Свеобухватна анализа ISO 20816-3: Мерење, евалуација и инструментална имплементација путем система Balanset-1A

Резиме

Индустријски пејзаж је доживео значајну промену парадигме у стандардизацији праћења здравља машина. Увођење ISO 20816-3:2022 представља консолидацију и модернизацију претходних методологија, посебно спајањем процене вибрација кућишта (раније ISO 10816-3) и вибрација ротирајућег вратила (раније ISO 7919-3) у јединствен, кохезиван оквир. Овај извештај пружа исцрпну анализу ISO 20816-3, рашчлањујући његова поглавља, нормативне анексе и физичке принципе. Штавише, интегрише детаљну техничку процену преносивог анализатора вибрација и балансера Balanset-1A, демонстрирајући како овај специфични инструмент олакшава усклађеност са строгим захтевима стандарда. Кроз синтезу теорије обраде сигнала, принципа машинског инжењерства и практичних оперативних процедура, овај документ служи као дефинитиван водич за инжењере поузданости који желе да ускладе своје стратегије праћења стања са најбољим глобалним праксама користећи приступачну, високопрецизну инструментацију.

Devices

Portable balancer & Vibration analyzer Balanset-1A

$2,385.16 + ПДВ (ако је применљиво)

Parts

Vibration sensor

$108.69 + ПДВ (ако је применљиво)

Parts

Optical Sensor (Laser Tachometer)

$149.75 + ПДВ (ако је применљиво)

Devices

Balanset-4

$8,215.81 + ПДВ (ако је применљиво)

Parts

Magnetic Stand Insize-60-kgf

$55.55 + ПДВ (ако је применљиво)

Parts

Reflective tape

$12.08 + ПДВ (ако је применљиво)

Devices

Dynamic balancer “Balanset-1A” OEM

$2,095.32 + ПДВ (ако је применљиво)

Део I: Теоријски оквир стандарда ISO 20816-3

1.1 Еволуција стандарда за вибрације: Конвергенција ISO 10816 и ISO 7919

Историја стандардизације вибрација карактерише се постепеним преласком од фрагментираних, специфичних смерница за компоненте ка холистичкој процени машина. Историјски гледано, процена индустријских машина је била подељена. Серија ISO 10816 фокусирала се на мерење неротирајућих делова - тачније, кућишта лежајева и постоља - коришћењем акцелерометара или претварача брзине. Насупрот томе, серија ISO 7919 се бавила вибрацијама ротирајућих вратила у односу на њихове лежајеве, првенствено користећи бесконтактне сонде вртложних струја.

Ово раздвајање је често довело до дијагностичке двосмислености. Машина може показивати прихватљиве вибрације кућишта (зона А према ISO 10816), а истовремено патити од опасног искочења вратила или нестабилности (зона C/D према ISO 7919), посебно у сценаријима који укључују тешка кућишта или лежајеве са флуидним филмом где је пут преноса енергије вибрација ослабљен. ISO 20816-3 решава ову дихотомију замењујући и ISO 10816-3:2009 и ISO 7919-3:2009.1 Интеграцијом ових перспектива, нови стандард признаје да се енергија вибрација коју генеришу силе роторске динамичке манифестује различито у структури машине у зависности од крутости, масе и односа пригушења. Сходно томе, усаглашена процена сада захтева двоструку перспективу: процену и апсолутних вибрација структуре и, где је то применљиво, релативног кретања вратила.

Систем Balanset-1A улази у овај пејзаж као алат дизајниран да премости ове домене мерења. Његова архитектура, која подржава и пиезоелектричне акцелерометре за мерења кућишта и директне напонске улазе за сензоре линеарног померања, одражава филозофију двоструке природе серије ISO 20816.3 Ова конвергенција поједностављује техничарев комплет алата, омогућавајући једном инструменту да изврши свеобухватне процене које сада прописује уједињени стандард.

1.2 Обим и применљивост: Дефинисање пејзажа индустријских машина

Поглавље 1 стандарда ISO 20816-3 прецизно дефинише границе своје примене. Стандард није свеобухватан; посебно је калибрисан за индустријске машине са снагом изнад 15 kW и радним брзинама између 120 о/мин и 30.000 о/мин.1 Овај широки оперативни опсег покрива велику већину критичних средстава у производном, енергетском и петрохемијском сектору.

