ISO 20816-3: محدودیت‌های ارتعاش برای ماشین‌آلات صنعتی ISO 20816-3: محدودیت‌های ارتعاش برای ماشین‌آلات صنعتی

ISO 20816-3: محدودیت‌های ارتعاش برای ماشین‌آلات صنعتی

منتشر شده توسط مدیر روی

ایزو ۲۰۸۱۶-۳: محدودیت‌های ارتعاش برای ماشین‌آلات صنعتی — ماشین‌حساب و راهنما

ISO 20816-3: محدودیت‌های ارتعاش برای ماشین‌آلات صنعتی

Portable balancer, vibration analyzer

Portable balancer & Vibration analyzer Balanset-1A

€1,975.00 + مالیات بر ارزش افزوده (در صورت وجود)

Vibration sensor for Balanset.

Vibration sensor

€90.00 + مالیات بر ارزش افزوده (در صورت وجود)

Optical Sensor (Laser Tachometer)

Optical Sensor (Laser Tachometer)

€124.00 + مالیات بر ارزش افزوده (در صورت وجود)

کیت بالانس روتور Vibromera: کیف حمل، تنظیم‌کننده سیگنال چند کاناله، آنالایزر دستی، پایه مغناطیسی، سنسورهای ارتعاش و کابل‌های کویل.

Balanset-4

€6,803.00 + مالیات بر ارزش افزوده (در صورت وجود)

Magnet base.

Magnetic Stand Insize-60-kgf

€46.00 + مالیات بر ارزش افزوده (در صورت وجود)

Reflective tape

Reflective tape

€10.00 + مالیات بر ارزش افزوده (در صورت وجود)

Balanset-1A. Portable balancer , vibration analyzer

Dynamic balancer “Balanset-1A” OEM

€1,735.00 + مالیات بر ارزش افزوده (در صورت وجود)

کالکولاتور تعاملی و راهنمای فنی جامع برای ارزیابی ناحیه ارتعاش ماشین‌آلات صنعتی مطابق با استاندارد ISO 20816-3:2022. شامل ارتعاش بدنه، ارتعاش شفت، روش‌شناسی اندازه‌گیری و بالانس میدانی با Balanset-1A.

⚙ جدول A.1 — ماشین‌های گروه ۱ (بزرگ: >۳۰۰ کیلووات یا H>۳۱۵ میلی‌متر)

سرعت ارتعاش RMS (میلی‌متر بر ثانیه) و جابجایی (میکرومتر) · ۱۰–۱۰۰۰ هرتز · قطعات غیرچرخان
منطقه سخت — سرعت (متر بر ثانیه) سخت — قطر (میکرون) انعطاف‌پذیر — سرعت (میلی‌متر بر ثانیه) انعطاف‌پذیر — قطر پخش (میکرون)
الف — خوب < 2.3کمتر از ۲۹<3.5کمتر از ۴۵
B — قابل قبول ۲.۳ – ۴.۵۲۹ – ۵۷۳.۵ – ۷.۱۴۵ – ۹۰
C — محدود ۴.۵ – ۷.۱۵۷ – ۹۰۷.۱ – ۱۱.۰۹۰ – ۱۴۰
D — خطرناک > 7.1نهاد> 11.0۱۴۰

⚙ جدول A.2 — ماشین‌های گروه ۲ (میان‌رده: ۱۵–۳۰۰ کیلووات یا H=۱۶۰–۳۱۵ میلی‌متر)

سرعت ارتعاش RMS (میلی‌متر بر ثانیه) و جابجایی (میکرومتر) · ۱۰–۱۰۰۰ هرتز · قطعات غیرچرخان
منطقه سخت — سرعت (متر بر ثانیه) سخت — قطر (میکرون) انعطاف‌پذیر — سرعت (میلی‌متر بر ثانیه) انعطاف‌پذیر — قطر پخش (میکرون)
الف — خوب < 1.4کمتر از ۲۲< 2.3کمتر از ۳۷
B — قابل قبول ۱.۴ – ۲.۸۲۲ – ۴۵۲.۳ – ۴.۵۳۷ – ۷۱
C — محدود ۲.۸ – ۴.۵۴۵ – ۷۱۴.۵ – ۷.۱۷۱ – ۱۱۳
D — خطرناک > 4.5هفتاد و یک> 7.1یکصد و سیزده

⚙ پیوست ب — محدودیت‌های لرزش شفت (جابجایی)

جابجایی محور از قله تا قله S(p-p) به میکرومتر · اندازه‌گیری‌شده با پروب‌های نزدیکی
مرز منطقه فرمول @ ۱۵۰۰ دور در دقیقه @ ۳۰۰۰ دور در دقیقه در دور موتور ۶۰۰۰
الف/ب ۴۸۰۰ / √n1248862
ب/ج ۹۰۰۰ / √n232164116
سی/دی ۱۳۲۰۰ / √n341241170

محاسبه‌ی ارزیابی ناحیه‌ی ارتعاش

پارامترهای دستگاه و ارتعاش اندازه‌گیری شده را برای تعیین منطقه شرایط طبق استاندارد ISO 20816-3 وارد کنید

