ISO 20816-3: పారిశ్రామిక యంత్రాలకు కంపన పరిమితులు
ISO 20816-3:2022 ప్రకారం పారిశ్రామిక యంత్రాల కంపన జోన్ మూల్యాంకనం కోసం ఇంటరాక్టివ్ కాల్కులేటర్ మరియు సమగ్ర సాంకేతిక మార్గదర్శి. హౌసింగ్ కంపనం, షాఫ్ట్ కంపనం, కొలత పద్ధతి మరియు Balanset-1A తో ఫీల్డ్ బ్యాలెన్సింగ్ను కవర్ చేస్తుంది.
⚙ పట్టిక A.1 — గ్రూప్ 1 యంత్రాలు (పెద్దవి: >300 kW లేదా H>315 mm)
| Zone | దృఢ — వేగం (mm/s) | దృఢ — స్థానచ్యుతి (μm) | వశ్యమైన — వేగం (mm/s) | వశ్యమైన — స్థానచ్యుతి (μm) |
|---|---|---|---|---|
| A — Good | < 2.3 | < 29 | < 3.5 | < 45 |
| B — ఆమోదయోగ్యమైనది | 2.3 – 4.5 | 29 – 57 | 3.5 – 7.1 | 45 – 90 |
| C — Limited | 4.5 – 7.1 | 57 – 90 | 7.1 – 11.0 | 90 – 140 |
| D — Dangerous | > 7.1 | > 90 | > 11.0 | > 140 |
⚙ పట్టిక A.2 — గ్రూప్ 2 యంత్రాలు (మధ్యస్థం: 15–300 kW లేదా H=160–315 mm)
| Zone | దృఢ — వేగం (mm/s) | దృఢ — స్థానచ్యుతి (μm) | వశ్యమైన — వేగం (mm/s) | వశ్యమైన — స్థానచ్యుతి (μm) |
|---|---|---|---|---|
| A — Good | < 1.4 | < 22 | < 2.3 | < 37 |
| B — ఆమోదయోగ్యమైనది | 1.4 – 2.8 | 22 – 45 | 2.3 – 4.5 | 37 – 71 |
| C — Limited | 2.8 – 4.5 | 45 – 71 | 4.5 – 7.1 | 71 – 113 |
| D — Dangerous | > 4.5 | > 71 | > 7.1 | > 113 |
⚙ అనుబంధం B — షాఫ్ట్ వైబ్రేషన్ పరిమితులు (డిస్ప్లేస్మెంట్)
| Zone Boundary | Formula | @ 1500 rpm | @ 3000 rpm | @ 6000 rpm |
|---|---|---|---|---|
| A/B | 4800 / √n | 124 | 88 | 62 |
| B/C | 9000 / √n | 232 | 164 | 116 |
| C/D | 13200 / √n | 341 | 241 | 170 |
వైబ్రేషన్ జోన్ అంచనా కాల్క్యులేటర్
ISO 20816-3 ప్రకారం స్థితి జోన్ను నిర్ణయించడానికి యంత్ర పారామీటర్లు మరియు కొలిచిన కంపనాన్ని నమోదు చేయండి
వర్తించబడిన జోన్ హద్దులు
| Boundary | వేగం (mm/s) | స్థానభ్రంశం (μm) |
|---|---|---|
| A/B | — | — |
| B/C | — | — |
| C/D | — | — |
షాఫ్ట్ కంపన పరిమితులు (లెక్కించబడినవి)
| Boundary | Formula | S(p-p) μm |
|---|---|---|
| A/B | 4800/√n | — |
| B/C | 9000/√n | — |
| C/D | 13200/√n | — |
1. పరిధి & వర్తించే పరికరాలు
ISO 20816-3:2022 అనేది శక్తి రేటింగ్ ఉన్న పారిశ్రామిక పరికరాల కంపన స్థితిని మూల్యాంకనం చేయడానికి మార్గదర్శకత్వాన్ని ఏర్పాటు చేస్తుంది above 15 kW మరియు భ్రమణ వేగాలు 120 నుండి 30,000 r/min వరకు. సాధారణ నిర్వహణ పరిస్థితులలో నాన్-రొటేటింగ్ భాగాలపై మరియు తిరిగే షాఫ్ట్లపై కంపన కొలతల ఆధారంగా మూల్యాంకనం జరుగుతుంది.
ఈ ప్రమాణం వర్తించే రంగాలు:
- 40 MW వరకు శక్తి గల స్టీమ్ టర్బైన్లు మరియు జెనరేటర్లు
- రోటరీ కంప్రెసర్లు (సెంట్రిఫ్యుగల్, యాక్సియల్)
- 3 MW వరకు శక్తి గల పారిశ్రామిక గ్యాస్ టర్బైన్లు
- వశ్యమైన షాఫ్ట్ కప్లింగ్ ఉన్న అన్ని రకాల విద్యుత్ మోటార్లు
- రోలింగ్ మిల్లులు మరియు రోలింగ్ స్టాండ్లు
- ఫ్యాన్లు మరియు బ్లోయర్లు (దిగువ గమనిక చూడండి)
- కన్వేయర్లు, వేరియబుల్-స్పీడ్ కప్లింగ్లు, టర్బో-ఫ్యాన్ ఇంజిన్లు
నిర్దిష్ట పరికరాలపై గమనికలు
స్టీమ్/గ్యాస్ టర్బైన్లు >40 MW 1500/1800/3000/3600 r/min వద్ద → ISO 20816-2 ఉపయోగించండి. గ్యాస్ టర్బైన్లు >3 MW → ISO 20816-4 ఉపయోగించండి. Fans: ప్రమాణాలు సాధారణంగా >300 kW ఉన్న లేదా దృఢమైన పునాదులపై ఉన్న ఫ్యాన్లకు మాత్రమే వర్తిస్తాయి. ఇతర ఫ్యాన్లకు, తయారీదారు మరియు కస్టమర్ మధ్య ప్రమాణాలను అంగీకరించండి (ISO 14694 కూడా చూడండి).