Опрема која је посебно обухваћена укључује:

• Парне турбине и генератори: Овде су обухваћене јединице са излазном снагом мањом или једнаком 40 MW. Веће јединице (изнад 40 MW) обично потпадају под ISO 20816-2, осим ако не раде на брзинама које нису синхроне фреквенције мреже (1500, 1800, 3000 или 3600 о/мин).6
• Ротациони компресори: Укључујући и центрифугалне и аксијалне дизајне који се користе у процесној индустрији.
• Индустријске гасне турбине: Посебно оне са излазном снагом од 3 MW или мање. Веће гасне турбине су одвојене у посебне делове стандарда због својих јединствених термичких и динамичких карактеристика.1
• Пумпе: Центрифугалне пумпе покретане електромоторима су главни састојак ове групе.
• Електромотори: Мотори било ког типа су укључени, под условом да су флексибилно спојени. Круто спојени мотори се често процењују као део система покретане машине или у оквиру посебних подклаузула.
• Вентилатори и дувачи: Критично за грејање, вентилацију и климатизацију и управљање ваздухом у индустријским процесима.6

Изузеци: Подједнако је важно разумети шта је искључено. Машине са клипним масама (као што су клипни компресори) генеришу профиле вибрација у којима доминирају удари и променљиви обртни моменти, што захтева специјализовану анализу која се налази у ISO 20816-8. Слично томе, ветротурбине, које раде под веома променљивим аеродинамичким оптерећењима, обухваћене су ISO 10816-21.7. Специфичне карактеристике дизајна Balanset-1A, као што је опсег мерења брзине ротације од 150 до 60.000 о/мин8, савршено се поклапају са опсегом стандарда од 120–30.000 о/мин, осигуравајући да је инструмент способан да прати цео спектар применљивих машина.

1.3 Системи класификације машина: Физика крутости носача

Кључна иновација задржана из претходних стандарда је класификација машина на основу крутости ослонца. ISO 20816-3 дели машине у групе не само по величини, већ и по динамичком понашању.

1.3.1 Класификација група по моћи и величини

Стандард категорише машине у две основне групе како би се применила одговарајућа ограничења озбиљности:

• Група 1: Велике машине са номиналном снагом већом од 300 kW или електричне машине са висином вратила већом од 315 mm. Ове машине обично поседују масивне роторе и генеришу значајне динамичке силе.9
• Група 2: Машине средње величине са номиналном снагом између 15 kW и 300 kW, или електричне машине са висином вратила између 160 mm и 315 mm.10

1.3.2 Флексибилност подршке: крута наспрам флексибилне

Разлика између “крутих” и “флексибилних” носача је ствар физике, а не само грађевинског материјала. Носач се сматра крутим у одређеном правцу мерења ако је прва природна фреквенција (резонанција) комбинованог система машине и носача знатно већа од главне фреквенције побуђивања (обично брзине ротације). Конкретно, природна фреквенција треба да буде најмање 25% већа од радне брзине. Насупрот томе, флексибилни носачи имају природне фреквенције које могу бити близу или испод радне брзине, што доводи до резонантног појачања или ефеката изолације.10

Ова разлика је кључна јер флексибилни носачи природно дозвољавају веће амплитуде вибрација за исту количину унутрашње побудне силе (неуравнотежености). Стога су дозвољене границе вибрација за флексибилне носаче генерално веће него за круте носаче. Balanset-1A олакшава одређивање карактеристика носача кроз своје могућности мерења фазе. Извођењем теста загревања или застоја (користећи функцију графикона “RunDown” поменуту у софтверским спецификацијама 11), аналитичар може идентификовати резонантне врхове. Ако се врх појави унутар радног опсега, носач је динамички флексибилан; ако је одзив раван и линеаран до радне брзине, он је крут. Ова дијагностичка могућност омогућава кориснику да изабере исправну табелу за процену у ISO 20816-3, спречавајући лажне аларме или пропуштене грешке.

Део II: Методологија мерења и физика

Поглавље 4 стандарда ISO 20816-3 наводи ригорозне процедуралне захтеве за прикупљање података. Валидност било које евалуације у потпуности зависи од тачности мерења.

