ISO 10816-1 -standardi ja Balanset-1A-järjestelmän käyttö tärinän diagnostiikassa

Tiivistelmä

Tämä raportti esittelee kattavan analyysin ISO 10816-1 -standardissa ja sen johdannaisstandardeissa määriteltyjen teollisuuslaitteiden tärinäolosuhteita koskevista kansainvälisistä sääntelyvaatimuksista. Asiakirjassa tarkastellaan standardoinnin kehitystä ISO 2372 -standardista nykyiseen ISO 20816 -standardiin, selitetään mitattujen parametrien fysikaalinen merkitys ja kuvataan menetelmä tärinäolosuhteiden vakavuuden arvioimiseksi. Erityistä huomiota kiinnitetään näiden sääntöjen käytännön toteutukseen käyttämällä kannettavaa tasapainotus- ja diagnoosijärjestelmää Balanset-1A. Raportti sisältää yksityiskohtaisen kuvauksen laitteen teknisistä ominaisuuksista, sen algoritmeista vibrometrin ja tasapainotustiloissa sekä menetelmäohjeet mittausten suorittamiseksi pyörivien koneiden luotettavuus- ja turvallisuuskriteerien noudattamisen varmistamiseksi.

Luku 1. Tärinän diagnostiikan teoreettiset perusteet ja standardoinnin kehitys

1.1. Tärinän fysikaalinen luonne ja mittausparametrien valinta

Tärinä on diagnostisena parametrina mekaanisen järjestelmän dynaamisen tilan informatiivisin indikaattori. Toisin kuin lämpötila tai paine, jotka ovat integraalisia indikaattoreita ja reagoivat vikoihin usein viiveellä, tärinäsignaali välittää tietoa mekanismin sisällä vaikuttavista voimista reaaliajassa.

ISO 10816-1 -standardi, kuten sen edeltäjätkin, perustuu tärinänopeuden mittaamiseen. Tämä valinta ei ole sattumanvarainen, vaan se johtuu vaurion energisestä luonteesta. Tärinänopeus on suoraan verrannollinen värähtelevän massan kineettiseen energiaan ja siten koneen komponentteihin kohdistuviin väsymisjännityksiin.

Tärinän diagnostiikassa käytetään kolmea pääparametria, joilla kullakin on oma sovellusalueensa:

Tärinän siirtymä (siirtymä): Mikrometreinä (µm) mitattu värähtelyamplitudi. Tämä parametri on kriittinen hitaasti pyöriville koneille ja laakerien välysten arvioinnille, joissa on tärkeää estää roottorin ja staattorin kosketus. ISO 10816-1 -standardin yhteydessä siirtymällä on rajoitettu käyttö, koska korkeilla taajuuksilla jopa pienet siirtymät voivat aiheuttaa tuhoavia voimia.

Tärinänopeus (nopeus): Pinnan pisteen nopeus mitattuna millimetreinä sekunnissa (mm/s). Tämä on yleinen parametri taajuusalueelle 10–1000 Hz, joka kattaa tärkeimmät mekaaniset viat: epätasapaino, väärä suuntaus ja löysyys. ISO 10816 -standardissa tärinänopeus on otettu ensisijaiseksi arviointikriteeriksi.

Tärinän kiihtyvyys (Acceleration): Värähtelynopeuden muutosnopeus mitattuna metreinä sekunnissa neliöinä (m/s²) tai g-yksiköinä. Kiihtyvyys kuvaa inertiavoimia ja on herkkin korkeataajuisille prosesseille (1000 Hz ja yli), kuten rullalaakereiden varhaisvaiheen vikoille tai hammaspyörien ongelmille.

ISO 10816-1 keskittyy laajakaistavärähtelyyn alueella 10–1000 Hz. Tämä tarkoittaa, että laitteen on integroitava kaikki tämän kaistan sisällä olevat värähtelyenergiat ja tuotettava yksi arvo – neliöllinen keskiarvo (RMS). RMS:n käyttö huippuarvon sijaan on perusteltua, koska RMS kuvaa värähtelyprosessin kokonaistehoa ajan kuluessa, mikä on merkityksellisempää mekanismiin kohdistuvan lämpö- ja väsymisvaikutuksen arvioinnissa.

