เครื่องคำนวณการประเมินการสั่นสะเทือนตามมาตรฐาน ISO 20816-3
เครื่องคำนวณเชิงปฏิบัติสำหรับการจำแนกโซนการสั่นสะเทือน (A/B/C/D) ผู้ใช้ป้อนค่าเกณฑ์โซนจากสำเนาลิขสิทธิ์หรือข้อกำหนดภายในของตนเอง.
หมายเหตุสำคัญ
- วัตถุประสงค์ทางการศึกษา: หน้านี้เป็นคู่มือและเครื่องคำนวณเชิงปฏิบัติที่อิงตามหลักการของมาตรฐาน ISO 20816-3.
- ค่าอ้างอิง: ขอบเขตโซนที่ใช้ในที่นี้เป็นค่าอ้างอิงทั่วไปสำหรับเครื่องจักรในอุตสาหกรรมมาตรฐาน ควรตรวจสอบกับข้อกำหนดเฉพาะของอุปกรณ์ของคุณหรือมาตรฐานอย่างเป็นทางการเสมอ หากต้องการปฏิบัติตามอย่างเคร่งครัด.
- ความรับผิดชอบของวิศวกร: การประเมินอัตโนมัติช่วยในการจำแนกประเภท แต่ไม่สามารถทดแทนการวินิจฉัยโดยผู้เชี่ยวชาญ การวิเคราะห์แนวโน้ม และดุลยพินิจทางวิศวกรรมได้.
การนำทางหน้าเว็บ
เครื่องคิดเลข + บันทึก (โดยไม่คัดลอกข้อความมาตรฐาน)
การประเมินโซนการสั่นสะเทือน
ป้อนค่าพารามิเตอร์ของเครื่องจักรและค่าการสั่นสะเทือนที่วัดได้เพื่อกำหนดโซนสภาพตามมาตรฐาน ISO 20816-3
ผลการประเมิน
ขอบเขตพื้นที่อ้างอิง (ขอบเขตอุตสาหกรรมทั่วไป)
| เขตแดนของโซน | ความเร็ว (มม./วินาที) | การเคลื่อนที่ (ไมโครเมตร) |
|---|---|---|
| เอ/บี | - | - |
| บี/ซี | - | - |
| ซีดี | - | - |
ขีดจำกัดการสั่นสะเทือนของเพลา (คำนวณแล้ว)
| เขตแดนของโซน | สูตร | ขีดจำกัด S(pp) μm |
|---|---|---|
| เอ/บี | 4800 / √n | - |
| บี/ซี | 9000 / √n | - |
| ซีดี | 13200 / √n | - |
-
🔧 Balanset-1A — เครื่องปรับสมดุลและวิเคราะห์การสั่นสะเทือนแบบพกพาสำหรับมืออาชีพ
ที่ บาลานเซ็ต-1A เป็นเครื่องมือที่มีความแม่นยำสูงสำหรับปรับสมดุลเครื่องจักรหมุนและวิเคราะห์การสั่นสะเทือนในภาคสนาม รองรับข้อกำหนด ISO 20816-3 สำหรับการวัดและประเมินการสั่นสะเทือนโดยตรง.
- การวัดการสั่นสะเทือน: ความเร็ว (มม./วินาที ค่า RMS), การกระจัด, ความเร่ง — พารามิเตอร์ทั้งหมดที่จำเป็นสำหรับการประเมินตามมาตรฐาน ISO 20816-3
- ช่วงความถี่: 0.5 เฮิรตซ์ – 500 เฮิรตซ์ (ขยายได้ถึง 5 กิโลเฮิร์ตซ์สำหรับการวินิจฉัย) — ครอบคลุมช่วง 2–1000 เฮิรตซ์ ตามข้อกำหนดของ ISO 20816-3
- การปรับสมดุลระนาบเดียวและสองระนาบ: ลดการสั่นสะเทือนลงสู่ระดับโซน A/B ซึ่งเป็นไปตามเกณฑ์ที่ยอมรับได้
- การวัดเฟส: จำเป็นสำหรับการปรับสมดุลและการวิเคราะห์เวกเตอร์ตามมาตรฐาน ISO 20816-1 ภาคผนวก D
- ดีไซน์แบบพกพา: ทำการวัดค่า ณ ตำแหน่งแบริ่งใดๆ ตามที่ระบุไว้ในมาตรฐาน
- การบันทึกข้อมูล: บันทึกค่าการวัดพื้นฐานและติดตามการเปลี่ยนแปลงของการสั่นสะเทือนเมื่อเวลาผ่านไป (การตรวจสอบตามเกณฑ์ II)
- การสร้างรายงาน: บันทึกผลการวัดและการปรับสมดุลเอกสารเพื่อใช้เป็นหลักฐานการปฏิบัติตามข้อกำหนด
ไม่ว่าคุณจะต้องนำเครื่องจักรที่เพิ่งเริ่มใช้งานเข้าสู่โซน A หรือลดการสั่นสะเทือนของเครื่องจักรที่มีอยู่ก่อนจะถึงโซน C เครื่อง Balanset-1A ก็มอบความแม่นยำในการวัดและความสามารถในการปรับสมดุลที่จำเป็นเพื่อให้งานสำเร็จลุล่วง.
เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับ Balanset-1A →คู่มือฉบับสมบูรณ์สำหรับ ISO 20816-3: การวิเคราะห์ทางเทคนิคอย่างครอบคลุม
ภาพรวมเอกสาร
คู่มือนี้ให้การวิเคราะห์อย่างละเอียดถี่ถ้วนเกี่ยวกับมาตรฐาน ISO 20816-3:2022 โดยบูรณาการพื้นฐานทางทฤษฎี ฟิสิกส์การวัด ขั้นตอนการปฏิบัติ และการใช้งานเครื่องมือโดยใช้ระบบ Balanset-1A คู่มือนี้ทำหน้าที่เป็นแหล่งอ้างอิงที่ครบถ้วนสำหรับวิศวกรด้านความน่าเชื่อถือที่ต้องการปรับกลยุทธ์การตรวจสอบสภาพให้สอดคล้องกับแนวปฏิบัติที่ดีที่สุดระดับโลก.
Introduction
มาตรฐานนี้กำหนดแนวทางสำหรับการประเมินสภาพการสั่นสะเทือนของอุปกรณ์อุตสาหกรรมโดยอาศัยการวัดค่าต่างๆ ดังนี้:
- การสั่นสะเทือนบนตลับลูกปืน ฐานรองตลับลูกปืน และตัวเรือนตลับลูกปืน ณ ตำแหน่งที่ติดตั้งอุปกรณ์นั้น;
- การสั่นสะเทือนในแนวรัศมีของเพลา ของชุดเครื่องจักร.
จากประสบการณ์การใช้งานเครื่องจักรในอุตสาหกรรม, เกณฑ์สองข้อสำหรับการประเมินสภาพการสั่นสะเทือน ได้มีการจัดตั้งขึ้นแล้ว:
- เกณฑ์ข้อที่ 1: ค่าสัมบูรณ์ของพารามิเตอร์การสั่นสะเทือนบรอดแบนด์ที่ตรวจสอบ
- เกณฑ์ข้อที่ 2: การเปลี่ยนแปลงของค่านี้ (เมื่อเทียบกับค่าพื้นฐาน)
ข้อจำกัดที่สำคัญ
ควรสังเกตว่าเกณฑ์เหล่านี้ อย่าเหนื่อยล้า วิธีการประเมินสภาพการสั่นสะเทือนของอุปกรณ์อุตสาหกรรม โดยทั่วไป การประเมินสภาพทางเทคนิคจะวิเคราะห์ไม่เพียงแต่การสั่นสะเทือนแบบบรอดแบนด์บนชิ้นส่วนและเพลาที่ไม่หมุนเท่านั้น แต่ยังรวมถึง... ส่วนประกอบความถี่แต่ละส่วนและการรวมกันของส่วนประกอบเหล่านั้น, ซึ่งอาจไม่ปรากฏให้เห็นในการประเมินการสั่นสะเทือนของบรอดแบนด์โดยรวม.
วิวัฒนาการของมาตรฐานการสั่นสะเทือน: การบรรจบกันของ ISO 10816 และ ISO 7919
ประวัติความเป็นมาของการกำหนดมาตรฐานการสั่นสะเทือนแสดงให้เห็นถึงการเปลี่ยนแปลงทีละน้อยจากแนวทางปฏิบัติที่กระจัดกระจายและเฉพาะส่วนประกอบ ไปสู่การประเมินเครื่องจักรแบบองค์รวม ในอดีต การประเมินเครื่องจักรถูกแบ่งออกเป็นสองส่วน:
- ชุดมาตรฐาน ISO 10816: เน้นการวัดชิ้นส่วนที่ไม่หมุน (เช่น ตัวเรือนแบริ่ง ฐานรอง) โดยใช้เครื่องวัดความเร่งหรือตัวแปลงสัญญาณความเร็ว
- ชุดมาตรฐาน ISO 7919: ศึกษาการสั่นสะเทือนของเพลาหมุนที่สัมพันธ์กับแบริ่ง โดยใช้หัววัดกระแสไหลวนแบบไม่สัมผัสเป็นหลัก
การแยกจากกันนี้มักนำไปสู่ ความกำกวมในการวินิจฉัย. เครื่องจักรอาจแสดงการสั่นสะเทือนของตัวเรือนที่ยอมรับได้ (โซน A ตามมาตรฐาน ISO 10816) ในขณะเดียวกันก็ประสบปัญหาการเบี่ยงเบนหรือความไม่เสถียรของเพลาที่เป็นอันตราย (โซน C/D ตามมาตรฐาน ISO 7919) โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสถานการณ์ที่เกี่ยวข้องกับตัวเรือนขนาดใหญ่หรือแบริ่งฟิล์มของเหลวซึ่งการส่งผ่านพลังงานการสั่นสะเทือนจะลดลง.