2.1 Физика инструментације: Избор и одзив претварача

Стандард налаже употребу инструмената способних да мере брзину вибрација широког опсега средње квадратне (rms) вредности. Фреквентни одзив мора бити раван у опсегу од најмање 10 Hz до 1.000 Hz за опште машине.12 За машине са нижим брзинама (које раде испод 600 о/мин), доња граница фреквентног одзива мора се проширити до 2 Hz како би се обухватиле основне ротационе компоненте.

Техничка усклађеност са Balanset-1A:
Анализатор вибрација Balanset-1A је пројектован имајући у виду ове специфичне захтеве. Његове спецификације наводе опсег фреквенције вибрација од 5 Hz до 550 Hz за стандардне операције, са опцијама за проширење могућности мерења.8 Доња граница од 5 Hz је критична; она обезбеђује усклађеност са машинама које раде споро и до 300 о/мин, покривајући велику већину индустријских примена. Горња граница од 550 Hz покрива критичне хармонике (1x, 2x, 3x, итд.) и фреквенције пролаза лопатица за већину стандардних пумпи и вентилатора. Штавише, тачност уређаја је оцењена на 5% пуне скале, задовољавајући метролошку строгост коју очекује ISO 2954 (Захтеви за инструменте за мерење јачине вибрација).8

Стандард разликује два примарна типа мерења, а оба подржава екосистем Balanset-1A:

• Сеизмички претварачи (акцелерометри): Ови мере апсолутне вибрације кућишта. Осетљиви су на пренос силе кроз постоље лежаја. Комплет Balanset-1A укључује два једноосна акцелерометра (обично заснована на технологији ADXL серије или пиезоелектрични) са магнетним носачима.14
• Бесконтактни претварачи (сонде за мерење близине): Ови индикатори мере релативно померање вратила. Неопходни су за машине са лежајевима флуидног филма где се вратило креће унутар зазора.

2.2 Дубинско истраживање: Релативне вибрације вратила и интеграција сензора

Док се ISO 20816-3 у великој мери фокусира на вибрације кућишта, Анекс Б се експлицитно бави релативним вибрацијама вратила. Ово захтева употребу сонди за вртложне струје (сонде за близину). Ови сензори раде генерисањем радиофреквентног (RF) поља које индукује вртложне струје у проводној површини вратила. Импеданса калема сонде се мења са растојањем зазора, производећи излазни напон пропорционалан померању.15

Интеграција сонди за вртложне струје са Balanset-1A:
Јединствена карактеристика Balanset-1A је његова прилагодљивост овим сензорима. Иако се првенствено испоручује са акцелерометрима, улази уређаја могу се конфигурисати за “линеарни” режим како би прихватали напонске сигнале од драјвера за сонде за близину трећих страна (проксимитора).3

• Улазни напон: Већина индустријских сонди за мерење близине даје негативан једносмерни напон (нпр. напајање од -24V, скала од 200 mV/mil). Balanset-1A омогућава корисницима да унесу прилагођене коефицијенте осетљивости (нпр. mV/µm) у прозору “Подешавања” (тастер F4).3
• Уклањање једносмерног офсета: Сонде за мерење приближности носе велики једносмерни напон у размаку (пристрасност) са малим наизменичним вибрационим сигналом на врху. Софтвер Balanset-1A укључује функцију “Уклони једносмерну струју” за филтрирање напона у размаку, изолујући динамички вибрациони сигнал за анализу у односу на ограничења стандарда ISO 20816-3.
• Линеарност и калибрација: Софтвер омогућава кориснику да дефинише факторе калибрације (нпр. Kprl1 = 0,94 mV/µm) осигуравајући да очитавање на екрану лаптопа тачно одговара физичком померању вратила.3 Ова могућност је неопходна када се примењују критеријуми из Анекса Б, који су наведени у микрометрима померања, а не у милиметрима по секунди брзине.

2.3 Физика монтирања: Обезбеђивање верности података

ISO 20816-3 наглашава да метод монтирања сензора не сме да умањи тачност мерења. Резонантна фреквенција монтираног сензора мора бити знатно виша од фреквентног опсега од интереса.

• Монтажа са клиновима: Златни стандард, који нуди највиши фреквентни одзив (до 10 kHz+).
• Магнетна монтажа: Практичан компромис за преносиво прикупљање података.

