ISO 10816-3: حدود ارتعاش برای ماشینهای صنعتی
خلاصهای کاربردی از ISO 10816-3:2009 برای بررسی ارتعاش در محل روی مجموعههای ماشین صنعتی با توان بیش از 15 کیلووات که با سرعت بین 120 و 15,000 دور بر دقیقه کار میکنند: مناطق ارزیابی A تا D بر حسب سرعت و جابهجایی RMS، دو گروه ماشین، دو کلاس تکیهگاه، معیار تغییر و راهنمای تنظیم ALARM و TRIP.
دستگاهی قابلحمل مانند Balanset-1A سرعت ارتعاش RMS پهنباند را روی محفظه یاتاقانها اندازهگیری میکند؛ باند پیشفرض آن، از 10 هرتز تا حدود 1 کیلوهرتز، با باندی که در اینجا برای بیشتر ماشینها به کار میرود مطابقت دارد. مقایسه مقدار اندازهگیریشده با جداول زیر بر عهده خود شماست، زیرا نرمافزار Balanset مناطق ISO 10816-3 را بهطور خودکار تعیین نمیکند.
مرجع سریع: حدود شدت ارتعاش
مرزهای مناطق در ISO 10816-3:2009، پیوست A: جدول A.1 برای گروه 1 و جدول A.2 برای گروه 2. همه مقادیر از نوع RMS پهنباند هستند و در جهت شعاعی روی محفظه یا پایه یاتاقانها در حین کارکرد پایدار ماشین اندازهگیری میشوند.
باند فرکانسی: 10 تا 1000 هرتز، یا 2 تا 1000 هرتز برای ماشینهایی که با سرعت کمتر از 600 دور بر دقیقه کار میکنند. ابتدا گروه ماشین و کلاس تکیهگاه را تعیین کنید، سپس منطقه را از جدول بخوانید.
معیارهای ارزیابی — سرعت RMS (میلیمتر بر ثانیه)
مقادیر مرز مناطق ISO 10816-3 برای ماشینهای صنعتی
| گروه ماشین | منطقه A / B | منطقه B / C | منطقه C / D |
|---|---|---|---|
| گروه 1 — صلب بیش از 300 کیلووات (تا 50 مگاوات) یا ماشین الکتریکی با H ≥ 315 میلیمتر؛ تکیهگاه صلب | 2.3 | 4.5 | 7.1 |
| گروه 2 — صلب ★ بیش از 15 کیلووات تا 300 کیلووات یا ماشین الکتریکی با 160 ≤ H < 315 میلیمتر؛ تکیهگاه صلب | 1.4 | 2.8 | 4.5 |
| گروه 1 — انعطافپذیر بیش از 300 کیلووات (تا 50 مگاوات) یا ماشین الکتریکی با H ≥ 315 میلیمتر؛ تکیهگاه انعطافپذیر | 3.5 | 7.1 | 11.0 |
| گروه 2 — انعطافپذیر بیش از 15 کیلووات تا 300 کیلووات یا ماشین الکتریکی با 160 ≤ H < 315 میلیمتر؛ تکیهگاه انعطافپذیر | 2.3 | 4.5 | 7.1 |
این حدود برای اندازهگیریهای شعاعی روی هر یاتاقان، پایه یا محفظه یاتاقان و برای اندازهگیریهای محوری فقط روی یاتاقانهای کفگرد معتبرند. ماشین باید در کارکرد پایدار، در سرعت نامی یا در محدوده سرعت مجاز خود باشد؛ اندازهگیریهایی که هنگام تغییر سرعت یا بار انجام میشوند با این حدود سنجیده نمیشوند. برای یک ماشین خاص یا تکیهگاههای غیرمعمول، سازنده و مشتری میتوانند بر سر مقادیر دیگری توافق کنند.
سطحی که معمولاً در ماشینهایی دیده میشود که بهتازگی به بهرهبرداری رسیدهاند.
معمولاً برای کارکرد بلندمدت بدون محدودیت قابلقبول است.
معمولاً برای کارکرد پیوسته بلندمدت نامطلوب ارزیابی میشود. بهطور کلی ماشین میتواند برای مدت محدودی، تا فرصتی مناسب برای انجام اقدامات اصلاحی، به کار خود ادامه دهد.
ارتعاش در این سطح معمولاً آنقدر شدید در نظر گرفته میشود که میتواند به ماشین آسیب برساند.