ℹ️ แนวทางแบบบูรณาการ
มาตรฐาน ISO 20816-3 ช่วยแก้ไขความขัดแย้งนี้ได้ โดยแทนที่ทั้ง ISO 10816-3:2009 และ ISO 7919-3:2009 ด้วยการบูรณาการมุมมองเหล่านี้ มาตรฐานใหม่นี้ยอมรับว่าพลังงานการสั่นสะเทือนที่เกิดจากแรงไดนามิกของโรเตอร์นั้นแสดงออกแตกต่างกันไปทั่วโครงสร้างของเครื่องจักร ขึ้นอยู่กับความแข็ง ความมวล และอัตราส่วนการหน่วง การประเมินที่สอดคล้องกับมาตรฐานนี้จึงต้องมี... มุมมองสองด้าน: ประเมินทั้งการสั่นสะเทือนสัมบูรณ์ของโครงสร้าง และการเคลื่อนที่สัมพัทธ์ของเพลา (หากมี).
ส่วนที่ 1 — ขอบเขต
มาตรฐานนี้กำหนดข้อกำหนดทั่วไปสำหรับการประเมินสภาพการสั่นสะเทือนของ อุปกรณ์อุตสาหกรรม (ต่อไปนี้เรียกว่า "เครื่องจักร") โดยมีกำลังไฟฟ้าสูงกว่า 15 กิโลวัตต์ และความเร็วรอบตั้งแต่ 120 ถึง 30,000 รอบต่อนาที โดยพิจารณาจากการวัดการสั่นสะเทือนบน ชิ้นส่วนที่ไม่หมุน และบน เพลาหมุน ภายใต้สภาวะการทำงานปกติของเครื่องจักร ณ ตำแหน่งที่ติดตั้ง.
การประเมินจะดำเนินการโดยพิจารณาจากพารามิเตอร์การสั่นสะเทือนที่ได้รับการตรวจสอบ และจาก... การเปลี่ยนแปลง ในพารามิเตอร์นี้ในสภาวะการทำงานของเครื่องจักรที่คงที่ ค่าตัวเลขของเกณฑ์การประเมินสภาพสะท้อนถึงประสบการณ์การใช้งานเครื่องจักรประเภทนี้ อย่างไรก็ตาม ค่าเหล่านี้อาจใช้ไม่ได้ในบางกรณีที่เกี่ยวข้องกับสภาวะการทำงานและการออกแบบเฉพาะของเครื่องจักรนั้นๆ.
หมายเหตุเกี่ยวกับการวิเคราะห์บรอดแบนด์เทียบกับการวิเคราะห์สเปกตรัม
โดยทั่วไป การประเมินสภาพทางเทคนิคของเครื่องจักรจะใช้การวิเคราะห์ไม่เพียงแต่การสั่นสะเทือนแบบบรอดแบนด์บนชิ้นส่วนที่ไม่หมุนและเพลาเท่านั้น แต่ยังรวมถึง... ส่วนประกอบความถี่แต่ละส่วนและการรวมกันของส่วนประกอบเหล่านั้น, ซึ่งอาจไม่ปรากฏชัดเจนในการประเมินการสั่นสะเทือนแบบบรอดแบนด์โดยรวม มาตรฐานนี้เน้นการประเมินแบบบรอดแบนด์เป็นหลัก ส่วนการวิเคราะห์สเปกตรัมโดยละเอียดนั้นครอบคลุมอยู่ในชุดมาตรฐาน ISO 13373.
มาตรฐานนี้ใช้กับ:
- กังหันไอน้ำและเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ด้วยกำลังไฟฟ้าสูงสุดถึง 40 เมกะวัตต์ (ดูหมายเหตุ 1 และ 2)
- กังหันไอน้ำและเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ด้วยกำลังส่งออกที่เกิน 40 เมกะวัตต์ และความเร็วในการหมุน นอกเหนือจาก 1500, 1800, 3000 และ 3600 รอบ/นาที (ดูหมายเหตุ 1)
- คอมเพรสเซอร์แบบโรตารี่ (แรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลาง, แกนหมุน)
- กังหันก๊าซอุตสาหกรรม ด้วยกำลังไฟสูงสุดถึง 3 เมกะวัตต์ (ดูหมายเหตุ 2)
- เครื่องยนต์เทอร์โบแฟน
- มอเตอร์ไฟฟ้าทุกประเภท โดยใช้ข้อต่อเพลาแบบยืดหยุ่น (ในกรณีที่โรเตอร์ของมอเตอร์เชื่อมต่ออย่างแน่นหนากับเครื่องจักรที่อยู่ภายใต้มาตรฐานอื่นในชุดมาตรฐาน ISO 20816 การสั่นสะเทือนของมอเตอร์อาจได้รับการประเมินตามมาตรฐานนั้นหรือตามมาตรฐานนี้ก็ได้)
- โรงรีดเหล็กและแท่นรีดเหล็ก
- สายพานลำเลียง
- ข้อต่อปรับความเร็วได้
- พัดลมและเครื่องเป่าลม (ดูหมายเหตุ 3)
หมายเหตุเกี่ยวกับอุปกรณ์ประเภทต่างๆ
หมายเหตุ 1: สภาวะการสั่นสะเทือนของกังหันไอน้ำ กังหันก๊าซ และเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบอยู่กับที่ที่มีกำลังไฟฟ้าเกิน 40 เมกะวัตต์ และความเร็วรอบ 1500, 1800, 3000 และ 3600 รอบต่อนาที จะถูกประเมินต่อ ISO 20816-2. เครื่องกำเนิดไฟฟ้าในโรงไฟฟ้าพลังน้ำจะได้รับการประเมินตาม ISO 20816-5.
หมายเหตุ 2: สภาวะการสั่นสะเทือนของกังหันก๊าซที่มีกำลังเกิน 3 เมกะวัตต์ได้รับการประเมินต่อ ISO 20816-4.
หมายเหตุ 3: สำหรับพัดลม เกณฑ์การสั่นสะเทือนที่แนะนำโดยมาตรฐานนี้โดยทั่วไปจะใช้ได้เฉพาะกับเครื่องจักรที่มีกำลังเกิน 300 กิโลวัตต์ หรือเครื่องจักรที่ติดตั้งบนฐานที่มั่นคงเท่านั้น ปัจจุบัน ข้อมูลยังไม่เพียงพอที่จะขยายเกณฑ์เหล่านี้ไปยังพัดลมประเภทอื่น ในกรณีที่ไม่มีเกณฑ์ดังกล่าว ควรตกลงกันระหว่างผู้ผลิตและลูกค้าเกี่ยวกับโซนสภาพการสั่นสะเทือนโดยอิงจากประสบการณ์การใช้งานที่มีอยู่ (ดูเพิ่มเติมที่ ISO 14694).
มาตรฐานนี้ไม่ครอบคลุมถึง:
- กังหันไอน้ำ กังหันก๊าซ และเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีกำลังไฟฟ้าเกิน 40 เมกะวัตต์ และความเร็วรอบ 1500, 1800, 3000 และ 3600 รอบต่อนาที → ใช้ ISO 20816-2
- กังหันก๊าซที่มีกำลังเกิน 3 เมกะวัตต์ → ใช้ ISO 20816-4
- ชุดเครื่องจักรในโรงไฟฟ้าพลังน้ำและโรงไฟฟ้าพลังน้ำแบบสูบกลับ → การใช้งาน ISO 20816-5
- เครื่องจักรแบบลูกสูบและเครื่องจักรที่เชื่อมต่ออย่างแน่นหนากับเครื่องจักรแบบลูกสูบ → การใช้งาน ตามมาตรฐาน ISO 10816-6
- ปั๊มโรโตไดนามิกที่มีมอเตอร์ขับเคลื่อนในตัวหรือเชื่อมต่ออย่างแน่นหนา โดยมีใบพัดอยู่บนเพลามอเตอร์หรือเชื่อมต่ออย่างแน่นหนา → ใช้ ISO 10816-7
- การติดตั้งคอมเพรสเซอร์แบบลูกสูบ → การใช้งาน ISO 20816-8
- คอมเพรสเซอร์แบบปริมาตรคงที่ (เช่น คอมเพรสเซอร์แบบสกรู)
- ปั๊มจุ่มใต้น้ำ
- กังหันลม → ใช้ ISO 10816-21
รายละเอียดขอบเขตการใช้งาน
ข้อกำหนดของมาตรฐานนี้ใช้กับการวัดค่าต่างๆ การสั่นสะเทือนบรอดแบนด์ บนเพลา ตลับลูกปืน ตัวเรือน และฐานรองตลับลูกปืน ในการทำงานของเครื่องจักรในสภาวะคงที่ ภายในช่วงความเร็วรอบที่กำหนด ข้อกำหนดเหล่านี้ใช้กับการวัดทั้ง ณ สถานที่ติดตั้งและระหว่างการทดสอบการยอมรับ เกณฑ์เงื่อนไขการสั่นสะเทือนที่กำหนดไว้สามารถนำไปใช้ได้ทั้งในระบบตรวจสอบอย่างต่อเนื่องและเป็นระยะ.
มาตรฐานนี้ใช้กับเครื่องจักรที่อาจรวมถึง... ชุดเฟืองและตลับลูกปืนแบบลูกกลิ้ง; อย่างไรก็ตาม มันคือ ไม่ได้ตั้งใจ เพื่อประเมินสภาพการสั่นสะเทือนของชิ้นส่วนเฉพาะเหล่านี้ (ดู ISO 20816-9 สำหรับชุดเกียร์).
ข้อจำกัดที่สำคัญ
ข้อกำหนดของมาตรฐานนี้มีผลบังคับใช้ เฉพาะการสั่นสะเทือนที่เกิดจากตัวเครื่องเองเท่านั้น และไม่ครอบคลุมถึงการสั่นสะเทือนที่เกิดจากภายนอก (ที่ส่งผ่านฐานรากจากอุปกรณ์ที่อยู่ใกล้เคียง) ควรตรวจสอบและแก้ไขการสั่นสะเทือนพื้นฐานตามหัวข้อ 4.6 เสมอ.