Balanset-1A користи магнетни систем за монтажу са чврстоћом држања од 60 kgf (килограмска сила).17 Ова велика сила стезања је критична. Слаб магнет уводи ефекат “одбијања” или механички нископропусни филтер, озбиљно ослабљујући високофреквентне сигнале. Са 60 kgf, крутост контакта је довољна да помери монтирану резонанцу знатно изнад опсега од 1000 Hz који је од интереса за ISO 20816-3, осигуравајући да прикупљени подаци представљају истиниту репрезентацију понашања машине, а не артефакт методе причвршћивања.12

2.4 Обрада сигнала: RMS наспрам вршне вредности

Стандард одређује употребу средње квадратне (RMS) брзине за делове који се не ротирају. RMS вредност је мера укупне енергије садржане у вибрационом сигналу и директно је повезана са напоном замора који се примењује на машинске компоненте.

Једначина за RMS:

В_{средња вредност} = √((1/T) ∫₀^Т в²(т) дт)

За вибрације вратила (Додатак Б), стандард користи померање од врха до врха (S_стр.), што представља укупно физичко померање вратила унутар зазора лежаја.

S_стр. = С_max − С_мин

Обрада Балансет-1А:
Balanset-1A врши ове математичке трансформације интерно. ADC (аналогно-дигитални конвертор) узоркује сирови сигнал, а софтвер израчунава RMS брзину за мерења кућишта и померање од врха до врха за мерења вратила. Кључно је да израчунава широкопојасну вредност (укупну), која сумира енергију у целом фреквентном спектру (нпр. 10-1000 Hz). Ова “укупна” вредност је примарни број који се користи за категоризацију машине у зоне A, B, C или D. Поред тога, уређај пружа могућности FFT (брзе Фуријеове трансформације), омогућавајући аналитичару да види појединачне фреквентне компоненте (1x, 2x, хармоници) које чине укупну RMS вредност, помажући у дијагнози извора вибрација.8

2.5 Позадинске вибрације: Изазов односа сигнал-шум

Критичан, често занемарен аспект стандарда ISO 20816-3 јесте руковање позадинским вибрацијама — вибрацијама које се преносе на машину из спољних извора (нпр. суседних машина, вибрација пода) када је машина заустављена.

Правило: Ако позадинске вибрације прелазе 25% вибрација измерених када машина ради, или 25% границе између зоне Б и Ц, потребне су озбиљне корекције или се мерење може сматрати неважећим.18 Претходне верзије стандарда често су наводиле правило “једне трећине”, али ISO 20816-3 пооштрава ову логику.

Процедурална имплементација са Balanset-1A:

1. Техничар поставља сензоре Balanset-1A на машину док је она заустављена.
2. Коришћењем режима “Виброметар” (тастер F5), снима се ниво позадинске RMS вредности.13
3. Машина се покреће и доводи до оптерећења. Бележи се оперативна RMS вредност.
4. Врши се поређење. Ако је оперативни ниво 4,0 mm/s, а позадина 1,5 mm/s (37,5%), позадина је превисока. Способност Balanset-1A да врши спектрално одузимање (посматрање спектра позадине у односу на машину која ради) помаже у идентификацији да ли је позадина на одређеној фреквенцији (нпр. 50 Hz из оближњег компресора) коју аналитичар може игнорисати или ментално филтрирати.

Део III: Критеријуми за евалуацију – срж стандарда

Поглавље 6 представља језгро стандарда ISO 20816-3, пружајући логику одлучивања о прихватљивости машине.

3.1 Критеријум I: Јачина вибрација и зонирање

Стандард процењује јачину вибрација на основу максималне величине примећене на кућиштима лежајева. Ради олакшавања доношења одлука, дефинише четири зоне процене:

• Зона А: Вибрације новопуштених машина. Ово је “златни стандард”. Машина у овој зони је у беспрекорном механичком стању.
• Зона Б: Машине се сматрају прихватљивим за неограничен дугорочни рад. Ово је типичан “зелени” радни опсег.
• Зона Ц: Машине које се сматрају незадовољавајућим за дугорочни непрекидни рад. Генерално, машина може да ради ограничен период док се не укаже одговарајућа прилика за корективне мере (одржавање). Ово је стање “жуто” или “аларм”.
• Зона Д: Вредности вибрација у овој зони се обично сматрају довољно јаким да изазову оштећење машине. Ово је стање “црвено” или “искључено”.5

Табела 1: Поједностављене зонске границе ISO 20816-3 (брзина RMS, mm/s) за групу 1 и 2

Група машина	Тип темеља	Граница зоне А/Б	Граница зоне Б/Ц	Граница зоне C/D
Група 1 (>300 kW)	Круто	2.3	4.5	7.1
	Флексибилан	3.5	7.1	11.0
Група 2 (15-300 kW)	Круто	1.4	2.8	4.5
	Флексибилан	2.3	4.5	7.1

Напомена: Ове вредности су изведене из Анекса А стандарда и представљају опште смернице. Одређени типови машина могу имати различита ограничења.

