ISO 20816-3: محدودیتهای ارتعاش برای ماشینآلات صنعتی
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)
| منطقه | صلب — سرعت (mm/s) | صلب — جابجایی (μm) | انعطافپذیر — سرعت (میلیمتر بر ثانیه) | انعطافپذیر — جابجایی (μm) |
|---|---|---|---|---|
| الف — خوب | کمتر از ۲.۳ | کمتر از ۲۹ | < 3.5 | کمتر از ۴۵ |
| B — قابل قبول | ۲.۳ – ۴.۵ | ۲۹ – ۵۷ | ۳.۵ – ۷.۱ | ۴۵ – ۹۰ |
| C — محدود | ۴.۵ – ۷.۱ | ۵۷ – ۹۰ | ۷.۱ – ۱۱.۰ | ۹۰ – ۱۴۰ |
| D — خطرناک | > 7.1 | > ۹۰ | > 11.0 | > ۱۴۰ |
⚙ جدول A.2 — ماشینهای گروه ۲ (میانرده: ۱۵–۳۰۰ کیلووات یا H=۱۶۰–۳۱۵ میلیمتر)
| منطقه | صلب — سرعت (mm/s) | صلب — جابجایی (μm) | انعطافپذیر — سرعت (میلیمتر بر ثانیه) | انعطافپذیر — جابجایی (μm) |
|---|---|---|---|---|
| الف — خوب | کمتر از ۱.۴ | کمتر از ۲۲ | کمتر از ۲.۳ | کمتر از ۳۷ |
| B — قابل قبول | ۱.۴ – ۲.۸ | ۲۲ – ۴۵ | ۲.۳ – ۴.۵ | ۳۷ – ۷۱ |
| C — محدود | ۲.۸ – ۴.۵ | ۴۵ – ۷۱ | ۴.۵ – ۷.۱ | ۷۱ – ۱۱۳ |
| D — خطرناک | > 4.5 | > ۷۱ | > 7.1 | > ۱۱۳ |
⚙ پیوست ب — محدودیتهای لرزش شفت (جابجایی)
| مرز منطقه | فرمول | @ ۱۵۰۰ دور در دقیقه | @ ۳۰۰۰ دور در دقیقه | @ ۶۰۰۰ دور در دقیقه |
|---|---|---|---|---|
| الف/ب | ۴۸۰۰ / √n | 124 | 88 | 62 |
| B/C | ۹۰۰۰ / √n | 232 | 164 | 116 |
| C/D | ۱۳۲۰۰ / √n | 341 | 241 | 170 |
محاسبهگر ارزیابی ناحیه ارتعاش
پارامترهای دستگاه و ارتعاش اندازهگیری شده را برای تعیین منطقه شرایط طبق استاندارد ISO 20816-3 وارد کنید
محدودههای ناحیهای اعمال شدند
| مرز | سرعت (mm/s) | جابجایی (میکرومتر) |
|---|---|---|
| الف/ب | — | — |
| B/C | — | — |
| C/D | — | — |
محدودیتهای ارتعاش شفت (محاسبهشده)
| مرز | فرمول | S(p-p) μm |
|---|---|---|
| الف/ب | ۴۸۰۰/√n | — |
| B/C | ۹۰۰۰/√n | — |
| C/D | ۱۳۲۰۰/√n | — |
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 ISO 20816-4 استفاده کنید. فنها: 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 ارتعاش القاشده از بیرون که از طریق شالوده منتقل میشود. همیشه ارتعاش پسزمینه را بررسی و تصحیح 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
- توان نامی > 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
- توان نامی 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 شالوده صلب اگر کمترین فرکانس طبیعی سیستم ماشین-پی در جهت اندازهگیری از فرکانس تحریک اصلی با حداقل 25%. سایر موارد انعطافپذیر.
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 تازه راهاندازیشده معمولاً در این ناحیه قرار میگیرند. این ناحیه نشاندهنده وضعیت دینامیکی بهینه است. همه ماشینهای جدید به ناحیه A نمیرسند — تلاش برای رسیدن به کمتر از مرز A/B ممکن است با هزینه زیاد، سود اندکی داشته باشد.
