ISO 2041: Mekaaninen tärinä, iskut ja kunnonvalvonta - Sanasto.
ISO 2041 on koko mekaanisen tärinän, iskujen ja kunnonvalvonnan alan tärkein sanastostandardi. Se on käytännössä sanakirja, jolla koko muu tieteenala on kirjoitettu: yksi ainoa, arvovaltainen lähde, joka antaa tarkat, kansainvälisesti sovitut määritelmät tuhansille termeille, joita käytetään mittauksessa, signaalinkäsittelyssä, testauksessa ja diagnostiikassa. Sen soveltamisala on paljon laajempi kuin aihepiirikohtaisten sanastojen, kuten esim. ISO 1940-2, jossa määritellään sanasto vain tasapainottamista varten. Sen sijaan ISO 2041 on lähes kaikkien muiden tärinästandardien perustana, joten kun asiakirjassa viitataan “tärinän voimakkuuteen”, “transienttiin” tai “spektriin”, näiden sanojen tarkka merkitys on vahvistettu yhdessä paikassa. Tarkoitus on yksinkertainen mutta tärkeä - luoda yhteinen, yksiselitteinen kieli, jotta insinöörit, luotettavuusasiantuntijat, teknikot ja tutkijat kaikkialla maailmassa voivat kommunikoida ilman sekaannuksia.
1. Miksi sanastostandardi on olemassa?
Värähtely ja kunnonvalvonta ovat useiden teknisten perinteiden - dynamiikan, signaalinkäsittelyn, materiaalien, ohjausteorian ja huoltokäytäntöjen - risteyskohdassa, ja kullakin perinteellä on omat puhetapansa. Jos samaa sanaa ei hallita, se voi merkitä hienovaraisesti eri asioita rotaatiodynaamiselle, koelaboratorioinsinöörille ja kunnossapitosuunnittelijalle. Piirustusluettelo, jossa lukee “huippuvärähtely”, on moniselitteinen, elleivät kaikki ole yhtä mieltä siitä, tarkoittaako se todellista huippuvärähtelyä, huipusta huippuun, tai RMS. ISO 2041 poistaa tämän epäselvyyden määrittelemällä jokaisen termin kerran, määrällisesti, yksiköittäin ja tarvittaessa matemaattisella symbolilla. Koska se on normatiivinen viittaus muihin standardeihin viitaten, sen määritelmien omaksuminen ei ole valinnaista pedantismia - se tekee hyväksymiskriteereistä, sopimuksista ja diagnostiikkaraporteista oikeudellisesti ja teknisesti vedenpitäviä.
2. Miten standardi on järjestetty
Standardi on rakennettu laajaksi, jäsennellyksi sanastoksi, jonka kohdat on ryhmitelty aihepiirikohtaisiin osioihin siten, että toisiinsa liittyvät käsitteet sijoittuvat yhteen ja viittaavat toisiinsa. Seuraavassa kuvataan tärkeimmät osiot ja niiden keskeiset käsitteet.
1. Peruskäsitteet
Tässä jaksossa luodaan perusta koko alalle määrittelemällä sen fysikaaliset perusajatukset. Siinä määritellään muodollisesti tärinä mekaanisen järjestelmän liikettä tai sijaintia kuvaavan suureen suuruuden vaihtelu ajan myötä, kun tämä suuruus on vuoroin suurempi ja vuoroin pienempi kuin jokin keskiarvo. Se erottaa värähtelyn shokki - ohimenevä heräte, jossa systeemin tasapaino häiriintyy lyhyessä ajassa verrattuna sen luonnolliseen kestoon - ja alkaen värähtely, joka on yleinen termi mille tahansa suureelle, joka vaihtelee tällä tavalla edestakaisin. Kriittisesti se määrittelee myös kolme fysikaalista ominaisuutta, jotka ohjaavat minkä tahansa järjestelmän värähtelyä: massa (inertia), ominaisuus, joka vastustaa kiihtyvyyttä; jäykkyys, ominaisuus, joka vastustaa muodonmuutosta; ja vaimennus, ominaisuus, joka haihduttaa energiaa ja saa vapaat värähtelyt hajoamaan. Ajatus vapausasteet - järjestelmän liikkeen kuvaamiseen tarvittavien riippumattomien koordinaattien lukumäärä - otetaan käyttöön myös tässä.