ఈ ప్రమాణం వర్తించని వాటికి:
- రెసిప్రొకేటింగ్ యంత్రాలు → ISO 10816-6 / ISO 20816-8
- అంతర్నిర్మిత మోటార్లతో రోటోడైనమిక్ పంపులు → ISO 10816-7
- హైడ్రాలిక్ పవర్ స్టేషన్లు → ISO 20816-5
- పాజిటివ్ డిస్ప్లేస్మెంట్ కంప్రెసర్లు, సబ్మెర్సిబుల్ పంపులు
- వింద్ టర్బైన్లు → ISO 10816-21
క్లిష్టమైన పరిమితి
అవసరాలు వర్తిస్తాయి యంత్రం స్వయంగా ఉత్పత్తి చేసే కంపనానికి మాత్రమే, పునాదుల ద్వారా ప్రసారమయ్యే బాహ్యంగా ప్రేరేపించబడిన కంపనానికి కాదు. నేపథ్య కంపనాన్ని ఎల్లప్పుడూ ధృవీకరించి సరిచేయండి.
2. యంత్ర వర్గీకరణ
యంత్ర కంపన స్థితిని యంత్రం రకం, రేటెడ్ శక్తి లేదా షాఫ్ట్ ఎత్తు మరియు పునాది దృఢత్వంపై ఆధారపడి అంచనా వేస్తారు.
శక్తి / షాఫ్ట్ ఎత్తు ఆధారంగా వర్గీకరణ
గ్రూప్ 1 — పెద్ద యంత్రాలు
- Power rating > 300 kW, లేదా షాఫ్ట్ ఎత్తు ఉన్న విద్యుత్ యంత్రాలు H > 315 mm
- సాధారణంగా జర్నల్ (స్లీవ్) బేరింగులతో అమర్చబడి ఉంటాయి
- పని వేగాలు 120 నుండి 30,000 r/min వరకు
గ్రూప్ 2 — మధ్యతరహా యంత్రాలు
- Power rating 15 – 300 kW, లేదా విద్యుత్ యంత్రాలు 160 < H ≤ 315 mm
- సాధారణంగా రోలింగ్ ఎలిమెంట్ బేరింగులతో అమర్చబడి ఉంటాయి
- నిర్వహణ వేగం సాధారణంగా > 600 r/min
పునాది దృఢత్వం ఆధారంగా వర్గీకరణ
పునాది అంటే rigid కొలత దిశలో యంత్రం-పునాది వ్యవస్థ యొక్క అత్యల్ప సహజ పౌనఃపున్యం ప్రధాన ఉత్తేజన పౌనఃపున్యాన్ని మించిన తర్వాత at least 25%. మిగతావన్నీ flexible.
దిశ-ఆధారిత వర్గీకరణ
పునాది ఒక దిశలో దృఢంగా మరియు మరొక దిశలో సౌమ్యంగా ఉండవచ్చు. ఉదాహరణకు, నిలువుగా దృఢంగా కానీ అడ్డంగా సౌమ్యంగా. తగిన పరిమితులను ఉపయోగించి ప్రతి దిశను విడిగా మూల్యాంకనం చేయండి.
3. జోన్లు A–D అర్థం చేసుకోవడం
గుణాత్మక అంచనా మరియు నిర్ణయం తీసుకోవడానికి నాలుగు కంపన స్థితి జోన్లు ఏర్పాటు చేయబడ్డాయి:
జోన్ A — కొత్తది / అద్భుతం
కొత్తగా కమిషన్ చేయబడిన యంత్రాలు సాధారణంగా ఇక్కడ ఉంటాయి. అనుకూల డైనమిక్ స్థితిని సూచిస్తుంది. అన్ని కొత్త యంత్రాలు జోన్ Aని సాధించవు — A/B కంటే తక్కువకు చేరుకోవడానికి ప్రయత్నించడం అధిక ఖర్చుతో కనిష్ట ప్రయోజనాన్ని ఇవ్వవచ్చు.
జోన్ B — ఆమోదయోగ్యం
నిరంతర దీర్ఘకాలిక ఆపరేషన్కు అనుకూలం. రొటీన్ పర్యవేక్షణను కొనసాగించండి. బాగా నిర్వహించబడిన పరికరాల కోసం ఇది సాధారణ ఆపరేటింగ్ స్థితి.
జోన్ C — పరిమిత ఆపరేషన్
నిరంతర దీర్ఘకాలిక ఆపరేషన్కు అనుకూలం కాదు. నివారణ చర్యను ప్లాన్ చేయండి. మరమ్మతు అవకాశం వచ్చే వరకు పరిమిత కాలం పాటు నడపవచ్చు. పర్యవేక్షణ పౌనఃపున్యాన్ని పెంచండి.
