ISO 7919-1: ارتعاش مکانیکی – ارزیابی ارتعاش ماشین با اندازه‌گیری روی شفت‌های چرخان – بخش 1: دستورالعمل‌های کلی

خلاصه

استاندارد ISO 7919-1 یک استاندارد بین‌المللی کلیدی است که دستورالعمل‌های کلی برای اندازه‌گیری و ارزیابی ارتعاش در شفت‌های چرخان ماشین‌آلات ارائه می‌دهد. این استاندارد معادل ... ایزو ۱۰۸۱۶که به ارتعاش در قطعات غیرچرخشی می‌پردازد. استاندارد ISO 7919 بر استفاده از روش‌های غیرتماسی تمرکز دارد. پروب‌های مجاورتی برای اندازه‌گیری مستقیم حرکت شفت نسبت به یاتاقان‌هایش. این نوع اندازه‌گیری به ویژه برای ماشین‌آلات بزرگ و حیاتی با یاتاقان‌های لایه سیال، مانند توربین‌ها، کمپرسورها و پمپ‌های بزرگ، که در آن‌ها درک رفتار دینامیکی روتور برای عملکرد ایمن ضروری است، اهمیت دارد.

فهرست مطالب (ساختار مفهومی)

این استاندارد چارچوبی برای تنظیم برنامه اندازه‌گیری ارتعاش شفت و تفسیر نتایج ارائه می‌دهد:

1. ۱. اصل محدوده و اندازه‌گیری:

   این بخش اولیه، دامنه استاندارد را تعریف می‌کند و روشن می‌سازد که این استاندارد، رویه‌های کلی برای اندازه‌گیری و ارزیابی ارتعاش در شفت‌های چرخان را ارائه می‌دهد. این بخش، اصل اساسی را تعیین می‌کند: این نوع اندازه‌گیری بر حرکت ارتعاشی خود شفت، معمولاً نسبت به محفظه یاتاقان ثابت، تمرکز دارد. این یک تمایز اساسی با اندازه‌گیری‌های پوسته (تحت پوشش ISO 10816) است. ارتعاش شفت، اندازه‌گیری ترجیحی برای ماشین‌هایی است که روتور در مقایسه با پوسته، عظیم است و در یاتاقان‌های لایه سیال پشتیبانی می‌شود. در این موارد، حرکت قابل توجه شفت می‌تواند در لقی یاتاقان رخ دهد که به پوسته خارجی منتقل نمی‌شود. هدف اصلی، ارزیابی شدت این حرکت دینامیکی شفت برای محافظت از دستگاه در برابر آسیب یاتاقان یا تماس روتور-استاتور است.

2. ۲. کمیت‌های اندازه‌گیری:

   این فصل پارامترهایی را که باید اندازه‌گیری و ارزیابی شوند، مشخص می‌کند. کمیت اصلی برای ارزیابی کلی شدت ارتعاش، ... است. S_{پی پی} ارزش، که عبارت است از اوج به اوج جابجایی ارتعاشی از شفت. این نشان دهنده کل گردش خط مرکزی شفت هنگام حرکت در داخل یاتاقان است و یک معیار حیاتی برای حفاظت از ماشین آلات است، زیرا می توان آن را مستقیماً با لقی های فیزیکی یاتاقان مقایسه کرد. با این حال، استاندارد مقدار سایر کمیت ها را نیز برای اهداف تشخیصی به رسمیت می شناسد. توصیه می کند که سیستم اندازه گیری همچنین قادر به ارائه ... باشد. مدار شفت (مسیر خط مرکزی شفت)، که برای تشخیص مسائلی مانند چرخش روغن یا عدم هم‌ترازی ضروری است، و موقعیت خط مرکزی شفت به طور متوسطکه تغییر آنها می‌تواند نشان‌دهنده تغییرات در بار یا تراز باشد. برای برخی کاربردها، مقادیر ارتعاش فیلتر شده (مثلاً در سرعت کارکرد ۱X) نیز برای ارزیابی استفاده می‌شوند.

3. ۳. ابزار دقیق و نصب:

   این فصل راهنمایی‌هایی در مورد سخت‌افزار مورد نیاز برای اندازه‌گیری ارتعاش شفت ارائه می‌دهد. این فصل استفاده از سیستم‌های پروب غیر تماسی را که از سه جزء اصلی تشکیل شده‌اند، مشخص می‌کند: کاوشگر (سنسور)، یک کابل رابط، و یک درایور (یا پروگزیمیتور)این اجزا به عنوان یک سیستم کالیبره شده‌اند و قابل تعویض نیستند. استاندارد توصیه می‌کند که پروب‌ها به صورت جفتی در هر یاتاقان، با زاویه ۹۰ درجه نسبت به یکدیگر (پیکربندی XY) نصب شوند. این امر به سیستم اندازه‌گیری اجازه می‌دهد تا حرکت دو بعدی کامل خط مرکزی شفت را ثبت کرده و مدار شفت را بسازد. نصب صحیح به عنوان یک امر حیاتی تحت فشار قرار می‌گیرد و نیاز به براکت‌های نصب سفت و سخت، فاصله صحیح پروب و اطمینان از صاف بودن سطح «مسیر پروب» شفت و عاری از هرگونه انحراف الکتریکی یا مکانیکی که می‌تواند سیگنال را خراب کند، دارد.