جابهجایی RMS (میکرومتر)
پیوست A مرزهای جابهجایی را در کنار مرزهای سرعت ارائه میکند. اگر هر دو کمیت را اندازهگیری کنید، منطقه سختگیرانهتر ملاک است.
| گروه ماشین | منطقه A / B | منطقه B / C | منطقه C / D |
|---|---|---|---|
| گروه 1 — صلب | 29 | 57 | 90 |
| گروه 2 — صلب ★ | 22 | 45 | 71 |
| گروه 1 — انعطافپذیر | 45 | 90 | 140 |
| گروه 2 — انعطافپذیر | 37 | 71 | 113 |
جابهجایی بیشترین اهمیت را در ماشینهای کمسرعت دارد: وقتی مؤلفه یکبار در هر دور غالب است، سرعتی که متوسط به نظر میرسد باز هم میتواند به معنای حرکت بیش از حد باشد. برای چنین ماشینهایی ارزیابی باید بر پایه هر دو کمیت سرعت و جابهجایی انجام شود.
واحدهای امپریال — سرعت RMS (اینچ بر ثانیه)
مقادیر معادل برای کشورهایی که از سیستم اندازهگیری امپریال استفاده میکنند (1 میلیمتر بر ثانیه ≈ 0.03937 اینچ بر ثانیه)
| گروه ماشین | منطقه A / B | منطقه B / C | منطقه C / D |
|---|---|---|---|
| گروه 1 — صلب | 0.091 | 0.177 | 0.280 |
| گروه 2 — صلب ★ | 0.055 | 0.110 | 0.177 |
| گروه 1 — انعطافپذیر | 0.138 | 0.280 | 0.433 |
| گروه 2 — انعطافپذیر | 0.091 | 0.177 | 0.280 |
⚡ ماشینحساب منطقه ارتعاش
گروه ماشین و کلاس تکیهگاه را انتخاب کنید، مقادیر اندازهگیریشده را وارد کنید و منطقه، بررسی تغییر و راهنمای ALARM/TRIP را بر اساس ISO 10816-3:2009 دریافت کنید.
صلب: کمترین فرکانس طبیعی دستکم 1.25 برابر فرکانس تحریک است. انعطافپذیر: هر حالت دیگر.
از کلاس تکیهگاه مطمئن نیستید؟ آن را بررسی کنید
مقایسه تصویری مرزهای مناطق
عرض متناسب هر منطقه نشان میدهد که حدود برای ماشینهای نصبشده روی تکیهگاه انعطافپذیر و ماشینهای بزرگتر چگونه گستردهتر میشوند.
روی هر بخش، مرز بالایی آن بر حسب میلیمتر بر ثانیه RMS درج شده است؛ مقیاس تا 15 میلیمتر بر ثانیه ادامه دارد.
ISO 10816-3 چیست؟
ISO 10816-3 قسمت 3 از مجموعه استانداردهای ISO 10816 است که ارتعاش ماشین را بر پایه اندازهگیری روی قطعات غیرچرخان ارزیابی میکند. قسمت 1 رویکرد کلی را بیان میکند و قسمت 3 آن را به معیارهای مشخص برای مجموعههای ماشین صنعتی با توان بیش از 15 کیلووات و سرعتهای اسمی 120 تا 15,000 دور بر دقیقه، با اندازهگیری در محل نصب، تبدیل میکند. این صفحه ویرایش دوم، یعنی ISO 10816-3:2009، را شرح میدهد که کمیته فنی TC 108 سازمان ISO، زیرکمیته SC 2، آن را تهیه کرده است.
ویرایش 2009 جایگزین ویرایش اول سال 1998 شد. تغییر اصلی آن خارج کردن پمپها از دامنه کاربرد بود، زیرا پمپهای روتودینامیک اکنون قسمت مستقل خود، یعنی ISO 10816-7، را دارند.
ارتعاش به دو روش ارزیابی میشود: بر اساس بزرگی آن (معیار I، مناطق A تا D) و بر اساس میزان تغییر آن نسبت به یک مقدار مرجع تثبیتشده (معیار II). پیوست A مرزهای مناطق را بر حسب سرعت و جابهجایی RMS پهنباند، بهطور جداگانه برای دو گروه ماشین و برای تکیهگاههای صلب و انعطافپذیر ارائه میکند.
اصول کلی: ISO 10816-1
دامنه کاربرد و شمول
پیش از استفاده از جداول، دامنه کاربرد را بررسی کنید: این حدود فقط برای انواع ماشین فهرستشده در زیر و برای اندازهگیری در محل نصب در شرایط کارکرد پایدار در نظر گرفته شدهاند.
ماشینهای مشمول
مجموعههای ماشین با توان نامی بیش از 15 کیلووات که در سرعتهای بین 120 و 15,000 دور بر دقیقه کار میکنند، یعنی:
- توربینهای بخار با توان تا 50 مگاوات؛
- مجموعههای توربین بخار بزرگتر (بیش از 50 مگاوات) که با سرعتی کمتر از 1,500 یا بیشتر از 3,600 دور بر دقیقه کار میکنند، یعنی سرعتهایی که ISO 10816-2 در بر نمیگیرد؛
- کمپرسورهای دوار؛
- توربینهای گازی صنعتی تا 3 مگاوات؛
- ژنراتورها؛
- انواع موتورهای الکتریکی؛
- دمندهها و فنها.
