תקן ISO 10816-1 ויישום מכשירני של אבחון רעידות באמצעות מערכת Balanset-1A

תקציר

דוח זה מציג ניתוח מקיף של הדרישות הרגולטוריות הבינלאומיות לגבי תנאי הרטט של ציוד תעשייתי המוגדר בתקן ISO 10816-1 ובתקנים הנגזרים ממנו. המסמך סוקר את התפתחות התקינה מתקן ISO 2372 לתקן ISO 20816 הנוכחי, מסביר את המשמעות הפיזיקלית של הפרמטרים הנמדדים ומתאר את המתודולוגיה להערכת חומרת תנאי הרטט. תשומת לב מיוחדת ניתנת ליישום המעשי של כללים אלה באמצעות מערכת האיזון והאבחון הניידת Balanset-1A. הדוח מכיל תיאור מפורט של המאפיינים הטכניים של המכשיר, האלגוריתמים של פעולתו במצבי ויברומטר ואיזון, והנחיות מתודולוגיות לביצוע מדידות כדי להבטיח עמידה בקריטריוני האמינות והבטיחות של מכונות מסתובבות.

פרק 1. יסודות תיאורטיים של אבחון רעידות והתפתחות התקינה

1.1. אופי פיזיקלי של רטט ובחירת פרמטרי מדידה

רטט, כפרמטר אבחוני, הוא המדד האינפורמטיבי ביותר למצב הדינמי של מערכת מכנית. בניגוד לטמפרטורה או ללחץ, שהם מדדים אינטגרליים ולעתים קרובות מגיבים לתקלות באיחור, אות הרטט נושא מידע על הכוחות הפועלים בתוך המנגנון בזמן אמת.

תקן ISO 10816-1, כמו קודמיו, מבוסס על מדידת מהירות הרטט. בחירה זו אינה מקרית והיא נובעת מאופי האנרגיה של הנזק. מהירות הרטט עומדת ביחס ישר לאנרגיה הקינטית של המסה המתנודדת, ולכן גם למתחי העייפות הנוצרים ברכיבי המכונה.

אבחון רעידות משתמש בשלושה פרמטרים עיקריים, שלכל אחד מהם תחום יישום משלו:

תזוזה כתוצאה מרטט (תזוזה): משרעת התנודה נמדדת במיקרומטרים (µm). פרמטר זה הוא קריטי עבור מכונות במהירות נמוכה ולצורך הערכת מרווחים במיסבים, שם חשוב למנוע מגע בין הרוטור לסטטור. בהקשר של תקן ISO 10816-1, לשימוש בתזוזה יש מגבלות, מכיוון שבתדרים גבוהים אפילו תזוזות קטנות עלולות ליצור כוחות הרסניים.

מהירות הרטט (Velocity): מהירות הנקודה על פני השטח הנמדדת במילימטרים לשנייה (מ"מ/שנייה). זהו פרמטר אוניברסלי לטווח תדרים שבין 10 ל-1000 הרץ, המכסה את הפגמים המכניים העיקריים: חוסר איזון, חוסר יישור ורפיון. תקן ISO 10816 מאמץ את מהירות הרטט כקריטריון הערכה עיקרי.

האצת רטט (האצה): קצב השינוי של מהירות הרטט הנמדד במטרים לשנייה בריבוע (m/s²) או ביחידות g. התאוצה מאפיינת כוחות אינרציאליים והיא רגישה ביותר לתהליכים בתדר גבוה (מ-1000 הרץ ומעלה), כגון פגמים בשלב מוקדם של מסבים מתגלגלים או בעיות בהילוכים.

תקן ISO 10816-1 מתמקד ברטט פס רחב בטווח של 10–1000 הרץ. משמעות הדבר היא שהמכשיר חייב לשלב את האנרגיה של כל התנודות בתוך פס זה ולהוציא ערך יחיד — ערך השורש הממוצע הריבועי (RMS). השימוש ב-RMS במקום בערך השיא מוצדק מכיוון ש-RMS מאפיין את ההספק הכולל של תהליך התנודה לאורך זמן, אשר רלוונטי יותר להערכת ההשפעה התרמית והשפעת העייפות על המנגנון.