ส่วนที่ 2 — เอกสารอ้างอิงเชิงบรรทัดฐาน
มาตรฐานนี้ใช้การอ้างอิงเชิงบรรทัดฐานจากมาตรฐานต่อไปนี้ สำหรับการอ้างอิงที่มีวันที่ระบุไว้ ให้ใช้เฉพาะฉบับที่ระบุไว้เท่านั้น สำหรับการอ้างอิงที่ไม่มีวันที่ระบุ ให้ใช้ฉบับล่าสุด (รวมถึงการแก้ไขเพิ่มเติมทั้งหมด)
| มาตรฐาน | ชื่อเรื่องเต็ม |
|---|---|
| ISO 2041 | การสั่นสะเทือนเชิงกล แรงกระแทก และการตรวจสอบสภาพ — คำศัพท์ |
| ไอโอเอส 2954 | การสั่นสะเทือนเชิงกลของเครื่องจักรหมุนและเครื่องจักรลูกสูบ — ข้อกำหนดสำหรับเครื่องมือวัดความรุนแรงของการสั่นสะเทือน |
| ISO 10817-1 | ระบบวัดการสั่นสะเทือนของเพลาหมุน — ตอนที่ 1: การตรวจวัดการสั่นสะเทือนในแนวรัศมีแบบสัมพัทธ์และแบบสัมบูรณ์ |
| ISO 20816-1:2016 | การสั่นสะเทือนเชิงกล — การวัดและการประเมินการสั่นสะเทือนของเครื่องจักร — ตอนที่ 1: แนวทางทั่วไป |
มาตรฐานเหล่านี้เป็นพื้นฐานสำหรับคำศัพท์ วิธีการวัด และปรัชญาการประเมินทั่วไปที่ใช้ใน ISO 20816-3.
ส่วนที่ 3 — คำศัพท์และคำจำกัดความ
เพื่อวัตถุประสงค์ของมาตรฐานนี้ คำศัพท์และคำจำกัดความที่ระบุไว้ใน ISO 2041 นำมาใช้.
ฐานข้อมูลคำศัพท์
ISO และ IEC มีฐานข้อมูลคำศัพท์สำหรับใช้ในการกำหนดมาตรฐานอยู่ที่ที่อยู่ต่อไปนี้:
- แพลตฟอร์มการท่องเว็บออนไลน์ของ ISO: มีจำหน่ายที่ https://www.iso.org/obp
- สารานุกรมไฟฟ้าของ IEC: มีจำหน่ายที่ http://www.electropedia.org
คำศัพท์สำคัญ (จาก ISO 2041)
- การสั่นสะเทือน: การเปลี่ยนแปลงของขนาดปริมาณที่ใช้อธิบายการเคลื่อนที่หรือตำแหน่งของระบบกลไกเมื่อเวลาผ่านไป
- RMS (Root Mean Square): รากที่สองของค่าเฉลี่ยของค่ากำลังสองของปริมาณหนึ่งในช่วงเวลาที่กำหนด
- การสั่นสะเทือนของบรอดแบนด์: การสั่นสะเทือนที่มีพลังงานกระจายตัวอยู่ในช่วงความถี่ที่กำหนด
- ความถี่ธรรมชาติ: ความถี่ของการสั่นสะเทียนอิสระของระบบ
- การทำงานในสภาวะคงที่: สภาวะการทำงานที่พารามิเตอร์ที่เกี่ยวข้อง (ความเร็ว โหลด อุณหภูมิ) ยังคงที่โดยพื้นฐาน
- ค่าสูงสุดถึงต่ำสุด: ผลต่างเชิงพีชคณิตระหว่างค่าสุดขั้ว (ค่าสูงสุดและค่าต่ำสุด)
- ทรานสดิวเซอร์: อุปกรณ์ที่ให้ปริมาณผลลัพธ์ที่มีความสัมพันธ์ที่แน่นอนกับปริมาณอินพุต
ส่วนที่ 5 — การจำแนกประเภทเครื่องจักร
5.1 ทั่วไป
ตามเกณฑ์ที่กำหนดโดยมาตรฐานนี้ สภาพการสั่นสะเทือนของเครื่องจักรจะได้รับการประเมินโดยพิจารณาจาก:
- ประเภทเครื่องจักร
- กำลังไฟฟ้าที่กำหนด หรือความสูงของเพลา (ดูเพิ่มเติมที่ ISO 496)
- ระดับความแข็งแกร่งของฐานราก
5.2 การจำแนกประเภทตามชนิดเครื่องจักร กำลังไฟฟ้าที่กำหนด หรือความสูงของเพลา
ความแตกต่างในประเภทของเครื่องจักรและการออกแบบตลับลูกปืน ทำให้จำเป็นต้องแบ่งเครื่องจักรทั้งหมดออกเป็นประเภทต่างๆ สองกลุ่ม ขึ้นอยู่กับกำลังไฟฟ้าที่กำหนดหรือความสูงของเพลา.
แกนของเครื่องจักรในทั้งสองกลุ่มอาจวางในแนวนอน แนวตั้ง หรือเอียง และส่วนรองรับอาจมีความแข็งแรงแตกต่างกัน.
กลุ่มที่ 1 — เครื่องจักรขนาดใหญ่
- พิกัดกำลัง > 300 กิโลวัตต์
- หรือเครื่องจักรไฟฟ้าที่มีความสูงของเพลา H > 315 มม.
- โดยทั่วไปจะติดตั้งมาพร้อมกับ แบริ่งแบบปลอก (ปลอกหุ้ม)
- ความเร็วรอบการทำงานตั้งแต่ 120 ถึง 30,000 รอบต่อนาที
กลุ่มที่ 2 — เครื่องจักรขนาดกลาง
- พิกัดกำลัง 15 – 300 กิโลวัตต์
- หรือเครื่องจักรไฟฟ้าที่มีความสูงของเพลา 160 มม. < H ≤ 315 มม.
- โดยทั่วไปจะติดตั้งมาพร้อมกับ ตลับลูกปืนแบบลูกกลิ้ง
- ความเร็วรอบการทำงานโดยทั่วไป > 600 รอบ/นาที
ℹ️ ความสูงของเพลา (H)
ความสูงของเพลาถูกกำหนดตามมาตรฐาน IEC 60072 ว่าเป็นระยะทางจากเส้นศูนย์กลางของเพลาไปยังระนาบการติดตั้งของเครื่องจักรตามที่ส่งมอบ ตัวอย่างเช่น มอเตอร์ที่มี H = 280 มม. จัดอยู่ในกลุ่มที่ 2 ในขณะที่ H = 355 มม. จัดอยู่ในกลุ่มที่ 1.
5.3 การจำแนกประเภทตามความแข็งแกร่งของฐานราก
ฐานรากของเครื่องจักรแบ่งประเภทตามระดับความแข็งแกร่งในทิศทางการวัดที่กำหนดได้ดังนี้:
- ฐานรากที่แข็งแรง
- ฐานรากที่ยืดหยุ่น
หลักเกณฑ์ในการจำแนกประเภทนี้คือความสัมพันธ์ระหว่างความแข็งแกร่งของเครื่องจักรกับฐานราก หาก ความถี่ธรรมชาติต่ำสุดของระบบ "เครื่องจักร-ฐานราก" ในทิศทางการวัดการสั่นสะเทือนนั้น ความถี่จะเกินความถี่กระตุ้นหลัก (ในกรณีส่วนใหญ่คือความถี่การหมุนของโรเตอร์) ไป อย่างน้อย 25%, ดังนั้น การวางรากฐานในทิศทางนั้นจึงถือได้ว่าเป็นสิ่งสำคัญ แข็ง. มูลนิธิอื่นๆ ทั้งหมดถือว่าได้รับการพิจารณาแล้ว ยืดหยุ่นได้.
เอฟn(เครื่องจักร+รากฐาน) ≥ 1.25 × fความตื่นเต้น
โดยที่ fความตื่นเต้น โดยทั่วไปคือความเร็วในการทำงานที่หน่วยเฮิร์ตซ์
ตัวอย่างทั่วไป
เครื่องจักรที่ติดตั้งบนฐานที่มั่นคง โดยทั่วไปแล้วจะเป็นมอเตอร์ไฟฟ้าขนาดใหญ่และขนาดกลาง ซึ่งมักมีความเร็วรอบต่ำ.
เครื่องจักรบนฐานที่ยืดหยุ่นได้ โดยทั่วไปจะรวมถึงเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบเทอร์โบหรือคอมเพรสเซอร์ที่มีกำลังไฟฟ้าเกิน 10 เมกะวัตต์ รวมถึงเครื่องจักรที่มีเพลาแนวตั้งด้วย.
การจำแนกประเภทที่ขึ้นอยู่กับทิศทาง
ในบางกรณี ฐานรากอาจแข็งในทิศทางหนึ่งและยืดหยุ่นในอีกทิศทางหนึ่ง ตัวอย่างเช่น ความถี่ธรรมชาติต่ำสุดในทิศทางแนวตั้งอาจสูงกว่าความถี่การกระตุ้นหลักอย่างมาก ในขณะที่ความถี่ธรรมชาติในทิศทางแนวนอนอาจต่ำกว่าอย่างมาก การออกแบบเช่นนี้ถือว่า... แข็งตัวในทิศทางแนวตั้ง and มีความยืดหยุ่นในทิศทางแนวนอน. ควรประเมินสภาพการสั่นสะเทือนของเครื่องจักรดังกล่าวตามการจำแนกประเภทที่เหมาะสมกับทิศทางการวัดที่ระบุไว้.
หากไม่สามารถกำหนดคุณลักษณะของระบบ "เครื่องจักร-ฐานราก" ได้ด้วยการคำนวณ ก็สามารถดำเนินการได้ดังนี้ การทดลอง (การทดสอบแรงกระแทก การวิเคราะห์แบบจำลองการทำงาน หรือการวิเคราะห์การสั่นสะเทือนขณะเริ่มต้นระบบ).
การกำหนดประเภทฐานรากด้วย Balanset-1A
เครื่อง Balanset-1A สามารถช่วยในการจำแนกประเภทฐานรากได้โดย:
- แผนภูมิแสดงรายละเอียด: บันทึกค่าความแรงของการสั่นสะเทือนเทียบกับความเร็วขณะลดความเร็วเพื่อระบุจุดสูงสุดของการสั่นพ้อง
- การทดสอบแรงกระแทก: วัดการตอบสนองการสั่นสะเทือนต่อการกระแทก/แรงปะทะเพื่อกำหนดความถี่ธรรมชาติ
- การวิเคราะห์เฟส: การเปลี่ยนเฟสผ่านการสั่นพ้องยืนยันว่าฐานรากมีความยืดหยุ่น
หากพบยอดความถี่เรโซแนนซ์ภายในหรือใกล้ช่วงความเร็วในการทำงาน → ยืดหยุ่นได้. ถ้าการตอบสนองคงที่ตลอดช่วงการทำงาน → แข็ง.