Имплементација Балансет-1А:
Софтвер Balanset-1A не приказује само број; он контекстуално помаже кориснику. Иако корисник мора да изабере класу, функција софтвера “Извештаји” омогућава документовање ових вредности у односу на стандард. Када техничар измери вибрације од 5,0 mm/s на пумпи од 50 kW (Група 2) на крутом темељу, очитавање Balanset-1A јасно прелази границу зоне C/D (4,5 mm/s), што указује на хитну потребу за искључивањем и поправком.

3.2 Критеријум II: Промена јачине вибрација

Можда најзначајнији напредак у серији 20816 је формализирани нагласак на промени вибрација, независно од апсолутних граница.

Правило 25%: ISO 20816-3 наводи да промену магнитуде вибрација већу од 25% границе зоне B/C (или 25% претходне вредности у стационарном стању) треба сматрати значајном, чак и ако апсолутна вредност остаје унутар зоне A или B.20

Импликације:
Размотрите вентилатор који ради константно брзином од 2,0 мм/с (зона Б). Ако вибрације изненада скоче на 2,8 мм/с, технички је и даље у Зони Б (за неке класе) или тек улази у Зону Ц. Међутим, ово је повећање 40%. Таква нагла промена често указује на одређени начин квара: напуклу компоненту ротора, померени балансни тег или термичко трење. Игнорисање овога зато што је “још увек у зеленој” је рецепт за катастрофалан квар.

Анализа тренда Balanset-1A:
Balanset-1A подржава овај критеријум кроз своје функције “Опоравак сесије” и архивирања.21 Чувањем сесија мерења, инжењер поузданости може да преклопи тренутне податке са историјским основним вредностима. Ако графикон “Укупне вибрације” показује скоковиту промену, инжењер примењује Критеријум II. Функција “Врати последњу сесију” је овде посебно корисна; она омогућава кориснику да се сети тачног стања машине из претходног месеца како би проверио да ли је праг 25% прекорачен.

3.3 Оперативна ограничења: Подешавање АЛАРМА и ИЗКЉУЧИВАЊА

Стандард пружа смернице за подешавање аутоматизованих система заштите:

• АЛАРМ: Да би се упозорило да је достигнута дефинисана вредност вибрација или да је дошло до значајне промене. Препоручено подешавање је обично основна вредност + 25% границе зоне B/C.
• ПУТОВАЊЕ: Да би се покренула тренутна акција (искључивање). Ово се обично поставља на границу зоне C/D или мало изнад, у зависности од механичког интегритета машине.19

Иако је Balanset-1A преносиви уређај, а не стални заштитни систем (као што је Bently Nevada racker), користи се за верификацију и калибрацију ових нивоа искључивања. Техничари користе Balanset-1A за мерење вибрација током контролисаног појачавања или теста индуковане неравнотеже како би се осигурало да се стални систем за праћење активира на исправним физичким нивоима вибрација које прописује ISO 20816-3.

Део IV: Систем Balanset-1A – Технички детаљан преглед

Да бисмо разумели како Balanset-1A служи као алат за усклађеност, морамо анализирати његову техничку архитектуру.

4.1 Архитектура хардвера

Балансет-1А се састоји од централизованог УСБ интерфејс модула који обрађује аналогне сигнале са сензора пре него што пошаље дигитализоване податке на лаптоп.

