحدود المحددة مسبقًا باستخدام نموذج رباعي المناطق.
- المنطقة أ (جيدة): مستوى الاهتزاز المتوقع من الماكينات التي تم تشغيلها حديثًا.
- المنطقة ب (مُرضية): مقبول للتشغيل طويل الأمد دون قيود.
- المنطقة ج (غير مرضية): مشكلة محتملة؛ يجب فحص الماكينة لمعرفة السبب.
- المنطقة د (غير مقبولة): مستويات تعتبر ضارة وتتطلب اتخاذ إجراءات فورية.
والثاني هو معيار التغيير:: زيادة كبيرة في الاهتزازات من خط الأساس يمكن أن يكون إنذارًا مبكرًا بتطور العطل حتى عندما يكون المستوى المطلق لا يزال داخل المنطقة “المرضية”. لا يوفر الجزء الأول هذا الإطار العام فقط - وتوجد حدود المنطقة العددية المحددة في الأجزاء الخاصة بالماكينة من سلسلة ISO 7919، لأن الإزاحة المسموح بها لتوربينات كبيرة بطيئة تختلف اختلافًا كبيرًا عن تلك الخاصة بضاغط صغير عالي السرعة. وكقاعدة عامة، يتم قياس الحدود مقابل السرعة القصوى للعمود، وفي النهاية مقابل خلوص المحمل المتاح.
5. ضبط الإنذارات: التنبيه والرحلة
يقوم القسم الأخير بتحويل معايير التقييم إلى معايير عمل حماية الآلات نظام، والتوصية باستراتيجية إنذار من مستويين:
- يُحذًِر نقطة ضبط (الإنذار): يوضع فوق خط أساس التشغيل العادي والمستقر للماكينة. ينذر اختراقه المشغل بأن الظروف قد تغيرت وأن هناك ما يبرر إجراء تحقيق.
- رحلة نقطة ضبط (إيقاف التشغيل): حدًا مطلقًا تم تعيينه حيث من المحتمل أن يتسبب استمرار التشغيل في حدوث أضرار جسيمة. يجب أن يؤدي اختراقه إلى إيقاف التشغيل التلقائي لمنع حدوث عطل كارثي.
وينصح المعيار بإسناد نقاط الضبط هذه إلى كلاهما حدود المنطقة المطلقة - يجب ألا يتم تعيين رحلة فوق حدود المنطقة C/D - وعند حدوث تغيير كبير عن خط الأساس؛ فقد يتم إطلاق تنبيه إذا تضاعف الاهتزاز، حتى وإن ظل في المنطقة B. هذا الاقتران بين المنطق المطلق والنسبي هو بالضبط ما يحتاجه نظام الحماية المستمرة لالتقاط كل من الانحرافات الجسيمة والانحراف البطيء.
6. المفاهيم الرئيسية في الممارسة العملية
- اهتزاز العمود مقابل اهتزاز الغلاف: بالنسبة للماكينات ذات الدوّارات الضخمة والصلبة والأغلفة المرنة، فإن حركة العمود هي مؤشر مباشر وموثوق للحالة الديناميكية أكثر بكثير من أي شيء يصل إلى خارج المبيت.
- حماية الماكينات أولاً: على الرغم من أن البيانات تغذي أيضًا عمليات التشخيص، إلا أن الدور الأساسي لإطار عمل ISO 7919 هو الحماية في الوقت الحقيقي ضد الأعطال الكارثية.
- قيمة الحركة النسبية: يسمح قياس العمود مقابل المحمل للمحلل بقياس مقدار خلوص المحمل المستخدم بشكل مباشر، وتحديد المشكلات مثل دوران الزيت أو الإفراط في التحميل المسبق.
وحيثما تحكم هذه المواصفة القياسية الآلات الحرجة المزودة بأجهزة دائمة، فإن الأجهزة المحمولة تغطي المهمة التكميلية للتشخيص الميداني والتصحيح في الموقع. محلل ثنائي القناة مثل بالانست-1أ يقيس السعة 1 × × السعة و مرحلة في محامل الماكينة نفسها عند سرعة التشغيل، بحيث يمكن للمهندس التأكد من أن عدم الاتزان الذي تم تحديده من خلال اتجاه اهتزاز العمود هو بالفعل عدم اتزان - ثم موازنة الدوار والتحقق من النتيجة دون الإخلال بنظام مجس القرب المثبت.
7. المعيار وعائلته
إن ISO 7919-1 هي وثيقة “الإرشادات العامة” الشاملة؛ وتوفر الأجزاء المرقمة التي تليها (التي تغطي فئات محددة من الماكينات مثل التوربينات البخارية والتوربينات الغازية والماكينات الصناعية المقترنة) الحدود العددية الفعلية. عند قراءتها جنبًا إلى جنب مع سلسلة ISO 20816 القائمة على الغلاف، فإنها تكمل الصورة ذات الوجهين لاهتزاز الماكينة - حركة العمود من جانب، والاستجابة الهيكلية من جانب آخر - التي يجب أن يكون أي برنامج مراقبة صارم على الآلات الحرجة يعتمد عليها. يتم نشر النص الكامل والموثوق قانونيًا من قبل المنظمة الدولية للتوحيد القياسي ويجب شراؤه من الفهرس الرسمي للمنظمة الدولية للتوحيد القياسي؛ وتلخص هذه المقالة هيكلها ومقصدها بحيث يمكن تطبيق المفاهيم دون وجود الوثيقة في متناول اليد.