حداقل ۱۵ کیلووات برای این استاندارد
دور در دقیقه
۱۲۰ – ۳۰٬۰۰۰ دور در دقیقه
میلی‌متر
IEC 60072 محور مرکزی تا صفحهٔ نصب. در صورت عدم اطلاع، خالی بگذارید.
بر اساس کمترین فرکانس طبیعی سیستم ماشین-فونداسیون
میلی‌متر بر ثانیه
پهنای باند ۱۰–۱۰۰۰ هرتز (یا ۲–۱۰۰۰ هرتز برای ≤۶۰۰ دور در دقیقه)
میکرومتر
برای دستگاه‌های دور پایین (≤۶۰۰ دور در دقیقه) الزامی است.
نتایج ارزیابی
طبقه بندی ماشین —
نوع فونداسیون —
مقدار اندازه‌گیری‌شده —

محدوده‌های ناحیه‌ای اعمال شدند

مرزسرعت (میلی‌متر بر ثانیه)جابجایی (میکرومتر)
الف/ب——
ب/ج——
سی/دی——
منطقه: —
توصیه: —

۱. دامنه و تجهیزات قابل اجرا

استاندارد ISO 20816-3:2022 راهنمایی‌هایی را برای ارزیابی وضعیت ارتعاش تجهیزات صنعتی با توان نامی ارائه می‌دهد. بیش از ۱۵ کیلووات و سرعت‌های چرخشی از ۱۲۰ تا ۳۰٬۰۰۰ دور در دقیقه. ارزیابی بر اساس اندازه‌گیری ارتعاش در قطعات غیرچرخان و شفت‌های چرخان تحت شرایط عملیاتی عادی انجام می‌شود.

این استاندارد در موارد زیر کاربرد دارد:

  • توربین‌های بخار و ژنراتورها با توان تا ۴۰ مگاوات
  • کمپرسورهای روتاری (مرکزی، محوری)
  • توربین‌های گازی صنعتی با توان تا ۳ مگاوات
  • موتورهای الکتریکی از هر نوع با کوپلینگ شفت انعطاف‌پذیر
  • آسیاب‌های نورد و غرفه‌های نورد
  • هواکش‌ها و دمنده ها (به یادداشت زیر مراجعه کنید)
  • نقاله‌ها، کوپلینگ‌های سرعت متغیر، موتورهای توربوفن

یادداشت‌هایی درباره تجهیزات خاص

توربین‌های بخار/گاز >۴۰ مگاوات در دور موتور ۱۵۰۰/۱۸۰۰/۳۰۰۰/۳۶۰۰ دور در دقیقه → از ISO 20816-2 استفاده کنید. توربین‌های گازی >۳ مگاوات → از ایزو ۲۰۸۱۶-۴ استفاده کنید. هواداران: معیارها معمولاً فقط برای فن‌های بیش از ۳۰۰ کیلووات یا نصب‌شده روی پایه‌های صلب اعمال می‌شوند. برای سایر فن‌ها، معیارها باید بین سازنده و مشتری توافق شود (همچنین به ISO 14694 مراجعه کنید).

این استاندارد در موارد زیر کاربرد ندارد:

  • ماشین‌های رفت و برگشتی → ایزو ۱۰۸۱۶-۶ / ایزو ۲۰۸۱۶-۸
  • پمپ‌های روتودینامیک با موتورهای داخلی → ایزو ۱۰۸۱۶-۷
  • نیروگاه‌های هیدرولیک → ایزو ۲۰۸۱۶-۵
  • کمپرسورهای جابجایی مثبت، پمپ‌های غوطه‌ور
  • توربین‌های بادی → ایزو ۱۰۸۱۶-۲۱

محدودیت بحرانی

الزامات اعمال می‌شوند فقط به ارتعاش تولید شده توسط خود دستگاه, ، نه لرزش القا شده از خارج که از طریق پی‌ها منتقل می‌شود. همیشه لرزش پس‌زمینه را بررسی و اصلاح کنید.

۲. طبقه‌بندی ماشین

وضعیت ارتعاش ماشین بسته به نوع ماشین، توان نامی یا ارتفاع شفت و صلبیت شالوده ارزیابی می‌شود.

طبقه‌بندی بر اساس قدرت / ارتفاع شفت

گروه ۱ - ماشین‌های بزرگ

  • امتیاز قدرت > 300 کیلووات, ، یا ماشین‌های الکتریکی با ارتفاع شفت ارتفاع > ۳۱۵ میلی‌متر
  • معمولاً به یاتاقان‌های ژورنال (قابی) مجهز هستند
  • سرعت‌های کاری ۱۲۰ تا ۳۰٬۰۰۰ دور در دقیقه

گروه ۲ - ماشین‌های متوسط

  • امتیاز قدرت ۱۵ تا ۳۰۰ کیلووات, ، یا ماشین‌های الکتریکی با ۱۶۰ < H ≤ ۳۱۵ میلی‌متر
  • معمولاً به یاتاقان‌های غلتکی مجهز هستند
  • سرعت‌های عملیاتی عموماً > 600 دور در دقیقه

طبقه‌بندی بر اساس صلبیت پایه

یک بنیاد است سفت و سخت اگر کمترین فرکانس طبیعی سیستم ماشین-پی در جهت اندازه‌گیری از فرکانس تحریک اصلی با حداقل 25%. سایر موارد هستند انعطاف‌پذیر.

