ISO 7919-1: Mekaaninen värähtely – Konevärähtelyn arviointi pyörivillä akseleilla tehtävillä mittauksilla – Osa 1: Yleiset ohjeet

Yhteenveto

ISO 7919-1 on keskeinen kansainvälinen standardi, joka tarjoaa yleiset ohjeet koneiden pyörivien akselien värähtelyn mittaamiseen ja arviointiin. Tämä standardi on vastine standardille ISO 7919-1. ISO 10816, joka käsittelee pyörimättömien osien tärinää. ISO 7919 keskittyy kosketuksettomien menetelmien käyttöön läheisyysanturit mitata suoraan akselin liikettä laakereihinsa nähden. Tämän tyyppinen mittaus on erityisen tärkeä suurille, kriittisille koneille, joissa on nestekalvolaakerit, kuten turbiinit, kompressorit ja suuret pumput, joissa roottorin dynaamisen käyttäytymisen ymmärtäminen on olennaista turvallisen käytön kannalta.

Sisällysluettelo (käsitteellinen rakenne)

Standardi tarjoaa kehyksen akselin värähtelyn mittausohjelman laatimiselle ja tulosten tulkinnalle:

1. 1. Soveltamisala ja mittausperiaate:

   Tämä ensimmäinen osa määrittelee standardin soveltamisalan ja selventää, että se tarjoaa yleiset menettelyt pyörivien akselien värähtelyn mittaamiseen ja arviointiin. Se esittää perusperiaatteen: tämäntyyppinen mittaus keskittyy itse akselin värähtelyliikkeeseen, tyypillisesti suhteessa kiinteään laakeripesään. Tämä on kriittinen ero kotelomittauksiin (jotka käsitellään standardissa ISO 10816). Akselin värähtely on ensisijainen mittausmenetelmä koneissa, joissa roottori on massiivinen koteloon verrattuna ja sitä tukevat nestekalvolaakerit. Näissä tapauksissa laakerivälyksen sisällä voi esiintyä merkittävää akselin liikettä, joka ei välity ulkoiseen koteloon. Ensisijaisena tavoitteena on arvioida tämän dynaamisen akselin liikkeen vakavuus koneen suojaamiseksi laakerivaurioilta tai roottorin ja staattorin kosketukselta.

2. 2. Mittaussuureet:

   Tässä luvussa määritellään mitattavat ja arvioitavat parametrit. Tärinän vakavuuden kokonaisarvioinnin ensisijainen suure on S_sivua arvo, joka on huipusta huippuun värähtelysiirtymä akselin. Tämä edustaa akselin keskiviivan kokonaisliikettä sen liikkuessa laakerin sisällä ja on ratkaiseva mittari koneen suojaukselle, koska sitä voidaan verrata suoraan fyysisiin laakerivälyksiin. Standardi tunnustaa kuitenkin myös muiden suureiden arvon diagnostiikkatarkoituksiin. Se suosittelee, että mittausjärjestelmän on kyettävä myös tarjoamaan akselin kiertorata (akselin keskiviivan polku), joka on olennainen öljyn pyörteiden tai linjausvirheiden kaltaisten ongelmien diagnosoinnissa, ja keskimääräinen akselin keskiviivan sijainti, jonka muutos voi viitata kuormituksen tai linjauksen muutoksiin. Joissakin sovelluksissa arviointiin käytetään myös suodatettuja värähtelyarvoja (esim. 1X käyntinopeudella).

3. 3. Instrumentointi ja asennus:

   Tässä luvussa annetaan ohjeita akselin värähtelymittauksiin tarvittavista laitteista. Siinä määritellään kosketuksettomien mittausjärjestelmien käyttö, jotka koostuvat kolmesta pääkomponentista: anturi (anturi), an jatkokaapelija kuljettaja (tai läheinen kuljettaja)Nämä komponentit on kalibroitu järjestelmäksi, eivätkä ne ole keskenään vaihdettavissa. Standardi suosittelee antureiden asentamista pareittain kuhunkin laakeriin 90 asteen kulmassa toisiinsa nähden (XY-konfiguraatio). Tämä mahdollistaa akselin keskiviivan täyden kaksiulotteisen liikkeen mittaamisen ja akselin kiertoradan konstruoinnin. Asianmukainen asennus on erittäin tärkeää, ja se edellyttää jäykkiä kiinnikkeitä, oikeaa anturin rakoa ja sen varmistamista, että akselin "anturiradan" pinta on sileä eikä siinä ole sähköisiä tai mekaanisia pyörimissuuntimia, jotka voisivat vääristää signaalia.