منطقه B — قابل قبول
برای کارکرد بلندمدتِ بدون محدودیت مناسب است. به پایش روتین ادامه دهید. این وضعیت عادیِ کارکرد برای تجهیزاتی است که بهخوبی نگهداری شدهاند.
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 بهطور پیشفرض معیار پذیرش نیستند. حدود آزمون پذیرش باید بین تأمینکننده و مشتری توافق شود. توصیه معمول این است که ارتعاش ماشین جدید از 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
- استفاده کنید 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
| کاربرد | حد پایین | حد بالا | یادداشتها |
|---|---|---|---|
| پهنای باند استاندارد | ۱۰ هرتز | ۱۰۰۰ هرتز | بیشتر ماشینآلات صنعتی (>600 دور در دقیقه) |
| دور پایین (≤۶۰۰ دور در دقیقه) | ۲ هرتز | ۱۰۰۰ هرتز | باید مؤلفه ۱× سرعت کارکرد را ثبت کند. |
| ارتعاش شفت | — | ≥ ۳.۵ × fmax | طبق استاندارد ISO 10817-1 |
| تشخیص | ۰.۲ × fmin | ۲.۵ × fتحریک | توسعهیافته، تا ۱۰٬۰۰۰ هرتز |
لرزش پسزمینه
قاعده 25% برای پسزمینه
اگر ارتعاش ماشین متوقفشده از حد مجاز فراتر رود 25% ارتعاش عملیاتی یا 25% از مرز ناحیه B/C، اصلاحات لازم است:
اگر پسزمینه از این آستانهها فراتر رود، تفریق ساده معتبر نیست — منابع خارجی را بررسی کنید.
۶. محدودیتهای ارتعاش بدنه (پیوست الف)
پارامتر اصلیِ پایششونده 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، 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 پیکبهپیک S(p-p) به μm، معکوس نسبت به √n:
B/C: S(p-p) = 9000 / √n
C/D: S(p-p) = 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 × لقی
- B/C: ۰.۶ × لقی
- C/D: ۰.۷ × لقی
۸. سطوح هشدار و هشدار سفر
TRIP = در داخل منطقه C یا D، معمولاً ≤ ۱٫۲۵ × (مرز C/D)
| سطح | اساس | تنظیم | قابل تنظیم؟ |
|---|---|---|---|
| هشدار | خط مبنای مخصوص ماشین | خط پایه + ۲۵٪ از B/C | بله — با تغییرات مبنا تنظیم کنید |
| TRIP | یکپارچگی مکانیکی | در محدودهٔ C/D، ≤ 1.25 × C/D | خیر — 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.
| درصد سرعت نسبت به مقدار نامی | حد ارتعاش بدنه | محدودیت شفت | یادداشتها |
|---|---|---|---|
| <20% | به یادداشت مراجعه کنید | ۱.۵ × C/D | جابجایی ممکن است غالب باشد |
| ۲۰٪ – ۹۰٪ | ۱.۰ × C/D | ۱.۵ × C/D | عبور از سرعت بحرانی مجاز است |
| > 90% | ۱.۰ × C/D | ۱.۰ × C/D | نزدیک شدن به حالت پایدار |
اگر لرزش پس از رسیدن به سرعت عملیاتی همچنان بالا باقی بماند، نشان دهنده ... عیب پایدار, ، نه یک تشدید گذرا.
۱۰. فیزیک و پردازش سیگنال
جابجایی–سرعت–شتاب
برای ارتعاش سینوسی با فرکانس f (هرتز):
شتاب: Aاوج = (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
RMS در برابر پیک
Vپی پی = 2 × Vاوج ≈ ۲٫۸۲۸ × Vآر ام اس
RMS پهنباند (کلی)
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 (mm/s) | جابجایی (پیک میکرومتر) |
|---|---|---|---|
| 3600 | 60 | 4.5 | 12 |
| 1800 | 30 | 4.5 | 24 |
| 600 | 10 | 4.5 | 72 |
| 120 | 2 | 4.5 | 358 |
به همین دلیل استاندارد الزام میکند هم سرعت و هم جابجایی معیارها برای ماشینهایی با دور ≤۶۰۰ دور در دقیقه.