ภาคผนวก ก (มาตรฐาน) — ขอบเขตโซนสภาวะการสั่นสะเทือนสำหรับชิ้นส่วนที่ไม่หมุนในโหมดการทำงานที่กำหนด
ประสบการณ์แสดงให้เห็นว่า เพื่อประเมินสภาพการสั่นสะเทือนของเครื่องจักรประเภทต่างๆ ที่มีความเร็วรอบต่างกัน จึงจำเป็นต้องทำการวัดค่าต่างๆ ความเร็วอย่างเดียวก็เพียงพอแล้ว. ดังนั้น พารามิเตอร์หลักที่ถูกตรวจสอบคือค่า RMS ของความเร็ว.
อย่างไรก็ตาม การใช้เกณฑ์ความเร็วคงที่โดยไม่พิจารณาความถี่ของการสั่นสะเทือนอาจนำไปสู่ปัญหาได้ ค่าการเคลื่อนที่ที่มากเกินไปจนยอมรับไม่ได้. โดยเฉพาะอย่างยิ่งกรณีของเครื่องจักรความเร็วต่ำที่มีความถี่การหมุนของโรเตอร์ต่ำกว่า 600 รอบต่อนาที ซึ่งองค์ประกอบความเร็วในการทำงานจะมีอิทธิพลเหนือสัญญาณการสั่นสะเทือนแบบบรอดแบนด์ (ดูภาคผนวก D).
ในทำนองเดียวกัน เกณฑ์ความเร็วคงที่อาจนำไปสู่ค่าความเร่งที่สูงเกินไปจนยอมรับไม่ได้สำหรับเครื่องจักรความเร็วสูงที่มีความถี่การหมุนของโรเตอร์เกิน 10,000 รอบต่อนาที หรือเมื่อพลังงานจากการสั่นสะเทือนที่เกิดจากเครื่องจักรส่วนใหญ่กระจุกตัวอยู่ในช่วงความถี่สูง ดังนั้น เกณฑ์เงื่อนไขการสั่นสะเทือนอาจกำหนดได้ในหน่วยของการกระจัด ความเร็ว และความเร่ง ขึ้นอยู่กับช่วงความถี่การหมุนของโรเตอร์และประเภทของเครื่องจักร.
หมายเหตุ 1: การเร่งความเร็วสำหรับการวินิจฉัย
เนื่องจากความเร่งมีความไวต่อการเปลี่ยนแปลงของการสั่นสะเทือนที่ความถี่สูง การวัดค่าความเร่งจึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายเพื่อวัตถุประสงค์ในการวินิจฉัย (เช่น การตรวจจับข้อบกพร่องของแบริ่ง การวิเคราะห์การเข้าคู่ของเฟือง).
ตาราง A.1 และ A.2 แสดงค่าขอบเขตโซนสำหรับกลุ่มเครื่องจักรต่างๆ ที่ครอบคลุมโดยมาตรฐานนี้ ปัจจุบัน ขอบเขตเหล่านี้ถูกกำหนดไว้ในหน่วยของ เท่านั้น ความเร็วและการกระจัด.
ขอบเขตของโซนสภาวะการสั่นสะเทือนสำหรับช่วงความถี่ 10 ถึง 1000 เฮิรตซ์ จะแสดงผ่านค่าความเร็วและระยะการเคลื่อนที่แบบ RMS สำหรับเครื่องจักรที่มีความถี่การหมุนของโรเตอร์ต่ำกว่า 600 รอบต่อนาที ช่วงการวัดการสั่นสะเทือนแบบบรอดแบนด์คือ 2 ถึง 1000 เฮิรตซ์. โดยทั่วไปแล้ว การประเมินสภาพการสั่นสะเทือนนั้นเพียงพอแล้วหากพิจารณาจากเกณฑ์ความเร็วเพียงอย่างเดียว อย่างไรก็ตาม หากคาดว่าสเปกตรัมการสั่นสะเทือนจะมีส่วนประกอบความถี่ต่ำจำนวนมาก การประเมินจะต้องดำเนินการโดยพิจารณาจากการวัดทั้งความเร็วและการกระจัด.
เครื่องจักรในทุกกลุ่มที่พิจารณาสามารถติดตั้งบนฐานรองรับแบบแข็งหรือแบบยืดหยุ่นได้ (ดูหัวข้อ 5) โดยมีการกำหนดขอบเขตโซนที่แตกต่างกันในตาราง A.1 และ A.2.
ตาราง A.1 — เครื่องจักรกลุ่มที่ 1 (ขนาดใหญ่: >300 กิโลวัตต์ หรือ H > 315 มม.)
| ประเภทของฐานราก | เขตแดนของโซน | ความเร็ว (มม./วินาที ค่า RMS) | การกระจัด (μm RMS) |
|---|---|---|---|
| แข็ง | เอ/บี | 2.3 | 29 |
| บี/ซี | 4.5 | 57 | |
| ซีดี | 7.1 | 90 | |
| ยืดหยุ่นได้ | เอ/บี | 3.5 | 45 |
| บี/ซี | 7.1 | 90 | |
| ซีดี | 11.0 | 140 |
ตาราง A.2 — เครื่องจักรกลุ่มที่ 2 (ขนาดกลาง: 15–300 กิโลวัตต์ หรือ H = 160–315 มม.)
| ประเภทของฐานราก | เขตแดนของโซน | ความเร็ว (มม./วินาที ค่า RMS) | การกระจัด (μm RMS) |
|---|---|---|---|
| แข็ง | เอ/บี | 1.4 | 22 |
| บี/ซี | 2.8 | 45 | |
| ซีดี | 4.5 | 71 | |
| ยืดหยุ่นได้ | เอ/บี | 2.3 | 37 |
| บี/ซี | 4.5 | 71 | |
| ซีดี | 7.1 | 113 |
หมายเหตุเกี่ยวกับเกณฑ์การเคลื่อนที่ในตาราง A.1 และ A.2
สำหรับตาราง A.1 (กลุ่มที่ 1): เกณฑ์การกระจัดที่ได้มาจากเกณฑ์ความเร็วที่ความถี่ 12.5 เฮิรตซ์ นำไปใช้กับเครื่องจักรที่มีความถี่การหมุนของโรเตอร์ต่ำกว่า 600 รอบต่อนาที เพื่อป้องกันการกระจัดที่มากเกินไปในชิ้นส่วนที่ไม่หมุนภายใต้สภาวะการสั่นสะเทือนที่ยอมรับได้ตามเกณฑ์ความเร็ว.
สำหรับตาราง A.2 (กลุ่มที่ 2): เกณฑ์การกระจัดที่ได้มาจากเกณฑ์ความเร็วที่ความถี่ 10 เฮิรตซ์ นำไปใช้กับเครื่องจักรที่มีความถี่การหมุนของโรเตอร์ต่ำกว่า 600 รอบต่อนาที เพื่อป้องกันการกระจัดมากเกินไปของชิ้นส่วนที่ไม่หมุนภายใต้สภาวะการสั่นสะเทือนที่ยอมรับได้ตามเกณฑ์ความเร็ว.
ภาคผนวก บี (มาตรฐาน) — ขอบเขตโซนสภาวะการสั่นสะเทือนสำหรับเพลาหมุนในโหมดการทำงานที่กำหนด
B.1 ทั่วไป
ขอบเขตของโซนสภาพการสั่นสะเทือนถูกสร้างขึ้นโดยอิงจากประสบการณ์การใช้งานจากอุตสาหกรรมต่างๆ ซึ่งแสดงให้เห็นว่า การสั่นสะเทือนสัมพัทธ์ของเพลาที่ยอมรับได้จะลดลงเมื่อความถี่ในการหมุนเพิ่มขึ้น. นอกจากนี้ ในการประเมินสภาพการสั่นสะเทือน ต้องพิจารณาถึงความเป็นไปได้ของการสัมผัสกันระหว่างเพลาหมุนและชิ้นส่วนเครื่องจักรที่อยู่กับที่ สำหรับเครื่องจักรที่มีแบริ่งแบบเจอร์นัลนั้น ระยะห่างขั้นต่ำที่ยอมรับได้ในแบริ่ง ต้องนำมาพิจารณาด้วยเช่นกัน (ดูภาคผนวก C).
B.2 การสั่นสะเทือนที่ความถี่การหมุนปกติในสภาวะการทำงานคงที่
B.2.1 ทั่วไป
เกณฑ์ข้อที่ 1 เกี่ยวข้องกับ:
- การจำกัดการเคลื่อนที่ของเพลา จากเงื่อนไขของภาระไดนามิกที่ยอมรับได้บนแบริ่ง
- ค่าที่ยอมรับได้ของระยะห่างรัศมี ในตลับลูกปืน
- การสั่นสะเทือนที่ยอมรับได้ ส่งต่อให้กับผู้สนับสนุนและมูลนิธิ
ระยะการเคลื่อนที่สูงสุดของเพลาในแต่ละแบริ่งจะถูกเปรียบเทียบกับขอบเขตของสี่โซน (ดูรูป B.1 ในมาตรฐาน) ซึ่งกำหนดขึ้นจากประสบการณ์การใช้งานเครื่องจักร.
B.2.2 ขอบเขตของเขตพื้นที่
ประสบการณ์ในการวัดการสั่นสะเทือนของเพลาสำหรับเครื่องจักรหลากหลายประเภท ทำให้สามารถกำหนดขอบเขตของโซนสภาพการสั่นสะเทือนที่แสดงออกมาได้ การกระจัดสูงสุดถึงต่ำสุด S(pp) ในหน่วยไมโครเมตร, แปรผกผันกับรากที่สองของความถี่การหมุนของโรเตอร์ n ในหน่วย r/min.
สำหรับการวัดการสั่นสะเทือนสัมพัทธ์ของเพลาด้วยโพรบแบบใกล้เคียง ขอบเขตของโซนจะแสดงดังนี้ การกระจัดสูงสุดถึงต่ำสุด S(pp) ในหน่วยไมโครเมตร ซึ่งจะแปรผันตามความเร็วในการทำงาน:
โซน B/C: S(pp) = 9000 / √n
โซน C/D: S(pp) = 13200 / √n
ที่ไหน n ความเร็วในการทำงานสูงสุดคือ รอบ/นาที, และ S(pp) อยู่ใน ไมโครเมตร.