జోన్ D — ప్రమాదకరం
హాని కలిగించే స్థాయిలో తీవ్రమైన కంపనం. తక్షణ చర్య అవసరం: కంపనాన్ని తగ్గించండి లేదా యంత్రాన్ని ఆపండి. కొనసాగిన ఆపరేషన్ తీవ్రమైన వైఫల్యానికి దారి తీస్తుంది.
4. మూల్యాంకన ప్రమాణాలు
ప్రమాణం I — సంపూర్ణ పరిమాణం
కొలవబడిన గరిష్ట బ్రాడ్బ్యాండ్ RMS కంపనాన్ (హౌసింగ్కు వేగం, షాఫ్ట్కు డిస్ప్లేస్మెంట్ p-p) ఇచ్చిన యంత్ర సమూహం మరియు మద్దతు రకానికి జోన్ సరిహద్దు విలువలతో పోల్చారు. ఈ ప్రమాణం బేరింగులపై అధిక డైనమిక్ లోడ్లు, ఆమోదయోగ్యం కాని రేడియల్ క్లియరెన్స్ వినియోగం మరియు పునాదికి ప్రసారమయ్యే అధిక కంపనానికి వ్యతిరేకంగా రక్షిస్తుంది.
ప్రమాణం II — బేస్లైన్ నుండి మార్పు
కంపనం జోన్ Bలో ఉన్నప్పటికీ, స్థాపించబడిన బేస్లైన్ నుండి గణనీయమైన మార్పు అభివృద్ధి చెందుతున్న సమస్యలను సూచిస్తుంది మరియు దర్యాప్తు అవసరం.
25% నియమం
కంపన మార్పు పరిగణించబడుతుంది significant if it exceeds B/C సరిహద్దు విలువలో 25%, ప్రస్తుత సంపూర్ణ స్థాయితో సంబంధం లేకుండా. ఇది పెరుగుదల మరియు తగ్గుదల రెండింటికీ వర్తిస్తుంది.
Example: గ్రూప్ 1 దృఢ పునాదికి, B/C = 4.5 mm/s. బేస్లైన్ నుండి > 1.125 mm/s మార్పు గణనీయమైనది మరియు దర్యాప్తు అవసరం.
కొత్త యంత్రాల కోసం అంగీకార ప్రమాణాలు
జోన్ సరిహద్దులు ఇవి not డిఫాల్ట్గా అంగీకార ప్రమాణాలు. అంగీకార పరీక్ష పరిమితులు సరఫరాదారు మరియు కస్టమర్ మధ్య అంగీకరించబడాలి. సాధారణ సిఫార్సు: కొత్త యంత్ర కంపనం మించకూడదు 1.25 × A/B సరిహద్దు.
5. కొలత ఉత్తమ పద్ధతులు
సెన్సర్ స్థానం
- Mount on బేరింగ్ హౌసింగులు లేదా పెడెస్టళ్ళు — సన్నని గోడలు గల మూతలపై లేదా వంగే ఉపరితలాలపై కాదు
- Use రెండు పరస్పర లంబ రేడియల్ దిశలలో ప్రతి బేరింగ్ వద్ద
- క్షితిజ సమాంతర యంత్రాలకు, ఒక దిశ సాధారణంగా నిలువుగా ఉంటుంది
- స్థానిక అనుకంపనాలు ఉన్న స్థానాలను నివారించండి — సమీప బిందువులలో చదువులను పోల్చండి
- బేరింగ్కు నేరుగా ప్రవేశం అసాధ్యమైతే, దృఢమైన యాంత్రిక సంధానం ఉన్న బిందువును ఉపయోగించండి
ఆపరేటింగ్ పరిస్థితులు
- Measure in స్థిర-స్థితి నిర్వహణ నామమాత్ర వేగం మరియు భారం వద్ద
- రోటర్ మరియు బేరింగ్లు చేరుకోనివ్వండి ఉష్ణ సమతుల్యత (సాధారణంగా 30–60 నిమిషాలు)
- వేరియబుల్-స్పీడ్/లోడ్ యంత్రాలకు, అన్ని లక్షణ పనితీరు బిందువులలో కొలవండి, గరిష్ట విలువను ఉపయోగించండి
- పరిస్థితులను నమోదు చేయండి: వేగం, లోడ్, ఉష్ణోగ్రతలు, పీడనాలు
పౌనఃపున్య పరిధి
| Application | Lower Limit | Upper Limit | Notes |
|---|---|---|---|
| ప్రామాణిక బ్రాడ్బ్యాండ్ | 10 Hz | 1000 Hz | చాలా పారిశ్రామిక యంత్రాలు (>600 r/min) |
| తక్కువ వేగం (≤600 r/min) | 2 Hz | 1000 Hz | 1× నిర్వహణ వేగాన్ని తప్పకుండా కొలవాలి |
| షాఫ్ట్ కంపనం | — | ≥ 3.5 × fmax | ISO 10817-1 ప్రకారం |
| Diagnostics | 0.2 × fmin | 2.5 × fexcit | విస్తరించిన పరిధి, 10,000 Hz వరకు |
నేపథ్య కంపనం
నేపథ్యానికి 25% నియమం
ఆపిన యంత్రం యొక్క కంపనం మించిపోతే పనితీరు కంపనంలో 25% OR జోన్ B/C సరిహద్దులో 25%, దిద్దుబాట్లు అవసరం:
నేపథ్యం ఈ పరిమితులను మించినట్లయితే, సాధారణ వ్యవకలనం చెల్లదు — బాహ్య మూలాలను పరిశోధించండి.
