ISO 10816-1 standard ja vibratsioonidiagnostika instrumentaalne rakendamine Balanset-1A süsteemi abil

Kokkuvõte

Käesolevas aruandes esitatakse põhjalik analüüs ISO 10816-1 ja selle tuletatud standardites määratletud tööstusseadmete vibratsioonitingimuste rahvusvaheliste regulatiivsete nõuete kohta. Dokumendis vaadeldakse standardimise arengut ISO 2372 standardist praeguse ISO 20816 standardini, selgitatakse mõõdetavate parameetrite füüsikalist tähendust ja kirjeldatakse vibratsioonitingimuste raskusastme hindamise metoodikat. Erilist tähelepanu pööratakse nende eeskirjade praktilisele rakendamisele, kasutades kaasaskantavat tasakaalustamis- ja diagnostikasüsteemi Balanset-1A. Aruandes on esitatud seadme tehniliste omaduste üksikasjalik kirjeldus, selle tööpõhimõtted vibromeetri ja tasakaalustamisrežiimides ning metoodilised juhised mõõtmiste tegemiseks, et tagada pöörlevate masinate usaldusväärsuse ja ohutuse kriteeriumide täitmine.

1. peatükk. Vibratsioonidiagnostika teoreetilised alused ja standardimise areng

1.1. Vibratsiooni füüsiline olemus ja mõõtmisparameetrite valik

Vibratsioon on diagnostiline parameeter, mis annab kõige rohkem infot mehaanilise süsteemi dünaamilise seisundi kohta. Erinevalt temperatuurist või rõhust, mis on integraalsed näitajad ja reageerivad vigadele sageli viivitusega, edastab vibratsioonisignaal reaalajas infot mehhanismi sees toimivate jõudude kohta.

ISO 10816-1 standard, nagu ka selle eelkäijad, põhineb vibratsioonikiiruse mõõtmisel. See valik ei ole juhuslik, vaid tuleneb kahjustuste energeetilisest olemusest. Vibratsioonikiirus on otseselt proportsionaalne võnkuva massi kineetilise energiaga ja seega ka masina komponentides tekkivate väsimuspingetega.

Vibratsioonidiagnostika kasutab kolme peamist parameetrit, millest igaühel on oma rakendusvaldkond:

Vibratsiooni nihe (nihe): Võnkete amplituud, mõõdetuna mikromeetrites (µm). See parameeter on kriitilise tähtsusega madala kiirusega masinate puhul (alla 600 pöörde minutis) ja laagrite mängude hindamisel, kus on oluline vältida rootori ja staatori kokkupuudet. ISO 10816-1 kontekstis on nihkumise kasutamine piiratud, sest kõrgetel sagedustel võivad isegi väikesed nihked tekitada hävitavaid jõude.

Vibratsioonikiirus (kiirus): Pinnapunkti kiirus, mõõdetuna millimeetrites sekundis (mm/s). See on universaalne parameeter sagedusvahemikus 10 kuni 1000 Hz, mis hõlmab peamisi mehaanilisi defekte: tasakaalustamatus, ebakõla ja lõtvus. ISO 10816 kasutab vibratsioonikiirust esmase hindamiskriteeriumina. Standard määrab kindlaks RMS (ruutkeskmine) väärtuse, mis iseloomustab vibratsiooni keskmist energiat.

Vibratsioonikiirendus (kiirendus): Vibratsioonikiiruse muutumise kiirus, mõõdetuna meetrites sekundis ruutmeetrile (m/s²) või g ühikutes (1 g = 9,81 m/s²). Kiirendus iseloomustab inertsiaalseid jõude ja on kõige tundlikum kõrgsageduslike protsesside (alates 1000 Hz ja rohkem) suhtes, nagu näiteks varajase faasi laagrivigade, hammasrataste probleemide ja elektriliste rikete suhtes mootorites.

1.2. Ajalooline kontekst: ISO 2372-st ISO 20816-ni

Praeguste nõuete mõistmine nõuab nende ajaloolise arengu analüüsimist. Vibratsioonistandardite areng hõlmab rohkem kui viis aastakümmet:

Käesolev aruanne keskendub standarditele ISO 10816-1 ja ISO 10816-3, kuna need dokumendid on peamised töövahendid umbes 90% tööstusseadmete jaoks, mida diagnoositakse kaasaskantavate mõõteriistadega, nagu Balanset-1A.