معیار سخت‌گیرانه: فn(ماشین + فونداسیون) ≥ ۱.۲۵ × fتحریک

طبقه‌بندی وابسته به جهت

یک پی ممکن است در یک جهت صلب و در جهتی دیگر انعطاف‌پذیر باشد. برای مثال، از نظر عمودی صلب اما از نظر افقی انعطاف‌پذیر. هر جهت را به‌طور جداگانه با استفاده از محدودیت‌های مناسب ارزیابی کنید.

۳. درک مناطق A–D

چهار ناحیه وضعیت ارتعاش برای ارزیابی کیفی و تصمیم‌گیری تعیین شده‌اند:

منطقه A — نو / عالی

ماشین‌های تازه‌تعمیدشده معمولاً در این دسته قرار می‌گیرند. نشان‌دهندهٔ وضعیت دینامیکی بهینه است. همهٔ ماشین‌های جدید به منطقهٔ A نمی‌رسند — تلاش برای رسیدن به زیر منطقهٔ A/B ممکن است با هزینهٔ بالا فایدهٔ اندکی داشته باشد.

منطقه B — قابل قبول

مناسب برای کارکرد بلندمدت بدون محدودیت. به مانیتورینگ دوره‌ای ادامه دهید. این وضعیت عملکرد عادی برای تجهیزات به‌خوبی نگهداری‌شده است.

منطقه C — عملیات محدود

مناسب برای کار مداوم و بلندمدت نیست. اقدام اصلاحی را برنامه‌ریزی کنید. ممکن است برای مدت محدودی تا فراهم شدن فرصت تعمیر به کار ادامه دهد. فرکانس پایش را افزایش دهید.

منطقه D — خطرناک

لرزش به اندازه‌ای شدید است که باعث آسیب می‌شود. اقدام فوری ضروری است: لرزش را کاهش دهید یا ماشین را متوقف کنید. ادامه کار خطر خرابی فاجعه‌بار را به همراه دارد.

۴. معیارهای ارزیابی

معیار I — قدر مطلق

حداکثر نوسان میانگین مربعات (RMS) لرزش پهن‌باند اندازه‌گیری‌شده (سرعت برای بدنه، جابجایی پیک‌به‌پیک برای شفت) با مقادیر مرزی ناحیه برای گروه ماشین و نوع تکیه‌گاه مربوطه مقایسه می‌شود. این معیار از بارهای دینامیکی بیش از حد بر یاتاقان‌ها، کاهش غیرقابل‌قبول فاصله شعاعی و انتقال بیش از حد لرزش به شالوده محافظت می‌کند.

معیار دوم - تغییر از سطح پایه

حتی اگر ارتعاش در ناحیه B باقی بماند، تغییر قابل‌توجهی از خط پایه تعیین‌شده نشان‌دهنده بروز مشکلات است و نیازمند بررسی می‌باشد.

قانون 25%

تغییر ارتعاش در نظر گرفته شده است قابل توجه اگر بیش از 25% از مقدار مرزی B/C, صرف نظر از سطح مطلق فعلی. این هم در مورد افزایش و هم در مورد کاهش صدق می‌کند.

مثال: برای فونداسیون صلب گروه ۱، B/C = ۴.۵ میلی‌متر بر ثانیه. تغییر > ۱.۱۲۵ میلی‌متر بر ثانیه از مقدار پایه قابل توجه است و نیاز به بررسی دارد.

معیارهای پذیرش برای ماشین‌های جدید

مرزهای منطقه هستند نه معیارهای پذیرش به‌صورت پیش‌فرض. محدودیت‌های آزمون پذیرش باید بین تأمین‌کننده و مشتری توافق شود. توصیهٔ معمول: لرزش ماشین جدید نباید از … تجاوز کند. مرز ۱.۲۵ × A/B.

۵. بهترین شیوه‌های اندازه‌گیری

مکان حسگر

  • نصب روی محفظه‌ها یا پایه‌های یاتاقان - روی پوشش‌های دیواره نازک یا سطوح انعطاف‌پذیر استفاده نشود
  • Use دو جهت شعاعی عمود بر هم در هر یاتاقان
  • برای ماشین‌های افقی، یک جهت معمولاً عمودی است
  • از مکان‌هایی که تشدید موضعی دارند اجتناب کنید — قرائت‌ها را در نقاط مجاور مقایسه کنید
  • اگر دسترسی مستقیم به یاتاقان غیرممکن باشد، از نقطه‌ای با اتصال مکانیکی صلب استفاده کنید.