در مورد فنها، این معیارها بهطور کلی فقط برای واحدهای بیش از 300 کیلووات یا فنهایی مناسباند که روی تکیهگاه انعطافپذیر نصب نشدهاند. سایر فنها، برای مثال طرحهای سبک از ورق فلزی، به حدودی نیاز دارند که تأمینکننده و خریدار بر پایه تجربه بهرهبرداری پیشین بر سر آن توافق کنند.
الزامات بالانس و ارتعاش فنها: ISO 14694
ماشینهای خارج از شمول
ISO 10816-3:2009 در موارد زیر کاربرد ندارد:
- مجموعههای بزرگ توربوژنراتور بخار مستقر در خشکی با توان بیش از 50 مگاوات و سرعت 1,500، 1,800، 3,000 یا 3,600 دور بر دقیقه (ISO 10816-2)؛
- واحدهای توربین گازی با توان نامی بیش از 3 مگاوات (ISO 10816-4)؛
- مجموعههای ماشین هیدرولیکی در نیروگاهها و ایستگاههای پمپاژ (ISO 10816-5)؛
- ماشینهایی که به ماشینآلات رفتوبرگشتی متصلاند (ISO 10816-6)؛
- پمپهای روتودینامیک، از جمله واحدهایی که پروانه آنها مستقیماً روی شفت موتور نصب شده یا بهصورت صلب به آن متصل است (ISO 10816-7)؛
- کمپرسورهای دوار جابهجایی مثبت، مانند کمپرسورهای اسکرو؛
- کمپرسورها و پمپهای پیستونی (رفتوبرگشتی)؛
- واحدهای موتورپمپ شناور؛
- توربینهای بادی.
فقط ارتعاشی در نظر گرفته میشود که منشأ آن خود مجموعه ماشین است، نه ارتعاشی که از بیرون به آن منتقل میشود. ماشینهای دارای گیربکس یا یاتاقان غلتشی نیز مشمولاند، اما ارزیابی وضعیت این دندهها یا یاتاقانها بخشی از این استاندارد نیست. همین معیارها برای آزمونهای پذیرش و پایش عملیاتی به کار میروند، چه اندازهگیریها پیوسته باشند و چه دورهای.
محدوده توان
مجموعههای ماشین با توان بیش از 15 کیلووات. برای ماشینهای الکتریکی، گروه بر اساس ارتفاع محور تعیین میشود؛ ماشینهای کوچکتر خارج از دامنه این قسمت قرار میگیرند.
محدوده سرعت
سرعتهای کاری اسمی از 120 تا 15,000 دور بر دقیقه. اندازهگیریها در کارکرد پایدار و در همین محدوده انجام میشوند.
محل اندازهگیری
یاتاقانها، پایههای یاتاقان یا محفظهها: نقاط بیرونی و معمولاً در دسترس که ارتعاش محفظه یاتاقان را بدون رزونانس موضعی منعکس میکنند. اگر دسترسی به محفظه ممکن نیست، تا حد امکان نزدیک به آن اندازهگیری کنید.
پارامتر اندازهگیری
کمیت اصلی، سرعت RMS پهنباند بر حسب میلیمتر بر ثانیه است؛ هنگامی که انتظار وجود مؤلفههای فرکانس پایین میرود، جابهجایی بر حسب میکرومتر نیز افزوده میشود. باند فرکانسی 10 تا 1000 هرتز و در سرعتهای کمتر از 600 دور بر دقیقه 2 تا 1000 هرتز است و دستگاهها باید با ISO 2954 مطابقت داشته باشند.
مفهوم RMS: سرعت RMS
طبقهبندی ماشینها: دو گروه و دو نوع تکیهگاه
ISO 10816-3 ماشینها را بر اساس نوع، توان نامی یا ارتفاع محور، و انعطافپذیری تکیهگاههایشان دستهبندی میکند. دو گروه ماشین وجود دارد؛ ماشینهای هر دو گروه ممکن است شفت افقی، عمودی یا مایل داشته باشند و بهصورت صلب یا انعطافپذیر نصب شوند.
