Înțelegerea severității vibrațiilor
Intensitatea vibrațiilor este un termen generic care se referă la o singură valoare globală utilizată pentru a caracteriza starea de funcționare a unei mașini pe baza nivelului său de vibrații. În loc să interpreteze un întreg spectru, o măsură a gradului de uzură sintetizează starea mașinii într-un singur număr care poate fi comparat cu tabele standardizate pentru a evalua, dintr-o privire, dacă mașina funcționează fără probleme, necesită supraveghere sau se îndreaptă spre o defecțiune. Scopul este acela de a obține un indicator simplu, fiabil și universal al solicitării dinamice și al stării unei mașini — valoarea de evaluare care îți indică că există o problemă, înainte ca o analiză mai aprofundată să-ți dezvăluie despre ce este vorba.
1. Parametrul standard: viteza RMS
În urma a zeci de ani de cercetare și practică, industria a stabilit un singur parametru optim pentru evaluarea gradului de uzură la cele mai comune utilaje rotative: RMS (valoare medie pătratică) viteză. Există două motive care stau la baza acestui consens:
- Energia distructivă generată de vibrații este strâns legată de viteză, deoarece viteza reflectă atât distanța parcursă de o piesă, cât și rapiditatea cu care se mișcă aceasta.
- Un anumit nivel de viteză corespunde unui grad constant de severitate pentru o gamă largă de tipuri de mașini și viteze, ceea ce face ca un singur grafic să fie aplicabil pe scară largă.
Din acest motiv, standardele internaționale utilizează viteza RMS — exprimată în mm/s sau in/s — ca bază pentru criteriile lor de evaluare. Această alegere explică și de ce se preferă viteza în locul deplasare (care domină doar la frecvențe joase) sau accelerație (care predomină la frecvențe înalte) pentru evaluarea generală a stării de funcționare a utilajului. Valoarea RMS este interpretată de obicei ca un nivel de bandă largă sau global; sistemul nostru Calculator al nivelului general de vibrații arată cum se formează acea singură valoare din vârfurile individuale ale unui spectru.
2. Diagramele de severitate a vibrațiilor conform standardului ISO 20816
Organizația Internațională de Standardizare a elaborat o serie de standarde pentru clasificarea stării de funcționare a utilajelor. ISO 20816 serie — care a înlocuit vechea ISO 10816 — este cel mai utilizat cadru, oferind diagrame de severitate recunoscute la nivel mondial atât pentru testarea de acceptare, cât și pentru testarea de rutină monitorizarea stării. Metoda cuprinde trei etape principale:
- Clasificați mașina: mașinile sunt grupate în funcție de dimensiune, tip și fundație — de exemplu, turbinele mari într-un grup, pompele și motoarele de dimensiuni medii în altul. Limitele detaliate pentru gama industrială obișnuită, cuprinsă între aproximativ 15 kW și 50 MW, se regăsesc în ISO 20816-3.
- Măsurarea vitezei RMS: Viteza RMS în bandă largă este măsurată pe carcasele rulmenților mașinii în direcțiile orizontală, verticală și axială.
- Comparați cu graficul: cea mai mare valoare măsurată este comparată cu graficul corespunzător acelei clase de mașini.
Puteți consulta limitele direct cu ajutorul Diagrama de severitate a vibrațiilor ISO 10816 / 20816, sau să evalueze o valoare măsurată în raport cu limitele zonei folosind Calculator de zone conform ISO 20816-1 și specific mașinii Instrument pentru valorile-limită conform ISO 20816-3.
Cele patru zone de severitate
Diagramele ISO împart starea tehnică a utilajelor în patru zone:
- Zona A (verde): Vibrațiile utilajelor nou puse în funcțiune s-ar încadra, în mod normal, în această categorie — o stare foarte stabilă și optimă.
- Zona B (galben): acceptabil pentru funcționarea pe termen lung fără restricții; intervalul normal de funcționare pentru majoritatea mașinilor.
- Zona C (portocaliu): nesatisfăcătoare pentru funcționarea continuă pe termen lung. Utilajele respective trebuie monitorizate cu atenție, iar întreținerea trebuie programată astfel încât să se identifice și să se remedieze cauza principală a vibrațiilor ridicate.
- Zona D (roșu): suficient de gravă încât să provoace daune. Utilajele care funcționează aici se află într-o stare critică și ar putea fi necesară oprirea lor imediată.
3. Utilizarea severității vibrațiilor într-un program de întreținere predictivă
Diagramele de severitate reprezintă o piatră de temelie a mentenanță predictivă. Prin efectuarea unor măsurători periodice — de obicei lunare — ale vitezei RMS totale a unei mașini și tendințe pe parcursul timpului, echipele de întreținere pot:
- Trierea rapidă a echipamentelor: să identifice dintr-o privire care utilaje dintr-o fabrică funcționează corespunzător și care necesită intervenție.
- Primește o avertizare din timp: o tendință ascendentă care trece din Zona B în Zona C oferă avertizare timpurie a unei probleme în curs de apariție, adesea cu luni înainte de defectare.
- Justificați măsurile de întreținere: zonele standardizate oferă o bază obiectivă pentru recomandarea intervențiilor — este mult mai ușor să autorizezi o reparație atunci când poți demonstra că o mașină a intrat în intervalul „nesatisfăcător” (Zona C) sau „avariat” (Zona D).
Puterea acestei abordări rezidă atât în tendință, cât și în valoarea absolută: o valoare constantă situată cu mult în interiorul Zonei B este liniștitoare, în timp ce o valoare care se află încă, din punct de vedere tehnic, în Zona B, dar care crește rapid în fiecare lună, reprezintă un semnal mai clar de a acționa.
4. De la severitate la cauza principală — și înapoi la starea de sănătate
O evaluare a severității este un instrument de screening, nu un diagnostic. Aceasta indică faptul că o mașină funcționează cu vibrații ridicate, dar o analiză detaliată analiză spectrală este ceea ce dezvăluie de ce — diferențiind dezechilibru la 1× de nealiniere, jocul sau uzura rulmenților. În practică, nivelul general și spectrul sunt utilizate împreună: valoarea severității semnalează echipamentul vizat, iar spectrul orientează reparația.
Tocmai în astfel de situații un analizor portabil își dovedește utilitatea pe teren. Un instrument precum Balanset-1A citește viteza RMS globală pentru o verificare imediată a severității conform standardului ISO 20816, apoi furnizează spectrul și valorile de amplitudine și fază la 1× necesare pentru a confirma dacă dezechilibrul este cauza — și, dacă este cazul, pentru a echilibrare rotorul în propriile sale lagăre și observați cum severitatea vibrațiilor revine imediat în zona A sau B. Măsurarea înainte și după, folosind aceleași unități de măsură, închide bucla: aceeași valoare care a declanșat alarma confirmă remedierea problemei.