6. హౌసింగ్ కంపన పరిమితులు (అనుబంధం A)
ప్రాథమికంగా పర్యవేక్షించబడే పారామీటర్ ఏమిటంటే RMS కంపన వేగం. గ్రూప్ 1 మరియు 2 కోసం జోన్ సరిహద్దు విలువలు పైన పట్టికలు A.1 మరియు A.2లో ప్రదర్శించబడ్డాయి. ముఖ్యమైన గమనికలు:
- రోటర్ వేగం కలిగిన యంత్రాలకు 600 r/min కంటే తక్కువ, వేగం మరియు స్థానభ్రంశం రెండూ ప్రమాణాలు వర్తిస్తాయి. పౌన:పున్య బ్యాండ్ 2–1000 Hz వరకు విస్తరిస్తుంది.
- గ్రూప్ 1 స్థానభ్రంశం సూచన పౌన:పున్యం 12.5 Hz వద్ద వేగం నుండి ఉత్పన్నమవుతుంది
- గ్రూప్ 2 స్థానభ్రంశం సూచన పౌన:పున్యం 10 Hz వద్ద వేగం నుండి ఉత్పన్నమవుతుంది
- The అత్యంత అధ్వాన్నమైన జోన్ (వేగం లేదా స్థానభ్రంశం నుండి) నియంత్రిస్తుంది
7. షాఫ్ట్ కంపన పరిమితులు (అనుబంధం B)
ప్రాక్సిమిటీ ప్రోబ్లతో కొలచిన షాఫ్ట్ సాపేక్ష కంపనానికి, జోన్ సరిహద్దులు ఇలా వ్యక్తీకరించబడతాయి శిఖర-నుండి-శిఖర స్థానభ్రంశం S(p-p) μm లో, √n కు విలోమానుపాతంలో:
B/C: S(p-p) = 9000 / √n
C/D: S(p-p) = 13200 / √n
ఇక్కడ n = r/min లో గరిష్ట పనితీరు వేగం, గణన కోసం కనిష్టం 600
బేరింగ్ క్లియరెన్స్ పరిమితి (అనుబంధం C)
జర్నల్ బేరింగ్లకు, షాఫ్ట్ కంపన జోన్ సరిహద్దులను వాస్తవ బేరింగ్ క్లియరెన్స్తో తనిఖీ చేయాలి. సూత్రం-లెక్కించిన పరిమితులు క్లియరెన్స్ను మించినట్లయితే, క్లియరెన్స్-ఆధారిత పరిమితులను ఉపయోగించండి:
- A/B: 0.4 × క్లియరెన్స్
- B/C: 0.6 × క్లియరెన్స్
- C/D: 0.7 × క్లియరెన్స్
8. హెచ్చరిక & ట్రిప్ అలారం స్థాయిలు
TRIP = within Zone C or D, typically ≤ 1.25 × (C/D boundary)
| Level | Basis | Setting | Adjustable? |
|---|---|---|---|
| WARNING | యంత్రం-నిర్దిష్ట బేస్లైన్ | బేస్లైన్ + B/C లో 25% | అవును — బేస్లైన్ మార్పులతో సర్దుబాటు చేయండి |
| TRIP | యాంత్రిక సమగ్రత | Within Zone C/D, ≤ 1.25 × C/D | లేదు — సమాన యంత్రాలకు ఒకేలా ఉంటుంది |
9. అస్థిర పరిచాలన దశ
జోన్ సరిహద్దులు స్థిర-స్థితి పనితీరుకు వర్తిస్తాయి. రన్-అప్, కోస్ట్-డౌన్, లేదా క్రిటికల్ స్పీడ్ల గుండా వెళ్ళే సమయంలో, అధిక కంపనం ఆశించబడుతుంది.
| రేట్ చేయబడిన వేగంలో వేగం % | Housing Limit | Shaft Limit | Notes |
|---|---|---|---|
| < 20% | See note | 1.5 × C/D | డిస్ప్లేస్మెంట్ ప్రధానంగా ఉండవచ్చు |
| 20% – 90% | 1.0 × C/D | 1.5 × C/D | క్రిటికల్ స్పీడ్ దాటడానికి అనుమతి ఉంది |
| > 90% | 1.0 × C/D | 1.0 × C/D | స్థిర స్థితికి చేరుకుంటోంది |
నిర్వహణ వేగానికి చేరుకున్న తర్వాత కూడా కంపనం అధికంగా ఉంటే, అది నిరంతర లోపం, క్షణిక అనుకంప కాదు.
10. భౌతిక శాస్త్రం & సిగ్నల్ ప్రాసెసింగ్
Displacement–Velocity–Acceleration
పౌన:పున్యం f (Hz) వద్ద సైనూసోయిడల్ కంపనానికి:
Acceleration: ఎpeak = (2πf)² × Dpeak = 2πf × Vpeak
- At తక్కువ పౌనఃపున్యాలు (<10 Hz): స్థానభ్రంశం అనేది క్రిటికల్ పారామీటర్
- At మధ్యస్థ పౌనఃపున్యాలు (10–1000 Hz): వేగం శక్తితో సంసర్గం కలిగి ఉంటుంది — పౌన:పున్య-స్వతంత్రంగా
- At అధిక పౌనఃపున్యాలు (>1000 Hz): త్వరణం ప్రధానంగా మారుతుంది
RMS vs Peak
విp-p = 2 × Vpeak ≈ 2.828 × VRMS
బ్రాడ్బ్యాండ్ RMS (మొత్తం)
ఈ "మొత్తం" విలువ అనేది కంపన విశ్లేషకాలు ప్రదర్శించేది మరియు ISO 20816-3 జోన్ మూల్యాంకనానికి ఉపయోగించేది.