1.2. Historiallinen konteksti: ISO 2372 -standardista ISO 20816 -standardiin

Nykyisten vaatimusten ymmärtäminen edellyttää niiden historiallisen kehityksen analysointia.

ISO 2372 (1974): Ensimmäinen maailmanlaajuinen standardi, jossa koneet luokiteltiin tehon perusteella. Siinä määriteltiin koneluokat (luokka I – luokka IV) ja arviointialueet (A, B, C, D). Vaikka standardi peruutettiin virallisesti vuonna 1995, sen terminologiaa ja logiikkaa käytetään edelleen laajalti insinööritieteiden käytännössä.

ISO 10816-1 (1995): Tämä standardi korvasi standardit ISO 2372 ja ISO 3945. Sen tärkein uudistus oli vaatimusten selkeämpi erottelu perustustyypin mukaan (jäykkä vs. joustava). Standardi muuttui yleistä periaatteita määritteleväksi kattodokumentiksi (osa 1), kun taas eri konetyyppien erityiset raja-arvot siirrettiin seuraaviin osiin (osa 2 – höyryturbiinit, osa 3 – teollisuuskoneet, osa 4 – kaasuturbiinit jne.).

ISO 20816-1 (2016): Standardin moderni versio. ISO 20816 yhdistää sarjat 10816 (ei-pyörivien osien tärinä) ja 7919 (pyörivien akselien tärinä). Tämä on looginen askel, koska kriittisten laitteiden täydellinen arviointi edellyttää molempien parametrien analysointia. Useimmissa yleiskäyttöisissä teollisuuslaitteissa (puhaltimet, pumput), joissa akseliin on vaikea päästä käsiksi, ISO 10816 -standardissa esitelty kotelon mittauksiin perustuva menetelmä on kuitenkin edelleen hallitseva.

Tämä raportti keskittyy standardeihin ISO 10816-1 ja ISO 10816-3, koska nämä asiakirjat ovat tärkeimmät työvälineet noin 90%:lle teollisuuslaitteille, jotka on diagnosoitu kannettavilla mittalaitteilla, kuten Balanset-1A.

Luku 2. ISO 10816-1 -menetelmän yksityiskohtainen analyysi

2.1. Soveltamisala ja rajoitukset

ISO 10816-1 -standardi koskee koneiden pyörimättömien osien (laakeripesät, jalat, tukikehykset) tärinämittauksia. Standardi ei koske akustisen melun aiheuttamaa tärinää eikä se kata edestakaisin liikkuvia koneita (ne kuuluvat standardin ISO 10816-6 piiriin), jotka tuottavat toimintaperiaatteensa vuoksi erityisiä hitausvoimia.

Kriittinen näkökohta on, että standardi säätelee paikan päällä suoritettavia mittauksia – todellisissa käyttöolosuhteissa, ei vain testausalustalla. Tämä tarkoittaa, että raja-arvot ottavat huomioon todellisen perustan, putkiliitäntöjen ja käyttökuormitusolosuhteiden vaikutuksen.

2.2. Laitteiden luokittelu

Menetelmän keskeinen osa on kaikkien koneiden luokittelu. Luokan IV rajoitusten soveltaminen luokan I koneeseen voi johtaa siihen, että insinööri ei huomaa vaarallista tilannetta, kun taas päinvastoin se voi johtaa terveiden laitteiden perusteettomiin seisokkeihin.

ISO 10816-1 -standardin liitteen B mukaan koneet jaetaan seuraaviin luokkiin:

Taulukko 2.1. Koneiden luokittelu standardin ISO 10816-1 mukaisesti

Luokka	Kuvaus	Tyypilliset koneet	Perustuksen tyyppi
Luokka I	Moottoreiden ja koneiden yksittäiset osat, jotka on rakenteellisesti liitetty kokoonpanoon. Pienet koneet.	Sähkömoottorit enintään 15 kW. Pienet pumput, apumoottorit.	Mikä tahansa
II luokka	Keskikokoiset koneet ilman erityisiä perustuksia.	Sähkömoottorit 15–75 kW. Moottorit enintään 300 kW jäykällä alustalla. Pumput, puhaltimet.	Yleensä jäykkä
Luokka III	Suuret päämoottorit ja muut suuret koneet, joissa on pyöriviä massoja.	Turbiinit, generaattorit, suuritehoiset pumput (>75 kW).	Jäykkä
Luokka IV	Suuret päämoottorit ja muut suuret koneet, joissa on pyöriviä massoja.	Turbiinigeneraattorit, kaasuturbiinit (>10 MW).	Joustava

Perustuksen tyypin tunnistamisen ongelma (jäykkä vs. joustava):

Standardissa määritellään perustus jäykäksi, jos “kone-perustus” -järjestelmän ensimmäinen ominaisvärähtelytaajuus on suurempi kuin pääheräte taajuus (kiertotaajuus). Perustus on joustava, jos sen ominaisvärähtelytaajuus on pienempi kuin kiertotaajuus.