شرایط عملیاتی

  • اندازه گیری در عملکرد حالت پایدار با سرعت و بار اسمی
  • اجازه دهید روتور و یاتاقان‌ها به هم برسند تعادل حرارتی (معمولاً ۳۰–۶۰ دقیقه)
  • برای ماشین‌های دور متغیر/بار متغیر، در تمام نقاط عملیاتی مشخصه اندازه‌گیری کنید و از حداکثر استفاده کنید.
  • شرایط را مستندسازی کنید: سرعت، بار، دماها، فشارها

محدوده فرکانس

کاربردحد پایینحد بالاNotes
پهنای باند استاندارد۱۰ هرتز۱۰۰۰ هرتزبیشتر ماشین‌آلات صنعتی (>600 دور در دقیقه)
دور پایین (≤۶۰۰ دور در دقیقه)۲ هرتز۱۰۰۰ هرتزباید سرعت دویدن ۱× را ثبت کند.
لرزش شفت—≥ ۳.۵ × fmaxطبق استاندارد ISO 10817-1
تشخیص۰.۲ × fدقیقه۲.۵ × fهیجان‌انگیزتوسعه‌یافته، تا ۱۰٬۰۰۰ هرتز

لرزش پس‌زمینه

قاعده 25% برای پس‌زمینه

اگر ارتعاش ماشین متوقف‌شده از حد مجاز فراتر رود ۲۵۱TP3T ارتعاش عملیاتی یا 25% از مرز ناحیه B/C, ، نیاز به اصلاحات دارد:

Vدستگاه = √(Vاندازه‌گیری شده² − Vپس‌زمینه²)

اگر پس‌زمینه از این آستانه‌ها فراتر رود، تفریق ساده معتبر نیست — منابع خارجی را بررسی کنید.

۶. محدودیت‌های لرزش مسکن (پیوست الف)

پارامتر اصلی تحت نظارت است سرعت ارتعاش RMS. مقادیر مرز ناحیه برای گروه‌های ۱ و ۲ در جداول A.1 و A.2 بالا ارائه شده‌اند. نکات کلیدی:

  • برای ماشین‌هایی با سرعت روتور زیر ۶۰۰ دور در دقیقه, در هر دو معیار سرعت و جابجایی اعمال می‌شوند. باند فرکانسی تا ۲–۱۰۰۰ هرتز گسترش می‌یابد.
  • جابجایی گروه ۱ از سرعت در فرکانس مرجع ۱۲.۵ هرتز مشتق می‌شود.
  • جابجایی گروه ۲ از سرعت در فرکانس مرجع ۱۰ هرتز مشتق می‌شود.
  • The منطقه بدترین حالت (از سرعت یا جابجایی) حکمفرماست

۷. محدودیت‌های لرزش شفت (پیوست ب)

برای ارتعاش نسبی شفت که با پروب‌های مجاورتی اندازه‌گیری می‌شود، مرزهای ناحیه به صورت زیر بیان می‌شوند: جابجایی پیک تا پیک S(pp) به μm، معکوس نسبت به √n:

A/B: S(pp) = ۴۸۰۰ / √n
به دلیل/چون: S(pp) = 9000 / √n
سی/دی: S(pp) = 13200 / √n
که در آن n = حداکثر سرعت عملیاتی به دور در دقیقه، حداقل ۶۰۰ برای محاسبه

محدودیت لقی یاتاقان (پیوست ج)

برای یاتاقان‌های ژورنال، مرزهای ناحیه ارتعاش شفت باید با clearance واقعی یاتاقان بررسی شوند. اگر محدودیت‌های محاسبه شده با فرمول از clearance تجاوز کنند، از محدودیت‌های مبتنی بر clearance استفاده کنید:

  • A/B: ۰.۴ × فاصله مجاز
  • به دلیل/چون: ۰.۶ × فاصله مجاز
  • سی/دی: ۰.۷ × فاصله مجاز

۸. سطوح هشدار و هشدار سفر

هشدار = سطح پایه + ۰٫۲۵ × (مرز B/C)، معمولاً ≤ ۱٫۲۵ × B/C

سفر = در داخل منطقه C یا D، معمولاً ≤ ۱٫۲۵ × (مرز C/D)
سطحاساسمحیطقابل تنظیم؟
هشدارخط مبنای مخصوص ماشینخط پایه + ۲۵۱TP3T از B/Cبله — با تغییرات مبنا تنظیم کنید
سفریکپارچگی مکانیکیدر محدودهٔ C/D، ≤ 1.25 × C/Dخیر — برای ماشین‌های مشابه هم همین‌طور است.

۹. عملکرد گذرا

مرزهای ناحیه برای عملکرد حالت پایدار اعمال می‌شوند. در حین افزایش سرعت، کاهش سرعت یا عبور از سرعت‌های بحرانی، ارتعاش بیشتری انتظار می‌رود.

سرعت ۱ تا ۳ برابر نامیمحدودیت مسکنمحدودیت شفتNotes
<20%به یادداشت مراجعه کنید۱.۵ × C/Dجابجایی ممکن است غالب باشد
۲۰۱TP3T – ۹۰۱TP3T۱.۰ × C/D۱.۵ × C/Dعبور از سرعت بحرانی مجاز است
> 90%۱.۰ × C/D۱.۰ × C/Dنزدیک شدن به حالت پایدار

اگر لرزش پس از رسیدن به سرعت عملیاتی همچنان بالا باقی بماند، نشان دهنده ... گسل مداوم, ، نه یک تشدید گذرا.