۱۱. بالانس به روش ضریب تأثیر
هنگامی که عدم تعادل تشخیص داده میشود (ارتعاش ۱× بالا، فاز پایدار)، روش ضریب نفوذ محاسبه وزنههای اصلاحی دقیق:
جرم اصلاحی: Mcorr = −Vاولیه / آلفا
روند تکصفحهای (۳ اجرا)
- اجرای اولیه: A₀ = 6.2 mm/s را در φ₀ = 45° اندازهگیری کنید
- وزن آزمایشی: ۲۰ g را در 0° اضافه کنید. A₁ = 4.1 mm/s را در φ₁ = 110° اندازهگیری کنید
- محاسبه کنید: نرمافزار اصلاح را برابر 28.5 g در 215° محاسبه میکند
- اعمال و تأیید: وزنه آزمایشی را بردارید و 28.5 g را در 215° اضافه کنید. نهایی: 1.1 mm/s → ناحیه A
Balanset-1A همه محاسبات برداری را بهطور خودکار انجام میدهد و تکنسین را در هر مرحله راهنمایی میکند.
۱۲. مطالعات موردی
پرهیز از تشخیص اشتباه از طریق اندازهگیری دوگانه
ماشین: توربین بخار ۵ مگاوات، ۳۰۰۰ دور در دقیقه، یاتاقانهای ژورنال.
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 رفتبالانس، 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: بالانس دوصفحهای با Balanset-1A، ۴ ساعت در محل. نهایی = ۱٫۶ mm/s (ناحیه A).
✓ $50,000 ذخیره شد — از خاموشی غیرضروری جلوگیری شدپمپ منطقه D — بالانس کردن کمکی نمیکند
ماشین: پمپ تغذیه ۲۰۰ کیلوواتی، شالوده صلب. RMS = ۵٫۰ میلیمتر بر ثانیه → ناحیه D.
تشخیص: FFT نشاندهنده جنگل هارمونیک و سطح نویز بالا است. پیک 1× نسبت به مقدار کلی پایین است. عدمتعادل نیست.
علت ریشه ای: خرابی یاتاقان + کویتیشن. نیاز به بازسازی مکانیکی.
✗ نیاز به خاموشی فوری — نقص مکانیکی۱۳. 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. خوانش پمپ ۳٫۵ mm/s است، که ۲٫۰ mm/s آن از کمپرسور مجاور از طریق کف منتقل میشود؛ سهم واقعی خود پمپ فقط حدود ۱٫۵ mm/s است. همیشه با ماشینِ متوقف 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 ۴۰٪ بیشبرآورد میکند.
۵. غفلت از معیار دوم. فن از ۱٫۵ به ۲٫۵ mm/s میپرد (هر دو در ناحیه B). تغییر = ۱٫۰ mm/s در برابر آستانه ۱٫۱۲۵ mm/s (۲۵٪ از B/C=4.5). نزدیک آستانه است — 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
- ماشین را شناسایی کنید: نوع، مدل، توان نامی و بازه سرعت را ثبت کنید
- طبقهبندی کنید: گروه (۱ یا ۲) را از روی توان نامی یا ارتفاع شفت H تعیین کنید.
- شالوده را ارزیابی کنید: اندازه/محاسبه fn سیستم پایه ماشین در مقابل frun
- انتخاب مرزهای ناحیه از استاندارد برای گروه + نوع بنیاد
- آمادهسازی ابزارها: سنسورها را روی محفظههای یاتاقان نصب کنید، محدوده فرکانس را پیکربندی کنید.
- بررسی پیشینه: لرزش را زمانی که دستگاه خاموش است اندازهگیری کنید.
- اندازهگیری عملیاتی: به تعادل حرارتی و حالت ماندگار برسید و سرعت RMS را اندازهگیری کنید.
- اصلاح پسزمینه: اگر آستانه فراتر رفت، تفریق انرژی را اعمال کنید.
- طبقهبندی منطقه (معیار I): مقادیر بیشینه RMS را با مرزها مقایسه کنید.
- تحلیل روند (معیار دوم): تغییر نسبت به خط پایه را محاسبه کنید، قاعده 25% را بررسی کنید.