2. peatükk. ISO 10816-1 metoodika üksikasjalik analüüs

2.1. Reguleerimisala ja piirangud

ISO 10816-1 kehtib masinate mittepöörlevate osade (laagrikorpused, jalad, tugiraamid) vibratsiooni mõõtmisele. Standard ei kehti akustilise müra põhjustatud vibratsioonile ega hõlma edasi-tagasi liikuvaid masinaid (need on hõlmatud standardiga ISO 10816-6), mis tekitavad oma tööpõhimõtte tõttu spetsiifilisi inertsijõude.

Oluline aspekt on see, et standard reguleerib kohapealseid mõõtmisi – tegelikes töötingimustes, mitte ainult katsestendil. See tähendab, et piirangud arvestavad tegeliku vundamendi, toruliitmiste ja töökoormusetingimuste mõju.

2.2. Seadmete klassifikatsioon

Metoodika oluline element on kõikide masinate jagamine klassidesse. IV klassi piirangute kohaldamine I klassi masinale võib põhjustada inseneri poolt ohtliku olukorra tähelepanuta jätmist, samas kui vastupidine võib viia terve seadme põhjendamatu seiskamiseni.

Tabel 2.1. Masinate klassifikatsioon vastavalt standardile ISO 10816-1

Vundamenditüübi kindlaksmääramise probleem (jäik vs. paindlik)

Standard määratleb vundamenti jäigana, kui "masin-fundament" süsteemi esimene omane sagedus on suurem kui peamine ergutussagedus (pöörlemissagedus). Vundament on paindlik, kui selle omane sagedus on madalam kui pöörlemissagedus.

Praktikas tähendab see järgmist:

• Massiivsele betoonpõrandale kinnitatud masin kuulub tavaliselt jäiga alusega klassi.
• Vibratsioonisolatoritele (vedrud, kummialused) või kergele terasraamile (näiteks ülemine konstruktsioon) paigaldatud masin kuulub paindliku alusega klassi.
• Sama füüsiline masin võib vahetada klassi, kui see viiakse ühest alusest teise - seda on oluline meeles pidada seadmete ümberpaigutamisel.

2.3. Vibratsiooni hindamise tsoonid

Binaarse "hea/halva" hindamise asemel pakub standard nelja tsooni skaalat, mis toetab seisundipõhist hooldust:

2.4. Vibratsiooni piirväärtused

Alljärgnevas tabelis on kokkuvõtlikult esitatud vibratsiooni RMS-kiiruse piirväärtused (mm/s) vastavalt ISO 10816-1 B lisale. Need väärtused on empiirilised ja on suunised, kui tootja spetsifikatsioonid ei ole kättesaadavad.

Tabel 2.2. Vööndi piirväärtused (ISO 10816-1 lisa B)

Visuaalne võrdlus: Vööndi piirid masinaklasside kaupa

Analüütiline tõlgendus. Võtame väärtuse 4,5 mm/s. Väikeste masinate (I klass) puhul on see hädaolukorra (C/D) piir, mis nõuab seiskamist. Keskmise suurusega masinate (II klass) puhul on see "nõuab tähelepanu" tsooni keskel. Suurte masinate puhul, mis on jäigal alusel (III klass), on see ainult piir "rahuldava" ja "mitterahuldava" tsooni vahel. Paindlikul vundamendil (IV klass) olevate masinate puhul on see normaalne töövibratsioonitase (tsoon B). See järjestus illustreerib ohtu, mis kaasneb universaalsete piirväärtuste kasutamisega ilma nõuetekohase klassifitseerimiseta.

2.5. Kaks hindamiskriteeriumi: Absoluutne väärtus vs. suhteline muutus

ISO 10816-1 määratleb kaks sõltumatut hindamiskriteeriumi, mida tuleks kohaldada samaaegselt:

Kriteerium I - vibratsiooni suurus: Absoluutne lairiba RMS-vibratsioonikiirus võrreldes tsooni piirväärtustega. See on peamine kriteerium, mida on kirjeldatud eespool esitatud tabelites.