Käytännössä tämä tarkoittaa:

• Massiiviseen betoniseen tehdassaliin pultattu kone kuuluu yleensä jäykkään perustukseen.
• Tärinäneristimiin (jouset, kumityynyt) tai kevyeen teräsrunkoon (esimerkiksi ylärakenteeseen) asennettu kone kuuluu joustavan perustuksen luokkaan.

Tämä ero on tärkeä, koska joustavalla alustalla oleva kone voi värähdellä suuremmalla amplitudilla aiheuttamatta vaarallisia sisäisiä jännityksiä. Siksi luokan IV rajat ovat korkeammat kuin luokan III.

2.3. Tärinän arviointialueet

Binäärisen “hyvä/huono” -arvioinnin sijaan standardi tarjoaa nelialueisen asteikon, joka tukee kuntoon perustuvaa kunnossapitoa.

Vyöhyke A (Hyvä): Uusien koneiden tärinätaso. Tämä on viiteolosuhde, joka on saavutettava asennuksen tai suurhuoltoon jälkeen.

Vyöhyke B (tyydyttävä): Koneet soveltuvat rajoittamattomaan pitkäaikaiseen käyttöön. Tärinätaso on ihanteellista korkeampi, mutta se ei vaaranna luotettavuutta.

Vyöhyke C (Tyydyttämätön): Koneet, jotka eivät sovellu pitkäaikaiseen jatkuvaan käyttöön. Tärinä saavuttaa tason, jossa komponenttien (laakerit, tiivisteet) nopeutettu kuluminen alkaa. Käyttö on mahdollista rajoitetun ajan tehostetun valvonnan alaisena seuraavaan suunniteltuun huoltoon asti.

Vyöhyke D (ei hyväksyttävä): Tärinätasot, jotka voivat aiheuttaa katastrofaalisen vian. Laite on sammutettava välittömästi.

2.4. Tärinän raja-arvot

Alla olevassa taulukossa on yhteenveto RMS-värähtelynopeuden (mm/s) raja-arvoista standardin ISO 10816-1 liitteen B mukaisesti. Nämä arvot ovat empiirisiä ja toimivat ohjeellisina, jos valmistajan spesifikaatioita ei ole saatavilla.

Taulukko 2.2. Tärinävyöhykkeen rajat (ISO 10816-1 liite B)

Alueen raja	Luokka I (mm/s)	Luokka II (mm/s)	Luokka III (mm/s)	Luokka IV (mm/s)
A / B	0.71	1.12	1.80	2.80
B / C	1.80	2.80	4.50	7.10
C / D	4.50	7.10	11.20	18.00

Analyyttinen tulkinta. Tarkastellaan arvoa 4,5 mm/s. Pienissä koneissa (luokka I) tämä on hätätilan (C/D) raja, joka edellyttää koneen sammuttamista. Keskikokoisille koneille (luokka II) tämä on “vaatii huomiota” -alueen keskikohta. Jäykälle perustalle asennetuille suurille koneille (luokka III) tämä on vain “tyydyttävä” ja “epätyydyttävä” -alueiden raja. Joustavalle perustalle asennetuille koneille (luokka IV) tämä on normaali käyttövärähtelytaso (alue B).

Tämä eteneminen osoittaa yleisten rajojen käytön riskit. Insinööri, joka käyttää sääntöä “4,5 mm/s on huono” kaikkiin koneisiin, voi joko jättää huomaamatta pienen pumpun vian tai hylätä perusteettomasti suuren turboahtimen.

