Tärinän voimakkuuden ymmärtäminen
Määritelmä: Mikä on tärinän voimakkuus?
Tärinän voimakkuus on yleisnimitys yhdelle kokonaisarvolle, jota käytetään kuvaamaan koneen kuntoa sen värähtelytason perusteella. Monimutkaisen spektrin tarkastelun sijaan vakavuusmittaus tiivistää koneen kunnon yhdeksi yksinkertaiseksi numeroksi. Tätä arvoa voidaan sitten verrata standardoituihin kaavioihin, jotta voidaan nopeasti määrittää, toimiiko kone tasaisesti, vaatiiko se valvontaa vai onko se vikaantumisvaarassa. Vakavuusmittauksen tavoitteena on tarjota yksinkertainen, luotettava ja yleismaailmallinen osoitin koneen dynaamisesta rasituksesta ja kunnosta.
Mittausstandardi: RMS-nopeus
Vuosikymmenten tutkimuksen ja käytännön tuloksena teollisuus on osoittanut, että paras yksittäinen parametri yleisimpien pyörivien koneiden tärinän vakavuuden mittaamiseen on RMS (neliöjuurikeskiarvo) nopeusTämä johtuu siitä, että:
- Värähtelyn tuhoava energia liittyy läheisimmin nopeuteen.
- Annettu nopeustaso vastaa yhdenmukaista vakavuustasoa laajalla konetyyppien ja nopeuksien alueella.
Tästä syystä kansainväliset standardit, kuten ISO 20816 -sarja, käyttävät arviointikriteeriensä perustana RMS-nopeutta (mitattuna mm/s tai in/s).
ISO 20816 -tärinän voimakkuuskaaviot
Kansainvälinen standardisoimisjärjestö (ISO) on kehittänyt sarjan standardeja koneiden kunnon luokittelemiseksi. ISO 20816 standardi (joka korvasi vanhemman ISO 10816 -standardin) on laajimmin käytetty viitekehys. Se tarjoaa tärinän vakavuuskaavioita, joita käytetään maailmanlaajuisesti referenssinä hyväksymistestauksessa ja rutiininomaisessa kunnonvalvonnassa.
Standardin ydinajatus on:
- Luokittele kone: Koneet ryhmitellään eri luokkiin koon, tyypin ja perustuksen perusteella (esim. ”Ryhmä 1” suurille turbiineille, ”Ryhmä 2” keskikokoisille pumpuille ja moottoreille).
- Mittaa RMS-nopeus: Laajakaistainen RMS-nopeus mitataan koneen laakeripesien rungoista vaakasuorassa, pystysuorassa ja aksiaalisessa suunnassa.
- Vertaa kaavioon: Korkeinta mitattua arvoa verrataan kyseisen koneluokan kaavioon.
Neljä vakavuusaluetta
ISO-kaaviot jakavat koneiden kunnon neljään erilliseen vyöhykkeeseen:
- Vyöhyke A (vihreä): Uusien käyttöönotettujen koneiden tärinä kuuluu normaalisti tälle alueelle. Edustaa erittäin tasaista ja tervettä tilaa.
- Vyöhyke B (keltainen): Ilmaisee tilan, joka on hyväksyttävä rajoittamattomaan pitkäaikaiseen käyttöön. Tämä on useimpien koneiden normaali käyttöalue.
- Vyöhyke C (oranssi): Tärinätasoja pidetään epätyydyttävinä pitkäaikaisessa jatkuvassa käytössä. Tällä alueella olevia koneita on valvottava tarkasti, ja niille on tehtävä huoltotöitä lisääntyneen tärinän perimmäisen syyn löytämiseksi ja korjaamiseksi.
- Vyöhyke D (Punainen): Tärinäarvojen katsotaan olevan riittävän vakavia aiheuttamaan koneelle vaurioita. Tällä vyöhykkeellä toimivat koneet ovat kriittisessä tilassa ja ne voidaan joutua sammuttamaan välittömästi.
Tärinän voimakkuuden käyttö ennakoivassa kunnossapito-ohjelmassa
Tärinän vakavuuskäyrät ovat ennakoivan kunnossapidon kulmakivi. Ottamalla säännöllisesti kuukausittain mittauksia koneen kokonais-RMS-nopeudesta ja piirtämällä trendin kunnossapitotiimit voivat:
- Tarkista resurssit nopeasti: Tunnista helposti, mitkä tehtaan koneet ovat kunnossa ja mitkä vaativat lisähuomiota.
- Anna ennakkovaroitus: Nousevan värähtelyn trendi, joka siirtyy vyöhykkeeltä B vyöhykkeelle C, antaa varhaisen varoituksen kehittyvästä ongelmasta.
- Perustele huoltotoimenpiteet: Selkeät, standardoidut vyöhykkeet tarjoavat objektiivisen perustan huoltotöiden suosittelemiselle. Korjauksen perusteleminen on paljon helpompaa, kun voidaan osoittaa, että kone on siirtynyt tilaan "Tyydyttämätön" (vyöhyke C) tai "Vaurio" (vyöhyke D).
Vaikka ongelman *perussyyn* löytämiseksi tarvitaan yksityiskohtainen spektrianalyysi, yksinkertainen tärinän voimakkuuden mittaus on olennainen ensimmäinen askel, joka kertoo, *että* ongelma on olemassa.