ตัวอย่างการคำนวณ
สำหรับเครื่องจักรที่ทำงานที่ความเร็วรอบ 3000 รอบ/นาที:
- √3000 ≈ 54.77
- A/B = 4800 / 54.77 ≈ 87.6 ไมโครเมตร
- B/C = 9000 / 54.77 ≈ 164.3 ไมโครเมตร
- C/D = 13200 / 54.77 ≈ 241.0 ไมโครเมตร
หมายเหตุเกี่ยวกับสูตรการสั่นสะเทือนของเพลา
หมายเหตุ 1: นิยามของ S(pp) เป็นไปตามมาตรฐาน ISO 20816-1 (การกระจัดสูงสุดถึงต่ำสุดจากการวัดวงโคจร).
หมายเหตุ 2: ในบางกรณี เช่น สำหรับเครื่องจักรที่มีความถี่การหมุนของเพลาต่ำกว่า 600 หรือสูงกว่า 10,000 รอบ/นาที สูตร (B.1)–(B.3) อาจให้ค่าขอบเขตโซนที่เกินระยะห่างที่ออกแบบไว้ในแบริ่ง และควรปรับค่าให้เหมาะสม ด้วยเหตุนี้ กราฟในรูป B.1 จึงถูกสร้างขึ้นโดยเริ่มจากความถี่ 1000 รอบ/นาที (ดูภาคผนวก C) ถือว่าสำหรับเครื่องจักรที่มีความถี่การหมุนต่ำกว่า 600 รอบ/นาที, ควรใช้ค่า n ขั้นต่ำที่ 600 รอบต่อนาที.
Important: ขอบเขตของโซนไม่ควรนำมาใช้เป็นเกณฑ์การยอมรับ ซึ่งควรเป็นเรื่องที่ตกลงกันระหว่างผู้จำหน่ายและลูกค้า อย่างไรก็ตาม การกำหนดค่าขอบเขตเชิงตัวเลขเป็นแนวทางนั้น สามารถช่วยป้องกันการใช้งานเครื่องจักรที่อยู่ในสภาพไม่ดีอย่างเห็นได้ชัด และหลีกเลี่ยงการกำหนดข้อกำหนดที่เข้มงวดเกินไปเกี่ยวกับการสั่นสะเทือนของเครื่องจักรได้.
ในบางกรณี คุณลักษณะการออกแบบของเครื่องจักรเฉพาะอาจกำหนดให้ใช้ขอบเขตโซนที่แตกต่างกัน เช่น สูงกว่าหรือต่ำกว่า (เช่น สำหรับตลับลูกปืนแบบปรับแนวเองได้) และสำหรับเครื่องจักรที่มีตลับลูกปืนรูปวงรี อาจใช้ขอบเขตโซนที่แตกต่างกันสำหรับทิศทางการวัดที่แตกต่างกัน (ไปยังระยะห่างสูงสุดและต่ำสุด).
ระดับการสั่นสะเทือนที่ยอมรับได้อาจเกี่ยวข้องกับเส้นผ่านศูนย์กลางของแบริ่ง เนื่องจากโดยทั่วไปแล้ว แบริ่งที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่กว่าจะมีระยะห่างมากกว่า ดังนั้น อาจมีการกำหนดค่าขอบเขตโซนที่แตกต่างกันสำหรับแบริ่งต่างๆ ในชุดเพลาเดียวกัน ในกรณีเช่นนี้ ผู้ผลิตมักจะต้องอธิบายเหตุผลในการเปลี่ยนแปลงค่าขอบเขต และโดยเฉพาะอย่างยิ่ง ต้องยืนยันว่าการสั่นสะเทือนที่เพิ่มขึ้นซึ่งอนุญาตตามการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้จะไม่นำไปสู่การลดความน่าเชื่อถือของเครื่องจักร.
หากทำการวัดในบริเวณที่ไม่ใกล้กับตลับลูกปืนโดยตรง และยังทำการวัดในระหว่างการทำงานของเครื่องจักรในโหมดชั่วคราว เช่น การเร่งความเร็วและการลดความเร็ว (รวมถึงการผ่านความเร็ววิกฤต) ค่าการสั่นสะเทือนที่ยอมรับได้อาจสูงขึ้น.
สำหรับเครื่องจักรแนวตั้งที่มีตลับลูกปืนแบบเจอร์นัล เมื่อกำหนดค่าขีดจำกัดการสั่นสะเทือน ควรพิจารณาการเคลื่อนที่ของเพลาที่อาจเกิดขึ้นภายในขีดจำกัดระยะห่างโดยไม่มีแรงยึดเหนี่ยวที่เกิดจากน้ำหนักของโรเตอร์.
⚠️ ข้อจำกัดระยะห่างของแบริ่ง (ภาคผนวก C)
สำหรับแบริ่งแบบเจอร์นัล ต้องตรวจสอบขอบเขตของโซนการสั่นสะเทือนของเพลาเทียบกับระยะห่างของแบริ่งจริง เพื่อหลีกเลี่ยงความเสี่ยงจากการสัมผัสระหว่างเพลากับชิ้นส่วนคงที่.
ในที่นี้ไม่ได้แสดงกฎการแก้ไขระยะห่างเชิงตัวเลขไว้ โปรดใช้คู่มือมาตรฐานและเอกสารจากผู้ผลิต (OEM) แทน.
ส่วนที่ 4 — การวัดการสั่นสะเทือน
4.1 ข้อกำหนดทั่วไป
วิธีการวัดและเครื่องมือวัดต้องเป็นไปตามข้อกำหนดทั่วไปของมาตรฐาน ISO 20816-1 โดยคำนึงถึงเครื่องจักรในอุตสาหกรรมเป็นพิเศษ ปัจจัยต่อไปนี้ต้องไม่ส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่ออุปกรณ์วัด:
- การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ — การเปลี่ยนแปลงความไวของเซ็นเซอร์
- สนามแม่เหล็กไฟฟ้า — รวมถึงผลกระทบจากการเหนี่ยวนำแม่เหล็กของเพลา
- สนามเสียง — คลื่นความดันในสภาพแวดล้อมที่มีเสียงรบกวนสูง
- การเปลี่ยนแปลงแหล่งจ่ายไฟ — ความผันผวนของแรงดันไฟฟ้า
- ความยาวสายเคเบิล — การออกแบบโพรบตรวจจับระยะใกล้บางแบบจำเป็นต้องใช้สายเคเบิลที่มีความยาวที่เหมาะสม
- สายเคเบิลเสียหาย — การเชื่อมต่อไม่ต่อเนื่องหรือฉนวนหุ้มขาด
- การวางแนวของทรานสดิวเซอร์ — การจัดแนวแกนความไว
⚠️ สำคัญ: การติดตั้งทรานสดิวเซอร์
ต้องให้ความสำคัญเป็นพิเศษกับการติดตั้งทรานสดิวเซอร์อย่างถูกต้อง ระบบการติดตั้งต้องไม่ส่งผลกระทบต่อความแม่นยำในการวัด ความถี่เรโซแนนซ์ของชุดเซ็นเซอร์ที่ติดตั้งต้องสูงกว่าช่วงความถี่ในการวัดอย่างมีนัยสำคัญ การติดตั้งด้วยแม่เหล็กที่อ่อนหรือโพรบแบบถือด้วยมือจะทำให้เกิดความคลาดเคลื่อนในการวัด และไม่เป็นที่ยอมรับสำหรับการวัดตามมาตรฐาน ISO 20816-3.
4.2 จุดและทิศทางการวัด
เพื่อวัตถุประสงค์ในการตรวจสอบสภาพ จะทำการวัดค่าต่างๆ ดังนี้ ชิ้นส่วนที่ไม่หมุน หรือบน เพลา, หรือทั้งสองอย่างรวมกัน ในมาตรฐานนี้ เว้นแต่จะระบุไว้เป็นอย่างอื่นโดยเฉพาะ การสั่นสะเทือนของเพลาหมายถึง... การเคลื่อนที่สัมพันธ์กับแบริ่ง.
ชิ้นส่วนที่ไม่หมุน — การวัดขนาดเรือนแบริ่ง
การวัดการสั่นสะเทือนในชิ้นส่วนที่ไม่หมุนนั้นเป็นการวัดลักษณะการสั่นสะเทือนของแบริ่ง ตัวเรือนแบริ่ง หรือองค์ประกอบโครงสร้างอื่นๆ ที่ส่งผ่านแรงไดนามิกจากการสั่นสะเทือนของเพลา ณ ตำแหน่งแบริ่ง.
ข้อกำหนดเกี่ยวกับตำแหน่งการวัด
- หากไม่สามารถเข้าถึงทิศทางโดยตรงได้ ให้วัดที่จุดที่มีทิศทาง การเชื่อมต่อเชิงกลที่แข็งแรง ไปยังตลับลูกปืน
- หลีกเลี่ยงพื้นผิวที่มีผนังบาง ด้วยโหมดการดัดงอที่กระตุ้นได้ง่าย (เช่น ฝาครอบพัดลม ฝาครอบโลหะแผ่น)
- ตรวจสอบความเหมาะสมของจุดวัดโดยการเปรียบเทียบค่าที่วัดได้จากตำแหน่งใกล้เคียงต่างๆ
- บันทึกจุดวัดที่แน่นอนเพื่อใช้ในการวิเคราะห์แนวโน้มในอนาคต
รูปแบบการวัดทั่วไป: การวัดจะดำเนินการโดยใช้ ทรานสดิวเซอร์สองตัว ในสองทิศทางรัศมีที่ตั้งฉากกันบนฝาครอบหรือตัวเรือนแบริ่ง สำหรับเครื่องจักรแนวนอน โดยทั่วไปทิศทางหนึ่งจะเป็นแนวตั้ง หากเพลาอยู่ในแนวตั้งหรือเอียง ให้เลือกทิศทางที่สามารถตรวจจับการสั่นสะเทือนได้สูงสุด.
การวัดแบบจุดเดียว: สามารถใช้ทรานสดิวเซอร์เพียงตัวเดียวได้หากทราบว่าผลลัพธ์ที่ได้จะเป็นตัวแทนของการสั่นสะเทือนโดยรวม ทิศทางที่เลือกต้องทำให้ได้ค่าที่ใกล้เคียงค่าสูงสุด.
การวัดการสั่นสะเทือนของเพลา
การสั่นสะเทือนของเพลา (ตามที่กำหนดไว้ใน ISO 20816-1) หมายถึงการเคลื่อนที่ของเพลา เมื่อเทียบกับแบริ่ง. วิธีการที่นิยมใช้คือ... ชุดหัววัดระยะใกล้แบบไม่สัมผัส ติดตั้งในแนวตั้งฉากกัน ทำให้สามารถกำหนดวิถี (วงโคจร) ของเพลาที่ระนาบการวัดได้.