Luku 3. Teollisuuskoneiden erityispiirteet: ISO 10816-3

Vaikka ISO 10816-1 määrittelee yleisen kehyksen, käytännössä useimmat teollisuuslaitteet (pumput, puhaltimet, yli 15 kW:n kompressorit) kuuluvat standardin tarkemman osan 3 (ISO 10816-3) piiriin. On tärkeää ymmärtää ero, koska Balanset-1A:ta käytetään usein tämän osan piiriin kuuluvien puhaltimien ja pumppujen tasapainottamiseen.

3.1. Koneiden ryhmät standardissa ISO 10816-3

Toisin kuin osan 1 neljä luokkaa, osa 3 jakaa koneet kahteen pääryhmään:

Ryhmä 1: Suuret koneet, joiden nimellisteho on yli 300 kW. Tähän ryhmään kuuluvat myös sähköiset koneet, joiden akselin korkeus on yli 315 mm.

Ryhmä 2: Keskikokoiset koneet, joiden nimellisteho on 15 kW – 300 kW. Tähän ryhmään kuuluvat sähkömoottorit, joiden akselin korkeus on 160 mm – 315 mm.

3.2. Tärinän rajat ISO 10816-3 -standardissa

Rajat riippuvat myös perustuksen tyypistä (jäykkä/joustava).

Taulukko 3.1. ISO 10816-3 -standardin mukaiset tärinärajat (RMS, mm/s)

Ehto (vyöhyke)	Ryhmä 1 (>300 kW) Jäykkä	Ryhmä 1 (>300 kW) Joustava	Ryhmä 2 (15–300 kW) Jäykkä	Ryhmä 2 (15–300 kW) Joustava
A (Uusi)	< 2,3	< 3,5	< 1,4	< 2,3
B (Pitkäaikainen käyttö)	2,3 – 4,5	3,5 – 7,1	1,4 – 2,8	2,3 – 4,5
C (Rajoitettu toiminta)	4,5 – 7,1	7,1 – 11,0	2,8 – 4,5	4,5 – 7,1
D (Vahinko)	> 7.1	> 11,0	> 4.5	> 7.1

Tietojen synteesi. ISO 10816-1- ja ISO 10816-3 -taulukoiden vertailu osoittaa, että ISO 10816-3 asettaa tiukemmat vaatimukset keskitehoisille koneille (ryhmä 2) jäykillä perustuksilla. Alueen D raja on asetettu 4,5 mm/s:ksi, mikä vastaa osan 1 luokan I rajaa. Tämä vahvistaa suuntauksen kohti tiukempia rajoja nykyaikaisille, nopeammille ja kevyemmille laitteille. Kun käytät Balanset-1A:ta 45 kW:n tuulettimen diagnosointiin betonilattialla, sinun tulee keskittyä tämän taulukon sarakkeeseen “Ryhmä 2 / Jäykkä”, jossa siirtyminen hätätilaan tapahtuu 4,5 mm/s:n nopeudella.

Luku 4. Balanset-1A-järjestelmän laitteistoarkkitehtuuri

ISO 10816/20816 -standardien vaatimusten täyttämiseksi tarvitaan laite, joka tarjoaa tarkat ja toistettavat mittaukset ja vastaa vaadittuja taajuusalueita. Vibromeran kehittämä Balanset-1A-järjestelmä on integroitu ratkaisu, joka yhdistää kaksikanavaisen tärinäanalysaattorin ja kenttäbalansointilaitteen toiminnot.

4.1. Mittauskanavat ja anturit

Balanset-1A-järjestelmässä on kaksi itsenäistä tärinänmittauskanavaa (X1 ja X2), jotka mahdollistavat samanaikaiset mittaukset kahdessa pisteessä tai kahdella tasolla.

Anturityyppi. Järjestelmä käyttää kiihtyvyysantureita (värähtelyantureita, jotka mittaavat kiihtyvyyttä). Tämä on nykyaikainen teollisuusstandardi, koska kiihtyvyysanturit tarjoavat korkean luotettavuuden, laajan taajuusalueen ja hyvän lineaarisuuden.

Signaalin integrointi. Koska ISO 10816 -standardi edellyttää tärinänopeuden (mm/s) arviointia, kiihtyvyysanturien signaali integroidaan laitteistoon tai ohjelmistoon. Tämä on kriittinen signaalinkäsittelyvaihe, jossa analogia-digitaalimuuntimen laatu on avainasemassa.

Mittausalue. Laite mittaa tärinänopeuden (RMS) alueella 0,05–100 mm/s. Tämä alue kattaa kaikki ISO 10816 -standardin arviointialueet (alueesta A 45 mm/s).