Kriteerium II - vibratsiooni muutus: Vibratsioonitaseme märkimisväärne muutus (tõus või langus) võrreldes kehtestatud baastasemega, olenemata sellest, kas absoluutne tase ületab tsooni piiri. Vibratsioonitaseme järsk muutus üle 25% võib viidata tekkivatele riketele, isegi kui masin jääb tsooni B. Seevastu äkiline langus võib viidata sellele, et sidur on purunenud või mõni komponent on ära murdunud.

3. peatükk. Täielik ülevaade ISO 10816 / 20816 seeriast

Standard ISO 10816 on avaldatud mitmeosalise sarjana, mille 1. osa annab üldise raamistiku ja järgmised osad määratlevad erinõuded erinevatele masina tüüpidele. Õigeks hindamiseks on oluline mõista, millist osa kohaldatakse teie konkreetse seadme suhtes.

Tabel 3.0. ISO 10816 osade ja nende ISO 20816 asenduste täielik loetelu

3.1. ISO 7919 seeria (võlli vibratsioon) - nüüd osa ISO 20816-st.

Kui ISO 10816 keskendus ainult korpuse vibratsioonile, siis paralleelselt avaldatud ISO 7919 seeria käsitles võllivibratsiooni, mida mõõdetakse kontaktivabade lähedussondide (pöörisvooluandurite) abil. Kriitiliste pöörlevate masinate, näiteks suurte auruturbiinide, gaasiturbiinide ja generaatorite puhul on võlli suhteline vibratsioon sageli informatiivsem parameeter, sest see mõõdab otseselt rootori liikumist selle laagrivahede piires.

Nende kahe seeria ühendamine ISO 20816-sse peegeldab kaasaegset arusaama, et kriitiliste masinate terviklik seisundiseire nõuab nii korpuse vibratsiooni (struktuurilise hindamise jaoks) kui ka võllivibratsiooni (rootori dünaamilise hindamise jaoks).

3.2. Seotud rahvusvahelised standardid

ISO 10816 ei eksisteeri isoleeritult. Mitmed kaasnevad standardid määratlevad anduri spetsifikatsioonid, tasakaalustamise kvaliteedi ja mõõtmismetoodika:

3.3. ISO 1940 tasakaalukvaliteedi ja ISO 10816 vibratsioonivööndite vaheline seos

Üks levinumaid küsimusi praktikas on, kuidas tasakaalukvaliteedi klass (G-väärtus vastavalt ISO 1940) on seotud ISO 10816 vibratsioonitsoonidega. Kuigi täpne matemaatiline valem neid ei seo (seos sõltub laagri jäikusest, masina massist ja tugidünaamikast), on olemas üldine korrelatsioon:

• Tasakaaluklass G2.5 (tüüpiline ventilaatorite, pumpade ja mootorite puhul) saavutab nõuetekohaselt paigaldatud masinate puhul tavaliselt A- või B-tsooni.
• Tasakaaluklass G6.3 (üldmasinad) vastab tavaliselt tsoonile B, kuid jäikade, kergete konstruktsioonide puhul võib see olla tsoonis C.
• Tasakaaluklass G16 (põllumajandusseadmed, purustid) vastab tavaliselt tsoonile C või halvemale vastavalt ISO 10816-le.

Balanset-1A süsteemiga on võimalik saavutada tasakaalu kvaliteet G2.5 ja parem, mis aitab otseselt kaasa ISO 10816 tsooni A nõuete täitmisele.

4. peatükk. Tööstusmasinate spetsiifika: ISO 10816-3

Kuigi ISO 10816-1 määratleb üldise raamistiku, reguleerib praktikas enamikku tööstusseadmeid (pumbad, ventilaatorid, kompressorid üle 15 kW) standardi spetsiifilisem 3. osa (ISO 10816-3). Erinevuse mõistmine on oluline, kuna Balanset-1A kasutatakse sageli selle osa reguleerimisalasse kuuluvate ventilaatorite ja pumpade tasakaalustamiseks.