| گروه | توان نامی | ماشینهای الکتریکی | طراحی متداول | حدود |
|---|---|---|---|---|
| 1 | بیش از 300 کیلووات (جدول A.1 تا 50 مگاوات ارائه شده است) | ارتفاع محور H ≥ 315 میلیمتر | معمولاً یاتاقانهای لغزشی؛ سرعتها در کل محدوده 120 تا 15,000 دور بر دقیقه | جدول A.1 |
| 2 ★ | بیش از 15 کیلووات و حداکثر 300 کیلووات | ارتفاع محور 160 میلیمتر ≤ H < 315 میلیمتر | معمولاً یاتاقانهای غلتشی؛ سرعتهای بیش از 600 دور بر دقیقه | جدول A.2 |
ارتفاع محور H در ISO 496 بهصورت فاصله خط مرکزی شفت تا صفحه نصب خود ماشین تعریف میشود که روی ماشین در وضعیت تحویل اندازهگیری میشود. برای ماشین بدون پایه، با پایههای بلند یا با نصب عمودی، از ارتفاع محور نسخه افقی پایهدار با همان فریم استفاده کنید؛ اگر فریم مشخص نیست، نصف قطر ماشین را در نظر بگیرید.
نحوه تعیین کلاس تکیهگاه
کلاس تکیهگاه یک ویژگی دینامیکی است و به جنس یا جرم فونداسیون مربوط نمیشود. در یک جهت اندازهگیری مشخص، تکیهگاه صلب محسوب میشود اگر نخستین فرکانس طبیعی مجموعه ماشین و تکیهگاه دستکم 25 درصد بالاتر از فرکانس تحریک اصلی باشد که در بیشتر موارد همان سرعت دوران است. در هر حالت دیگر، تکیهگاه انعطافپذیر محسوب میشود.
یک مجموعه نصبشده میتواند در یک جهت صلب و در جهت دیگر انعطافپذیر باشد. لرزهگیرهای لاستیکی یا فنری، سکوی بتنی یا شاسی فولادی بهتنهایی تعیینکننده این طبقهبندی نیستند. از فرکانسهای طبیعی اندازهگیریشده یا محاسبهشده و تحریک کاری مربوط استفاده کنید.
موارد متداول: موتورهای الکتریکی بزرگ و متوسط، بهویژه موتورهای کمسرعت، معمولاً روی تکیهگاه صلب قرار دارند، در حالی که توربوژنراتورها و کمپرسورهای بیش از 10 مگاوات و نیز مجموعههای ماشین عمودی معمولاً تکیهگاه انعطافپذیر دارند.
اگر نقشهها و محاسبات پاسخ قطعی ندهند، استاندارد اجازه میدهد کلاس تکیهگاه از طریق آزمون تعیین شود. در عمل این کار اغلب با آزمون ضربه یا اندازهگیری در حین شتابگیری یا کاهش آزاد سرعت ماشین انجام میشود که کمترین فرکانس طبیعی را آشکار میکند.
پیشزمینه: فرکانس طبیعی
راهنمای کاربرد عملی
همین معیارها هم برای آزمونهای پذیرش ماشینهای نو یا تعمیرشده و هم برای پایش ماشینهای در حال بهرهبرداری به کار میروند؛ آنچه متفاوت است، نحوه استفاده از نتایج است.
آزمون پذیرش تجهیزات نو/تعمیرشده
مرزهای مناطق جنبه راهنما دارند و مشخصات آمادهای برای پذیرش نیستند: مقادیر پذیرش با مذاکره میان تأمینکننده و خریدار ماشین تعیین میشوند. این مرزها بهعنوان مرجع کمک میکنند هم عیوب آشکار و هم خواستههای غیرواقعی کنار گذاشته شوند. برخی ماشینها حدود متفاوتی، بالاتر یا پایینتر، را توجیه میکنند؛ در این صورت سازنده باید دلایل آن را ارائه دهد و در مواردی که ارتعاش بیشتری مجاز شمرده میشود، نشان دهد که این امر ماشین را در معرض خطر قرار نمیدهد.
پایش عملیاتی تجهیزات در حال بهرهبرداری
در دوران بهرهبرداری دو پرسش مطرح است: بزرگی کنونی ارتعاش در کدام منطقه قرار میگیرد (معیار I) و آیا بهطور قابلتوجهی تغییر کرده است (معیار II). مناطق A و B دلیلی برای نگرانی درباره کارکرد بلندمدت نیستند، منطقه C انجام اقدامات اصلاحی در نخستین فرصت مناسب را میطلبد و منطقه D به این معناست که ارتعاش آنقدر شدید است که میتواند به ماشین آسیب برساند. منطقه شدت ارتعاش را توصیف میکند، نه علت آن را.
معیار II مقدار اندازهگیریشده را با مقدار مرجعی مقایسه میکند که پیشتر در همان محل و جهت مبدل و در شرایط کاری تقریباً یکسان تعیین شده است. تغییری، افزایشی یا کاهشی، بیش از 25 درصد مرز بالایی منطقه B قابلتوجه محسوب میشود، بهویژه اگر ناگهانی رخ دهد، و باید حتی پیش از رسیدن به منطقه C به آغاز بررسی عیبیابی منجر شود. عدد 25 درصد یک مقدار راهنماست؛ تجربه در مورد یک ماشین خاص میتواند مقدار دیگری را توجیه کند.