4.2. Taajuusominaisuudet ja tarkkuus

Balanset-1A:n metrologiset ominaisuudet ovat täysin standardin vaatimusten mukaiset.

Taajuusalue. Laitteen perusversio toimii taajuusalueella 5 Hz – 550 Hz.

Alempi raja-arvo 5 Hz (300 rpm) ylittää jopa standardin ISO 10816 vaatimuksen 10 Hz ja tukee hitaasti pyörivien koneiden diagnostiikkaa. Yläraja 550 Hz kattaa jopa 11. harmonisen koneille, joiden pyörimisnopeus on 3000 rpm (50 Hz), mikä riittää epätasapainon (1×), väärän kohdistuksen (2×, 3×) ja löystymisen havaitsemiseen. Taajuusalue voidaan laajentaa valinnaisesti 1000 Hz:iin, mikä kattaa täysin standardivaatimukset.

Amplitudin tarkkuus. Amplitudin mittausvirhe on ±5% täysasteikosta. Käytön valvontatehtävissä, joissa vyöhykkeen rajat eroavat sadoilla prosentteilla, tämä tarkkuus on enemmän kuin riittävä.

Vaiheiden tarkkuus. Laite mittaa vaihekulman ±1 asteen tarkkuudella. Vaikka vaihetta ei säännellä standardissa ISO 10816, se on erittäin tärkeä seuraavalle vaiheelle, eli tasapainottamiselle.

4.3. Kierroslukumittarin kanava

Sarja sisältää lasertakometri (optinen anturi), jolla on kaksi toimintoa:

• Mittaa roottorin nopeuden (RPM) välillä 150–60 000 rpm (joissakin versioissa jopa 100 000 rpm). Tämän avulla voidaan tunnistaa, onko tärinä synkroninen pyörimisnopeuden kanssa (1×) vai asynkroninen.
• Tuottaa vertailuvaihe-signaalin (vaihemärkin) synkronista keskiarvoistamista ja korjausmassakulmien laskemista varten tasapainotuksen aikana.

4.4. Liitännät ja asettelu

Vakiovarusteisiin kuuluu 4 metrin pituiset anturikaapelit (valinnaisesti 10 metriä). Tämä lisää turvallisuutta paikan päällä tehtävien mittausten aikana. Pitkät kaapelit antavat käyttäjälle mahdollisuuden pysyä turvallisella etäisyydellä pyörivistä koneenosista, mikä täyttää pyörivien laitteiden kanssa työskentelyä koskevat teollisuuden turvallisuusvaatimukset.

Luku 5. Mittausmenetelmät ja ISO 10816 -arviointi Balanset-1A:n avulla

Tässä luvussa kuvataan vaiheittainen algoritmi Balanset-1A-laitteen käyttämiseksi tärinän arviointiin.

5.1. Mittausten valmistelu

Tunnista kone. Määritä koneen luokka (tämän raportin lukujen 2 ja 3 mukaisesti). Esimerkiksi “45 kW:n tuuletin tärinäeristimillä” kuuluu ryhmään 2 (ISO 10816-3) joustavalla perustuksella.

Ohjelmiston asennus. Asenna Balanset-1A-ohjaimet ja -ohjelmisto mukana toimitetulta USB-asemalta. Liitä liitäntäyksikkö kannettavan tietokoneen USB-porttiin.

Asenna anturit.

• Asenna anturit laakeripesille. Älä asenna niitä ohuille kansille.
• Käytä magneettisia alustoja. Varmista, että magneetti istuu tukevasti pinnalla. Maali tai ruoste magneetin alla toimii vaimentimena ja heikentää korkeataajuisten lukemien tarkkuutta.
• Säilytä ortogonaalisuus: suorita mittaukset pystysuunnassa (V), vaakasuunnassa (H) ja aksiaalisuunnassa (A). Balanset-1A:ssa on kaksi kanavaa, joten voit mitata esimerkiksi V:n ja H:n samanaikaisesti yhdellä tuella.

5.2. Vibrometrin tila (F5)

Balanset-1A-ohjelmistossa on erityinen tila ISO 10816 -arviointia varten.