4.1. Masinarühmad ISO 10816-3-s

Erinevalt 1. osa neljast klassist jagab 3. osa masinad kahte peamisse rühma:

1. rühm: Suured masinad nimivõimsusega üle 300 kW või elektrilised masinad, mille võlli kõrgus on suurem kui 315 mm ja mis töötavad pöörlemiskiirustel vahemikus 120 rpm kuni 15,000 rpm.

2. rühm: Keskmise suurusega masinad nimivõimsusega 15 kW kuni 300 kW või elektrilised masinad, mille võlli kõrgus on 160 mm kuni 315 mm, töökiirusega vahemikus 120 rpm kuni 15,000 rpm.

4.2. Vibratsiooni piirnormid ISO 10816-3-s

Piirnormid sõltuvad vundamenditüübist (jäik / paindlik), mille määratlus jääb samaks kui 1. osas.

Tabel 4.1. Vibratsiooni piirväärtused vastavalt ISO 10816-3 (RMS, mm/s)

Andmete süntees. ISO 10816-1 ja ISO 10816-3 tabelite võrdlemine näitab, et ISO 10816-3 kehtestab rangemad nõuded keskmise võimsusega masinatele (grupp 2), mis on jäigal vundamendil. Tsooni D piiriks on määratud 4,5 mm/s, mis langeb kokku 1. osa I klassi piiriga. See kinnitab suundumust rangemate piirväärtuste suunas kaasaegsete, kiiremate ja kergemate seadmete puhul. Kui kasutate Balanset-1A-d 45 kW ventilaatori diagnoosimiseks betoonpõrandal, peaksite keskenduma selle tabeli veerule "Rühm 2 / jäik", kus üleminek hädaolukorra tsooni toimub 4,5 mm/s juures.

4.3. ISO 10816-3 lisanõuded

ISO 10816-3 lisab olulisi sätteid lisaks põhitsoonide piirangutele:

• Vastuvõtutestimine: Äsja paigaldatud või remonditud masinate puhul peaks vibratsioon kuuluma tsooni A. Kui see langeb tsooni B, soovitatakse selle põhjuse kindlakstegemiseks viia läbi uurimine.
• Operatiivsed häiresignaalid: Standard soovitab kehtestada kaks häiretaset - HOIATUS (tavaliselt B/C piiril) ja OHT (C/D piiril). Neid saab rakendada pidevseiresüsteemides.
• Üleminekutingimused: Standardis tunnistatakse, et käivitamise ja seiskamise ajal võib vibratsioon ajutiselt ületada püsiva seisundi piirväärtusi, eriti kriitiliste kiiruste (resonantside) läbimisel.
• Ühendatud masinad: Ühendatud seadmete (nt mootor-pumpade komplektid) puhul tuleks iga masinat hinnata eraldi, kasutades selle rühma klassifikatsioonile vastavaid piirväärtusi.

5. peatükk. Balanset-1A süsteemi riistvaraarhitektuur

ISO 10816/20816 nõuete rakendamiseks on vaja seadet, mis tagab täpsed ja korratavad mõõtmised ning vastab nõutavatele sagedusaladele. Vibromera poolt välja töötatud Balanset-1A süsteem on integreeritud lahendus, mis ühendab endas kahekanalilise vibratsioonianalüsaatori ja välitingimustes kasutatava tasakaalustamise seadme funktsioonid.

5.1. Mõõtekanalid ja andurid

Balanset-1A süsteemil on kaks sõltumatut vibratsiooni mõõtmise kanalit (X1 ja X2), mis võimaldab teha samaaegseid mõõtmisi kahes punktis või kahes tasapinnas.

Anduri tüüp. Süsteem kasutab kiirendusmõõtureid (vibratsiooniandureid, mis mõõdavad kiirendust). See on tänapäeva tööstuse standard, kuna kiirendusmõõturid pakuvad suurt usaldusväärsust, laia sagedusvahemikku ja head lineaarsust.

Signaali integratsioon. Kuna ISO 10816 nõuab vibratsiooni kiiruse (mm/s) hindamist, integreeritakse kiirendusmõõtjate signaal riist- või tarkvarasse. See on kriitiline signaalitöötluse etapp, kus analoog-digitaalmuunduri kvaliteet mängib olulist rolli.