نمونه: برای ماشین گروه 2 روی تکیهگاه صلب، مرز بالایی منطقه B برابر 2.8 میلیمتر بر ثانیه است، بنابراین تغییری بیش از 0.7 میلیمتر بر ثانیه قابلتوجه است. موتوری که سالها با 1.0 میلیمتر بر ثانیه کار کرده و اکنون 2.2 میلیمتر بر ثانیه را نشان میدهد هنوز در منطقه B است، اما افزایش 1.2 میلیمتر بر ثانیه از هماکنون بررسی را ضروری میکند.
روشهای اندازهگیری
اندازهگیریها معمولاً در دو جهت شعاعی عمود بر یکدیگر روی هر درپوش یا پایه یاتاقان انجام میشوند. در ماشینهای افقی این دو جهت معمولاً عمودی و افقی هستند. در ماشینهای عمودی یا مایل، یکی از دو جهت باید جهتی باشد که بیشترین مقدار را نشان میدهد، که معمولاً در راستای محور الاستیک است. مبدلها میتوانند در هر زاویهای پیرامون محفظه قرار گیرند و محلها و جهتهای بهکاررفته باید ثبت شوند.
برای ارزیابی، در هر صفحه اندازهگیری مقدار بزرگتر از دو اندازهگیری را انتخاب کنید و با مرزهای مناطق مقایسه کنید. استفاده از تنها یک مبدل در هر صفحه فقط زمانی قابلقبول است که معلوم باشد بزرگی ارتعاش را بهدرستی ثبت میکند، زیرا ممکن است در جهت بیشینه قرار نگرفته باشد.
ارتعاش محوری معمولاً روی یاتاقانهایی که بار شعاعی را تحمل میکنند پایش نمیشود. این ارتعاش عمدتاً در بازرسیهای دورهای یا برای عیبیابی اندازهگیری میشود، زیرا برخی عیوب در این جهت آشکارتر نمایان میشوند، و مرزهای مناطق فقط در یاتاقانهای کفگرد برای اندازهگیریهای محوری اعمال میشوند.
اندازهگیری را زمانی انجام دهید که روتور و یاتاقانهای اصلی به دمای معمول کارکرد پایدار رسیده باشند و ماشین در شرایط مشخصی مانند سرعت و بار نامی، ولتاژ، دبی و فشار کار کند. اگر سرعت یا بار در حین بهرهبرداری تغییر میکند، در هر شرایطی که ماشین مدت طولانی در آن کار میکند اندازهگیری کنید و بیشترین مقدار را مبنا قرار دهید.
اگر مقدار اندازهگیریشده از مقدار پذیرش بیشتر باشد و به ارتعاش زمینه مشکوک باشید، اندازهگیری را در حالت توقف ماشین تکرار کنید. اگر ارتعاش در حالت سکون بیش از 25 درصد مقدار در حین کار باشد، ممکن است لازم باشد اثر خارجی کاهش یابد یا، برای مثال با تحلیل طیف، تفکیک شود.
دستگاهها باید با ISO 2954 مطابقت داشته باشند و مقدار RMS پهنباند را با پاسخ تخت در باندی دستکم از 10 تا 1000 هرتز اندازهگیری کنند که برای ماشینهایی با سرعت حدود 600 دور بر دقیقه یا کمتر تا 2 هرتز گسترش مییابد. مبدلها را طوری نصب کنید که روش نصب، مقدار اندازهگیریشده را مخدوش نکند و به تغییرات دما، میدانهای مغناطیسی و صوتی، نوسانات برق تغذیه، طول کابل و جهتگیری مبدل توجه کنید.
تجربه میدانی که بخشی از ISO 10816-3 نیست: مقایسه جهتها در عیبیابی به محدود کردن علل احتمالی کمک میکند.
| جهت | علامت اختصاری | عیوب متداول قابلتشخیص |
|---|---|---|
| افقی (عمود بر شفت) | H | نابالانسی، لقی، سایش یاتاقان |
| عمودی | V | نابالانسی، رزونانس سازه |
| محوری (موازی با شفت) | ناهمراستایی، خمیدگی شفت، عیوب یاتاقان کفگرد |
ISO 10816-3 ارتعاش پهنباند را بدون بررسی مؤلفههای فرکانسی منفرد یا فاز ارزیابی میکند. این برای آزمونهای پذیرش و پایش روزمره معمولاً کافی است، اما نشان میدهد که چیزی تغییر کرده است، نه اینکه علت آن چیست. دامنه و فاز مؤلفههای منفرد برای پایش وضعیت بلندمدت و عیبیابی ارزشمندند، اما معیارهای آنها خارج از حوزه این استاندارد است.
