Разбиране на силата на вибрациите
Интензивност на вибрациите е общ термин за единна, обща стойност, използвана за оценка на състоянието на дадена машина въз основа на нивото на вибрация. Вместо да тълкуваме цялото спектър, показателят за степента на износване обобщава състоянието на машината в едно число, което може да се сравни със стандартизирани таблици, за да се прецени с един поглед дали машината работи безпроблемно, се нуждае от наблюдение или е на път да се повреди. Целта е да се получи прост, надежден и универсален индикатор за динамичното натоварване и състоянието на машината — показател за преглед, който ви показва това проблемът вече съществува, още преди по-задълбоченият анализ да ви покаже какъв е той.
1. Стандартен параметър: средноквадратична скорост
След десетилетия на изследвания и практика в бранша се наложи един единствен оптимален параметър за оценка на степента на износване при повечето видове въртящи се машини: RMS (средноквадратична стойност) скорост. За този консенсус стоят две причини:
- Разрушителната енергия, пренасяна от вибрациите, е най-тясно свързана със скоростта, тъй като скоростта отразява както разстоянието, така и темпото, с което се движи даден обект.
- Дадено ниво на скоростта съответства на еднаква степен на сериозност при широк спектър от типове машини и скорости, което прави дадената диаграма широко приложима.
Поради тази причина международните стандарти използват средноквадратичната скорост — в мм/с или инч/с — като основа за своите критерии за оценка. Този избор е и причината, поради която скоростта се предпочита пред изместване (което доминира само при ниски честоти) или ускорение (която преобладава при високите честоти) за общо проучване на състоянието на машината. Средноквадратичната стойност обикновено се отчита като широколентово или общо ниво; нашето Калкулатор за общото ниво на вибрации показва как тази единствена стойност се формира от отделните пикове в спектъра.
2. Диаграмите за степен на вибрациите по ISO 20816
Международната организация за стандартизация е разработила група стандарти за класифициране на състоянието на машините. ISO 20816 серия — която замени по-старата ISO 10816 — е най-широко използваната платформа, която предоставя диаграми за степента на сериозност, признати в целия свят както за тестове за приемане, така и за рутинни дейности мониторинг на състоянието. Методът се състои от три основни стъпки:
- Класифицирайте машината: машините са групирани по размер, тип и фундамент — например големите турбини в една група, а средноразмерните помпи и двигатели — в друга. Подробните граници за обичайния промишлен диапазон от около 15 kW до 50 MW са посочени в ISO 20816-3.
- Измерване на средноквадратичната скорост: Средноквадратичната скорост в широкия честотен диапазон се измерва върху лагерните корпуси на машината в хоризонтална, вертикална и аксиална посока.
- Сравнете с диаграмата: най-високата измерена стойност се сравнява с таблицата за съответния клас машини.
Можете да проверите границите директно чрез нашия Таблица за степента на вибрациите съгласно ISO 10816 / 20816или да сравните измерената стойност с границите на зоната с помощта на Калкулатор за зони по ISO 20816-1 и специфичните за машината Инструмент за ограничаване съгласно ISO 20816-3.
Четирите зони на тежест
Диаграмите по ISO разделят състоянието на машините на четири зони:
- Зона A (зелена): вибрациите на нововъведените в експлоатация машини обикновено биха се побрали в този диапазон — състояние, което се характеризира с изключителна плавност и добро състояние.
- Зона Б (жълта): подходящ за дългосрочна експлоатация без ограничения; нормалният работен диапазон за повечето машини.
- Зона С (оранжева): не е подходящо за продължителна непрекъсната работа. Машините в този случай трябва да се наблюдават внимателно, като се планират профилактични дейности за установяване и отстраняване на основната причина за повишените вибрации.
- Зона D (червена): достатъчно сериозни, за да причинят повреди. Работещите тук машини са в критично състояние и може да се наложи незабавното им изключване.
3. Използване на степента на вибрациите в програма за предвидителна поддръжка
Диаграмите за степента на сериозност са в основата на прогнозна поддръжка. Чрез редовно — обикновено ежемесечно — измерване на общата средноквадратична скорост на машината и актуални с течение на времето екипите по поддръжката могат:
- Бързо преглеждане на графичните елементи: да се установи с един поглед кои машини в завода работят нормално и кои се нуждаят от внимание.
- Получете ранно предупреждение: възходяща тенденция, която преминава от зона Б в зона В, осигурява ранно предупреждение на възникващ проблем, често месеци преди повредата.
- Обосновете действията по поддръжката: Стандартизираните зони предоставят обективна основа за препоръчване на ремонтни дейности — много по-лесно е да се одобри ремонт, когато може да се докаже, че машината е навлезела в диапазона „незадоволително“ (зона С) или „повреда“ (зона D).
Силата на този подход се крие както в тенденцията, така и в абсолютните стойности: стабилна стойност, която се намира значително в рамките на зона Б, е обнадеждаваща, докато стойност, която технически все още попада в зона Б, но се покачва стръмно всеки месец, е по-ясен сигнал за действие.
4. От степента на сериозност към основната причина — и обратно към доброто състояние
Оценката на тежестта е инструмент за преглед, а не диагноза. Тя показва, че даден апарат работи неравномерно, но подробният спектрален анализ е това което разкрива защо — разграничаване дисбаланс в мащаб 1:1 от несъосност, хлабина или износване на лагерите. На практика общото ниво и спектърът се използват заедно: показателят за сериозност сигнализира за проблема, а спектърът определя вида на ремонта.
Именно в такива случаи преносимият анализатор доказва своята полезност на място. Уред като Balanset-1A измерва средноквадратичната скорост за незабавна проверка на степента на сериозност съгласно ISO 20816, след което предоставя спектъра и 1× амплитудно-фазовия анализ, необходими за потвърждаване дали причината е дисбаланс — и ако това е така, за да баланс поставете ротора в неговите лагери и наблюдавайте как степента на сериозност веднага се връща в зона А или Б. Измерването преди и след това в едни и същи единици затваря цикъла: същата стойност, която предизвика алармата, потвърждава, че проблемът е отстранен.