Mõõtevahemik. Seade mõõdab vibratsioonikiirust (RMS) vahemikus 0,05 kuni 100 mm/s. See vahemik katab täielikult kõik ISO 10816 hindamistsoonid (alates tsoonist A 45 mm/s kõige suuremate masinate puhul).

5.2. Sagedusomadused ja täpsus

Balanset-1A metroloogilised omadused vastavad täielikult standardi nõuetele.

Sagedusvahemik. Seadme põhiversioon töötab sagedusalas 5 Hz - 550 Hz. Alumine piir 5 Hz (300 rpm) ületab isegi ISO 10816 standardi 10 Hz nõuet ja toetab madala kiirusega masinate diagnostikat. Ülempiir 550 Hz katab kuni 11. harmoonikani masinate puhul, mille pöörlemissagedus on 3000 rpm (50 Hz), mis on piisav tasakaalustamatuse (1×), paigutusvea (2×, 3×) ja lõtvuste tuvastamiseks. Valikuliselt saab sagedusvahemikku laiendada kuni 1000 Hz, mis katab täielikult kõik standardnõuded.

Amplituudi täpsus. Amplituudi mõõtmisviga on ±5% täisskaalast. Operatiivse järelevalve ülesannetes, kus tsoonide piirid erinevad sadade protsentide võrra, on see täpsus enam kui piisav.

Faasi täpsus. Seade mõõdab faasinurka täpsusega ±1 kraad. Kuigi ISO 10816 ei reguleeri faasi, on see tasakaalustamisprotseduuri jaoks väga oluline.

5.3. Tahhomeetri kanal

Komplekti kuulub lasertahomeeter (optiline andur), mis täidab kahte funktsiooni: mõõdab rootori pöörlemiskiirust (RPM) 150 kuni 60 000 rpm (mõnes versioonis kuni 100 000 rpm), mis võimaldab kindlaks teha, kas vibratsioon on sünkroonne pöörlemissagedusega (1×) või asünkroonne; ja genereerib võrdlusfaasisignaali (faasimärk) sünkroonse keskmistamise ja korrigeerivate massinurkade arvutamise jaoks tasakaalustamise ajal.

5.4. Ühendused ja paigutus

Standardkomplekt sisaldab 4 meetri pikkuseid andurikaableid (valikuliselt 10 meetrit). See suurendab ohutust kohapealse mõõtmise ajal. Pikad kaablid võimaldavad operaatoril jääda ohutule kaugusele pöörlevatest masinaosadest, mis vastab tööstusohutuse nõuetele pöörlevate seadmetega töötamisel.

Tabel 5.1. Balanset-1A põhispetsifikatsioonid vs. ISO 10816 nõuded

6. peatükk. Mõõtmismetoodika ja ISO 10816 hindamine Balanset-1A abil

6.1. Ettevalmistus mõõtmisteks

Tuvasta masin. Määrake masinaklass või -rühm (vastavalt käesoleva aruande 2. ja 4. peatükile). Näiteks "45 kW ventilaator vibratsioonisolaatoritel" kuulub 2. rühma (ISO 10816-3), millel on paindlik alus.

Tarkvara installimine. Paigaldage Balanset-1A draiverid ja tarkvara kaasasolevalt USB-kettalt. Ühendage liideseade sülearvuti USB-porti.

Paigaldage andurid. Paigaldage andurid laagrikorpusele – mitte õhukestele kaanetele, kaitsekatetele või lehtmetallist korpustele. Kasutage magnetilisi aluseid ja veenduge, et magnet istub kindlalt puhtal ja tasasel pinnal. Magneti all olev värv või rooste mõjub summutina ja vähendab kõrgsageduslikke mõõtmistulemusi. Säilitage ortogonaalsus: tehke mõõtmised vertikaalses (V), horisontaalses (H) ja aksiaalses (A) suunas igas laagris. Balanset-1A-l on kaks kanalit, nii et saate mõõta V ja H üheaegselt ühe toe juures.