తక్కువ-వేగ సమస్య (అనుబంధం D)
4.5 mm/s స్థిర వేగం వద్ద, వేగం తగ్గడంతో స్థానభ్రంశం గణనీయంగా పెరుగుతుంది:
| Speed (rpm) | Freq (Hz) | వేగం (mm/s) | డిస్ప్లేస్మెంట్ (μm పీక్) |
|---|---|---|---|
| 3600 | 60 | 4.5 | 12 |
| 1800 | 30 | 4.5 | 24 |
| 600 | 10 | 4.5 | 72 |
| 120 | 2 | 4.5 | 358 |
ప్రమాణానికి ఇది అవసరమయ్యే కారణం ఏమిటంటే వేగం మరియు డిస్ప్లేస్మెంట్ రెండూ ≤600 r/min వేగంతో పని చేసే యంత్రాలకు ప్రమాణాలు.
11. ప్రభావ గుణాంక బ్యాలెన్సింగ్
అసమతుల్యత నిర్ధారించినప్పుడు (అధిక 1× కంపనం, స్థిరమైన దశ), ఇన్ఫ్లుయెన్స్ కోఎఫిషియెంట్ పద్ధతి ఖచ్చితమైన దిద్దుబాటు బరువులను లెక్కిస్తుంది:
దిద్దుబాటు ద్రవ్యరాశి: Mcorr = −Vinitial / α
సింగిల్-ప్లేన్ విధానం (3 రన్లు)
- ప్రారంభ నడక: Measure A₀ = 6.2 mm/s at φ₀ = 45°
- ట్రయల్ వెయిట్: Add 20 g at 0°. Measure A₁ = 4.1 mm/s at φ₁ = 110°
- Calculate: సాఫ్ట్వేర్ దిద్దుబాటును లెక్కిస్తుంది = 215° వద్ద 28.5 g
- వర్తించు & ధృవీకరించు: Remove trial, add 28.5 g at 215°. Final: 1.1 mm/s → Zone A
Balanset-1A అన్ని వెక్టర్ గణితాన్ని స్వయంచాలకంగా నిర్వహిస్తుంది, ప్రతి దశలో సాంకేతిక నిపుణుడికి మార్గదర్శనం చేస్తుంది.
12. కేస్ స్టడీలు
ద్వంద్వ కొలత ద్వారా తప్పుడు నిర్ణయం నివారించబడింది
Machine: 5 MW స్టీమ్ టర్బైన్, 3000 rpm, జర్నల్ బేరింగులు.
Situation: హౌసింగ్ కంపనం = 3.0 mm/s (జోన్ B). కానీ షాఫ్ట్ కంపనం = 180 μm p-p. అనుబంధం B పరిమితి B/C = 164 μm → షాఫ్ట్ జోన్ C లో ఉంది!
Root cause: నూనె పొర అస్థిరత (ఆయిల్ వర్ల్). భారీ పెడెస్టల్ హౌసింగ్ చలనాన్ని అణచివేసింది. కేవలం హౌసింగ్ కొలతపై ఆధారపడటం ఈ స్థితిని గుర్తించడంలో విఫలమయ్యేది.
Action: నూనె సరఫరా పీడనాన్ని సర్దుబాటు చేసి, బేరింగ్ ను తిరిగి షిమ్ చేసారు. షాఫ్ట్ కంపనం 90 μm కు తగ్గింది (జోన్ A).
✓ జోన్ A సాధించబడింది — ఆయిల్ వర్ల్ తొలగించబడిందిబాలెన్సింగ్ ఒక క్రిటికల్ ఫ్యాన్ను కాపాడింది
Machine: 200 kW ప్రేరిత డ్రాఫ్ట్ ఫ్యాన్, 980 rpm, సౌకర్యవంతమైన కపుల్డ్.
Initial: కంపనం = 7.8 mm/s (జోన్ D). ప్లాంట్ అత్యవసర షట్డౌన్ను పరిశీలిస్తోంది ($50,000, 3-రోజుల అంతరాయం).
Diagnosis: FFT shows 1× = 7.5 mm/s. Phase stable → Unbalance, not bearing damage.
Action: Balanset-1A తో రెండు-తలం బ్యాలెన్సింగ్, 4 గంటలు ఆన్-సైట్. తుది = 1.6 mm/s (జోన్ A).
✓ $50,000 ఆదా చేయబడింది — అనవసరమైన షట్డౌన్ నివారించబడిందిజోన్ D పంప్ — బ్యాలెన్సింగ్ సహాయపడదు
Machine: 200 kW ఫీడ్ పంప్, దృఢమైన పునాది. RMS = 5.0 mm/s → జోన్ D.
Diagnosis: FFT హార్మోనిక్ అడవిని మరియు అధిక నాయిజ్ ఫ్లోర్ను చూపుతుంది. మొత్తానికి సంబంధించి 1× శిఖరం తక్కువగా ఉంది. అసమతుల్యత కాదు.
Root cause: బేరింగ్ క్షీణత + కావిటేషన్. యాంత్రిక మరమ్మత్తు అవసరమైంది.