1.2. הקשר היסטורי: מ-ISO 2372 ל-ISO 20816

כדי להבין את הדרישות הנוכחיות, יש לנתח את התפתחותן ההיסטורית.

ISO 2372 (1974): התקן הגלובלי הראשון שהציג סיווג מכונות לפי הספק. הוא הגדיר סוגי מכונות (סוג I – סוג IV) ואזורי הערכה (A, B, C, D). למרות שהוא בוטל רשמית בשנת 1995, המינוח והלוגיקה של תקן זה עדיין נמצאים בשימוש נרחב בתחום ההנדסה.

ISO 10816-1 (1995): תקן זה החליף את תקני ISO 2372 ו-ISO 3945. החידוש העיקרי בו היה הבחנה ברורה יותר בין הדרישות בהתאם לסוג היסוד (קשיח לעומת גמיש). התקן הפך למסמך “מטרייה” המגדיר עקרונות כלליים (חלק 1), בעוד שערכי הגבול הספציפיים לסוגים שונים של מכונות הועברו לחלקים הבאים (חלק 2 — טורבינות קיטור, חלק 3 — מכונות תעשייתיות, חלק 4 — טורבינות גז וכו').

ISO 20816-1 (2016): הגרסה המודרנית של התקן. ISO 20816 משלב את סדרת 10816 (רטט של חלקים לא מסתובבים) ואת סדרת 7919 (רטט של פירים מסתובבים). זהו צעד הגיוני, מכיוון שהערכה מלאה של ציוד קריטי מחייבת ניתוח של שני הפרמטרים. עם זאת, עבור מרבית המכונות התעשייתיות לשימוש כללי (מאווררים, משאבות), שבהן הגישה לפיר קשה, המתודולוגיה המבוססת על מדידות דיור שהוצגה ב-ISO 10816 נותרה דומיננטית.

דו"ח זה מתמקד בתקן ISO 10816-1 ו-ISO 10816-3, מכיוון שמסמכים אלה מהווים את כלי העבודה העיקריים עבור כ-90% של ציוד תעשייתי המאובחן באמצעות מכשירים ניידים כגון Balanset-1A.

פרק 2. ניתוח מפורט של מתודולוגיית ISO 10816-1

2.1. היקף ומגבלות

תקן ISO 10816-1 חל על מדידות רטט המבוצעות על חלקים לא מסתובבים של מכונות (תיבות מיסבים, רגליים, מסגרות תומכות). התקן אינו חל על רטט הנגרם מרעש אקוסטי ואינו מכסה מכונות הדדיות (הן מכוסות על ידי תקן ISO 10816-6) המייצרות כוחות אינרציאליים ספציפיים בשל עקרון פעולתן.

היבט קריטי הוא שה תקן מסדיר מדידות באתר — בתנאי פעולה אמיתיים, ולא רק על גבי עמדת בדיקה. משמעות הדבר היא שהמגבלות לוקחות בחשבון את השפעת היסודות האמיתיים, חיבורי הצינורות ותנאי העומס התפעולי.

2.2. סיווג ציוד

מרכיב מרכזי בשיטה זו הוא חלוקת כל המכונות לקטגוריות. החלת מגבלות של קטגוריה IV על מכונה מקטגוריה I עלולה לגרום למהנדס לפספס מצב מסוכן, בעוד שההיפך עלול להוביל לכיבוי בלתי מוצדק של ציוד תקין.

על פי נספח B לתקן ISO 10816-1, המכונות מחולקות לקטגוריות הבאות:

טבלה 2.1. סיווג מכונות על פי תקן ISO 10816-1

מַחלָקָה	תיאור	מכונות טיפוסיות	סוג היסוד
מחלקת I	חלקים בודדים של מנועים ומכונות, המחוברים מבחינה מבנית למכלול. מכונות קטנות.	מנועים חשמליים עד 15 קילוואט. משאבות קטנות, הנעות עזר.	כל
סוג II	מכונות בינוניות ללא יסודות מיוחדים.	מנועים חשמליים 15–75 קילוואט. מנועים עד 300 קילוואט על בסיס קשיח. משאבות, מאווררים.	בדרך כלל נוקשה
סוג III	מכונות גדולות עם מסות מסתובבות.	טורבינות, גנרטורים, משאבות בעלות הספק גבוה (>75 קילוואט).	קָשִׁיחַ
דרגה IV	מכונות גדולות עם מסות מסתובבות.	טורבו-גנרטורים, טורבינות גז (>10 MW).	גָמִישׁ

הבעיה בזיהוי סוג היסוד (קשיח לעומת גמיש):

התקן מגדיר יסוד כקשיח אם התדר הטבעי הראשון של מערכת “המכונה-יסוד” גבוה מתדר ההפעלה העיקרי (תדר הסיבוב). יסוד הוא גמיש אם התדר הטבעי שלו נמוך מתדר הסיבוב.