6.2. Vibromeetri režiim (F5)

Balanset-1A tarkvaral on spetsiaalne režiim ISO 10816 hindamiseks. Käivitage programm, vajutage F5 (või klõpsake kasutajaliideses nuppu "F5 - Vibrometer"), seejärel vajutage andmete kogumise alustamiseks F9 (Run).

Indikaatorite analüüs:

• RMS (kogusumma): Seade näitab üldist RMS-vibratsioonikiirust (V1s, V2s). Seda väärtust võrreldakse standardi tabelis esitatud piirväärtustega.
• 1× vibratsioon: Seade eraldab vibratsiooni amplituudi pöörlemissagedusel (sünkroonne komponent).

Kui RMS väärtus on kõrge (tsoon C/D), kuid 1× komponent on madal, ei ole probleem tasakaalustamatus. Tegemist võib olla laagrivigade, kavitatsiooni (pumba puhul) või elektromagnetiliste probleemidega. Kui RMS on 1× väärtuse lähedal (näiteks RMS = 10 mm/s, 1× = 9,8 mm/s), domineerib tasakaalustamatus ja tasakaalustamine vähendab vibratsiooni ligikaudu 95% võrra.

6.3. Spektraalanalüüs (FFT)

Kui üldine vibratsioon ületab piirnormi (tsoon C või D), tuleb kindlaks teha selle põhjus. F5-režiim sisaldab vahekaarti Charts koos FFT-spektri kuvamisega.

• Domineeriv tipp 1× (pöörlemissagedus) näitab tasakaalustamatust.
• Piigid 2×, 3× viitavad valele paigutusele või lõtvusele.
• Kõrgsageduslik "müra" või harmooniate mets viitab veeremilaagri defektidele.
• Labade läbisõidu sagedus (labade arv × pöörlemissagedus) näitab aerodünaamilisi probleeme ventilaatoris või hüdraulilisi probleeme pumbas.
• 2× võrgusagedus (100 Hz või 120 Hz) näitab elektrilisi vigu mootorites (staatori ekstsentrilisus, katkised rootori vardad).

Balanset-1A pakub neid visualiseeringuid, mis muudab selle lihtsast "vastavusmõõtjast" täielikuks diagnostikavahendiks.

6.4. Mõõtmispunktid ja -suunad

ISO 10816-1 soovitab mõõta vibratsiooni kolmes üksteisega risti asetsevas suunas igas laagri asukohas. Tüüpilise kahe laagriga masina puhul tähendab see kuni kuus mõõtepunkti (3 suunda × 2 laagrit). Praktikas on kõige olulisemad mõõtmised järgmised:

• Vertikaalne (V): Kõige tundlikumad tasakaalustamatuse suhtes. Tavaliselt annab kõige kõrgemaid näitusid, sest laagritel on väiksem jäikus vertikaalsuunas.
• Horisontaalne (H): Tundlik joondusvigade ja lõtvuse suhtes. Horisontaalne vibratsioon, mis ületab oluliselt vertikaalset vibratsiooni, viitab sageli pehmele jalale või lahtistele poltidele.
• Aksiaalne (A): Kõrge aksiaalvibratsioon (rohkem kui 50% radiaalvibratsiooni) viitab joondamisveale, paindunud võllile või tasakaalustamata konsoolrootorile.

ISO 10816 hindamisel kasutatakse tavaliselt kõigi mõõtepunktide ja suundade kõrgeimat näitu. Kirjutage alati kõik mõõtmised trendianalüüsi jaoks üles.

7. peatükk. Tasakaalustamine kui korrigeerimismeetod: Balanset-1A praktiline kasutamine

Kui diagnostika (põhineb 1× domineerimisel spektris) näitab tasakaalustamatust kui ISO 10816 piirväärtuse ületamise peamist põhjust, on järgmine samm tasakaalustamine. Balanset-1A rakendab mõjuteguri meetodit (kolmekäiguline meetod).

7.1. Tasakaalustamise teooria

Tasakaalustamatus tekib siis, kui rootori massikese ei lange kokku selle pöörlemisteljega. See põhjustab tsentrifugaaljõu F = m - r - ω² mis tekitab pöörlemissagedusel vibratsiooni. Tasakaalustamise eesmärk on lisada korrigeeriv mass (kaal), mis tekitab jõu, mis on suuruselt võrdne tasakaalustamata jõuga ja on suunalt vastupidine.