4. 4. Arviointikriteerit ja -vyöhykkeet:

   Tässä osiossa esitetään viitekehys mitatun värähtelyn vakavuuden arvioimiseksi. Siinä ehdotetaan kahta ensisijaista kriteeriä. Ensimmäinen on absoluuttinen kriteeri, jossa verrataan mitattua akselin värähtelyä (S_sivua) ennalta määriteltyjä rajoja vasten. Standardi ehdottaa tähän nelialueista mallia:

   • Vyöhyke A (Hyvä): Uusien käyttöönotettujen koneiden tärinätasot.
   • Vyöhyke B (Tyydyttävä): Hyväksyttävä rajoittamattomaan pitkäaikaiseen käyttöön.
   • Vyöhyke C (Tyydyttämätön): Ilmaisee mahdollista ongelmaa; laite on tutkittava syyn selvittämiseksi.
   • Vyöhyke D (ei hyväksyttävä): Tärinätasoja pidetään haitallisina; tarvitaan välittömiä toimia.

   Toinen kriteeri perustuu värähtelyn suuruuden muutokseen tunnetusta lähtötasosta. Merkittävä värähtelyn lisääntyminen, vaikka se olisi edelleen "tyydyttävä"-alueella, voi olla varhainen merkki kehittyvästä viasta. Standardin tämä osa (osa 1) tarjoaa yleisen kehyksen; vyöhykerajojen tarkat numeeriset arvot annetaan ISO 7919 -sarjan konekohtaisissa osissa.

5. 5. Ohjeita hälytysten asettamiseen (hälytys ja laukaisu):

   Tämä viimeinen osio tarjoaa käytännön viitekehyksen arviointikriteerien toteuttamiseksi automatisoidussa koneen suojausjärjestelmässä. Siinä suositellaan kaksiportaista hälytysstrategiaa. Ensimmäinen taso on Hälytys (tai ”hälytys”) asetusarvo. Tämä asetetaan tyypillisesti koneen normaalin, vakaan toiminnan perustason yläpuolelle. Jos tämä taso ylittyy, sen pitäisi laukaista käyttäjälle varoitus siitä, että koneen tila on muuttunut ja että tutkinta on tarpeen. Toinen, korkeampi taso on Matka (tai ”sammutus”) asetusarvo. Tämä on absoluuttinen raja, joka on asetettu tasolle, jolla jatkuva toiminta todennäköisesti aiheuttaa vakavia vaurioita. Jos tämä taso ylittyy, järjestelmän tulisi laukaista koneen automaattinen sammutus katastrofaalisen vian estämiseksi. Standardi suosittelee, että näiden asetusarvojen tulisi perustua sekä absoluuttisiin vyöhykerajoihin (laukaisua ei tule asettaa vyöhykkeen C/D rajan yläpuolelle) että merkittäviin muutoksiin määritellystä lähtötasosta (esim. hälytys voi laueta, jos tärinä kaksinkertaistuu, vaikka se olisi edelleen vyöhykkeellä B).

Keskeiset käsitteet

• Akselin ja kotelon värähtely: Ydinperiaate on, että tietyissä koneissa (erityisesti sellaisissa, joissa on massiiviset, jäykät roottorit ja suhteellisen joustavat kotelot) itse akselin liike on paljon suorempi ja luotettavampi osoitin koneen dynaamisesta tilasta kuin laakeripesän ulkopuolelle välittynyt värähtely.
• Koneiden suojaus: Vaikka tietoja käytetään myös diagnostiikkaan, ISO 7919 -viitekehyksen ensisijainen sovellus on reaaliaikaisissa koneiden suojausjärjestelmissä, jotka on suunniteltu estämään katastrofaaliset viat.
• Suhteellisen liikkeen merkitys: Mittaamalla akselin liikettä laakeriin nähden analyytikot voivat suoraan arvioida laakerivälyksen käyttöä ja diagnosoida tiettyjä ongelmia, kuten öljypyörre tai liiallinen esikuormitus.

← Takaisin päähakemistoon