4. ۴. معیارها و مناطق ارزیابی:

   این بخش چارچوبی برای قضاوت در مورد شدت ارتعاش اندازه‌گیری شده ارائه می‌دهد. این بخش دو معیار اصلی را پیشنهاد می‌کند. اولین معیار، معیار مطلق است که شامل مقایسه ارتعاش شفت اندازه‌گیری شده (S)_{پی پی}) در برابر محدودیت‌های از پیش تعریف‌شده. استاندارد یک مدل چهار ناحیه‌ای را برای این مورد پیشنهاد می‌کند:

   • منطقه A (خوب): میزان ارتعاش در ماشین آلات تازه راه اندازی شده.
   • منطقه B (رضایت‌بخش): برای عملیات طولانی مدت بدون محدودیت قابل قبول است.
   • منطقه C (نامطلوب): نشان دهنده یک مشکل بالقوه است؛ دستگاه باید بررسی شود تا علت آن مشخص شود.
   • منطقه D (غیرقابل قبول): سطح ارتعاش آسیب‌زا تلقی می‌شود؛ اقدام فوری لازم است.

   معیار دوم بر اساس تغییر در میزان ارتعاش از یک خط پایه شناخته شده است. افزایش قابل توجه ارتعاش، حتی اگر هنوز در ناحیه «رضایت‌بخش» باشد، می‌تواند نشانگر اولیه‌ای از یک عیب در حال توسعه باشد. این بخش از استاندارد (بخش 1) چارچوب کلی را ارائه می‌دهد؛ مقادیر عددی خاص برای مرزهای ناحیه در بخش‌های مخصوص دستگاه از سری ISO 7919 ارائه شده است.

5. ۵. راهنمایی در مورد تنظیم آلارم (هشدار و قطع):

   این بخش پایانی، یک چارچوب عملی برای پیاده‌سازی معیارهای ارزیابی در یک سیستم حفاظت خودکار ماشین‌آلات ارائه می‌دهد. این بخش، یک استراتژی هشدار دو سطحی را توصیه می‌کند. سطح اول، ... هشدار نقطه تنظیم (یا «هشدار»). این نقطه معمولاً بالاتر از خط پایه عملکرد عادی و پایدار دستگاه تنظیم می‌شود. اگر این سطح نقض شود، باید هشداری به اپراتور داده شود مبنی بر اینکه وضعیت دستگاه تغییر کرده و بررسی ضروری است. سطح دوم، سطح بالاتری است. سفر نقطه تنظیم (یا «خاموش شدن»). این یک حد مطلق است که در سطحی تنظیم می‌شود که ادامه کار احتمالاً باعث آسیب شدید می‌شود. اگر این سطح نقض شود، سیستم باید برای جلوگیری از خرابی فاجعه‌بار، خاموش شدن خودکار دستگاه را آغاز کند. استاندارد توصیه می‌کند که این نقاط تنظیم باید هم بر اساس مرزهای مطلق منطقه (قطع نباید بالاتر از مرز منطقه C/D تنظیم شود) و هم بر اساس تغییرات قابل توجه از خط پایه تعیین شده (مثلاً، اگر لرزش دو برابر شود، حتی اگر هنوز در منطقه B باشد، ممکن است هشدار ایجاد شود) باشند.

مفاهیم کلیدی

• ارتعاش شفت در مقابل ارتعاش پوسته: اصل اساسی این است که برای ماشین‌های خاص (به‌ویژه آن‌هایی که روتورهای عظیم و سفت و محفظه‌های نسبتاً انعطاف‌پذیر دارند)، حرکت خود شفت، شاخص بسیار مستقیم‌تر و قابل اعتمادتری از وضعیت دینامیکی ماشین نسبت به ارتعاش منتقل‌شده به خارج از محفظه یاتاقان است.
• حفاظت از ماشین آلات: اگرچه از این داده‌ها برای تشخیص نیز استفاده می‌شود، اما کاربرد اصلی چارچوب ISO 7919 در سیستم‌های حفاظت از ماشین‌آلات در زمان واقعی است که برای جلوگیری از خرابی‌های فاجعه‌بار طراحی شده‌اند.
• اهمیت حرکت نسبی: با اندازه‌گیری حرکت شفت نسبت به یاتاقان، تحلیلگران می‌توانند مستقیماً میزان استفاده از لقی یاتاقان را ارزیابی کرده و مشکلات خاصی مانند موارد زیر را تشخیص دهند: چرخش روغن یا پیش بارگذاری بیش از حد.

← بازگشت به فهرست اصلی