7.2. Ühe tasapinna tasakaalustamise protseduur

Kasutage seda protseduuri kitsaste rootorite (ventilaatorid, rihmarattad, kettad) puhul. Valige programmis režiim F2.

Käik 0 — Algne: Käivitage rootor, vajutage F9. Seade mõõdab algset vibratsiooni (amplituud ja faas). Näide: 8,5 mm/s 120° juures.

Käik 1 — Proovikaal: Peatage rootor, paigaldage teadaoleva massiga (näiteks 10 g) proovikaal suvalisse kohta. Käivitage rootor, vajutage F9. Näide: 5,2 mm/s 160° juures.

Arvutamine ja korrigeerimine: Programm arvutab automaatselt korrigeerimiskaalu massi ja nurga. Näiteks võib seade anda juhiseid: "Lisa 15 g 45° nurga all proovikaalu positsioonist". Balanseti funktsioonid toetavad jagatud raskusi: kui te ei saa raskust arvutuslikus kohas paigutada, jagab programm selle kaheks raskuseks, et seda saaks paigaldada näiteks ventilaatori labadele.

Käik 2 — Kontrollimine: Paigaldage arvutatud paranduskaal (vajaduse korral eemaldage proovikaal). Käivitage rootor ja veenduge, et jääkvibratsioon on langenud A- või B-tsooni vastavalt ISO 10816-le (näiteks alla 2,8 mm/s rühma 2 / jäikade masinate puhul).

7.3. Kahe tasapinna tasakaalustamine

Pikad rootorid (võllid, purustustrumlid) nõuavad dünaamilist tasakaalustamist kahes korrigeerimistasapinnas. Protseduur on sarnane, kuid nõuab kahte vibratsioonandurit (X1, X2) ja kolme katset (esialgne, proovikaal tasapinnas 1, proovikaal tasapinnas 2). Kasutage selle protseduuri jaoks F3 režiimi.

8. peatükk. Praktilised stsenaariumid ja tõlgendamine (juhtumiuuringud)

9. peatükk. Vibratsiooniparameetrite vaheline seos: nihe, kiirus ja kiirendus

Matemaatilise seose mõistmine kolme vibratsiooniparameetri vahel on oluline, et neid omavahel teisendada ja mõista, miks ISO 10816 valis kiiruse oma esmaseks mõõdikuks.

Lihtsa harmoonilise liikumise puhul sagedusel f (Hz):

• Nihe: D = D₀ - sin(2πft), mõõdetuna µm (tipp või tipust tippu)
• Kiirus: V = 2πf - D₀ - cos(2πft), mõõdetuna mm/s
• Kiirendus: A = (2πf)² - D₀ - sin(2πft), mõõdetuna m/s²

Peamised seosed (tippväärtuste puhul sagedusel f):

• V_tipp (mm/s) = π - f - D_lk (µm) / 1000
• A_tipp (m/s²) = 2πf - V_tipp (mm/s) / 1000

See seletab, miks madalatel sagedustel domineerib nihkumine ja kõrgetel sagedustel kiirendus, samas kui kiirus annab suhteliselt tasase (sagedusest sõltumatu) esituse vibratsioonitugevusest kogu masina tüüpilise kiirusvahemiku ulatuses. Konstantse kiiruse väärtus kujutab endast konstantset pinget struktuuris sõltumata sagedusest – see on peamine põhjus, miks ISO 10816 kasutab kiirust.

Tabel 9.1. Praktilised ümberarvestuse näited 50 Hz (3000 p/min) korral

10. peatükk. Levinumad mõõtmisvead ja nende vältimine

Isegi korralikult kalibreeritud seadme, näiteks Balanset-1A puhul võivad mõõtmisvead viia valede järeldusteni. Järgnevalt on esitatud kõige levinumad lõksud:

10.1. Anduri paigaldamise vead

Probleem: Andur on paigaldatud laagrikorpuse asemel kaitsele, õhukesele kaanele või lahtisele konstruktsioonile. See põhjustab katte konstruktsiooni resonantsi tõttu valesid kõrgeid näitusid, mis viib asjatute seiskamiste juurde.

