ISO 10816-1: การสั่นสะเทือนทางกล – การประเมินการสั่นสะเทือนของเครื่องจักรโดยการวัดบนชิ้นส่วนที่ไม่หมุน – ส่วนที่ 1: แนวทางทั่วไป

สรุป

ISO 10816-1 เป็นมาตรฐานหลักสำหรับการตรวจสอบสภาพเครื่องจักร มาตรฐานนี้ให้หลักการทั่วไปสำหรับการวัดและประเมินการสั่นสะเทือนของชิ้นส่วนที่ไม่หมุนหรือชิ้นส่วนที่อยู่กับที่ของเครื่องจักร เช่น ตัวเรือนตลับลูกปืน มาตรฐานนี้ถือเป็นมาตรฐานสมัยใหม่ที่นำมาใช้แทนมาตรฐานเดิม ISO 2372 และทำหน้าที่เป็นเอกสารหลักสำหรับมาตรฐานอื่นๆ อีกชุดหนึ่ง (เช่น ISO 10816-3 สำหรับเครื่องจักรอุตสาหกรรม) ซึ่งกำหนดขีดจำกัดการสั่นสะเทือนที่เฉพาะเจาะจงสำหรับเครื่องจักรประเภทต่างๆ เป้าหมายหลักคือการสร้างพื้นฐานที่เป็นมาตรฐานและเชื่อถือได้สำหรับการประเมินสภาพการทำงานของเครื่องจักรและการกำหนดเกณฑ์การยอมรับ

หมายเหตุ: มาตรฐานนี้กำลังถูกแทนที่ด้วยมาตรฐาน ISO 20816 ซึ่งมุ่งหมายที่จะรวมหลักการวัดปลอก (ISO 10816) และการวัดเพลา (ISO 7919) ให้เป็นกรอบการทำงานที่ครอบคลุมและเป็นหนึ่งเดียว อย่างไรก็ตาม หลักการและคำจำกัดความโซนของ ISO 10816-1 ยังคงใช้กันอย่างแพร่หลาย

สารบัญ (โครงสร้างแนวคิด)

มาตรฐานนี้ได้รับการออกแบบมาเพื่อให้มีกรอบงานที่สมบูรณ์สำหรับการตั้งค่าและการดำเนินการโปรแกรมการประเมินการสั่นสะเทือนของเครื่องจักร:

1. 1. ขอบเขตและการวัดผล:

   ส่วนเริ่มต้นนี้กำหนดขอบเขตของมาตรฐาน โดยชี้แจงให้ชัดเจนว่ามาตรฐานนี้ใช้กับการวัดการสั่นสะเทือนของโครงสร้างชิ้นส่วนเครื่องจักรที่อยู่กับที่และไม่หมุน โดยส่วนใหญ่คือตัวเรือนตลับลูกปืน มาตราส่วนนี้ระบุว่าพารามิเตอร์การวัดที่เหมาะสมเพื่อวัตถุประสงค์ในการตรวจสอบสภาพคือ บรอดแบนด์ รากที่สองของค่าเฉลี่ยกำลังสอง (RMS) ความเร็วเนื่องจากให้การวัดพลังงานทำลายล้างของการสั่นสะเทือนที่เสถียรและเป็นตัวแทนได้ในช่วงความเร็วของเครื่องจักรที่หลากหลาย มาตรฐานนี้กำหนดช่วงความถี่เริ่มต้นสำหรับการวัดนี้ โดยทั่วไปอยู่ระหว่าง 10 เฮิรตซ์ ถึง 1,000 เฮิรตซ์ ซึ่งมีประสิทธิภาพในการตรวจจับข้อบกพร่องของเครื่องจักรที่พบบ่อยที่สุด เช่น ความไม่สมดุลและการจัดตำแหน่งที่ไม่ถูกต้อง นอกจากนี้ยังให้คำแนะนำพื้นฐานเกี่ยวกับตำแหน่งที่จะทำการวัด (บนตลับลูกปืนในทิศทางแนวนอน แนวตั้ง และแนวแกน) เพื่อให้แน่ใจว่าได้ภาพรวมที่สมบูรณ์ของสถานะไดนามิกของเครื่องจักร

2. 2. เครื่องมือวัด:

   บทนี้อธิบายข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพของเครื่องมือที่ใช้ในการวัด โดยระบุว่าระบบการวัดทั้งหมด รวมถึงเซ็นเซอร์ สายเคเบิล และเครื่องวัด จะต้องสามารถวัดความเร็ว RMS ได้อย่างแม่นยำภายในช่วงความถี่ที่กำหนด บทนี้กำหนดให้เครื่องมือต้องมีช่วงไดนามิกที่เพียงพอสำหรับการวัดทั้งเครื่องจักรที่ทำงานราบรื่นและเครื่องจักรที่ทำงานไม่ราบรื่นโดยไม่เกิดการบิดเบือน มาตรฐานนี้ยังให้ความสำคัญกับการติดตั้งเซ็นเซอร์อย่างถูกต้องเพื่อให้มั่นใจถึงความแม่นยำและความสามารถในการทำซ้ำของข้อมูล และอ้างอิงถึงมาตรฐานนี้โดยตรง ISO 5348 เป็นมาตรฐานควบคุมสำหรับการติดตั้งเครื่องวัดความเร่ง สุดท้ายนี้ กำหนดให้ต้องมีการสอบเทียบเครื่องมือวัดเป็นระยะๆ ตามมาตรฐานที่ตรวจสอบย้อนกลับได้ เพื่อให้มั่นใจถึงความแม่นยำอย่างต่อเนื่อง

3. 3. เกณฑ์การประเมิน:

   หัวข้อหลักนี้กำหนดปรัชญาพื้นฐานสองประการสำหรับการประเมินความรุนแรงของการสั่นสะเทือน โดยอธิบายว่าการประเมินที่ครอบคลุมไม่ควรอาศัยวิธีการเพียงวิธีเดียว แต่ควรอาศัยทั้งสองวิธีร่วมกัน:

   • เกณฑ์ที่ 1: ขนาดของการสั่นสะเทือน นี่คือการประเมินค่าสัมบูรณ์ของการสั่นสะเทือนที่วัด ณ จุดใดจุดหนึ่ง เปรียบเทียบกับขีดจำกัดที่กำหนดไว้ล่วงหน้า (หรือ “โซน” ที่อธิบายไว้ในหัวข้อถัดไป) เกณฑ์นี้ใช้เพื่อประเมินสภาพของเครื่องจักรในเชิงสัมบูรณ์ และจำเป็นสำหรับการทดสอบการยอมรับ และสำหรับการกำหนดขีดจำกัดสูงสุดเพื่อป้องกันความเสียหาย
   • เกณฑ์ที่ 2: การเปลี่ยนแปลงของขนาดการสั่นสะเทือน เกณฑ์นี้มุ่งเน้นไปที่แนวโน้มของการสั่นสะเทือนเมื่อเวลาผ่านไป โดยเปรียบเทียบค่าปัจจุบันกับค่าพื้นฐานปกติที่กำหนดไว้ของเครื่องจักร มาตรฐานนี้เน้นย้ำว่า *การเปลี่ยนแปลง* ของการสั่นสะเทือนอย่างมีนัยสำคัญ เช่น ความเร็ว RMS ที่เพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า อาจเป็นตัวบ่งชี้ข้อบกพร่องที่กำลังพัฒนาได้ละเอียดอ่อนกว่าค่าสัมบูรณ์เพียงอย่างเดียว การสั่นสะเทือนของเครื่องจักรอาจเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า แต่ยังคงอยู่ในระดับ "ดี" หรือ "น่าพอใจ" แต่การเปลี่ยนแปลงนี้จะยังคงเป็นสัญญาณเตือนที่ชัดเจนซึ่งจำเป็นต้องมีการตรวจสอบ
4. 4. โซนประเมินผล:

   เพื่อให้ได้กรอบการทำงานที่เรียบง่ายและนำไปปฏิบัติได้จริงสำหรับเกณฑ์ที่ 1 (ขนาดสัมบูรณ์) มาตรฐานนี้จึงได้นำเสนอระบบโซนการประเมินสี่โซน ซึ่งโซนเหล่านี้ทำหน้าที่เป็น “เกรด” สากลสำหรับสภาพเครื่องจักร สิ่งสำคัญที่ควรทราบคือ ส่วนทั่วไปของมาตรฐานนี้กำหนดเฉพาะ *แนวคิด* ของโซนเท่านั้น โดยค่าตัวเลขเฉพาะสำหรับขอบเขตของโซน (หน่วยเป็นมิลลิเมตร/วินาที) จะแสดงอยู่ในส่วนเฉพาะของเครื่องจักรในมาตรฐาน (เช่น ISO 10816-3) โซนเหล่านี้ถูกกำหนดดังนี้:

   • โซน A: โดยปกติแล้วแรงสั่นสะเทือนจากเครื่องจักรที่เพิ่งเริ่มใช้งานจะอยู่ในโซนนี้
   • โซน บี: เครื่องจักรที่มีการสั่นสะเทือนภายในโซนนี้โดยปกติถือว่ายอมรับได้สำหรับการใช้งานในระยะยาวโดยไม่มีข้อจำกัด
   • โซน C: เครื่องจักรที่มีการสั่นสะเทือนภายในบริเวณนี้โดยปกติจะถือว่าไม่เหมาะสำหรับการใช้งานต่อเนื่องเป็นเวลานาน เครื่องจักรอาจทำงานเป็นระยะเวลาจำกัดในสภาวะเช่นนี้จนกว่าจะมีโอกาสแก้ไข
   • โซน D: โดยปกติแล้วค่าการสั่นสะเทือนภายในโซนนี้ถือว่ามีความรุนแรงเพียงพอที่จะทำให้เครื่องจักรได้รับความเสียหายได้
5. 5. ข้อจำกัดการทำงาน (สัญญาณเตือน):

   หัวข้อสุดท้ายนี้นำเสนอวิธีการปฏิบัติสำหรับการนำเกณฑ์การประเมินไปใช้ในโปรแกรมตรวจสอบสถานการณ์จริง แนะนำให้ตั้งค่าสัญญาณเตือนการปฏิบัติงานสองระดับที่แตกต่างกัน เพื่อจัดการความเสี่ยงของเครื่องจักรอย่างมีประสิทธิภาพ:

   • เตือน: นี่คือระดับการเตือน ซึ่งตั้งค่าไว้เพื่อระบุว่าการสั่นสะเทือนเกินค่าพื้นฐานปกติที่เสถียร การแจ้งเตือนไม่จำเป็นต้องเป็นข้อบ่งชี้ถึงอันตรายที่เกิดขึ้นทันที แต่ทำหน้าที่เป็นตัวกระตุ้นให้มีการตรวจสอบเพิ่มเติม หรือเพื่อกำหนดเวลาการสอบสวนเพื่อหาสาเหตุของการเปลี่ยนแปลง โดยทั่วไปขีดจำกัดนี้จะอิงตามเกณฑ์ที่ 2 (การเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญจากค่าพื้นฐาน)
   • การเดินทาง: นี่คือระดับการปิดเครื่อง ซึ่งตั้งค่าไว้ที่ค่าสัมบูรณ์ที่สูงกว่า ซึ่งแสดงถึงขีดจำกัดสูงสุดของการทำงานที่ยอมรับได้ หากระดับนี้ถูกละเมิด แสดงว่าเครื่องจักรมีความเสี่ยงที่จะเกิดความเสียหายร้ายแรงและใกล้จะเกิดขึ้น การตอบสนองควรเป็นการดำเนินการทันที ซึ่งอาจรวมถึงการปิดเครื่อง ขีดจำกัดนี้โดยทั่วไปจะอิงตามเกณฑ์ที่ 1 (ค่าสัมบูรณ์ ซึ่งมักจะเป็นขอบเขตโซน C/D)

แนวคิดหลัก

• ความเร็ว RMS: มาตรฐานยืนยันความเร็ว RMS ว่าเป็นตัวชี้วัดเดี่ยวที่ดีที่สุดสำหรับสุขภาพเครื่องจักรโดยรวมในช่วงความถี่ที่กำหนด เนื่องจากมีความเกี่ยวข้องโดยตรงกับพลังงานทำลายล้างของการสั่นสะเทือน
• การวัดแบบบรอดแบนด์: มาตรฐานนี้ใช้ค่าการสั่นสะเทือน "โดยรวม" เพียงค่าเดียว ไม่ใช่ค่ารายละเอียด สเปกตรัมเป็นเครื่องมือคัดกรอง ไม่ใช่เครื่องมือวินิจฉัย ค่าที่สูงจะบอกคุณว่า *มีปัญหา* แต่ไม่ได้บอกว่า *ปัญหาคืออะไร*
• ทั่วไป vs. เฉพาะเจาะจง: ส่วนที่ 1 เป็นกรอบงานทั่วไป สำหรับขีดจำกัดการสั่นสะเทือนที่เฉพาะเจาะจงและสามารถนำไปปฏิบัติได้จริงสำหรับเครื่องจักรแต่ละเครื่อง คุณต้องอ้างอิงส่วนอื่นๆ ของมาตรฐาน ISO 10816 และ ISO 20816

← กลับสู่ดัชนีหลัก