✗ తక్షణ షట్డౌన్ అవసరం — యాంత్రిక వైఫల్యం13. సాధారణ తప్పులు
నివారించవలసిన క్రిటికల్ తప్పులు
1. తప్పు వర్గీకరణ. H=280 mm తో 250 kW మోటారు గ్రూప్ 2 (గ్రూప్ 1 కాదు). గ్రూప్ 1 పరిమితులు ఉపయోగించడం (మరింత సరళమైనవి) అధిక కంపనాన్ని అనుమతిస్తుంది.
2. తప్పు పునాది రకం. అన్ని కాంక్రీట్ పునాదులూ "దృఢమైనవి" కావు. కాంక్రీట్ పై టర్బోజెనరేటర్ సిస్టమ్ సహజ పౌనఃపున్యం నడుస్తున్న వేగానికి దగ్గరగా ఉంటే అది సౌకర్యవంతంగా ఉంటుంది. గణన లేదా ఇంపాక్ట్ పరీక్ష ద్వారా ధృవీకరించండి.
3. నేపథ్య కంపనాన్ని విస్మరించడం. పక్కనున్న కంప్రెసర్ నుండి నేలగుండా 2.0 mm/s తో పంప్ 3.5 mm/s చదివితే: పంప్ యొక్క వాస్తవ సహకారం కేవలం ~1.5 mm/s మాత్రమే. యంత్రం ఆపినప్పుడు ఎల్లప్పుడూ కొలవండి.
4. RMS బదులు పీక్. ISO 20816-3 requires RMS. Peak ≈ 1.414 × RMS. Using peak values directly overestimates severity by ~40%.
5. క్రైటీరియన్ II ని నిర్లక్ష్యం చేయడం. ఫ్యాన్ 1.5 నుండి 2.5 mm/s కు దూకింది (రెండూ జోన్ B). మార్పు = 1.0 mm/s vs థ్రెష్హోల్డ్ 1.125 mm/s (B/C=4.5 యొక్క 25%). థ్రెష్హోల్డ్ కు దగ్గరగా ఉంది — విచారించండి!
6. తప్పు పౌనఃపున్య పరిధి. 10–1000 Hz ఫిల్టర్ తో 400 rpm మిల్లు: నడుస్తున్న పౌనఃపున్యం = 6.67 Hz ఫిల్టర్ కంటే తక్కువ! ≤600 r/min యంత్రాలకు 2–1000 Hz ఉపయోగించండి.
7. సన్నని గోడలపై కొలవడం. ఫ్యాన్ కేసింగ్ షీట్ మెటల్ పై యాక్సిలరోమీటర్ వాస్తవ బేరింగ్ కంపనం కంటే 10× అధిక రీడింగులు ఇస్తుంది. ఎల్లప్పుడూ బేరింగ్ క్యాప్ లేదా పెడెస్టల్ పై అమర్చండి.
14. సమగ్ర మూల్యాంకన వర్క్ఫ్లో
దశల వారీగా విధానం
- యంత్రాన్ని గుర్తించండి: రకం, నమూనా, రేట్ చేయబడిన శక్తి, వేగ పరిధిని నమోదు చేయండి
- Classify: విద్యుత్ రేటింగ్ లేదా షాఫ్ట్ ఎత్తు H నుండి గ్రూప్ (1 లేదా 2) నిర్ణయించండి
- పునాదిని అంచనా వేయండి: f ని కొలవండి/లెక్కించండిn యంత్రం-పునాది వ్యవస్థ యొక్క f కు వ్యతిరేకంగాrun
- జోన్ సరిహద్దులను ఎంచుకోండి గ్రూప్ + పునాది రకానికి సంబంధించిన ప్రమాణం నుండి
- పరికరాలను సెట్ అప్ చేయండి: బేరింగ్ హౌసింగ్ లపై సెన్సర్లను అమర్చండి, పౌనఃపున్య పరిధిని కాన్ఫిగర్ చేయండి
- నేపథ్య తనిఖీ: యంత్రం ఆపినప్పుడు కంపనాన్ని కొలవండి
- నిర్వహణ కొలత: థర్మల్ సమతుల్యత, స్థిరమైన స్థితిని చేరుకోండి, RMS వేగాన్ని కొలవండి
- నేపథ్య దిద్దుబాటు: థ్రెషోల్డ్ మించిన పక్షంలో శక్తి తీసివేత వర్తించండి
- జోన్ వర్గీకరణ (క్రైటేరియన్ I): గరిష్ట RMS ను సరిహద్దులతో పోల్చండి
- ట్రెండ్ విశ్లేషణ (క్రైటేరియన్ II): బేస్లైన్ నుండి మార్పును లెక్కించండి, 25% నియమాన్ని తనిఖీ చేయండి
- స్పెక్ట్రల్ నిర్ధారణ: అవసరమైతే, లోపం రకాన్ని గుర్తించడానికి FFT ఉపయోగించండి
- దిద్దుబాటు చర్య: Zone A → baseline; B → monitor; C → plan repair; D → immediate action
- అసంతులన నిర్ధారించబడితే బ్యాలెన్సింగ్ చేయండి: Balanset-1A ప్రభావ గుణాంక పద్ధతిని ఉపయోగించండి
- Document: ముందు/తర్వాత స్పెక్ట్రా, జోన్ వర్గీకరణ, తీసుకున్న చర్యలతో నివేదించండి
🔧 Balanset-1A — పోర్టబుల్ వైబ్రేషన్ అనలైజర్ & ఫీల్డ్ బ్యాలెన్సర్
