ISO 2372: Mehanske vibracije strojev z delovnimi hitrostmi od 10 do 200 vrtljajev na sekundo
ISO 2372 je zgodovinski, umaknjeni standard, ki je bil eden prvih široko sprejetih mednarodnih vodnikov za ocenjevanje vibracij strojev. Objavljena leta 1974 je vzdrževalnim inženirjem ponudila osvežujoče preprost način za odgovor na večno vprašanje »koliko vibracij je preveč?«: vzamemo eno širokopasovno hitrost odčitek na ohišju ležaja, ga primerjajo s tabelo in na podlagi tega ugotovijo stanje stroja. Dve desetletji je bil to standardni referenčni vir, ki je oblikoval besednjak jakost vibracij ki se v industriji uporablja še danes. Od takrat ga je nadomestil — najprej ISO 10816 in zdaj ob trenutnem ISO 20816 serije — vendar je razumevanje te serije še vedno koristno za razlago starejših evidenc o vzdrževanju in za razumevanje, zakaj so sodobni standardi oblikovani tako, kot so.
1. Standard, rojen iz nujnosti
Pred uvedbo standarda ISO 2372 je bila ocena stanja stroja na podlagi vibracij v veliki meri odvisna od osebnih izkušenj in praktičnih pravil, ki so se razlikovala od obrata do obrata. Standard je prispeval k temu, da je to ocenjevanje postalo enotno in ponovljivo. Veljal je za stroje z delovnimi hitrostmi od 10 do 200 obr/s – to je približno od 600 do 12.000 obr/min – kar je zajemalo veliko večino industrijskih črpalk, ventilatorjev, motorjev in generatorjev tistega časa. S tem, da je jasno oceno »uspešno/neuspešno« povezal z eno enostavno izmerljivo vrednostjo, je omogočil spremljanje stanja na voljo vsakemu serviserju z osnovnim merilnik vibracij, ne le strokovnjakom.
2. Osnovni pojmi standarda ISO 2372
Metodologija je temeljila na nekaj preprostih, a učinkovitih načelih:
-
Merilni parameter.
Standardna količinska ocena resnosti z uporabo enotnega, ponovljivega merila: širokopasovni RMS (kvadratna sredina) hitrost, izmerjena v frekvenčnem območju od 10 Hz do 1.000 Hz (600 do 60.000 CPM). Izbrali smo efektivno vrednost hitrosti, saj je neposredno povezana z uničevalno energijo vibracij, kar jo naredi za zanesljiv kazalnik stanja, ki je v veliki meri neodvisen od vrtilne hitrosti. Meritev je bilo treba opraviti na nevrtečih delih stroja – običajno na ohišjih ležajev –, saj so ti najbolj praktično in dostopno mesto za oceno sil, ki delujejo na konstrukcijo. Ta konvencija »hitrosti na ohišju ležaja« je enaka tisti, ki se uporablja v ISO 20816-3 danes, spektrum pa lahko pretvorite v skupno vrednost s pomočjo kalkulator skupne ravni vibracij.
-
Razvrščanje strojev.
Ker se zavedamo, da majhne črpalke in velike turbine ni mogoče meriti z istim merilom, je standard ISO 2372 stroje razvrstil v štiri širše skupine, tako da se lahko uporabljajo različne mejne vrednosti glede na velikost, moč in prilagodljivost nosilne konstrukcije:
- Razred I: posamezni deli motorjev in strojev, ki so v normalnih obratovalnih pogojih neločljivo povezani s celotnim strojem (tipični primeri so proizvodni elektromotorji z močjo do 15 kW).
- Razred II: Srednje veliki stroji (običajno elektromotorji z izhodno močjo od 15 do 75 kW) brez posebnih temeljev ali togo nameščeni motorji ali stroji do 300 kW na posebnih temeljih.
- Razred III: Veliki pogonski agregati in drugi veliki stroji z vrtečimi se masami, nameščeni na togih in težkih temeljih, ki so relativno togi v smeri merjenja vibracij.
- Razred IV: veliki pogonski agregati in drugi veliki stroji z vrtečimi se masami, nameščeni na temeljih, ki so v smeri merjenja vibracij relativno mehki (na primer turbogeneratorska enota na lahkem, prožnem jeklenem okvirju).