۱۰. فیزیک و پردازش سیگنال

جابجایی–سرعت–شتاب

برای ارتعاش سینوسی با فرکانس f (هرتز):

سرعت: Vاوج = 2πf × Dاوج
شتاب: آاوج = (2πf)² × Dاوج = 2πf × Vاوج
  • در فرکانس‌های پایین (کمتر از ۱۰ هرتز): جابجایی پارامتر بحرانی است.
  • در فرکانس‌های میانی (۱۰–۱۰۰۰ هرتز): سرعت با انرژی همبستگی دارد — مستقل از فرکانس
  • در فرکانس‌های بالا (بیش از ۱۰۰۰ هرتز): شتاب غالب می‌شود

آر‌ام‌اس در مقابل پیک

Vآر ام اس = ویاوج / √۲ ≈ ۰.۷۰۷ × Vاوج
Vپی پی = ۲ × ولتاوج ≈ ۲.۸۲۸ × Vآر ام اس

میانگین مربعات باندپهن (کلی)

VRMS (کل) = √(V²)1 + V²2 + ... + V²n)

این مقدار "مجموع" همان چیزی است که تحلیلگرهای ارتعاش نمایش می‌دهند و آنچه ISO 20816-3 برای ارزیابی ناحیه استفاده می‌کند.

مشکل سرعت پایین (پیوست D)

در سرعت ثابت ۴٫۵ میلی‌متر بر ثانیه، جابجایی با کاهش سرعت به‌طور چشمگیری افزایش می‌یابد:

سرعت (دور در دقیقه)فرکانس (هرتز)سرعت (میلی‌متر بر ثانیه)جابجایی (پیک میکرومتر)
3600604.512
1800304.524
600104.572
12024.5358

به همین دلیل استاندارد الزام می‌کند هم سرعت و هم جابجایی معیارها برای ماشین‌هایی با دور ≤۶۰۰ دور در دقیقه.

۱۱. توازن ضریب تأثیر

هنگامی که عدم تعادل تشخیص داده می‌شود (ارتعاش ۱× بالا، فاز پایدار)، روش ضریب نفوذ محاسبه وزنه‌های اصلاحی دقیق:

ضریب نفوذ: α = (Vمحاکمه − ویاولیه) / ممحاکمه

جرم اصلاحی: Mکور = −Vاولیه / آلفا

روند تک‌صفحه‌ای (۳ اجرا)

  1. اجرای اولیه: A₀ = 6.2 میلی‌متر بر ثانیه در φ₀ = 45°
  2. وزن آزمایشی: در دمای ۰ درجه ۲۰ گرم اضافه کنید. در φ₁ = ۱۱۰ درجه، A₁ = ۴٫۱ میلی‌متر بر ثانیه را اندازه‌گیری کنید.
  3. محاسبه کنید: نرم‌افزار اصلاح را ۲۸٫۵ گرم در دمای ۲۱۵ درجه محاسبه می‌کند.
  4. اعمال و تأیید: حذف آزمایش، اضافه کنید ۲۸٫۵ گرم در دمای ۲۱۵ درجه. نهایی: ۱٫۱ میلی‌متر بر ثانیه → ناحیه A

بالانسِت-۱A تمام محاسبات برداری را به‌طور خودکار انجام می‌دهد و تکنسین را در هر مرحله راهنمایی می‌کند.

۱۲. مطالعات موردی

مطالعه موردی ۱

پرهیز از تشخیص اشتباه از طریق اندازه‌گیری دوگانه

ماشین: توربین بخار ۵ مگاوات، ۳۰۰۰ دور در دقیقه، یاتاقان‌های شفت.

وضعیت: لرزش بدنه = ۳٫۰ میلی‌متر بر ثانیه (منطقه B). اما لرزش شفت = ۱۸۰ میکرومتر p-p. ضمیمه B محدودیت B/C = ۱۶۴ میکرومتر → شفت در منطقه C!

علت ریشه ای: ناپایداری فیلم روغن (گرداب روغن). تکان‌های سنگین پایه خنک‌شونده. اگر تنها به اندازه‌گیری محفظه تکیه می‌کردیم، این وضعیت را از دست می‌دادیم.

اقدام: فشار تأمین روغن تنظیم شد، یاتاقان مجدداً شیم‌گذاری شد. لرزش شفت به ۹۰ میکرومتر (منطقه A) کاهش یافت.

✓ منطقه A به دست آمد — گرداب روغن از بین رفت
مطالعه موردی ۲

توازن، یک فن حیاتی را نجات می‌دهد

ماشین: فن دمنده‌ی القایی ۲۰۰ کیلوواتی، ۹۸۰ دور در دقیقه، کوپلینگ انعطاف‌پذیر.

ابتدایی: ارتعاش = ۷٫۸ میلی‌متر بر ثانیه (منطقه D). تأسیسات در حال بررسی خاموشی اضطراری ($50,000، توقف سه‌روزه).

تشخیص: FFT نشان می‌دهد 1× = 7.5 میلی‌متر بر ثانیه. فاز پایدار → عدم تعادل، نه آسیب یاتاقان.

اقدام: تراز دوصفحه‌ای با بالانسِت-۱A، ۴ ساعت در محل. نهایی = ۱٫۶ میلی‌متر بر ثانیه (منطقه A).