בפועל זה אומר:

• מכונה המוברגת לרצפת בטון מסיבית בחנות שייכת בדרך כלל לקטגוריה עם בסיס קשיח.
• מכונה המותקנת על מבודדי רעידות (קפיצים, רפידות גומי) או על מסגרת פלדה קלה (למשל, מבנה עליון) שייכת לקטגוריה עם בסיס גמיש.

הבחנה זו היא קריטית, מכיוון שמכונה המותקנת על בסיס גמיש יכולה לרטוט בעוצמה גבוהה יותר מבלי ליצור מתחים פנימיים מסוכנים. לכן, המגבלות עבור סוג IV גבוהות יותר מאשר עבור סוג III.

2.3. אזורי הערכת רטט

במקום הערכה בינארית של “טוב/רע”, התקן מציע סולם של ארבעה אזורים התומך בתחזוקה מבוססת מצב.

אזור A (טוב): רמת הרטט עבור מכונות שהוכנסו לשירות לאחרונה. זהו התנאי המומלץ שיש להשיג לאחר ההתקנה או שיפוץ מקיף.

אזור B (מספק): מכונות המתאימות להפעלה ארוכת טווח ללא הגבלות. רמת הרטט גבוהה מהרמה האידיאלית, אך אינה פוגעת באמינות.

אזור ג' (לא מספק): מכונות שאינן מתאימות להפעלה רציפה לטווח ארוך. הרטט מגיע לרמה שבה מתחיל תהליך של בלאי מואץ של רכיבים (מסבים, אטמים). ניתן להפעיל את המכונות לפרק זמן מוגבל תחת פיקוח מוגבר עד לתחזוקה המתוכננת הבאה.

אזור D (לא מקובל): רמות רטט העלולות לגרום לכשל קטסטרופלי. נדרשת כיבוי מיידי.

2.4. ערכי גבול הרטט

הטבלה שלהלן מסכמת את ערכי הגבול של מהירות הרטט RMS (מ"מ/שנייה) בהתאם לנספח B של תקן ISO 10816-1. ערכים אלה הם אמפיריים ומשמשים כקווים מנחים אם מפרטי היצרן אינם זמינים.

טבלה 2.2. מגבלות אזור הרטט (ISO 10816-1 נספח B)

גבול אזור	סוג I (מ"מ/שנייה)	סוג II (מ"מ/שנייה)	סוג III (מ"מ/שנייה)	סוג IV (מ"מ/שנייה)
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

פרשנות אנליטית. קחו לדוגמה את הערך 4.5 מ“מ/שנייה. עבור מכונות קטנות (סוג I) זהו הגבול של מצב חירום (C/D), המחייב כיבוי. עבור מכונות בינוניות (סוג II) זהו אמצע אזור ”דורש תשומת לב“. עבור מכונות גדולות על בסיס קשיח (סוג III) זהו רק הגבול בין אזורי ”מספק“ ו”לא מספק". עבור מכונות על בסיס גמיש (סוג IV) זהו רמת רטט תפעולית רגילה (אזור B).

התקדמות זו מדגימה את הסיכון שבשימוש במגבלות אוניברסליות. מהנדס המשתמש בכלל “4.5 מ”מ/שנייה זה רע" עבור כל המכונות עלול לפספס תקלה במשאבה קטנה או לדחות ללא הצדקה מדחס טורבו גדול.

פרק 3. מאפיינים ספציפיים של מכונות תעשייתיות: ISO 10816-3

בעוד תקן ISO 10816-1 מגדיר את המסגרת הכללית, בפועל רוב היחידות התעשייתיות (משאבות, מאווררים, מדחסים מעל 15 קילוואט) כפופות לחלק 3 של התקן (ISO 10816-3), שהוא ספציפי יותר. חשוב להבין את ההבדל, מכיוון ש-Balanset-1A משמש לעתים קרובות לאיזון מאווררים ומשאבות המכוסים בחלק זה.