یافتن علت: تحلیل طیف فرکانسی
نمونههای کاربردی
ارزیابیهای گامبهگام با استفاده از معیارهای مناطق ISO 10816-3.
ماشین: موتور الکتریکی، 75 کیلووات، ارتفاع محور 280 میلیمتر
تکیهگاه: فونداسیون بتنی؛ در جهت اندازهگیری، کمترین فرکانس طبیعی بهمراتب بالاتر از 1.25 برابر فرکانس دوران است، بنابراین تکیهگاه صلب است
طبقهبندی: گروه 2 (ماشین الکتریکی با 160 میلیمتر ≤ H < 315 میلیمتر)، تکیهگاه صلب
ارتعاش اندازهگیریشده: 3.5 میلیمتر بر ثانیه RMS روی محفظه یاتاقان سمت محرک، در جهت افقی: بزرگتر از دو اندازهگیری شعاعی
مرزهای گروه 2: A/B = 1.4 میلیمتر بر ثانیه · B/C = 2.8 میلیمتر بر ثانیه · C/D = 4.5 میلیمتر بر ثانیه
مقدار 3.5 میلیمتر بر ثانیه بین مرز B/C (2.8) و مرز C/D (4.5) قرار دارد. موتور نباید در این سطح به کارکرد پیوسته بلندمدت ادامه دهد، هرچند معمولاً میتواند در مدتی که اقدامات اصلاحی برنامهریزی میشود، برای زمان محدودی به کار ادامه دهد. علل متداولی که باید با تحلیل طیف بررسی شوند، نابالانسی، ناهمراستایی و سایش اولیه یاتاقان هستند.
ماشین: فن گریز از مرکز با موتور محرک 500 کیلوواتی، 1480 دور بر دقیقه؛ توان بیش از 300 کیلووات است، بنابراین معیارهای این قسمت برای فنها اعمال میشود
تکیهگاه: شاسی فولادی روی لرزهگیرهای فنری؛ در جهت اندازهگیری، کمترین فرکانس طبیعی کمتر از 1.25 برابر فرکانس دوران است، بنابراین تکیهگاه انعطافپذیر است
طبقهبندی: گروه 1 (بیش از 300 کیلووات)، تکیهگاه انعطافپذیر
ارتعاش اندازهگیریشده: 2.0 میلیمتر بر ثانیه RMS، بزرگتر از دو اندازهگیری شعاعی روی یاتاقان سمت محرک
مرزهای گروه 1 با تکیهگاه انعطافپذیر: A/B = 3.5 میلیمتر بر ثانیه · B/C = 7.1 میلیمتر بر ثانیه · C/D = 11.0 میلیمتر بر ثانیه
مقدار 2.0 میلیمتر بر ثانیه کمتر از مرز A/B یعنی 3.5 میلیمتر بر ثانیه است، که سطح متداول برای ماشین تازه راهاندازیشده است. اینکه فن آزمون پذیرش را با موفقیت بگذراند یا نه، همچنان به مقادیر توافقشده میان تأمینکننده و مشتری بستگی دارد.
ماشین: موتور الکتریکی، 45 کیلووات، ارتفاع محور 225 میلیمتر
تکیهگاه: لرزهگیرهای لاستیکی؛ در جهت اندازهگیری، کمترین فرکانس طبیعی کمتر از 1.25 برابر فرکانس دوران است، بنابراین تکیهگاه انعطافپذیر است
طبقهبندی: گروه 2، تکیهگاه انعطافپذیر
ارتعاش خط پایه: 3.0 میلیمتر بر ثانیه RMS (ثبتشده 6 ماه پیش)
ارتعاش فعلی: 6.8 میلیمتر بر ثانیه RMS
مرزهای گروه 2 با تکیهگاه انعطافپذیر: A/B = 2.3 میلیمتر بر ثانیه · B/C = 4.5 میلیمتر بر ثانیه · C/D = 7.1 میلیمتر بر ثانیه
مقدار 6.8 میلیمتر بر ثانیه بین 4.5 و 7.1 میلیمتر بر ثانیه قرار دارد، بنابراین بزرگی ارتعاش در منطقه C است. افزایش 3.8 میلیمتر بر ثانیه بسیار بیشتر از مقدار راهنمای 1.125 میلیمتر بر ثانیه (25 درصد مرز B/C برابر 4.5 میلیمتر بر ثانیه) است، بنابراین معیار II نیز انجام بررسی عیبیابی را ضروری میکند. با خط پایه 3.0 میلیمتر بر ثانیه، مقدار پیشنهادی ALARM برابر 4.125 میلیمتر بر ثانیه میشد.