✓ $50,000 ذخیره شد — از خاموشی غیرضروری جلوگیری شد
مطالعه موردی ۳

پمپ منطقه D — بالانس کردن کمکی نمی‌کند

ماشین: پمپ تغذیه ۲۰۰ کیلوواتی، شالوده صلب. RMS = ۵٫۰ میلی‌متر بر ثانیه → ناحیه D.

تشخیص: FFT نشان‌دهندهٔ نویز هارمونیک گسترده و سطح نویز بالا است. نسبت پیک به کل برابر با ۱×. عدم تعادل وجود ندارد.

علت ریشه ای: خرابی یاتاقان + کویتیشن. نیاز به بازسازی مکانیکی.

✗ نیاز به خاموشی فوری — نقص مکانیکی

۱۳. اشتباهات رایج

خطاهای بحرانی که باید از آنها اجتناب کرد

۱. طبقه‌بندی اشتباه. یک موتور ۲۵۰ کیلوواتی با ارتفاع H=۲۸۰ میلی‌متر، گروه ۲ است (نه گروه ۱). استفاده از محدودیت‌های گروه ۱ (سست‌تر) باعث ایجاد ارتعاش بیش از حد می‌شود.

۲. نوع زیرسازی اشتباه. همهٔ پی‌های بتنی "صلب" نیستند. یک توربوجنراتور روی بتن ممکن است انعطاف‌پذیر باشد اگر فرکانس طبیعی سیستم نزدیک به سرعت کارکرد باشد. با محاسبه یا آزمون ضربه تأیید کنید.

۳. نادیده گرفتن لرزش پس‌زمینه. پمپ خوانش ۳٫۵ میلی‌متر بر ثانیه با ۲٫۰ میلی‌متر بر ثانیه از کمپرسور مجاور از طریق کف: سهم واقعی پمپ تنها حدود ۱٫۵ میلی‌متر بر ثانیه است. همیشه در حالی که دستگاه متوقف است اندازه‌گیری کنید.

۴. پیک به جای میانگین مربعات (RMS). ISO 20816-3 به RMS نیاز دارد. پیک ≈ ۱٫۴۱۴ × RMS. استفاده مستقیم از مقادیر پیک، شدت را حدود ۴۰۱TP3T بیش از حد برآورد می‌کند.

۵. غفلت از معیار دوم. پرش فن از ۱٫۵ به ۲٫۵ میلی‌متر بر ثانیه (هر دو در منطقه B). تغییر = ۱٫۰ میلی‌متر بر ثانیه در مقابل آستانه ۱٫۱۲۵ میلی‌متر بر ثانیه (۲۵۱TP3T از B/C=4.5). نزدیک به آستانه — بررسی کنید!

۶. محدوده فرکانس اشتباه. یک آسیاب با سرعت ۴۰۰ دور در دقیقه و فیلتر ۱۰–۱۰۰۰ هرتز: فرکانس کاری ۶٫۶۷ هرتز زیر محدودهٔ فیلتر است! برای دستگاه‌هایی با سرعت ≤۶۰۰ دور در دقیقه از فیلتر ۲–۱۰۰۰ هرتز استفاده کنید.

۷. اندازه‌گیری روی دیوارهای نازک. شتاب‌سنج روی ورق فلزی بدنه فن، خوانش‌هایی ده برابر بیشتر از ارتعاش واقعی یاتاقان نشان می‌دهد. همیشه آن را روی سرپوش یاتاقان یا پایه نصب کنید.

۱۴. گردش کار ارزیابی کامل

روند گام‌به‌گام

  1. ماشین را شناسایی کنید: نوع رکورد، مدل، توان نامی، محدوده سرعت
  2. طبقه‌بندی کنید: گروه (۱ یا ۲) را از روی توان نامی یا ارتفاع شفت H تعیین کنید.
  3. ارزیابی بنیاد: اندازه/محاسبه fn سیستم پایه ماشین در مقابل frun
  4. انتخاب مرزهای ناحیه از استاندارد برای گروه + نوع بنیاد
  5. آماده‌سازی ابزارها: سنسورها را روی محفظه‌های یاتاقان نصب کنید، محدوده فرکانس را پیکربندی کنید.
  6. بررسی پیشینه: لرزش را زمانی که دستگاه خاموش است اندازه‌گیری کنید.
  7. اندازه‌گیری عملیاتی: به تعادل حرارتی و حالت ماندگار برسید، سرعت ریشه میانگین را اندازه‌گیری کنید.
  8. اصلاح پس‌زمینه: اگر آستانه فراتر رفت، تفریق انرژی را اعمال کنید.
  9. طبقه‌بندی منطقه (معیار I): مقادیر بیشینه RMS را با مرزها مقایسه کنید.
  10. تحلیل روند (معیار دوم): تغییر نسبت به خط پایه را محاسبه کنید، قاعده 25% را بررسی کنید.
  11. تشخیص طیفی: در صورت نیاز، از FFT برای شناسایی نوع عیب استفاده کنید.
  12. اقدام اصلاحی: منطقه A → خط پایه؛ B → پایش؛ C → برنامه‌ریزی تعمیر؛ D → اقدام فوری
  13. تعادل در صورت تشخیص عدم تعادل: از روش ضریب تأثیر Balanset-1A استفاده کنید.
  14. سند: گزارش شامل طیف‌های قبل و بعد، طبقه‌بندی نواحی و اقدامات انجام‌شده