3.1. קבוצות מכונות בתקן ISO 10816-3

בניגוד לארבע הקטגוריות בחלק 1, חלק 3 מחלק את המכונות לשתי קבוצות עיקריות:

קבוצה 1: מכונות גדולות עם הספק נומינלי מעל 300 קילוואט. קבוצה זו כוללת גם מכונות חשמליות עם גובה פיר מעל 315 מ"מ.

קבוצה 2: מכונות בינוניות עם הספק נומינלי בין 15 קילוואט ל-300 קילוואט. קבוצה זו כוללת מכונות חשמליות עם גובה פיר בין 160 מ"מ ל-315 מ"מ.

3.2. מגבלות רטט בתקן ISO 10816-3

הגבולות כאן תלויים גם בסוג היסוד (קשיח/גמיש).

טבלה 3.1. מגבלות רטט בהתאם לתקן ISO 10816-3 (RMS, מ"מ/שנייה)

תנאי (אזור)	קבוצה 1 (>300 קילוואט) קשיח	קבוצה 1 (>300 קילוואט) גמיש	קבוצה 2 (15–300 קילוואט) קשיח	קבוצה 2 (15–300 קילוואט) גמיש
A (חדש)	< 2.3	< 3.5	< 1.4	< 2.3
B (פעולה לטווח ארוך)	2.3 – 4.5	3.5 – 7.1	1.4 – 2.8	2.3 – 4.5
C (פעולה מוגבלת)	4.5 – 7.1	7.1 – 11.0	2.8 – 4.5	4.5 – 7.1
D (נזק)	> 7.1	> 11.0	> 4.5	> 7.1

סינתזה של נתונים. השוואת טבלאות ISO 10816-1 ו-ISO 10816-3 מראה כי ISO 10816-3 מטיל דרישות מחמירות יותר על מכונות בעלות הספק בינוני (קבוצה 2) על יסודות קשיחים. הגבול של אזור D נקבע על 4.5 מ“מ/שנייה, אשר תואם את הגבול עבור מחלקה I בחלק 1. הדבר מאשר את המגמה לקביעת גבולות מחמירים יותר עבור ציוד מודרני, מהיר וקל יותר. בעת שימוש ב-Balanset-1A לאבחון מאוורר 45 קילוואט על רצפת בטון, יש להתמקד בעמודה ”קבוצה 2 / קשיח" בטבלה זו, שבה המעבר לאזור החירום מתרחש ב-4.5 מ"מ/שנייה.

פרק 4. ארכיטקטורת החומרה של מערכת Balanset-1A

כדי ליישם את דרישות תקן ISO 10816/20816, נדרש מכשיר המספק מדידות מדויקות וחוזרות על עצמן ומתאים לטווחי התדרים הנדרשים. מערכת Balanset-1A שפותחה על ידי Vibromera היא פתרון משולב המשלב את הפונקציות של מנתח רעידות דו-ערוצי ומכשיר לאיזון שטח.

4.1. ערוצי מדידה וחיישנים

למערכת Balanset-1A שני ערוצי מדידת רטט עצמאיים (X1 ו-X2), המאפשרים מדידות סימולטניות בשתי נקודות או בשני מישורים.

סוג חיישן. המערכת משתמשת במאיצים (מתמרים רטט המודדים תאוצה). זהו הסטנדרט המודרני בתעשייה, מכיוון שמאיצים מספקים אמינות גבוהה, טווח תדרים רחב וליניאריות טובה.

אינטגרציה של אותות. מכיוון שתקן ISO 10816 דורש הערכה של מהירות הרטט (מ"מ/שנייה), האות מהאקסלרומטרים משולב בחומרה או בתוכנה. זהו שלב קריטי בעיבוד האות, ואיכות הממיר מאנלוגי לדיגיטלי ממלאת תפקיד מרכזי.

טווח המדידה. המכשיר מודד את מהירות הרטט (RMS) בטווח שבין 0.05 ל-100 מ"מ/שנייה. טווח זה מכסה באופן מלא את כל אזורי ההערכה של תקן ISO 10816 (מאזור A 45 מ"מ/שנייה).