The Balanset-1A కంపన కొలత మరియు అంచనా కోసం ISO 20816-3 అవసరాలను నేరుగా మద్దతు ఇచ్చే ఒక precision instrument:
- వైబ్రేషన్ కొలత: వేగం (mm/s RMS), విస్థాపనం, త్వరణం — అన్నీ ISO 20816-3 పారామీటర్లు
- పౌన:పున్య పరిధి: 5 Hz – 550 Hz (ప్రామాణిక), విస్తరించదగినది — 2–1000 Hz అవసరాన్ని కవర్ చేస్తుంది
- సింగిల్-ప్లేన్ మరియు టూ-ప్లేన్ బ్యాలెన్సింగ్: కంపనాన్ని Zone A/B స్థాయులకు తగ్గించండి
- దశ కొలత: బ్యాలెన్సింగ్ మరియు వెక్టర్ విశ్లేషణ కోసం ±1° ఖచ్చితత్వం
- RPM range: 150 నుండి 60,000 rpm — ISO 20816-3 పరిధిని పూర్తిగా కవర్ చేస్తుంది
- FFT spectrum: Identify fault types (1×, 2×, harmonics, bearing defects)
- నివేదిక రూపొందింపు: అనుసరణ రికార్డుల కోసం కొలతలను డాక్యుమెంట్ చేయండి
15. సూచన ప్రమాణాలు
నార్మేటివ్ రిఫరెన్స్లు
| Standard | Title |
|---|---|
| ISO 2041 | మెకానికల్ కంపనం, షాక్ మరియు కండిషన్ మానిటరింగ్ — పదజాలం |
| ISO 2954 | కంపన తీవ్రతను కొలచే పరికరాలకు అవసరాలు |
| ISO 10817-1 | తిరిగే షాఫ్ట్ కంపన కొలత వ్యవస్థలు — సాపేక్ష మరియు సంపూర్ణ సెన్సింగ్ |
| ISO 20816-1:2016 | మెకానికల్ కంపనం — కొలత మరియు మూల్యాంకనం — సాధారణ మార్గదర్శకాలు |
ISO 20816 సిరీస్
| Standard | Scope | Status |
|---|---|---|
| ISO 20816-1:2016 | సాధారణ మార్గదర్శకాలు | Published |
| ISO 20816-2:2017 | స్టీమ్/గ్యాస్ టర్బైన్లు >40 MW, 1500–3600 r/min | Published |
| ISO 20816-3:2022 | పారిశ్రామిక యంత్రాలు >15 kW, 120–30,000 r/min | ప్రచురించబడింది (ఈ పత్రం) |
| ISO 20816-4:2018 | గ్యాస్ టర్బైన్ నడపబడే సెట్లు | Published |
| ISO 20816-5:2018 | హైడ్రాలిక్ విద్యుత్ కేంద్రాలు | Published |
| ISO 20816-8:2018 | రెసిప్రొకేటింగ్ కంప్రెసర్ వ్యవస్థలు | Published |
| ISO 20816-9 | Gear units | In development |
అనుబంధ ప్రమాణాలు
| Standard | Title | Relevance |
|---|---|---|
| ISO 21940-11 | రోటర్ బ్యాలెన్సింగ్ — విధానాలు మరియు సహనాలు | బ్యాలెన్స్ నాణ్యత గ్రేడ్లు G0.4–G4000 |
| ISO 13373-1/2/3 | వైబ్రేషన్ స్థితి పర్యవేక్షణ & డయాగ్నోస్టిక్స్ | FFT, విశ్లేషణ, లోపం సంకేతాలు |
| ISO 18436-2 | వైబ్రేషన్ విశ్లేషకుడి సర్టిఫికేషన్ (Cat I–IV) | సిబ్బంది సామర్థ్యం |
| ISO 14694 | పారిశ్రామిక ఫ్యాన్లు — బ్యాలెన్స్ నాణ్యత మరియు కంపనం | ఫ్యాన్-నిర్దిష్ట పరిమితులు |
GOST అనురూప్యం (Annex DA)
| ISO Standard | Correspondence | GOST సమానం |
|---|---|---|
| ISO 2041 | IDT | GOST R ISO 2041-2012 |
| ISO 2954 | IDT | GOST ISO 2954-2014 |
| ISO 10817-1 | IDT | GOST ISO 10817-1-2002 |
| ISO 20816-1:2016 | IDT | GOST R ISO 20816-1-2021 |
IDT = ఒకేవిధమైన ప్రమాణాలు.
చారిత్రక నేపథ్యం
ISO 20816-3:2022 స్థానంలో వస్తుంది ISO 10816-3:2009 (హౌసింగ్ కంపనం) మరియు ISO 7919-3:2009 (షాఫ్ట్ కంపనం), రెండింటినీ ఒకే ఏకీకృత మూల్యాంకన చట్రంలో అనుసంధానిస్తుంది. Rathbone (1939) చేసిన మార్గదర్శక పని, వేగాన్ని ప్రాథమిక కంపన ప్రమాణంగా ఉపయోగించడానికి పునాది వేసింది.