• Suorita ohjelma.
• Paina F5 (tai napsauta käyttöliittymässä olevaa painiketta “F5 – Vibrometer”). Monikanavainen vibrometri-ikkuna avautuu.
• Paina F9 (Suorita) aloittaaksesi tiedonkeruun.

Indikaattorianalyysi.

• RMS (yhteensä): Laite näyttää kokonais-RMS-värähtelynopeuden (V1s, V2s). Tätä arvoa verrataan standardin taulukoimissa raja-arvoihin.
• 1× tärinä: Laite mittaa värähtelyn amplitudin pyörimisnopeudella.

Jos RMS-arvo on korkea (vyöhyke C/D), mutta 1×-komponentti on matala, ongelma ei ole epätasapaino. Se voi olla laakerivika, kavitaatio (pumpun tapauksessa) tai sähkömagneettinen ongelma. Jos RMS on lähellä 1×-arvoa (esimerkiksi RMS = 10 mm/s, 1× = 9,8 mm/s), epätasapaino on hallitseva tekijä ja tasapainotus vähentää tärinää noin 95%.

5.3. Spektrianalyysi (FFT)

Jos kokonaisvärinä ylittää rajan (vyöhyke C tai D), sinun on selvitettävä syy. F5-tilassa on Kaaviot-välilehti.

Spektri. Spektri näyttää amplitudin suhteessa taajuuteen.

• Hallitseva huippu 1× (kierrosnopeus) osoittaa epätasapainoa.
• Huippuarvot 2× ja 3× osoittavat virheellisen kohdistuksen tai löysyyden.
• Korkeataajuinen “kohina” tai harmonisten äänten metsä viittaa vierintälaakereiden vikoihin.
• Terän kierrosluku (terien lukumäärä × kierrosluku minuutissa) osoittaa tuulettimen aerodynaamiset ongelmat tai pumpun hydrauliset ongelmat.

Balanset-1A tarjoaa nämä visualisoinnit, jotka muuttavat sen yksinkertaisesta “vaatimustenmukaisuusmittarista” täysimittaiseksi diagnoosityökaluksi.

Luku 6. Tasapainotus korjausmenetelmänä: Balanset-1A:n käytännön käyttö

Kun diagnostiikka (perustuen 1×-dominanssiin spektrissä) osoittaa epätasapainon olevan ISO 10816 -rajan ylityksen pääasiallinen syy, seuraava vaihe on tasapainottaminen. Balanset-1A käyttää vaikutuskerroinmenetelmää (kolmen kierroksen menetelmä).

6.1. Tasapainoteoria

Epätasapaino syntyy, kun roottorin painopiste ei ole samassa kohdassa sen pyörimisakselin kanssa. Tämä aiheuttaa keskipakovoiman. F = m · r · ω² joka aiheuttaa tärinää pyörimisnopeudella. Tasapainottamisen tavoitteena on lisätä korjausmassa (paino), joka tuottaa voiman, joka on suuruudeltaan yhtä suuri ja suunnaltaan vastakkainen epätasapainovoimaan nähden.

6.2. Yhden tason tasapainotusmenettely

Käytä tätä menettelyä kapeille roottoreille (tuulettimet, hihnapyörät, kiekot).

Asennus.

• Asenna tärinäanturi (kanava 1) kohtisuoraan pyörimisakseliin nähden.
• Asenna lasertahometri ja kiinnitä yksi heijastava teippimerkki roottoriin.
• Valitse ohjelmassa F2 – Single Plane (Yksi taso).

Ajo 0 – Alkuperäinen.

• Käynnistä roottori. Paina F9. Laite mittaa alkuperäisen tärinän (amplitudin ja vaiheen).
• Esimerkki: 8,5 mm/s 120°:ssa.

Juoksu 1 – Kokeilupaino.

• Pysäytä roottori.
• Asenna tunnettu painoinen koepaino (esimerkiksi 10 g) mihin tahansa kohtaan.
• Käynnistä roottori. Paina F9. Laite tallentaa tärinävektorin muutoksen.
• Esimerkki: 5,2 mm/s 160°:ssa.

Laskelma ja korjaus.

• Ohjelma laskee automaattisesti korjauspainon massan ja kulman.
• Esimerkiksi laite voi antaa ohjeen: “Lisää 15 g 45° kulmassa koepainon sijainnista.”
• Balanset-toiminnot tukevat painojen jakamista: jos painoa ei voi sijoittaa laskettuun kohtaan, ohjelma jakaa sen kahdeksi painoksi, jotka voidaan asentaa esimerkiksi tuulettimen siipiin.