• АДЦ модул: Срце система је аналогно-дигитални конвертор високе резолуције. Овај модул диктира прецизност мерења. Balanset-1A обрађује сигнале како би обезбедио тачност од ±5%, што је довољно за теренску дијагностику.8
• Фазна референца (тахометар): Усклађеност са стандардом ISO 20816-3 често захтева фазну анализу како би се разликовала неуравнотеженост и неусклађеност. Balanset-1A користи ласерски тахометар са дометом до 1,5 метара и могућношћу од 60.000 обртаја у минути.17 Овај оптички сензор покреће израчунавање фазног угла, са тачношћу од ±1 степен.
• Снага и преносивост: Напајан преко USB-а (5V), уређај је интринзично безбедан од петљи уземљења које често муче анализаторе напајане из мреже. Читав комплет тежи приближно 4 кг, што га чини правим “теренским” инструментом погодним за пењање по порталима ради достизања вентилатора.8

4.2 Могућности софтвера: Више од једноставног мерења

Софтвер који се испоручује уз Balanset-1A трансформише сирове податке у корисне информације у складу са ISO стандардима.

• FFT анализа спектра: Стандард помиње “специфичне фреквентне компоненте”. Balanset-1A приказује брзу Фуријеову трансформацију, разлажући сложени таласни облик на његове саставне синусне таласе. Ово омогућава кориснику да види да ли је висока RMS вредност последица 1x (неуравнотеженост), 100x (зацепљење зупчаника) или несинхроних врхова (дефекти лежаја).21
• Поларни графикони: За балансирање и векторску анализу, софтвер приказује векторе вибрација на поларном графикону. Ова визуелизација је кључна када се примењују методе коефицијента утицаја за балансирање.
• Калкулатор толеранције по ISO 1940: Док се ISO 20816-3 бави ограничењима вибрација, ISO 1940 се бави квалитетом баланса (G-степени). Софтвер Balanset-1A интегрише калкулатор где корисник уноси масу и брзину ротора, а систем израчунава дозвољени преостали дисбаланс у грам-милиметрима. Ово премошћује јаз између “вибрација је превисока” (ISO 20816) и “ево колико тежине треба уклонити” (ISO 1940).11

4.3 Компатибилност сензора и конфигурација улаза

Као што је наведено у истраживању фрагмента, могућност повезивања са различитим типовима сензора је кључна.

• Акцелерометри: Подразумевани сензори. Систем интегрише сигнал убрзања (g) у брзину (mm/s) или врши двоструку интеграцију у померање (µm) у зависности од изабраног приказа. Ова интеграција се обрађује дигитално како би се минимизирало померање шума.
• Сонде за вртложне струје: Систем прихвата 0-10V или сличне аналогне улазе. Корисник мора да конфигурише коефицијент трансформације у подешавањима. На пример, стандардна Bently Nevada сонда може имати фактор скалирања од 200 mV/mil (7,87 V/mm). Корисник уноси ову осетљивост, а софтвер Balanset-1A скалира улазни напон да би приказао микроне померања, омогућавајући директно поређење са Анексом Б стандарда ISO 20816-3.3.

Део V: Оперативна имплементација: Од дијагностике до динамичког балансирања

Овај одељак описује стандардну оперативну процедуру (СОП) за техничара који користи Balanset-1A како би се осигурала усклађеност са ISO 20816-3.

5.1 Корак 1: Мерење и класификација основних вредности

Техничар прилази центрифугалном вентилатору од 45 kW.

• Класификација: Снага > 15 kW, < 300 kW. То је Група 2. Темељ је причвршћен вијцима за бетон (круто).
• Одређивање границе: Према ISO 20816-3 Анекса А (Група 2, Круте), граница Зоне B/C је 2,8 mm/s.
• Мерење: Сензори се монтирају помоћу магнетних подлога. Режим “Виброметар” на Балансет-1А је укључен.
• Резултат: Очитавање је 6,5 mm/s. Ово је територија зоне C/D. Потребна је акција.

5.2 Корак 2: Дијагностичка анализа

Коришћење функције Balanset-1A FFT:

• Спектар показује доминантан врх при брзини рада (1x RPM).
• Фазна анализа показује стабилан фазни угао.
• Дијагноза: Статичка неравнотежа. (Ако је фаза била нестабилна или су били присутни високи хармоници, посумњало би се на неусклађеност или лабавост).

5.3 Корак 3: Поступак балансирања (на лицу места)

Пошто је дијагноза неуравнотеженост, техничар користи режим балансирања Balanset-1A. Стандард захтева смањење вибрација на нивое зоне А или Б.

5.3.1 Метода са три покушаја (коефицијенти утицаја)

Balanset-1A аутоматизује векторску математику потребну за балансирање.