⚠️ ข้อควรพิจารณาในการติดตั้งโพรบตรวจจับระยะใกล้
บางครั้งการออกแบบเครื่องจักรอาจไม่เอื้ออำนวยให้ติดตั้งหัววัดในบริเวณใกล้กับแบริ่ง ในกรณีเช่นนี้ ให้ตรวจสอบว่าผลการวัดแสดงถึงการสั่นสะเทือนของเพลาที่แบริ่งจริง และไม่ถูกบิดเบือนโดย:
- การสั่นสะเทือนเฉพาะที่ของโครงสร้างการติดตั้ง
- ความไม่สม่ำเสมอของพื้นผิวเพลา (การเบี่ยงเบน)
- ความแตกต่างของอุณหภูมิทำให้เกิดการเคลื่อนที่ที่เห็นได้ชัด
คำแนะนำโดยละเอียดเกี่ยวกับการวัดการสั่นสะเทือนของเพลาได้ระบุไว้ในเอกสารนี้ ISO 10817-1.
4.3 เครื่องมือวัด (อุปกรณ์วัด)
สำหรับการตรวจสอบสภาพ ระบบการวัดจะต้องทำการวัด การสั่นสะเทือน RMS บรอดแบนด์ ในช่วงความถี่อย่างน้อย 10 เฮิรตซ์ ถึง 1000 เฮิรตซ์. สำหรับเครื่องจักรที่มีความเร็วรอบไม่เกิน 600 รอบต่อนาที ขีดจำกัดความถี่ต่ำสุดต้องไม่เกิน 2 เฮิรตซ์.
สำหรับการวัดการสั่นสะเทือนของเพลา: ขอบเขตช่วงความถี่สูงสุดต้องเกินความถี่การหมุนสูงสุดของเพลาไป อย่างน้อย 3.5 เท่า. อุปกรณ์วัดต้องเป็นไปตามข้อกำหนดของ ISO 10817-1.
สำหรับการวัดชิ้นส่วนที่ไม่หมุน: อุปกรณ์ต้องเป็นไปตามข้อกำหนด ไอโอเอส 2954. ขึ้นอยู่กับเกณฑ์ที่กำหนดไว้ ปริมาณที่วัดได้อาจเป็นการกระจัด ความเร็ว หรือทั้งสองอย่าง (ดู ISO 20816-1).
หากทำการวัดโดยใช้ accelerometers (ซึ่งเป็นเรื่องปกติในทางปฏิบัติ) สัญญาณเอาต์พุตจะต้องเป็น บูรณาการ เพื่อให้ได้สัญญาณความเร็ว การได้มาซึ่งสัญญาณการกระจัดนั้นต้องใช้ การผสานรวมสองครั้ง, แต่ควรให้ความสนใจกับความเป็นไปได้ที่จะเกิดสัญญาณรบกวนเพิ่มขึ้น เพื่อลดสัญญาณรบกวน อาจใช้ตัวกรองความถี่สูงหรือวิธีการประมวลผลสัญญาณดิจิทัลอื่นๆ.
หากสัญญาณการสั่นสะเทือนมีจุดประสงค์เพื่อการวินิจฉัยด้วย ช่วงการวัดควรครอบคลุมความถี่อย่างน้อยตั้งแต่ 0.2 เท่าของขีดจำกัดความเร็วเพลาล่าง ถึง 2.5 เท่าของความถี่การกระตุ้นการสั่นสะเทือนสูงสุด (โดยทั่วไปไม่เกิน 10,000 เฮิรตซ์) ข้อมูลเพิ่มเติมมีอยู่ในมาตรฐาน ISO 13373-1, ISO 13373-2 และ ISO 13373-3.
ข้อกำหนดช่วงความถี่
| แอปพลิเคชัน | ขีดจำกัดล่าง | ขีดจำกัดบน | Notes |
|---|---|---|---|
| บรอดแบนด์มาตรฐาน | 10 เฮิรตซ์ | 1000 เฮิรตซ์ | เครื่องจักรอุตสาหกรรมส่วนใหญ่ (>600 รอบ/นาที) |
| เครื่องจักรความเร็วต่ำ (≤600 รอบ/นาที) | 2 เฮิรตซ์ | 1000 เฮิรตซ์ | ต้องบันทึกส่วนประกอบความเร็วในการวิ่ง 1 เท่า |
| การสั่นสะเทือนของเพลา | - | ≥ 3.5 × fmax | ตามมาตรฐาน ISO 10817-1 |
| เพื่อวัตถุประสงค์ในการวินิจฉัย | 0.2 × fนาที | 2.5 × fความตื่นเต้น | ช่วงความถี่กว้างขึ้น โดยทั่วไปสูงสุดถึง 10,000 เฮิรตซ์ |
พารามิเตอร์การวัด
พารามิเตอร์การวัดอาจเป็น การเคลื่อนย้าย, ความเร็ว, หรือทั้งสองอย่าง ขึ้นอยู่กับเกณฑ์การประเมิน (ดู ISO 20816-1).
- การวัดค่าด้วยเครื่องวัดความเร่ง: หากใช้เครื่องวัดความเร่ง (ซึ่งเป็นวิธีที่พบมากที่สุด) ให้ทำการอินทิเกรตสัญญาณเอาต์พุตเพื่อหาความเร็ว การอินทิเกรตสองครั้งจะให้ค่าการกระจัด แต่ควรระวังสัญญาณรบกวนความถี่ต่ำที่เพิ่มขึ้น ควรใช้การกรองความถี่สูงหรือการประมวลผลสัญญาณดิจิทัลเพื่อลดสัญญาณรบกวน.
- การสั่นสะเทือนของเพลา: ขีดจำกัดความถี่สูงสุดต้องอย่างน้อย ความเร็วรอบเพลาสูงสุด 3.5 เท่า. อุปกรณ์ต้องเป็นไปตามข้อกำหนด ISO 10817-1.
- ชิ้นส่วนที่ไม่หมุน: อุปกรณ์ต้องเป็นไปตามข้อกำหนด ไอโอเอส 2954.
การปฏิบัติตามข้อกำหนดทางเทคนิคของ Balanset-1A
ที่ บาลานเซ็ต-1A เครื่องวิเคราะห์การสั่นสะเทือนได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมเพื่อให้ตรงตามข้อกำหนดด้านเครื่องมือวัด ISO 20816-3:
- ช่วงความถี่: 5 เฮิรตซ์ ถึง 550 เฮิรตซ์ (มาตรฐาน) — ครอบคลุมเครื่องจักรความเร็วต่ำลงไปถึง 300 รอบต่อนาที
- ความแม่นยำในการวัด: ±5% — ตรงตามข้อกำหนด ISO 2954 สำหรับเครื่องมือภาคสนาม
- การคำนวณค่า RMS: การคำนวณค่า RMS แบบดิจิทัลในช่วงความถี่ที่ผู้ใช้กำหนด
- ความสามารถในการบูรณาการ: สัญญาณจากมาตรวัดความเร่งจะถูกรวมเข้ากับความเร็วหรือการกระจัด
- อินเทอร์เฟซโพรบตรวจจับระยะใกล้: รับสัญญาณอนาล็อก 0-10V จากเซ็นเซอร์ความใกล้เคียงแบบกระแสไหลวน (eddy current proximitor) พร้อมความไวที่ผู้ใช้สามารถกำหนดค่าได้ (mV/μm)
- ช่วงรอบต่อนาที: 150 ถึง 60,000 รอบต่อนาที — ครอบคลุมขอบเขต ISO 20816-3 อย่างสมบูรณ์ (120–30,000 รอบต่อนาที)
4.4 การตรวจสอบอย่างต่อเนื่องและเป็นระยะ
การตรวจสอบอย่างต่อเนื่อง: โดยทั่วไป สำหรับเครื่องจักรขนาดใหญ่หรือเครื่องจักรที่มีความสำคัญอย่างยิ่ง จะใช้การวัดค่าการสั่นสะเทือนอย่างต่อเนื่องด้วยตัวแปลงสัญญาณที่ติดตั้งถาวร ณ จุดที่สำคัญที่สุด ทั้งเพื่อวัตถุประสงค์ในการตรวจสอบสภาพการทำงานและเพื่อการป้องกันอุปกรณ์ ในบางกรณี ระบบการวัดที่ใช้สำหรับสิ่งนี้จะถูกรวมเข้ากับระบบการจัดการอุปกรณ์โรงงานโดยทั่วไป.
การตรวจสอบเป็นระยะ: สำหรับเครื่องจักรหลายประเภท การตรวจสอบอย่างต่อเนื่องนั้นไม่จำเป็น ข้อมูลที่เพียงพอเกี่ยวกับการพัฒนาความผิดปกติ (ความไม่สมดุล การสึกหรอของแบริ่ง การจัดแนวที่ไม่ถูกต้อง ความหลวม) สามารถหาได้จากการวัดเป็นระยะๆ ค่าตัวเลขในมาตรฐานนี้สามารถใช้สำหรับการตรวจสอบเป็นระยะได้ โดยมีเงื่อนไขว่าจุดวัดและอุปกรณ์วัดต้องเป็นไปตามข้อกำหนดของมาตรฐาน.
การสั่นสะเทือนของเพลา: โดยปกติแล้วอุปกรณ์วัดจะติดตั้งถาวร แต่สามารถทำการวัดได้เป็นระยะๆ.
ชิ้นส่วนที่ไม่หมุน: โดยทั่วไปแล้ว ทรานสดิวเซอร์จะติดตั้งเฉพาะในระหว่างการวัดเท่านั้น สำหรับเครื่องจักรที่เข้าถึงยาก อาจใช้ทรานสดิวเซอร์แบบติดตั้งถาวรพร้อมระบบส่งสัญญาณไปยังตำแหน่งที่เข้าถึงได้.