4.2. מאפייני תדר ודיוק

המאפיינים המטרולוגיים של Balanset-1A עומדים במלואם בדרישות התקן.

טווח תדרים. הגרסה הבסיסית של המכשיר פועלת בטווח התדרים 5 הרץ – 550 הרץ.

הגבול התחתון של 5 הרץ (300 סל"ד) אף עולה על דרישת התקן ISO 10816 של 10 הרץ ותומך באבחון של מכונות במהירות נמוכה. הגבול העליון של 550 הרץ מכסה עד ההרמוניה ה-11 עבור מכונות עם תדר סיבוב של 3000 סל"ד (50 הרץ), וזה מספיק כדי לזהות חוסר איזון (1×), חוסר יישור (2×, 3×) ורפיון. באופן אופציונלי, ניתן להרחיב את טווח התדרים ל-1000 הרץ, מה שמכסה באופן מלא את הדרישות הסטנדרטיות.

דיוק אמפליטודה. שגיאת מדידת המשרעת היא ±5% בסולם המלא. עבור משימות ניטור תפעולי, שבהן גבולות האזורים נבדלים זה מזה במאות אחוזים, דיוק זה הוא יותר ממספיק.

דיוק פאזה. המכשיר מודד את זווית הפאזה ברמת דיוק של ±1 מעלה. אף על פי שהפאזה אינה מוסדרת על ידי תקן ISO 10816, היא חשובה ביותר לשלב הבא — איזון.

4.3. ערוץ מד מהירות

הערכה כוללת מד מהירות לייזר (חיישן אופטי) המבצע שתי פונקציות:

• מודד את מהירות הרוטור (RPM) בין 150 ל-60,000 סל"ד (בגרסאות מסוימות עד 100,000 סל"ד). כך ניתן לזהות אם הרטט סינכרוני עם תדר הסיבוב (1×) או אסינכרוני.
• מייצר אות שלב ייחוס (סימן שלב) לצורך חישוב ממוצע סינכרוני וחישוב זוויות מסה מתוקנות במהלך האיזון.

4.4. חיבורים ופריסה

הערכה הסטנדרטית כוללת כבלים לחיישנים באורך 4 מטרים (אופציונלי 10 מטרים). הדבר מגביר את הבטיחות במהלך מדידות בשטח. כבלים ארוכים מאפשרים למפעיל להישאר במרחק בטוח מחלקי מכונה מסתובבים, מה שעומד בדרישות הבטיחות התעשייתיות לעבודה עם ציוד מסתובב.

פרק 5. מתודולוגיית מדידה והערכת ISO 10816 באמצעות Balanset-1A

פרק זה מתאר אלגוריתם שלב אחר שלב לשימוש במכשיר Balanset-1A לביצוע הערכות רטט.

5.1. הכנה למדידות

זהה את המכונה. קבעו את סוג המכונה (על פי פרקים 2 ו-3 של דוח זה). לדוגמה, “מאוורר 45 קילוואט על מבודדי רעידות” שייך לקבוצה 2 (ISO 10816-3) עם בסיס גמיש.

התקנת תוכנה. התקן את מנהלי ההתקן והתוכנה של Balanset-1A מהכונן USB המצורף. חבר את יחידת הממשק ליציאת ה-USB של המחשב הנייד.

התקן את החיישנים.

• התקן חיישנים על בתי מיסבים. אל תתקין אותם על מכסים דקים.
• השתמש בבסיסים מגנטיים. ודא שהמגנט יושב היטב על המשטח. צבע או חלודה מתחת למגנט משמשים כבולם ומפחיתים את קריאות התדר הגבוה.
• שמרו על אורתוגונליות: בצעו מדידות בכיוונים אנכי (V), אופקי (H) וצירי (A). ל-Balanset-1A יש שני ערוצים, כך שתוכלו למדוד, למשל, V ו-H בו-זמנית בתמיכה אחת.

5.2. מצב ויברומטר (F5)

תוכנת Balanset-1A כוללת מצב ייעודי להערכת ISO 10816.

• הפעל את התוכנית.
• לחץ על F5 (או לחץ על כפתור “F5 – Vibrometer” בממשק). יפתח חלון של מד רטט רב-ערוצי.
• לחץ על F9 (הפעל) כדי להתחיל באיסוף הנתונים.