Juoksu 2 – Todentaminen.

• Asenna laskettu korjauspaino (poista kokeilupaino, jos ohjelma sitä vaatii).
• Käynnistä roottori ja varmista, että jäännösvärinä on laskenut ISO 10816 -standardin mukaiselle alueelle A tai B (esimerkiksi alle 2,8 mm/s).

6.3. Kahden tason tasapainotus

Pitkät roottorit (akselit, murskaimen rummut) vaativat dynaamisen tasapainotuksen kahdessa korjauspinnassa. Menettely on samanlainen, mutta vaatii kaksi tärinäanturia (X1, X2) ja kolme ajoa (alkuperäinen, koepaino tasossa 1, koepaino tasossa 2). Käytä tähän menettelyyn F3-tilaa.

Luku 7. Käytännön tilanteita ja tulkintaa (tapaustutkimukset)

Skenaario 1: Teollisuuden poistoilmapuhallin (45 kW)

Konteksti. Tuuletin on asennettu katolle jousityyppisille tärinäeristimille.

Luokittelu. ISO 10816-3, ryhmä 2, joustava perustus.

Mittaus. Balanset-1A F5-tilassa näyttää RMS = 6,8 mm/s.

Analyysi.

• Taulukon 3.1 mukaan joustavan materiaalin B/C-raja on 4,5 mm/s ja C/D-raja on 7,1 mm/s.

Johtopäätös. Tuuletin toimii vyöhykkeellä C (rajoitettu toiminta) ja lähestyy hätätilaa D.

Diagnostiikka. Spektri osoittaa voimakkaan 1×-piikin.

Toiminta. Tasapainotus on tarpeen. Tasapainotuksen jälkeen Balanset-1A:lla tärinätaso laski 1,2 mm/s:iin (vyöhyke A). Vika estettiin.

Skenaario 2: Kattilan syöttöpumppu (200 kW)

Konteksti. Pumppu on kiinnitetty tukevasti massiiviseen betoniperustaan.

Luokittelu. ISO 10816-3, ryhmä 2, jäykkä perustus.

Mittaus. Balanset-1A:n RMS-arvo on 5,0 mm/s.

Analyysi.

• Taulukon 3.1 mukaan “jäykän” C/D-raja on 4,5 mm/s.

Johtopäätös. Pumppu toimii vyöhykkeellä D (hätätilanne). Arvo 5,0 mm/s on jo liian suuri jäykälle asennukselle.

Diagnostiikka. Spektri osoittaa sarjan harmonisia ja korkean melutason. 1×-huippu on matala.

Toiminta. Tasapainotus ei auta. Ongelma on todennäköisesti laakereissa tai kavitaatiossa. Pumppu on pysäytettävä mekaanista tarkastusta varten.

Luku 8. Päätelmä

ISO 10816-1 ja sen erikoistunut osa 3 tarjoavat perustan teollisuuslaitteiden luotettavuuden varmistamiselle. Siirtyminen subjektiivisesta havainnoinnista tärinänopeuden (RMS, mm/s) kvantitatiiviseen arviointiin antaa insinööreille mahdollisuuden luokitella koneiden kunto objektiivisesti ja suunnitella huolto todellisen kunnon perusteella.

Näiden standardien instrumentaalinen toteutus Balanset-1A-järjestelmän avulla on osoittautunut tehokkaaksi. Laite tarjoaa metrologisesti tarkat mittaukset taajuusalueella 5–550 Hz (kattaen täysin useimpien koneiden standardivaatimukset) ja tarjoaa toiminnot, joita tarvitaan kohonneen tärinän syiden tunnistamiseen (spektrianalyysi) ja niiden poistamiseen (tasapainotus).

Toimintayhtiöille ISO 10816 -menetelmään ja Balanset-1A:n kaltaisiin välineisiin perustuvan säännöllisen seurannan toteuttaminen on suora investointi toimintakustannusten alentamiseen. Kyky erottaa vyöhyke B vyöhykkeestä C auttaa välttämään sekä terveiden koneiden ennenaikaisia korjauksia että kriittisten tärinätasojen huomiotta jättämisestä johtuvia katastrofaalisia vikoja.

Raportin loppu