16. తరచుగా అడిగే ప్రశ్నలు
ISO 20816-3:2022 అనేది ISO 10816-3:2009 మరియు ISO 7919-3:2009 రెండింటినీ రద్దు చేసి స్థానంలో వచ్చింది. ప్రధాన తేడాలు: హౌసింగ్ మరియు షాఫ్ట్ కంపన ప్రమాణాలను ఒక పత్రంలో అనుసంధానించడం, ఇటీవలి కార్యాచరణ అనుభవం ఆధారంగా నవీకరించబడిన జోన్ సరిహద్దులు, ఫౌండేషన్ వర్గీకరణపై స్పష్టమైన మార్గదర్శకత్వం, మరియు తక్కువ వేగంతో పనిచేసే యంత్రాలపై విస్తరించిన మార్గదర్శకత్వం. మీ స్పెసిఫికేషన్లు ISO 10816-3 ను సూచిస్తే, మీరు ISO 20816-3 కు మారాలి.
600 r/min కంటే ఎక్కువ వేగంతో పనిచేసే చాలా యంత్రాలకు, velocity ప్రాథమిక ప్రమాణం. అదనంగా డిస్ప్లేస్మెంట్ ఉపయోగించండి: యంత్ర వేగం ≤600 r/min అయినప్పుడు (డిస్ప్లేస్మెంట్ పరిమితి కారకంగా ఉండవచ్చు), గణనీయమైన తక్కువ-పౌనఃపున్య భాగాలు ఉన్నప్పుడు, లేదా షాఫ్ట్ సాపేక్ష కంపనాన్ని కొలిచేటప్పుడు (ఎల్లప్పుడూ peak-to-peak డిస్ప్లేస్మెంట్ ఉపయోగించండి). సందేహం ఉంటే, రెండు ప్రమాణాల దృష్ట్యా తనిఖీ చేయండి — చెత్త-సందర్భ జోన్ వర్తిస్తుంది.
అత్యంత ఖచ్చితమైన పద్ధతి ఏమిటంటే యంత్రం-ఫౌండేషన్ వ్యవస్థ యొక్క అత్యల్ప natural frequency ను కొలవడం లేదా లెక్కించడం. పద్ధతులు: impact test (bump test), operational modal analysis, లేదా FEA calculation. త్వరిత అంచనా: స్టార్టప్/షట్డౌన్ సమయంలో యంత్రం మౌంట్లపై కనిపించేంతగా కదిలితే, అది flexible అయి ఉంటుంది. f అయితేn ≥ 1.25 × running frequency → Rigid; otherwise → Flexible. Note: a foundation may be rigid vertically but flexible horizontally.
Zone C means నిరంతర దీర్ఘకాలిక నిర్వహణకు అనుకూలం కాదు, కానీ వెంటనే షట్డౌన్ అవసరం లేదు. మీరు ఇలా చేయాలి: కారణాన్ని పరిశోధించండి, పరిష్కార చర్యలు ప్రణాళిక వేయండి, వేగవంతమైన మార్పుల కోసం తరచుగా పర్యవేక్షించండి, మరమ్మత్తుకు గడువు నిర్ణయించండి (తదుపరి షెడ్యూల్ అయిన నిలిపివేత), మరియు కంపనం Zone D వైపు చేరుకోకుండా చూడండి. కొనసాగించే నిర్ణయం యంత్రం యొక్క క్రిటికాలిటీ మరియు వైఫల్యం యొక్క పరిణామాలపై ఆధారపడి ఉంటుంది.
Unbalance నడుస్తున్న వేగంలో (1×) అధిక కంపనానికి అత్యంత సాధారణ కారణం unbalance. Balanset-1A తో field balancing వల్ల కంపనాన్ని Zone C/D నుండి Zone A/B కి తిరిగి తగ్గించవచ్చు. ఈ పరికరం ISO 20816-3 అవసరాల మేరకు కంపన వేగాన్ని కొలుస్తుంది, correction masses లను లెక్కిస్తుంది, ఫలితాలను ధృవీకరిస్తుంది మరియు అనుసరణ రికార్డుల కోసం ముందు/తరువాత స్థాయులను డాక్యుమెంట్ చేస్తుంది.
హఠాత్తుగా పెరుగుదల (క్రైటీరియన్ II ట్రిగ్గర్ చేయడం) వీటిని సూచించవచ్చు: బ్యాలెన్సింగ్ వెయిట్ కోల్పోవడం, బేరింగ్ నష్టం, కప్లింగ్ వైఫల్యం, స్ట్రక్చరల్ లూజ్నెస్ (ఫౌండేషన్ బోల్ట్ వదులుపడటం), రోటర్ రబ్, లేదా ప్రక్రియ మార్పులు (కావిటేషన్, సర్జ్). B/C హద్దు యొక్క >25% ఏదైనా మార్పు పరిశీలన అవసరం, సంపూర్ణ స్థాయి ఇంకా ఆమోదయోగ్యంగా ఉన్నప్పటికీ.
హౌసింగ్ వైబ్రేషన్ జోన్ B సూచిస్తే కానీ షాఫ్ట్ వైబ్రేషన్ జోన్ C సూచిస్తే, యంత్రాన్ని ఇలా వర్గీకరించండి Zone C (మరింత నిర్బంధమైన అంచనా వర్తిస్తుంది). షాఫ్ట్ వైబ్రేషన్ నుండి హౌసింగ్ వైబ్రేషన్ లేదా దీనికి విరుద్ధంగా లెక్కించడానికి సులభమైన పద్ధతి లేదు. ద్వంద్వ కొలతల నుండి అత్యంత క్లిష్టమైన జోన్ను ఎల్లప్పుడూ ఉపయోగించండి.