ניתוח אינדיקטורים.

• RMS (סה"כ): המכשיר מציג את מהירות הרטט הכוללת RMS (V1s, V2s). זהו הערך שאתה משווה לגבולות המפורטים בטבלה של התקן.
• 1× רטט: המכשיר מחלץ את משרעת התנודה בתדר סיבובי.

אם ערך ה-RMS גבוה (אזור C/D) אך הרכיב 1× נמוך, הבעיה אינה חוסר איזון. ייתכן שמדובר בתקלה במיסב, בקוויטציה (במשאבה) או בבעיות אלקטרומגנטיות. אם הערך RMS קרוב לערך 1× (לדוגמה, RMS = 10 מ"מ/שנייה, 1× = 9.8 מ"מ/שנייה), חוסר האיזון הוא הגורם העיקרי, ואיזון יפחית את הרטט בכ-95%.

5.3. ניתוח ספקטרלי (FFT)

אם הרטט הכולל חורג מהמגבלה (אזור C או D), עליך לזהות את הגורם לכך. מצב F5 כולל כרטיסייה 'תרשימים'.

ספקטרום. הספקטרום מציג את האמפליטודה לעומת התדר.

• פסגה דומיננטית ב-1× (תדר סיבוב) מצביעה על חוסר איזון.
• שיאים ב-2×, 3× מצביעים על חוסר יישור או רפיון.
• “רעש” בתדר גבוה או יער של הרמוניות מצביע על פגמים במגעים מתגלגלים.
• תדירות מעבר הלהבים (מספר הלהבים × סל"ד) מצביעה על בעיות אווירודינמיות במאוורר או בעיות הידראוליות במשאבה.

Balanset-1A מספק את ההדמיות הללו, מה שהופך אותו ממדד תאימות פשוט לכלי אבחון מלא.

פרק 6. איזון כשיטת תיקון: שימוש מעשי ב-Balanset-1A

כאשר האבחון (בהתבסס על דומיננטיות 1× בספקטרום) מצביע על חוסר איזון כגורם העיקרי לחריגה ממגבלת ISO 10816, השלב הבא הוא איזון. Balanset-1A מיישם את שיטת מקדם ההשפעה (שיטת שלושת הריצות).

6.1. תיאוריית האיזון

חוסר איזון מתרחש כאשר מרכז המסה של הרוטור אינו תואם את ציר הסיבוב שלו. הדבר גורם לכוח צנטריפוגלי. F = m · r · ω² המייצר רטט בתדר סיבובי. מטרת האיזון היא להוסיף מסה מתקנת (משקל) המייצרת כוח שווה בעוצמתו ומנוגד בכיוונו לכוח חוסר האיזון.

6.2. הליך איזון במישור יחיד

השתמש בהליך זה עבור רוטורים צרים (מאווררים, גלגלות, דיסקים).

הגדרה.

• התקן את חיישן הרטט (ערוץ 1) בניצב לציר הסיבוב.
• הגדר את מד הסל"ד הלייזר והדבק סימון אחד של סרט מחזיר אור על הרוטור.
• בתוכנית, בחר F2 – מישור יחיד.

ריצה 0 – ראשונית.

• הפעל את הרוטור. לחץ על F9. המכשיר מודד את הרטט הראשוני (אמפליטודה ופאזה).
• דוגמה: 8.5 מ"מ/שנייה ב-120°.

ריצה 1 – משקל ניסיון.

• עצור את הרוטור.
• הרכיב משקל ניסיון בעל מסה ידועה (לדוגמה, 10 גרם) במיקום שרירותי.
• הפעל את הרוטור. לחץ על F9. המכשיר רושם את השינוי בווקטור הרטט.
• דוגמה: 5.2 מ"מ/שנייה ב-160°.

חישוב ותיקון.

• התוכנית מחשבת באופן אוטומטי את המסה והזווית של משקל התיקון.
• לדוגמה, המכשיר עשוי להורות: “הוסף 15 גרם בזווית של 45° ממיקום משקל הניסיון”.”
• פונקציות Balanset תומכות במשקלים מפוצלים: אם אינך יכול למקם את המשקל במיקום המחושב, התוכנית מפצלת אותו לשני משקלים להתקנה, למשל, על להבי המאוורר.