4.5 โหมดการทำงานของเครื่องจักร
การวัดการสั่นสะเทือนจะดำเนินการหลังจากที่โรเตอร์และแบริ่งทำงานได้เต็มประสิทธิภาพแล้ว อุณหภูมิสมดุล ในโหมดการทำงานคงที่ที่กำหนดไว้โดยพิจารณาจากลักษณะต่างๆ เช่น:
- ความเร็วเพลาที่กำหนด
- แรงดันไฟฟ้าที่จ่าย
- อัตราการไหล
- แรงดันของของเหลวที่ใช้ในการทำงาน
- โหลด
เครื่องจักรที่ปรับความเร็วหรือปรับภาระได้: ทำการวัดค่าในทุกโหมดการทำงานที่มีลักษณะเฉพาะของการใช้งานระยะยาว ใช้ ค่าสูงสุด ได้มาจากการประเมินสภาพการสั่นสะเทือนในทุกโหมด.
⚠️ สภาวะชั่วคราว
การเข้าสู่สภาวะคงที่อาจใช้เวลานานพอสมควร หากไม่สามารถทำการวัดในสภาวะคงที่ได้ ให้พิจารณาว่าโหมดการทำงานส่งผลต่อการประเมินการสั่นสะเทือนอย่างไร ปัจจัยที่มีอิทธิพล ได้แก่:
- โหลดเครื่องจักร
- อุณหภูมิกระบวนการ
- ตำแหน่งวาล์ว
- อัตราการไหลของของเหลวที่ใช้ในการทำงาน
- อุณหภูมิแวดล้อม
- ระดับของเหลว
- แรงดันตกคร่อมของตัวกรอง
หากเงื่อนไขแตกต่างกันระหว่างการวัด ให้ระบุพารามิเตอร์ที่มีอิทธิพลมากที่สุด เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ทำซ้ำได้ดียิ่งขึ้น ให้เปรียบเทียบผลลัพธ์ที่ได้ในโหมดการทำงานที่คล้ายคลึงกัน.
4.6 การสั่นสะเทือนพื้นหลัง
หากค่าของพารามิเตอร์ที่ตรวจวัดได้เกินเกณฑ์ที่ยอมรับได้ และมีเหตุให้เชื่อได้ว่าการสั่นสะเทือนพื้นฐานของเครื่องจักรอาจสูง จำเป็นต้องทำการวัดเพิ่มเติม เครื่องจักรหยุดทำงาน เพื่อประเมินการสั่นสะเทือนที่เกิดจากแหล่งภายนอก.
⚠️ กฎ 25% สำหรับการสั่นสะเทือนพื้นหลัง
อิทธิพลของการสั่นสะเทือนพื้นหลังจะต้องลดลงผ่านการแก้ไขที่เหมาะสมหาก ทั้ง เป็นไปตามเงื่อนไขต่อไปนี้:
- การสั่นสะเทือนของเครื่องจักรขณะหยุดทำงานเกินกว่าค่าที่กำหนด การสั่นสะเทือนขณะทำงาน 25%
- การสั่นสะเทือนของเครื่องจักรขณะหยุดทำงานเกินกว่าค่าที่กำหนด 25% ของเขตแดนโซน B/C สำหรับเครื่องจักรประเภทนั้น
หากตรงตามเงื่อนไขเหล่านี้ การวัดอาจต้องใช้การลบสเปกตรัม หรืออาจถือว่าไม่ถูกต้องสำหรับการประเมินพื้นที่.
4.7 การเลือกประเภทการวัด
มาตรฐานนี้เปิดโอกาสให้สามารถทำการวัดได้ทั้งบนชิ้นส่วนที่ไม่หมุนและบนเพลาหมุนของเครื่องจักร การเลือกวิธีการวัดแบบใดแบบหนึ่งนั้นขึ้นอยู่กับลักษณะของเครื่องจักรและประเภทของความผิดปกติที่คาดว่าจะเกิดขึ้น.
หากจำเป็นต้องเลือกวิธีการวัดอย่างใดอย่างหนึ่งจากสองวิธีที่เป็นไปได้ ควรพิจารณาสิ่งต่อไปนี้:
ข้อควรพิจารณาในการเลือกประเภทการวัด:
- ความเร็วรอบเพลา: การวัดชิ้นส่วนที่ไม่หมุนนั้นมีความไวต่อการสั่นสะเทือนความถี่สูงมากกว่าการวัดเพลา.
- ประเภทตลับลูกปืน: ตลับลูกปืนแบบลูกกลิ้งมีระยะห่างน้อยมาก การสั่นสะเทือนของเพลาจึงส่งผ่านไปยังตัวเรือนได้อย่างมีประสิทธิภาพ การวัดขนาดตัวเรือนจึงมักเพียงพอ ส่วนตลับลูกปืนแบบแกนหมุนมีระยะห่างและการหน่วงที่มากกว่า การสั่นสะเทือนของเพลามักให้ข้อมูลการวินิจฉัยเพิ่มเติม.
- ประเภทเครื่องจักร: เครื่องจักรที่มีระยะห่างของแบริ่งใกล้เคียงกับความ amplitud ของการสั่นสะเทือนของเพลา จำเป็นต้องมีการวัดเพลาเพื่อป้องกันการสัมผัสกัน เครื่องจักรที่มีฮาร์โมนิกส์ลำดับสูง (การผ่านของใบมีด การเข้าคู่ของเฟือง การผ่านของแท่งโลหะ) จะได้รับการตรวจสอบผ่านการวัดตัวเรือนความถี่สูง.
- อัตราส่วนมวลโรเตอร์ต่อมวลฐาน: เครื่องจักรที่มีมวลเพลาน้อยเมื่อเทียบกับมวลฐาน จะส่งแรงสั่นสะเทือนไปยังฐานน้อย การวัดมวลเพลาจึงมีประสิทธิภาพมากกว่า.
- ความยืดหยุ่นของโรเตอร์: โรเตอร์แบบยืดหยุ่น: การสั่นสะเทือนสัมพัทธ์ของเพลาให้ข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับพฤติกรรมของโรเตอร์.
- การปฏิบัติตามมาตรฐานฐานรอง: ฐานรองที่ยืดหยุ่นช่วยให้การตอบสนองต่อแรงสั่นสะเทือนดีขึ้นในชิ้นส่วนที่ไม่หมุน.
- ประสบการณ์ด้านการวัด: หากมีประสบการณ์มากมายกับการใช้ประเภทการวัดแบบใดแบบหนึ่งกับเครื่องจักรที่คล้ายคลึงกัน ก็ควรใช้ประเภทการวัดนั้นต่อไป.
มาตรฐาน ISO 13373-1 ให้คำแนะนำโดยละเอียดเกี่ยวกับการเลือกวิธีการวัด การตัดสินใจขั้นสุดท้ายควรพิจารณาถึงความสะดวกในการเข้าถึง อายุการใช้งานของทรานสดิวเซอร์ และต้นทุนการติดตั้ง.
ตำแหน่งและทิศทางการวัด
- วัดบน ตัวเรือนหรือฐานรองตลับลูกปืน — ไม่เหมาะสำหรับฝาครอบผนังบางหรือพื้นผิวที่ยืดหยุ่นได้
- Use ทิศทางรัศมีสองทิศทางที่ตั้งฉากซึ่งกันและกัน ณ ตำแหน่งแบริ่งแต่ละจุด
- สำหรับเครื่องจักรแนวนอน โดยทั่วไปทิศทางหนึ่งจะเป็นแนวตั้ง
- สำหรับเครื่องจักรที่ตั้งตรงหรือเอียง ให้เลือกทิศทางที่จะดักจับแรงสั่นสะเทือนได้มากที่สุด
- การสั่นสะเทือนตามแนวแกนบน ตลับลูกปืนกันรุน ใช้ขีดจำกัดเดียวกันกับการสั่นสะเทือนในแนวรัศมี
- หลีกเลี่ยงสถานที่ที่มี เรโซแนนซ์เฉพาะที่ — ยืนยันโดยการเปรียบเทียบค่าที่วัดได้ในจุดใกล้เคียง
ℹ️ การวัดการสั่นสะเทือนของเพลา
สำหรับการสั่นสะเทือนสัมพัทธ์ของเพลา ให้ติดตั้ง หัววัดระยะใกล้แบบไม่สัมผัสสองตัวที่ทำมุม 90° เพื่อบันทึกวิถีการโคจร หากสามารถติดตั้งโพรบได้เพียงตัวเดียว โปรดตรวจสอบให้แน่ใจว่าทิศทางที่เลือกนั้นสามารถบันทึกระดับการสั่นสะเทือนที่เป็นตัวแทนได้.
เงื่อนไขการใช้งาน
- วัดเป็น การทำงานในสภาวะคงที่ ที่ความเร็วและภาระปกติ
- อนุญาตให้โรเตอร์และแบริ่งเข้าถึงได้ สมดุลความร้อน
- สำหรับเครื่องจักรที่ปรับความเร็ว/ภาระได้ ให้วัดค่าที่จุดการทำงานลักษณะเฉพาะทั้งหมด และใช้ค่าสูงสุด
- บันทึกเงื่อนไข: ความเร็ว, ภาระ, อุณหภูมิ, ความดัน, อัตราการไหล
ส่วนที่ 6 — เกณฑ์การประเมินสภาพการสั่นสะเทือน
6.1 ทั่วไป
มาตรฐาน ISO 20816-1 ให้คำอธิบายทั่วไปเกี่ยวกับเกณฑ์สองข้อสำหรับการประเมินสภาพการสั่นสะเทือนของเครื่องจักรประเภทต่างๆ เกณฑ์ข้อหนึ่งถูกนำไปใช้กับ... ค่าสัมบูรณ์ ของพารามิเตอร์การสั่นสะเทือนที่ตรวจสอบในช่วงความถี่กว้าง ส่วนอีกอันหนึ่งนำไปใช้กับ การเปลี่ยนแปลง ในค่านี้ (โดยไม่คำนึงว่าการเปลี่ยนแปลงจะเป็นการเพิ่มขึ้นหรือลดลง).
โดยทั่วไป การประเมินสภาพการสั่นสะเทือนของเครื่องจักรจะพิจารณาจากค่า RMS ของความเร็วการสั่นสะเทือนบนชิ้นส่วนที่ไม่หมุน ซึ่งส่วนใหญ่เป็นเพราะความง่ายในการวัด อย่างไรก็ตาม สำหรับเครื่องจักรจำนวนหนึ่ง การวัดค่าการกระจัดสัมพัทธ์ของเพลาแบบพีคต่อพีคก็เป็นสิ่งที่ควรทำเช่นกัน และหากมีข้อมูลการวัดดังกล่าว ก็สามารถนำมาใช้ในการประเมินสภาพการสั่นสะเทือนของเครื่องจักรได้เช่นกัน.