• Покрени 0 (Почетно): Измерите амплитуду А₀ и фаза φ₀ оригиналне вибрације.
• Трка 1 (пробна тежина): Позната маса М_суђење се додаје под произвољним углом. Систем мери нови вектор вибрација (А₁, φ₁).

Израчунавање: Софтвер израчунава коефицијент утицаја α, који представља осетљивост ротора на промену масе.

α = (V₁ − V₀) / М_суђење

Исправка: Систем израчунава потребну корекциону масу M_кор да би се поништила почетна вибрација.

M_кор = − V₀ / α

Покретање 2 (Верификација): Пробни тег се уклања, а додаје се израчунати корекциони тег. Мери се преостала вибрација.

.11

5.4 Корак 4: Верификација и извештавање

Након балансирања, вибрације падају на 1,2 мм/с.
Провера: 1,2 мм/с је < 1,4 мм/с. Машина је сада у Зони А.

Документација: Техничар чува сесију у Balanset-1A. Генерише се извештај који приказује спектар “Пре” (6,5 mm/s) и спектар “После” (1,2 mm/s), експлицитно наводећи ограничења ISO 20816-3. Овај извештај служи као сертификат о усаглашености.

Део VI: Специјализована разматрања

6.1 Машине са малом брзином

ISO 20816-3 има посебне напомене за машине које раде испод 600 о/мин. При малим брзинама, сигнали брзине постају слаби, а померање постаје доминантни индикатор напрезања. Balanset-1A се носи са овим тако што омогућава кориснику да пребаци метрику приказа на померање (µm) или тако што осигурава да је гранична фреквенција подешена на 5 Hz или ниже (идеално 2 Hz) да би се забележила примарна енергија. “Упозорења” у Анексу D стандарда упозоравају да се не треба ослањати искључиво на брзину при малим брзинама 23, нијанса које корисник Balanset-1A мора бити свестан провером подешавања “Линеарно” или нискофреквентних филтера.

6.2 Прелазни услови: Загревање и успорење

Вибрације током покретања (прелазни рад) могу прећи границе стационарног стања због проласка кроз критичне брзине (резонанција). ISO 20816-3 дозвољава веће границе током ових прелазних фаза.23

Balanset-1A укључује експерименталну функцију графикона “RunDown”.11 Ово омогућава техничару да забележи амплитуду вибрација у односу на број обртаја током успоравања. Ови подаци су од виталног значаја за:

• Идентификација критичних брзина (резонанција).
• Провера да ли машина пролази кроз резонанцију довољно брзо да би се избегла оштећења.
• Осигуравање да је “висока” вибрација заиста пролазна, а не трајно стање.

6.3 Анекс А у односу на Анекс Б: Двострука евалуација

Темељна провера усклађености често захтева и једно и друго.

• Анекс А (Становање): Мери пренос силе на структуру. Добро за неравнотежу, лабавост.
• Анекс Б (Шахт): Мери динамику ротора. Добро за нестабилности, вртлог уља, детекцију брисања.

Техничар који користи Balanset-1A може користити акцелерометре да би испунио захтеве Анекса А, а затим пребацити улазе на постојеће Bently Nevada сонде да би проверио усклађеност са Анеском Б на великој турбини. Способност Balanset-1A да служи као “друго мишљење” или “теренски верификатор” за сталне мониторе у рековима је кључна примена у задовољавању оба анекса.

Conclusion

Прелазак на ISO 20816-3 означава сазревање у области анализе вибрација, захтевајући нијансиранији, физички заснован приступ процени машина. Он иде даље од једноставних бројева “прошао/није прошао” у област анализе крутости носача, вектора промена и мерења у два домена (кућиште/вратило).

Систем Balanset-1A показује висок степен усклађености са овим модерним захтевима. Његове техничке спецификације – фреквентни опсег, тачност и флексибилност сензора – чине га способном хардверском платформом. Међутим, његова права вредност лежи у софтверском току рада, који води корисника кроз сложену логику стандарда: од корекције позадинских вибрација и класификације зона до математичке строгости балансирања коефицијента утицаја. Ефикасним комбиновањем дијагностичких могућности спектралног анализатора са корективном снагом динамичког балансера, Balanset-1A омогућава тимовима за одржавање не само да идентификују неусаглашеност са ISO 20816-3 већ и да је активно исправе, осигуравајући дуговечност и поузданост индустријске базе средстава.