مفاهیم کلیدی و بهترین روشها
راهنما، نه قرارداد
مرزهای مناطق مقادیر مرجع هستند. حدود پذیرش از توافق میان تأمینکننده و مشتری به دست میآیند، در حالی که تنظیمات ALARM و TRIP بر پایه خط پایه و طراحی ماشین تعیین میشوند.
کلاس تکیهگاه اهمیت دارد
یک مقدار اندازهگیریشده یکسان میتواند برای گروه 1 و گروه 2، و برای تکیهگاه صلب و انعطافپذیر، در مناطق متفاوتی قرار گیرد. پیش از خواندن جدول، ماشین و تکیهگاه را در هر جهت طبقهبندی کنید.
به تغییر توجه کنید
ماشینی که بهطور پایدار با 2.5 میلیمتر بر ثانیه کار میکند، کمتر از ماشینی نگرانکننده است که ارتعاش آن از 1.0 به 2.5 میلیمتر بر ثانیه جهش کرده است. برای گروه 2 روی تکیهگاه صلب، هر تغییری بیش از 0.7 میلیمتر بر ثانیه طبق معیار II قابلتوجه محسوب میشود.
غربالگری، نه عیبیابی
این استاندارد ارتعاش کلی پهنباند را ارزیابی میکند: نشان میدهد که مشکلی وجود دارد، نه اینکه آن مشکل چیست. برای یافتن علت ریشهای، از تحلیل طیفی، تحلیل شکل موج زمانی و اندازهگیری فاز با یک آنالایزر ارتعاش استفاده کنید.
حدود عملیاتی: ALARM و TRIP
برای کارکرد بلندمدت، ISO 10816-3 دو نوع حد عملیاتی را شرح میدهد. حد ALARM هشدار میدهد که ارتعاش به مقدار تعیینشدهای رسیده یا بهطور قابلتوجهی تغییر کرده است؛ معمولاً ماشین میتواند در مدتی که علت بررسی میشود به کار ادامه دهد. حد TRIP سطحی را مشخص میکند که فراتر از آن ادامه کار ممکن است به ماشین آسیب برساند؛ با فراتر رفتن از آن، باید ارتعاش را فوراً کاهش داد یا ماشین را خاموش کرد. این حدود ممکن است برای محلها و جهتهای مختلف اندازهگیری متفاوت باشند.
تنظیم ALARM
مقدار ALARM را نسبت به خط پایه حالت پایدار همان ماشین در همان محل و جهت تنظیم کنید: خط پایه بهعلاوه 25 درصد مرز بالایی منطقه B. مقدار ALARM معمولاً باید برابر یا کمتر از 125 درصد همان مرز باشد و در صورت پایین بودن خط پایه ممکن است پایینتر از منطقه C قرار گیرد. برای ماشین نو که خط پایه ندارد، تنظیم اولیه بر پایه تجربه ماشینهای مشابه یا مقادیر پذیرش توافقشده انجام میشود؛ این تنظیم پس از مشخص شدن خط پایه پایدار اصلاح میشود و هر بار که خط پایه تغییر کند، برای مثال پس از تعمیرات اساسی، دوباره اصلاح میگردد.
تنظیم TRIP
حدود TRIP به یکپارچگی مکانیکی و طراحی ماشین بستگی دارند، بنابراین معمولاً برای ماشینهایی با طراحی مشابه یکساناند و به خط پایه وابسته نیستند. این استاندارد مقادیر ثابتی برای TRIP ارائه نمیکند. مقدار TRIP معمولاً در منطقه C یا D قرار دارد و نباید از 125 درصد مرز بالایی منطقه C بیشتر باشد.
حدود بالایی تنظیمات، میلیمتر بر ثانیه RMS
برگرفته از مرزهای سرعت: 25 و 125 درصد مرز B/C، 125 درصد مرز C/D
| گروه ماشین | تغییر قابلتوجه | حداکثر ALARM | حداکثر TRIP |
|---|---|---|---|
| گروه 1 — صلب | 1.125 | 5.625 | 8.875 |
| گروه 2 — صلب ★ | 0.700 | 3.500 | 5.625 |
| گروه 1 — انعطافپذیر | 1.775 | 8.875 | 13.750 |
| گروه 2 — انعطافپذیر | 1.125 | 5.625 | 8.875 |
نمونه: برای ماشین گروه 2 روی تکیهگاه صلب با خط پایه 1.2 میلیمتر بر ثانیه، مقدار ALARM برابر 1.2 + 0.7 = 1.9 میلیمتر بر ثانیه است که بهمراتب کمتر از سقف 3.5 میلیمتر بر ثانیه است، و مقدار TRIP حداکثر 5.625 میلیمتر بر ثانیه خواهد بود.