ריצה 2 – אימות.

• התקן את משקל התיקון המחושב (הסר את משקל הניסיון אם התוכנית דורשת זאת).
• הפעל את הרוטור וודא שהרטט השיורי ירד לאזור A או B בהתאם לתקן ISO 10816 (לדוגמה, מתחת ל-2.8 מ"מ/שנייה).

6.3. איזון דו-מימדי

רוטורים ארוכים (פירים, תופי מגרסה) דורשים איזון דינמי בשני מישורים מתקנים. ההליך דומה, אך דורש שני חיישני רטט (X1, X2) ושלושה מחזורים (ראשוני, משקל ניסיון במישור 1, משקל ניסיון במישור 2). השתמש במצב F3 להליך זה.

פרק 7. תרחישים מעשיים ופרשנות (מחקרי מקרה)

תרחיש 1: מאוורר פליטה תעשייתי (45 קילוואט)

הקשר. המאוורר מותקן על גג על גבי מבודדי רעידות מסוג קפיץ.

סיווג. ISO 10816-3, קבוצה 2, בסיס גמיש.

מדידה. Balanset-1A במצב F5 מציג RMS = 6.8 מ"מ/שנייה.

ניתוח.

• על פי טבלה 3.1, הגבול בין B ל-C עבור “גמיש” הוא 4.5 מ"מ/שנייה, והגבול בין C ל-D הוא 7.1 מ"מ/שנייה.

סיכום. המאוורר פועל באזור C (פעולה מוגבלת), ומתקרב לאזור D לשעת חירום.

אבחון. הספקטרום מציג שיא חזק של 1×.

פעולה. יש צורך באיזון. לאחר איזון עם Balanset-1A, רמת הרטט ירדה ל-1.2 מ"מ/שנייה (אזור A). הכשל נמנע.

תרחיש 2: משאבת הזנת דוד (200 קילוואט)

הקשר. המשאבה מותקנת באופן קשיח על בסיס בטון מסיבי.

סיווג. ISO 10816-3, קבוצה 2, בסיס קשיח.

מדידה. Balanset-1A מציג RMS = 5.0 מ"מ/שנייה.

ניתוח.

• על פי טבלה 3.1, הגבול C/D עבור “קשיח” הוא 4.5 מ"מ/שנייה.

סיכום. המשאבה פועלת באזור D (מצב חירום). ערך של 5.0 מ"מ/שנייה כבר אינו מקובל עבור הרכבה קשיחה.

אבחון. הספקטרום מציג סדרה של הרמוניות ורמת רעש גבוהה. שיא 1× נמוך.

פעולה. איזון לא יעזור. הבעיה כנראה קשורה למסבים או לקוויטציה. יש לעצור את המשאבה לצורך בדיקה מכנית.

פרק 8. סיכום

תקן ISO 10816-1 וחלק 3 המיוחד שלו מספקים בסיס מהותי להבטחת אמינות הציוד התעשייתי. המעבר מתפיסה סובייקטיבית להערכה כמותית של מהירות הרטט (RMS, מ"מ/שנייה) מאפשר למהנדסים לסווג באופן אובייקטיבי את מצב המכונה ולתכנן את התחזוקה על סמך המצב בפועל.

יישום אינסטרומנטלי של תקנים אלה באמצעות מערכת Balanset-1A הוכח כיעיל. המכשיר מספק מדידות מדויקות מבחינה מטרולוגית בטווח של 5–550 הרץ (המכסה באופן מלא את הדרישות הסטנדרטיות עבור מרבית המכונות) ומציע את הפונקציונליות הנדרשת לזיהוי הגורמים לרטט מוגבר (ניתוח ספקטרלי) ולחיסולם (איזון).

עבור חברות תפעוליות, יישום ניטור קבוע המבוסס על מתודולוגיית ISO 10816 ומכשירים כגון Balanset-1A מהווה השקעה ישירה בהפחתת עלויות התפעול. היכולת להבחין בין אזור B לאזור C מסייעת למנוע תיקונים מוקדמים של מכונות תקינות וכשלים קטסטרופליים הנגרמים כתוצאה מהתעלמות מרמות רטט קריטיות.

סוף הדו"ח