- تشخیص طیفی: در صورت نیاز، از FFT برای شناسایی نوع عیب استفاده کنید.
- اقدام اصلاحی: منطقه A → خط پایه؛ B → پایش؛ C → برنامهریزی تعمیر؛ D → اقدام فوری
- تعادل در صورت تشخیص عدم تعادل: از روش ضریب تأثیر Balanset-1A استفاده کنید.
- 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
- طیف FFT: شناسایی انواع خطاها (۱×، ۲×، هارمونیکها، نقصهای یاتاقان)
- تولید گزارش: اندازهگیریها را برای سوابق انطباق مستند کنید.
۱۵. استانداردهای مرجع
مراجع هنجاری
| استاندارد | عنوان |
|---|---|
| ایزو ۲۰۴۱ | ارتعاش مکانیکی، شوک و پایش وضعیت - واژگان |
| ISO 2954 | الزامات ابزارهای اندازهگیری شدت ارتعاش |
| ISO 10817-1 | سیستمهای اندازهگیری ارتعاش شفت چرخان — حسگرسازی نسبی و مطلق |
| ISO 20816-1:2016 | ارتعاش مکانیکی — اندازهگیری و ارزیابی — دستورالعملهای کلی |
سری ایزو ۲۰۸۱۶
| استاندارد | دامنه | وضعیت |
|---|---|---|
| ISO 20816-1:2016 | دستورالعملهای کلی | منتشر شده |
| ISO 20816-2:2017 | توربینهای بخار/گاز >۴۰ مگاوات، ۱۵۰۰–۳۶۰۰ دور در دقیقه | منتشر شده |
| ISO 20816-3:2022 | ماشینآلات صنعتی >۱۵ کیلووات، ۱۲۰–۳۰٬۰۰۰ دور در دقیقه | منتشر شده (این سند) |
| ISO 20816-4:2018 | مجموعههای محرکه توربین گازی | منتشر شده |
| ISO 20816-5:2018 | نیروگاههای هیدرولیک | منتشر شده |
| ISO 20816-8:2018 | سیستمهای کمپرسور رفت و برگشتی | منتشر شده |
| ISO 20816-9 | واحدهای دنده | در حال توسعه |
استانداردهای تکمیلی
| استاندارد | عنوان | ارتباط |
|---|---|---|
| ISO 21940-11 | تعادل روتور — روشها و تلرانسها | درجههای کیفیت بالانس G0.4–G4000 |
| ایزو ۱۳۳۷۳-۱/۲/۳ | پایش و تشخیص وضعیت ارتعاش | FFT، تحلیل، امضاهای عیب |
| ISO 18436-2 | گواهینامه تحلیلگر ارتعاش (کلاس I–IV) | شایستگی کارکنان |
| ایزو ۱۴۶۹۴ | هواکشهای صنعتی — تعادل کیفیت و لرزش | محدودیتهای مربوط به فن |
مطابقت GOST (پیوست DA)
| استاندارد ایزو | انطباق | معادل GOST |
|---|---|---|
| ایزو ۲۰۴۱ | IDT | GOST R ISO 2041-2012 |
| ISO 2954 | IDT | GOST ISO 2954-2014 |
| ISO 10817-1 | IDT | GOST ISO 10817-1-2002 |
| ISO 20816-1:2016 | IDT | GOST R ISO 20816-1-2021 |
IDT = استانداردهای یکسان.
زمینه تاریخی
ISO 20816-3:2022 جایگزین میکند ISO 10816-3:2009 (ارتعاش بدنه) 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
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.
برای اکثر ماشینها با سرعت بیش از 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.
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.
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.
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.
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.
اگر ارتعاش بدنه نشاندهنده ناحیه B باشد اما ارتعاش شفت نشاندهنده ناحیه C باشد، ماشین را بهعنوان منطقه ج (محدودکنندهترین ارزیابی حاکم است). هیچ روش سادهای برای محاسبه ارتعاش بدنه از ارتعاش شفت یا برعکس وجود ندارد. همیشه بدترین ناحیه را از میان دو اندازهگیری ملاک قرار دهید.