🔧 بالانسنت-۱A — آنالیزور ارتعاش قابل حمل و بالانسور میدانی

The Balanset-1A یک ابزار دقیق است که مستقیماً از الزامات استاندارد ISO 20816-3 برای اندازه‌گیری و ارزیابی ارتعاش پشتیبانی می‌کند:

  • اندازه‌گیری ارتعاش: سرعت (میلی‌متر بر ثانیه RMS)، جابجایی، شتاب — همه پارامترهای ISO 20816-3
  • محدوده فرکانس: ۵ هرتز – ۵۵۰ هرتز (استاندارد)، قابل گسترش — پوشش نیازمندی‌های ۲ تا ۱۰۰۰ هرتز
  • بالانس تک صفحه‌ای و دو صفحه‌ای: لرزش را به سطح منطقه A/B کاهش دهید
  • اندازه‌گیری فاز: دقت ±۱ درجه برای بالانس و تحلیل برداری
  • محدوده دور در دقیقه: ۱۵۰ تا ۶۰٬۰۰۰ دور در دقیقه — پوشش کامل دامنه ISO 20816-3
  • FFT spectrum: شناسایی انواع خطاها (۱×، ۲×، هارمونیک‌ها، نقص‌های یاتاقان)
  • تولید گزارش: اندازه‌گیری‌ها را برای سوابق انطباق مستند کنید.
درباره Balanset-1A بیشتر بدانید →

۱۵. استانداردهای مرجع

مراجع هنجاری

استانداردعنوان
ایزو ۲۰۴۱ارتعاش مکانیکی، شوک و پایش وضعیت - واژگان
ایزو ۲۹۵۴الزامات ابزارهای اندازه‌گیری شدت ارتعاش
ایزو ۱۰۸۱۷-۱سیستم‌های اندازه‌گیری ارتعاش شفت چرخان — حسگرسازی نسبی و مطلق
ایزو ۲۰۸۱۶-۱:۲۰۱۶ارتعاش مکانیکی — اندازه‌گیری و ارزیابی — دستورالعمل‌های کلی

سری ایزو ۲۰۸۱۶

استاندارددامنهوضعیت
ایزو ۲۰۸۱۶-۱:۲۰۱۶دستورالعمل‌های کلیمنتشر شده
ایزو ۲۰۸۱۶-۲:۲۰۱۷توربین‌های بخار/گاز >۴۰ مگاوات، ۱۵۰۰–۳۶۰۰ دور در دقیقهمنتشر شده
ایزو ۲۰۸۱۶-۳:۲۰۲۲ماشین‌آلات صنعتی >۱۵ کیلووات، ۱۲۰–۳۰٬۰۰۰ دور در دقیقهمنتشر شده (این سند)
ایزو ۲۰۸۱۶-۴:۲۰۱۸مجموعه‌های محرکه توربین گازیمنتشر شده
ایزو ۲۰۸۱۶-۵:۲۰۱۸نیروگاه‌های هیدرولیکمنتشر شده
ایزو ۲۰۸۱۶-۸:۲۰۱۸سیستم‌های کمپرسور رفت و برگشتیمنتشر شده
ایزو ۲۰۸۱۶-۹واحدهای دندهدر حال توسعه

استانداردهای تکمیلی

استانداردعنوانمربوط بودن
ایزو ۲۱۹۴۰-۱۱تعادل روتور — روش‌ها و تلرانس‌هاتوازن درجه‌های کیفیت G0.4–G4000
ایزو ۱۳۳۷۳-۱/۲/۳پایش و تشخیص وضعیت ارتعاشFFT، تحلیل، امضاهای عیب
ایزو ۱۸۴۳۶-۲گواهینامه تحلیلگر ارتعاش (کلاس I–IV)شایستگی کارکنان
ایزو ۱۴۶۹۴هواکش‌های صنعتی — تعادل کیفیت و لرزشمحدودیت‌های مربوط به فن

مطابقت GOST (پیوست DA)

استاندارد ایزومکاتباتمعادل GOST
ایزو ۲۰۴۱آی دی تیگست آر ایزو ۲۰۴۱-۲۰۱۲
ایزو ۲۹۵۴آی دی تیگست ایزو ۲۹۵۴-۲۰۱۴
ایزو ۱۰۸۱۷-۱آی دی تیگست ایزو ۱۰۸۱۷-۱-۲۰۰۲
ایزو ۲۰۸۱۶-۱:۲۰۱۶آی دی تیGOST R ISO 20816-1-2021

آی دی تی = استانداردهای یکسان.

زمینه تاریخی

ISO 20816-3:2022 جایگزین می‌کند ایزو ۱۰۸۱۶-۳:۲۰۰۹ (لرزش مسکن) و ایزو ۷۹۱۹-۳:۲۰۰۹ (لرزش شفت)، که هر دو را در یک چارچوب ارزیابی یکپارچه ادغام می‌کند. کار پیشگامانه راث‌بون (۱۹۳۹) بنیان استفاده از سرعت را به‌عنوان معیار اصلی لرزش پی‌ریزی کرد.