Lahendus: Paigaldage alati otse laagrikorpusele. Kasutage magnetilist kinnitust puhtale, tasasele metallpinnale. Üle 0,1 mm paksuse värviga pindade puhul kraapige väike ala paljaks metalliks.

10.2. Vale masina klassifikatsioon

Probleem: I klassi piirväärtuste kohaldamine 200 kW kompressori suhtes (mis peaks kuuluma gruppi 2 vastavalt ISO 10816-3) toob kaasa enneaegseid häireid.

Lahendus: Enne kohaldatava standardi ja rühma valimist tuleb alati kindlaks teha masina võimsus, kiirus ja vundamendi tüüp.

10.3. Töötingimuste eiramine

Probleem: Vibratsiooni mõõtmine käivitamisel või osalise koormuse korral. ISO 10816 piirmäärad kehtivad tavapärastes töötingimustes püsiva töö korral.

Lahendus: Enne mõõtmiste salvestamist laske masinal saavutada termiline tasakaal ja normaalne töökiirus/koormus. Elektrimootorite puhul tähendab see tavaliselt vähemalt 15-minutilist tööaega.

10.4. Kaabel ja elektriline müra

Probleem: Andurikaablite paigaldamine toitekaablite kõrvale tekitab elektromagnetilisi häireid, mis põhjustavad kunstlikult kõrgenenud näitusid, eriti 50/60 Hz ja harmooniliste sageduste puhul.

Lahendus: Viige andurikaablid toitekaablitest eemale. Kasutage võimaluse korral varjestatud kaableid. Balanset-1A kaablid on konstrueeritud varjestatud, kuid nõuetekohane kaablite paigutus on endiselt oluline.

10.5. Ühe punkti mõõtmised

Probleem: Mõõtmine ainult ühes suunas ühes laagris ja järeldus "masin on korras."

Lahendus: Mõõtke igas laagris vähemalt kahes suunas (V ja H). Kasutage ISO 10816 hindamiseks kõrgeimat mõõtmistulemust. Suundade vahelised märkimisväärsed erinevused võivad viidata konkreetsetele vigadele (nt horisontaalne > vertikaalne näitab sageli konstruktsiooni lõtvust).

Korduma kippuvad küsimused (KKK)

Kokkuvõte

ISO 10816-1 ja selle spetsialiseeritud 3. osa on põhiline alus tööstusseadmete töökindluse tagamiseks. Üleminek subjektiivselt tajult vibratsioonikiiruse kvantitatiivsele hindamisele (RMS, mm/s) võimaldab inseneridel objektiivselt klassifitseerida masina seisundit ja planeerida hooldust tegelike andmete, mitte suvaliste ajakavade alusel.

Neljatsooniline hindamissüsteem (A-D) pakub universaalselt mõistetavat keelt masinate seisundi edastamiseks hooldusmeeskondade, juhtkonna ja seadmete tarnijate vahel. Kombineerituna spektraalanalüüsiga võimaldab see metoodika mitte ainult probleemide tuvastamist, vaid ka algpõhjuste - tasakaalustamatuse, joondusvea, laagrite kulumise, lõtvuse ja elektririkete - tuvastamist.

Nende standardite rakendamine Balanset-1A süsteemi abil on osutunud tõhusaks. Seade tagab metroloogiliselt täpsed mõõtmised sagedusalas 5–550 Hz (mis katab täielikult enamiku masinate standardnõuded) ning pakub funktsioone, mis on vajalikud kõrgenenud vibratsiooni põhjuste kindlakstegemiseks (spektraalanalüüs) ja nende kõrvaldamiseks (tasakaalustamine).

Tegutsevate ettevõtete jaoks on ISO 10816 metoodika ja selliste vahendite nagu Balanset-1A alusel regulaarse seire rakendamine otsene investeering tegevuskulude vähendamisse. Võime eristada tsooni B tsoonist C aitab vältida nii tervete masinate enneaegset remonti kui ka kriitiliste vibratsioonitasemete ignoreerimisest tingitud katastroofilisi rikkeid.

Aruande lõpp