تعیین مقدار مرجع: خط پایه ارتعاش
ارتباط با سایر استانداردها
ISO 10816-3 برای رهنمودهای کلی به ISO 10816-1، برای الزامات دستگاههای اندازهگیری شدت ارتعاش به ISO 2954 و برای ارتفاع محور به ISO 496 استناد میکند. ماشینهایی که در اینجا خارج از شمولاند، در قسمتهای دیگر این مجموعه پوشش داده میشوند: ISO 10816-2 (توربینهای بخار و ژنراتورهای بزرگ در نیروگاههای خشکی)، ISO 10816-4 (مجموعههای توربین گازی)، ISO 10816-5 (نیروگاههای برقآبی و ایستگاههای پمپاژ)، ISO 10816-6 (ماشینهای رفتوبرگشتی) و ISO 10816-7 (پمپهای روتودینامیک).
معیارهای مربوط به محفظه یاتاقان را میتوان با ارتعاش شفت که طبق ISO 7919-3 اندازهگیری میشود تکمیل کرد. تبدیل سادهای میان ارتعاش محفظه و ارتعاش شفت وجود ندارد، بنابراین هر دو باید مستقل از یکدیگر اندازهگیری شوند؛ اگر این دو مجموعه معیار به ارزیابیهای متفاوتی برسند، معیار محدودکنندهتر ملاک است. سازمان ISO از آن زمان ویرایش 2009 را باطل کرده است و ویرایش بازنگریشده آن ISO 20816-3:2022 است.
صفحات مرتبط: ISO 7919-1 · ISO 20816-3
پرسشهای متداول
ماشین الکتریکی با ارتفاع محور دستکم 160 میلیمتر اما کمتر از 315 میلیمتر در گروه 2 قرار میگیرد. روی تکیهگاه صلب، مرزهای A/B، B/C و C/D آن 1.4، 2.8 و 4.5 میلیمتر بر ثانیه RMS (22، 45 و 71 میکرومتر) و روی تکیهگاه انعطافپذیر 2.3، 4.5 و 7.1 میلیمتر بر ثانیه (37، 71 و 113 میکرومتر) است.
این تمایز ماهیتی دینامیکی دارد و برای هر جهت اندازهگیری بهطور جداگانه تعیین میشود. تکیهگاه زمانی صلب است که کمترین فرکانس طبیعی مجموعه ماشین و تکیهگاه دستکم 25 درصد بالاتر از فرکانس تحریک اصلی باشد و در هر حالت دیگر انعطافپذیر است. جنس فونداسیون یا وجود لرزهگیرها بهتنهایی تعیینکننده نیست.
سازمان ISO استاندارد ISO 10816-3:2009 را در فهرست استانداردهای باطلشده قرار داده است؛ ویرایش بازنگریشده آن ISO 20816-3:2022 است. این صفحه ویرایش 2009 را شرح میدهد.
خیر. ISO 10816-3 مجموعههای ماشین با توان بیش از 15 کیلووات را پوشش میدهد، بنابراین ماشینهای کوچکتر خارج از دامنه کاربرد آن هستند. برای این ماشینها به حدود اعلامشده از سوی سازنده یا سایر معیارهای قابلاعمال تکیه کنید و تغییرات را نسبت به خط پایهای که پس از نصب ثبت شده است پایش کنید.
خیر. ویرایش 2009 پمپها را از دامنه کاربرد خارج کرد. پمپهای روتودینامیک، از جمله طرحهای دارای موتور یکپارچه، مشمول ISO 10816-7 هستند، در حالی که پمپهای رفتوبرگشتی و موتورپمپهای شناور خارج از شمولاند.
مقدار ALARM را برابر خط پایه در حالت پایدار بهعلاوه 25 درصد مرز بالایی منطقه B تنظیم کنید؛ این مقدار معمولاً نباید از 125 درصد همان مرز بیشتر باشد. مقدار TRIP به طراحی ماشین بستگی دارد، معمولاً در منطقه C یا D قرار میگیرد و باید برابر یا کمتر از 125 درصد مرز بالایی منطقه C باشد.
بهطور معمول خیر. ارزیابی بر پایه دو جهت شعاعی در هر یاتاقان انجام میشود. اندازهگیریهای محوری عمدتاً در بازرسیهای دورهای و عیبیابی به کار میروند و حدود مناطق فقط در یاتاقانهای کفگرد برای آنها اعمال میشود.
استاندارد رسمی ISO
مدخل کاتالوگ سندی که در این صفحه معرفی شده است: ISO 10816-3:2009 در iso.org
این صفحه خلاصهای مستقل است که با عبارات خودمان و برای اهداف آموزشی نوشته شده است. متن استاندارد را بازتولید نمیکند؛ برای الزامات هنجاری، از سند رسمی استفاده کنید.
← بازگشت به فهرست اصلی واژهنامه