۱۶. پرسش‌های متداول

تفاوت بین ISO 20816-3 و ISO 10816-3 قدیمی چیست؟

استاندارد ISO 20816-3:2022 جایگزین هر دو استاندارد ISO 10816-3:2009 و ISO 7919-3:2009 می‌شود. تفاوت‌های اصلی عبارتند از: ادغام معیارهای لرزش بدنه و شفت در یک سند، به‌روزرسانی مرزهای نواحی بر اساس تجربیات عملیاتی جدیدتر، راهنمایی‌های واضح‌تر در مورد طبقه‌بندی شالوده، و راهنمایی‌های گسترده‌تر در مورد ماشین‌آلات دور پایین. اگر مشخصات شما به ایزو 10816-3 ارجاع می‌دهد، باید به ایزو 20816-3 منتقل شوید.

آیا باید برای ارزیابی از سرعت یا جابجایی استفاده کنم؟

برای اکثر ماشین‌ها با دور موتور بالای ۶۰۰ دور در دقیقه،, سرعت این معیار اصلی است. از جابجایی به‌طور اضافی زمانی استفاده کنید که: سرعت ماشین ≤۶۰۰ دور در دقیقه باشد (جابجایی ممکن است عامل محدودکننده باشد)، اجزای کم‌فرکانس قابل‌توجهی وجود داشته باشند، یا در حال اندازه‌گیری ارتعاش نسبی شفت باشید (همیشه از جابجایی اوج به اوج استفاده کنید). در صورت تردید، هر دو معیار را بررسی کنید — ناحیه بدترین حالت حاکم است.

چگونه می‌توانم تشخیص دهم که فونداسیون من صلب است یا انعطاف‌پذیر؟

دقیق‌ترین روش اندازه‌گیری یا محاسبه کمترین فرکانس طبیعی سیستم ماشین-پی است. روش‌ها: آزمون ضربه (bump test)، تحلیل مدال عملیاتی یا محاسبه با روش تحلیل اجزای محدود (FEA). برآورد سریع: اگر ماشین در حین راه‌اندازی یا خاموش‌شدن به‌طور قابل‌مشاهده روی پایه‌های خود حرکت کند، احتمالاً انعطاف‌پذیر است. اگر fn ≥ ۱٫۲۵ × فرکانس کاری → صلب؛ در غیر این صورت → انعطاف‌پذیر. توجه: پی ممکن است به‌صورت عمودی صلب اما به‌صورت افقی انعطاف‌پذیر باشد.

اگر دستگاه من در منطقه C باشد، آیا می‌توانم به کار کردن ادامه دهم؟

منطقه C به معنای برای کار مداوم و طولانی مدت مناسب نیست, اما نیازی به خاموشی فوری ندارد. شما باید: علت را بررسی کنید، اقدام اصلاحی را برنامه‌ریزی کنید، به‌طور مکرر برای تغییرات سریع نظارت کنید، مهلتی برای تعمیر (خاموشی برنامه‌ریزی‌شده بعدی) تعیین کنید و اطمینان حاصل کنید که ارتعاش به ناحیه D نزدیک نشود. تصمیم به ادامه کار بستگی به میزان بحرانی بودن ماشین و پیامدهای خرابی دارد.

چگونه متعادل‌سازی می‌تواند به برآورده کردن محدودیت‌های ISO 20816-3 کمک کند؟

عدم تعادل شایع‌ترین علت لرزش بیش از حد در سرعت عملیاتی (1×) است. تراز میدانی با Balanset-1A می‌تواند لرزش را از ناحیه C/D به ناحیه A/B کاهش دهد. این دستگاه سرعت لرزش را مطابق الزامات ISO 20816-3 اندازه‌گیری می‌کند، جرم‌های اصلاحی را محاسبه می‌کند، نتایج را تأیید می‌کند و سطوح قبل و بعد را برای سوابق انطباق مستند می‌سازد.

چه چیزی باعث افزایش ناگهانی لرزش می‌شود؟

افزایش‌های ناگهانی (برآورده‌کننده معیار II) ممکن است نشان‌دهنده موارد زیر باشد: از دست دادن وزن تعادل، آسیب یاتاقان، شکست کوپلینگ، شل‌شدگی سازه‌ای (شل شدن پیچ‌های شالوده)، سایش روتور یا تغییرات فرآیند (کاویتاسیون، سرج). هر تغییری بیش از 25% در مرز B/C مستلزم بررسی است، حتی اگر سطح مطلق هنوز قابل قبول باشد.

در مورد اختلاف نظر بین هاوسینگ و شفت چه می‌شود؟

اگر ارتعاش بدنه نشان‌دهنده ناحیه B باشد اما ارتعاش شفت نشان‌دهنده ناحیه C باشد، ماشین را به‌عنوان منطقه ج (محدودترین ارزیابی حاکم است). هیچ روش ساده‌ای برای محاسبه ارتعاش مسکن از ارتعاش شفت یا بالعکس وجود ندارد. همیشه از بدترین ناحیه در میان دو اندازه‌گیری استفاده کنید.

دسته بندی ها: واژه‌نامهاستانداردهای ایزو
واتساپ