2. Tärinän ja iskun parametrit
Tässä luvussa määritellään suureet, joita käytetään värähtelyliikkeen mittaamiseen ja kuvaamiseen. Taajuus on aikayksikössä tapahtuvan jaksollisen liikkeen syklien lukumäärä hertseinä (Hz) mitattuna. Amplitudi on värähtelevän suureen suurin arvo. Tämän jälkeen standardissa selvitetään kolme ensisijaista liikemuuttujaa, jotka liittyvät toisiinsa differentioinnin ja integroinnin avulla: siirtymä (kuinka pitkälle piste liikkuu), nopeus (kuinka nopeasti se liikkuu), ja kiihtyvyys (nopeuden muutosnopeus, joka on suoraan yhteydessä järjestelmään vaikuttaviin voimiin). Se määrittelee myös eri tavat, joilla amplitudi kvantifioidaan todelliselle signaalille: huipusta huippuun (kokonaisheilahdus suurimmasta positiivisesta suurimpaan negatiiviseen), huippu (nollasta mitattu enimmäisarvo) ja RMS (neliöiden keskiarvo), jota käytetään yleisimmin värähtelyn yleisestä vakavuudesta, koska se liittyy signaalin energiasisältöön. Näitä määritelmiä käytetään suoraan nykyaikaisten vakavuusstandardien, kuten ISO 20816:n (vanhemman ISO 10816:n seuraaja), nopeuteen perustuviin raja-arvoihin.
3. Instrumentointi ja mittaaminen
Tässä osassa vahvistetaan tärinäsignaaleja kerääviä laitteita koskeva terminologia. A anturi (tai anturi) määritellään laitteeksi, joka muuntaa mekaanisen suureen sähköiseksi signaaliksi. Tämän jälkeen standardissa määritellään tavallisimmat koneiden valvonta-anturit. kiihtyvyysanturi, kiihtyvyyttä mittaava kosketusanturi, joka on ylivoimaisesti monipuolisin yleiskäyttöinen tyyppi, ja läheisyysanturi (pyörrevirta-anturi), kosketukseton anturi, joka mittaa anturin kärjen ja johtavan kohteen, kuten pyörivän akselin, välistä suhteellista siirtymää. Se kattaa myös siihen liittyvän signaalinmuokkauksen - vahvistimet, suodattimet - sekä tiedonkeruulaitteiston ja -ohjelmiston, mukaan luettuina signaalien käsittelyyn ja näyttämiseen tarkoitetut analysaattorit. Ajoitusreferenssi, kuten kierroslukumittari kuuluu myös tämän otsikon alle, koska se muuntaa akselin pyörimisen kerran kierrosta kohti tapahtuvaksi pulssiksi, joka ankkuroi vaihemittauksen.
4. Signaalin käsittely ja analysointi
Tässä luvussa määritellään matematiikan sanasto, jolla raakadatasta tehdään diagnoositietoa. Siinä yksilöidään kaksi ensisijaista aluetta: seuraavat. aika-aaltomuoto, amplitudin ja ajan välinen kuvaaja ja spektri (taajuusalueen kuvaaja), amplitudin ja taajuuden välinen kuvaaja. Spektrianalyysi määritellään prosessiksi, jossa aikasignaali hajotetaan sen osatekijöiksi, ja algoritmi, joka sen suorittaa, on muotoa FFT (nopea Fourier-muunnos). Keskeiset spektriominaisuudet on vahvistettu myös tässä: harmoniset (perustaajuuden kokonaislukukerrannat) ja sivunauhat (taajuudet, jotka esiintyvät symmetrisesti keskitaajuuden ympärillä). Niinpä käsitteet, jotka suojaavat digitaalista mittausta vääristymiltä, ovat - aliasointi, väärää matalataajuussisältöä, joka esiintyy, kun näytteenottotaajuus on liian alhainen, ja ikkunointi, painotusfunktio, jota käytetään spektrivuodon vähentämiseksi.
5. Järjestelmien ominaisuudet (modaalianalyysi)
Tässä jaksossa määritellään termit, joilla kuvataan rakenteen luontaisia dynaamisia ominaisuuksia. A ominaistaajuus on taajuus, jolla järjestelmä värähtelee, jos se siirretään tasapainosta ja päästetään sitten liikkumaan vapaasti. Kun ulkoinen pakottava taajuus osuu yhteen ominaistaajuuden kanssa, resonanssi tapahtuu - määritelty tilaksi, jossa värähtelyn amplitudi on suurin. Luvussa määritellään myös kokeellisen modaalianalyysin kieli, mukaan lukien tilan muoto (rakenteelle ominainen taipumismalli, jonka rakenne ottaa tietyllä ominaistaajuudella) ja taajuusvastefunktio (FRF), järjestelmän tulo-lähtösuhteen mittaus, jota käytetään järjestelmän ominaistaajuuksien ja vaimennuksen määrittämiseen.