Razlika med razredoma III in IV je temeljila na togost temeljev — trdna podlaga prenaša in omejuje vibracije drugače kot mehka, zato lahko za isti stroj veljajo različne omejitve, odvisno od načina njegove vgradnje.
-
Tabela stopenj vibracij.
Osrednji del standarda je bila ocenjevalna tabela. Za vsakega od štirih razredov je določila posebna območja RMS-hitrosti, ki so ustrezala kvalitativnim ocenam stanja, ki so bile enostavne za razumevanje in uporabo:
- A (Dobro): novo vzpostavljeni ali dobro vzdrževani stroji.
- B (Zadovoljivo): primerno za dolgoročno, neomejeno delovanje.
- C (Nezadovoljivo): ni primerno za daljše delovanje; napravo je treba spremljati in načrtovati njeno vzdrževanje.
- D (Nesprejemljivo): Vibracije so škodljive in zahtevajo takojšnje ukrepanje, da se prepreči okvara.
Ta pristop na podlagi preglednic omogoča serviserju, da z enim samim merjenjem ugotovi razred stroja in v nekaj sekundah dobi jasno oceno njegovega stanja. Upoštevajte, da je lahko določena hitrost – recimo 4,5 mm/s – za velik stroj razreda IV »zadovoljiva«, za majhen stroj razreda I pa »nezadovoljiva«; razred namreč določa mejo.
3. Zakaj je bil zamenjan
Standard ISO 2372 je pomenil velik korak naprej, vendar je imel nekatere omejitve, ki so jih sodobni standardi skušali odpraviti:
- Pretirana poenostavitev: Razvrstitev vseh strojev v le štiri razrede je bila preveč groba. Sodobna serija standardov ISO 10816 / 20816 ponuja precej natančnejša navodila, prilagojena posameznim vrstam strojev – črpalkam, ventilatorjem, kompresorjem, vodnim in plinskim turbinam ter drugim.
- Dvoumnost temelja: razliko med »trdnimi« in »mehkimi« temelji je bilo pogosto težko oceniti, zato so jo posamezni ocenjevalci uporabljali neenotno.
- Ni diagnostičnih podatkov: Standard je podal eno samo skupno vrednost. O frekvencah v signalu ni razkril ničesar in zato ni mogel pokazati na vzrok — lahko bi zaznal okvarjen računalnik, vendar ne bi mogel razlikovati neravnovesje od neusklajenost.
- Razvijajoča se tehnologija: napisano je bilo še pred splošno razširjenostjo digitalnih tehnologij, Hitra pretvorba (FFT)-based analizatorji vibracij ki danes skoraj v trenutku razčlenijo branje na posamezne frekvence.
4. Tradicija in sodobna praksa
Kljub umiku standarda ISO 2372 je njegova zapuščina izjemno pomembna. V njem je bila kot glavni pokazatelj splošne resnosti določena širokopasovna efektivna hitrost na ohišju ležaja – konvencija, ki se v današnjih standardih ohranja v nespremenjeni obliki. Številni preprosti merilniki in orodja za pregledovanje še vedno prikazujejo barvno označene zelene, rumene in rdeče alarmne pasove, ki izhajajo neposredno iz prvotne štiristopenjske lestvice in se natančno ujemajo s sodobnimi alarm in . ravni potovanj uporablja pri neprekinjenem spremljanju. Če pa delate na podlagi trenutne omejitve, ki temelji na območjih, tabela intenzivnosti vibracij povezuje stare in nove sheme.
V vsakdanjem terenskem delu to načelo velja tudi po tem, ko je dokument umaknjen iz uporabe. Prenosni analizator, kot je Balanset-1A meri hitrost širjenja valov na ležajnih ohišjih, kot to predpisuje standard ISO 2372, nato pa gre še korak dlje – isti signal razčleni v spekter, tako da inženir lahko ne le oceni resnost motnje glede na cone iz standarda ISO 20816, ampak tudi ugotovi frekvenco, ki povzroča motnjo, in, če gre za neuravnoteženost, to takoj popravi z uravnoteženje polja. V tem smislu sodobni delovni tok deluje natanko tako, kot je to počel standard ISO 2372, in nato odgovori na vprašanje, na katerega stara tabela nikoli ni mogla odgovoriti: zakaj.
Uradni standard ISO
Za celoten uradni standard obiščite: ISO 2372 v trgovini ISO
