ISO 10816-1: Mekaaninen värähtely – Koneen värähtelyn arviointi mittaamalla pyörimättömiä osia – Osa 1: Yleiset ohjeet

Yhteenveto

ISO 10816-1 on koneiden kunnonvalvonnan kulmakivistandardi. Se tarjoaa yleiset periaatteet koneiden pyörimättömien tai kiinteiden osien, kuten laakeripesien, värähtelyn mittaamiseen ja arviointiin. Tämä standardi on moderni korvaaja historialliselle... ISO 2372 ja toimii lähtökohtana useille muille standardeille (esim. ISO 10816-3 teollisuuskoneille), jotka määrittävät erityiset tärinärajat eri koneluokille. Sen ensisijaisena tavoitteena on tarjota standardoitu ja luotettava perusta koneiden toimintakunnon arvioinnille ja hyväksymiskriteerien asettamiselle.

Huomautus: Tämä standardi korvautuu vähitellen ISO 20816 -sarjalla, jonka tavoitteena on yhdistää kotelomittausten (ISO 10816) ja akselimittausten (ISO 7919) periaatteet yhdeksi kattavaksi kehykseksi. Standardin ISO 10816-1 periaatteet ja vyöhykemääritelmät ovat kuitenkin edelleen laajalti käytössä.

Sisällysluettelo (käsitteellinen rakenne)

Standardi on rakennettu tarjoamaan kattava kehys koneiden tärinänarviointiohjelman perustamiseen ja suorittamiseen:

1. 1. Laajuus ja mittaaminen:

   Tämä ensimmäinen osa määrittelee standardin soveltamisalan ja tekee selväksi, että sitä sovelletaan koneiden kiinteiden, pyörimättömien osien, ensisijaisesti laakeripesien, rakenteellisen värähtelyn mittaamiseen. Siinä todetaan, että kunnonvalvontatarkoituksiin ensisijainen mittausparametri on laajakaista neliöjuurikeskiarvo (RMS) nopeus, koska se tarjoaa vakaan ja edustavan mitan värähtelyn tuhoisasta energiasta laajalla koneen nopeusalueella. Standardi määrittää tälle mittaukselle oletustaajuusalueen, tyypillisesti 10 Hz - 1 000 Hz, joka on tehokas yleisimpien konevikojen, kuten epätasapainon ja linjausvirheen, havaitsemiseen. Se tarjoaa myös perusohjeita mittausten suorittamispaikoista (laakereista vaaka-, pysty- ja aksiaalisuunnassa), jotta koneen dynaamisesta tilasta saadaan täydellinen kuva.

2. 2. Instrumentointi:

   Tässä luvussa esitetään mittausten tekemiseen käytettyjen instrumenttien suorituskykyvaatimukset. Se määrittää, että koko mittausjärjestelmän, mukaan lukien anturin, kaapeloinnin ja mittarin, on kyettävä mittaamaan tarkasti RMS-nopeutta määritellyllä taajuusalueella. Se edellyttää, että instrumentin dynaaminen alue on riittävä mittaamaan sekä erittäin tasaisesti että epätasaisesti käyviä koneita ilman vääristymiä. Standardi painottaa myös voimakkaasti anturin oikeaa asennusta tietojen tarkkuuden ja toistettavuuden varmistamiseksi, ja se viittaa suoraan ISO 5348 kiihtyvyysanturin asennuksen ohjaavana standardina. Lopuksi se edellyttää, että instrumentointi kalibroidaan säännöllisesti jäljitettävän standardin mukaisesti sen jatkuvan tarkkuuden varmistamiseksi.

3. 3. Arviointikriteerit:

   Tässä ydinosiossa esitetään kaksi tärinän vakavuuden arvioinnin perusperiaatetta. Siinä selitetään, että kattavan arvioinnin ei tulisi perustua yhteen menetelmään, vaan molempien yhdistelmään:

   • Kriteeri 1: Tärinän suuruus. Tämä on tiettynä ajankohtana mitatun tärinän absoluuttisen arvon arviointi verrattuna ennalta määriteltyihin raja-arvoihin (seuraavassa osiossa kuvatut "vyöhykkeet"). Tätä kriteeriä käytetään koneen kunnon arvioimiseen absoluuttisessa mielessä, ja se on olennainen vastaanottotestauksessa ja ylärajojen asettamisessa vaurioiden estämiseksi.
   • Kriteeri 2: Tärinän voimakkuuden muutos. Tämä kriteeri keskittyy värähtelyn kehitykseen ajan kuluessa vertaamalla nykyistä arvoa koneen vakiintuneeseen normaaliin lähtötasoon. Standardi korostaa, että merkittävä värähtelyn *muutos*, kuten RMS-nopeuden kaksinkertaistuminen, voi olla paljon herkempi indikaattori kehittyvästä viasta kuin pelkkä absoluuttinen arvo. Koneen värähtely voi kaksinkertaistua, mutta se on silti "hyvä"- tai "tyydyttävä"-alueella, mutta tämä muutos olisi silti selkeä varoitusmerkki, joka vaatii tutkimista.
4. 4. Arviointialueet:

   Jotta kriteerille 1 (absoluuttinen suuruus) voitaisiin tarjota yksinkertainen ja käytännönläheinen viitekehys, standardi esittelee neljän arviointivyöhykkeen järjestelmän. Nämä vyöhykkeet toimivat yleismaailmallisina "luokkina" koneen kunnolle. On tärkeää huomata, että tämä standardin yleinen osa määrittelee vain vyöhykkeiden *käsitteen*; vyöhykerajojen tarkat numeeriset arvot (mm/s) annetaan standardin konekohtaisissa osissa (esim. ISO 10816-3). Vyöhykkeet määritellään seuraavasti:

   • Vyöhyke A: Uusien käyttöönotettujen koneiden tärinä kuuluu normaalisti tälle vyöhykkeelle.
   • Vyöhyke B: Tällä vyöhykkeellä tärinää esiintyviä koneita pidetään yleensä hyväksyttävinä rajoittamattomaan pitkäaikaiseen käyttöön.
   • Vyöhyke C: Tällä vyöhykkeellä täriseviä koneita pidetään yleensä epätyydyttävinä pitkäaikaiseen jatkuvaan käyttöön. Konetta saa käyttää tässä tilassa rajoitetun ajan, kunnes korjaaviin toimenpiteisiin on mahdollisuus.
   • Vyöhyke D: Tämän alueen tärinäarvojen katsotaan yleensä olevan riittävän vakavia aiheuttamaan vaurioita koneelle.
5. 5. Käyttörajat (hälytykset):

   Tässä viimeisessä osiossa esitetään käytännön menetelmä arviointikriteerien toteuttamiseksi todellisessa valvontaohjelmassa. Siinä suositellaan kahden erillisen toimintahälytystason asettamista koneiden riskien tehokkaaksi hallitsemiseksi:

   • Hälytys: Tämä on varoitustaso, joka on asetettu osoittamaan, että tärinä on ylittänyt normaalin, vakaan lähtötason. Hälytys ei välttämättä ole merkki välittömästä vaarasta, mutta se toimii laukaisijana tehostetulle valvonnalle tai tutkimuksen aikatauluttamiselle muutoksen syyn selvittämiseksi. Tämä raja perustuu tyypillisesti kriteeriin 2 (merkittävä muutos lähtötasosta).
   • Matka: Tämä on sammutustaso, joka on asetettu korkeammalle absoluuttiselle arvolle ja edustaa hyväksyttävän toiminnan ylärajaa. Jos tämä taso ylittyy, se osoittaa, että kone on vaarassa joutua välittömästi vakavaan vaurioitumiseen. Reaktion tulisi olla välitön, ja se voi sisältää koneen sammuttamisen. Tämä raja perustuu tyypillisesti kriteeriin 1 (absoluuttinen suuruus, usein vyöhykkeen C/D raja).

Keskeiset käsitteet

• RMS-nopeus: Standardi vahvistaa RMS-nopeuden parhaaksi yksittäiseksi mittariksi koneiden yleisen kunnon arvioimiseksi määritellyllä taajuusalueella, koska se liittyy suoraan värähtelyn tuhoavaan energiaan.
• Laajakaistan mittaus: Standardi perustuu yhteen "kokonais"värähtelyarvoon, ei yksityiskohtaiseen spektriSe on seulontatyökalu, ei diagnostinen. Korkea arvo kertoo, *että* ongelma on olemassa, mutta ei kerro, *mikä* ongelma on.
• Yleinen vs. erityinen: Osa 1 on yleinen viitekehys. Tietyn koneen erityiset, toimintasuositusten mukaiset tärinärajat on määriteltävä ISO 10816- ja ISO 20816 -sarjojen muissa osissa.

← Takaisin päähakemistoon