6. Kunnonvalvonta ja diagnostiikka
Tässä viimeisessä luvussa määritellään tärinäanalyysin käytännön soveltamiseen kunnossapidossa liittyvät termit. Kuntovalvonta on prosessi, jossa seurataan koneen tilaa kuvaavaa parametria (tässä tapauksessa värähtelyä) merkittävän muutoksen havaitsemiseksi, joka viittaa kehittyvään vikaan. Rakennetaan sen varaan, diagnostiikka on prosessi, jossa seurattujen tietojen avulla tunnistetaan tietty vika, sen sijainti ja vakavuus. Standardissa otetaan käyttöön myös tulevaisuuteen suuntautuva käsite, jonka mukaan prognostiikka - koneiden tulevan kunnon ja jäljellä olevan käyttöiän ennustaminen. Lopuksi siinä määritellään värähtelysignaalista lasketut tilastolliset indikaattorit, joiden avulla voidaan havaita varhaisvaiheen laakeri- ja hammaspyöräviat. huippukerroin ja huipukkuus.
3. ISO 2041:n asema standardien joukossa
ISO 2041 on tarkoituksellisesti pikemminkin tukeva asiakirja kuin menettelytapa tai hyväksymiskoodi, ja tämä rooli antaa sille kolmenlaista merkitystä:
- Monialainen viestintä: se tarjoaa yhteisen kielen koneenrakennusinsinööreille, luotettavuusasiantuntijoille, teknikoille, mittalaitteiden valmistajille ja tutkijoille, jotta termillä on sama merkitys suunnittelutoimistossa, testauslaboratoriossa ja huoltoreitillä.
- Pääviittaus muihin standardeihin: se on lähes kaikkien muiden tärinän ja kunnonvalvonnan ISO-asiakirjojen terminologinen perusta. Menettelystandardit - ISO 21940-11 tasapainotustoleranssit, ISO 20816-3 -standardin vakavuusrajat, ISO 13373-1 -standardin valvontamenettelyt sekä ISO 17359 kunnonseurantaohjeet - kaikki nojaavat sen määritelmiin sen sijaan, että perustermit määriteltäisiin uudelleen.
- Koulutussäätiö: se on kaikille alaa opetteleville auktoriteettilähde oikean terminologian osalta, ja se vastaa tietämystä, jota testataan henkilöstön sertifiointijärjestelmissä, kuten esim. ISO 18436-2.
4. Sanaston soveltaminen kenttätyössä
Sanastostandardi ansaitsee elantonsa silloin, kun tuloksia on kirjoitettava ylös tai kun niitä on verrattava ihmisten kesken. Kun kannettava väline, kuten Balanset-1A käytetään tuulettimen tai pumpun tasapainottamiseen sen omissa laakereissa, jokainen sen ilmoittama suure - 1× amplitudi ja vaihe, nopeus millimetreinä sekunnissa, jäännösmomentti epätasapaino joka on varmennettu ISO 21940-11 -luokituksen mukaisesti - vastaa täsmälleen ISO 2041 -standardin mukaista merkitystä. Tämä yhteinen määritelmä mahdollistaa sen, että diagnostinen raportti Kolmannen osapuolen luotettavuussuunnittelija voi kuukausia myöhemmin yksiselitteisesti lukea paikan päällä tuotetut tiedot, ja sen avulla kaksi eri välineitä käyttävää analyytikkoa voi olla yhtä mieltä siitä, onko kone läpäissyt testin. Käytännössä sanasto on hiljainen kerros jokaisen mittauksen alla, joka muuttaa numerot lausunnoiksi, joita kaikki tulkitsevat samalla tavalla.
5. Täydellisen standardin käyttäminen
Yllä oleva tiivistelmä sisältää rakenteen ja tärkeimmät määritellyt termit, mutta se ei korvaa itse asiakirjaa. Täydellinen ISO 2041 sisältää kaikki muodolliset määritelmät, matemaattiset symbolit, yksiköt ja tarkat sanamuodot, joita muut standardit käyttävät normatiivisesti. Se on tekijänoikeudellisesti suojattu julkaisu, ja se on ostettava Kansainväliseltä standardisoimisjärjestöltä tai valtuutetulta kansalliselta standardointielimeltä. Sitä tarkistetaan säännöllisesti, joten sopimus- tai vaatimustenmukaisuustyötä varten on aina varmistettava, että käytetään nykyistä painosta eikä vanhempaa kopiota. Jokapäiväistä lukemista ja oppimista varten tämän sanaston koko sanaston sisältämät aiheeseen liittyvät merkinnät selventävät jokaista standardissa mainittua käsitettä.