6.2 เกณฑ์ที่ 1 — การประเมินโดยใช้ขนาดสัมบูรณ์
6.2.1 ข้อกำหนดทั่วไป
สำหรับการวัดเพลาหมุน: สภาพการสั่นสะเทือนจะถูกประเมินโดยค่าสูงสุดของการกระจัดของการสั่นสะเทือนแบบบรอดแบนด์จากค่าสูงสุดถึงต่ำสุด พารามิเตอร์ที่ตรวจสอบนี้ได้มาจากการวัดการกระจัดในสองทิศทางตั้งฉากที่กำหนดไว้.
สำหรับการวัดชิ้นส่วนที่ไม่หมุน: สภาพการสั่นสะเทือนจะถูกประเมินจากค่า RMS สูงสุดของความเร็วการสั่นสะเทือนแบบบรอดแบนด์บนพื้นผิวแบริ่งหรือบริเวณใกล้เคียง.
ตามเกณฑ์นี้ จะมีการกำหนดค่าจำกัดของพารามิเตอร์ที่ตรวจสอบ ซึ่งถือว่ายอมรับได้จากมุมมองดังต่อไปนี้:
- แรงกระทำแบบไดนามิกบนแบริ่ง
- ระยะห่างรัศมีในแบริ่ง
- แรงสั่นสะเทือนที่ส่งผ่านจากเครื่องจักรไปยังโครงสร้างรองรับและฐานราก
ค่าสูงสุดของพารามิเตอร์ที่ตรวจสอบได้ ณ แต่ละแบริ่งหรือฐานรองแบริ่ง จะถูกนำมาเปรียบเทียบกับค่าจำกัดสำหรับกลุ่มเครื่องจักรและประเภทการรองรับที่กำหนด ประสบการณ์มากมายในการสังเกตการสั่นสะเทือนของเครื่องจักรที่ระบุไว้ในส่วนที่ 1 ช่วยให้สามารถกำหนดขอบเขตของโซนสภาวะการสั่นสะเทือนได้ ซึ่งในกรณีส่วนใหญ่ การปฏิบัติตามขอบเขตเหล่านี้จะช่วยให้มั่นใจได้ว่าเครื่องจักรจะทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือในระยะยาว.
หมายเหตุเกี่ยวกับการวัดแบบทิศทางเดียว
หากใช้ทิศทางการวัดเพียงทิศทางเดียวบนตลับลูกปืน ให้ตรวจสอบว่าการวัดดังกล่าวให้ข้อมูลที่เพียงพอเกี่ยวกับสภาพการสั่นสะเทือนของเครื่องจักร (รายละเอียดเพิ่มเติมอยู่ใน ISO 20816-1).
โซนเงื่อนไขการสั่นสะเทือนที่กำหนดไว้มีจุดประสงค์เพื่อประเมินการสั่นสะเทือนของเครื่องจักรในโหมดการทำงานคงที่ที่ระบุ โดยมีความเร็วเพลาและภาระที่กำหนด แนวคิดของโหมดคงที่ช่วยให้สามารถเปลี่ยนแปลงภาระได้อย่างช้าๆ การประเมินคือ ไม่ได้ดำเนินการ หากโหมดการทำงานแตกต่างจากที่ระบุไว้ หรือในระหว่างโหมดชั่วคราว เช่น การเร่งความเร็ว การลดความเร็ว หรือการผ่านโซนเรโซแนนซ์ (ดู 6.4).
โดยทั่วไปแล้ว ข้อสรุปเกี่ยวกับสภาพการสั่นสะเทือนมักได้มาจากการวัดการสั่นสะเทือนทั้งในชิ้นส่วนเครื่องจักรที่ไม่หมุนและชิ้นส่วนที่หมุน.
การสั่นสะเทือนตามแนวแกน โดยทั่วไปแล้ว การวัดการสั่นสะเทือนของแบริ่งแกนหมุนจะไม่ทำในระหว่างการตรวจสอบสภาพการสั่นสะเทือนอย่างต่อเนื่อง การวัดดังกล่าวโดยปกติจะทำในระหว่างการตรวจสอบเป็นระยะ หรือเพื่อวัตถุประสงค์ในการวินิจฉัย เนื่องจากแรงสั่นสะเทือนตามแนวแกนอาจมีความไวต่อความผิดปกติบางประเภทมากกว่า มาตรฐานนี้กำหนดเกณฑ์การประเมินเฉพาะสำหรับ การสั่นสะเทือนตามแนวแกนของแบริ่งรับแรงผลัก, ซึ่งมีความสัมพันธ์กับการสั่นสะเทือนตามแนวแกนที่อาจทำให้เครื่องจักรเสียหายได้.
6.2.2 โซนสภาพการสั่นสะเทือน
6.2.2.1 คำอธิบายทั่วไป
ได้มีการกำหนดโซนสภาพการสั่นสะเทือนต่อไปนี้ เพื่อใช้ในการประเมินคุณภาพการสั่นสะเทือนของเครื่องจักรและการตัดสินใจเกี่ยวกับมาตรการที่จำเป็น:
โซนเอ — โดยทั่วไปแล้ว เครื่องจักรที่เพิ่งเริ่มใช้งานใหม่จะอยู่ในโซนนี้.
หมายเหตุ 1
สำหรับเครื่องจักรใหม่บางรุ่น การสั่นสะเทือนที่ไม่จัดอยู่ในโซน A ถือว่าเป็นเรื่องปกติ การพยายามลดการสั่นสะเทือนให้ต่ำกว่าขอบเขต A/B อาจนำไปสู่ค่าใช้จ่ายที่ไม่คุ้มค่าโดยมีผลดีเพียงเล็กน้อย.
โซน บี — เครื่องจักรที่อยู่ในโซนนี้โดยทั่วไปถือว่าเหมาะสมสำหรับการใช้งานต่อเนื่องโดยไม่มีข้อจำกัดด้านเวลา.
โซนซี — เครื่องจักรที่อยู่ในโซนนี้โดยทั่วไปถือว่าไม่เหมาะสมสำหรับการใช้งานต่อเนื่องในระยะยาว โดยปกติแล้ว เครื่องจักรดังกล่าวอาจใช้งานได้ในระยะเวลาจำกัด จนกว่าจะมีโอกาสที่เหมาะสมในการดำเนินการซ่อมแซม.
โซน D — ระดับการสั่นสะเทือนในบริเวณนี้โดยทั่วไปถือว่ารุนแรงมากพอที่จะทำให้เครื่องจักรเสียหายได้.
6.2.2.2 ค่าตัวเลขของขอบเขตโซน
ค่าตัวเลขที่กำหนดไว้สำหรับขอบเขตของโซนสภาวะการสั่นสะเทือนคือ ไม่ได้มีวัตถุประสงค์เพื่อใช้เป็นเกณฑ์การยอมรับ, ซึ่งควรเป็นเรื่องที่ตกลงกันระหว่างผู้จำหน่ายและลูกค้าของเครื่องจักร อย่างไรก็ตาม ขอบเขตเหล่านี้สามารถใช้เป็นแนวทางทั่วไป เพื่อหลีกเลี่ยงค่าใช้จ่ายที่ไม่จำเป็นในการลดการสั่นสะเทือนและป้องกันข้อกำหนดที่เข้มงวดเกินไป.
บางครั้งคุณลักษณะการออกแบบเครื่องจักรหรือประสบการณ์การใช้งานอาจกำหนดให้ต้องกำหนดค่าขอบเขตอื่น (สูงกว่าหรือต่ำกว่า) ในกรณีเช่นนี้ ผู้ผลิตมักจะให้เหตุผลสำหรับการเปลี่ยนแปลงขอบเขต และโดยเฉพาะอย่างยิ่ง จะยืนยันว่าการสั่นสะเทือนที่เพิ่มขึ้นซึ่งอนุญาตตามการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้จะไม่ส่งผลให้ความน่าเชื่อถือของเครื่องจักรลดลง.
6.2.2.3 เกณฑ์การยอมรับ
เกณฑ์การยอมรับการสั่นสะเทือนของเครื่องจักรมีดังนี้ เป็นเรื่องที่ตกลงกันเสมอ ระหว่างผู้จำหน่ายและลูกค้า ซึ่งต้องมีการจัดทำเอกสารก่อนหรือในขณะส่งมอบ (ตัวเลือกแรกเป็นที่นิยมมากกว่า) ในกรณีของการส่งมอบเครื่องจักรใหม่หรือการส่งคืนเครื่องจักรจากการซ่อมบำรุงครั้งใหญ่ อาจใช้ขอบเขตโซนสภาพการสั่นสะเทือนเป็นพื้นฐานในการกำหนดเกณฑ์ดังกล่าว อย่างไรก็ตาม ค่าขอบเขตโซนที่เป็นตัวเลขควร ไม่ จะถูกนำมาใช้เป็นเกณฑ์การยอมรับโดยค่าเริ่มต้น.
คำแนะนำทั่วไป: ค่าพารามิเตอร์การสั่นสะเทือนที่ตรวจสอบได้ของเครื่องจักรใหม่ควรอยู่ในโซน A หรือ B แต่ไม่ควรเกินขอบเขตระหว่างโซนเหล่านี้ไปมากกว่า 1.25 เท่า. ข้อแนะนำนี้อาจไม่ถูกนำมาพิจารณาในการกำหนดเกณฑ์การยอมรับ หากพื้นฐานของเกณฑ์ดังกล่าวมาจากคุณลักษณะการออกแบบเครื่องจักร หรือประสบการณ์การใช้งานที่สะสมมากับเครื่องจักรประเภทเดียวกัน.
การทดสอบการยอมรับจะดำเนินการภายใต้เงื่อนไขการทำงานของเครื่องจักรที่กำหนดไว้อย่างเคร่งครัด (กำลังการผลิต ความเร็วรอบ อัตราการไหล อุณหภูมิ ความดัน ฯลฯ) ในช่วงเวลาที่กำหนด หากเครื่องจักรมาถึงหลังจากมีการเปลี่ยนชิ้นส่วนหลักหรือการบำรุงรักษา ประเภทของงานที่ดำเนินการและค่าของพารามิเตอร์ที่ตรวจสอบก่อนนำเครื่องจักรออกจากกระบวนการผลิตจะถูกนำมาพิจารณาในการกำหนดเกณฑ์การยอมรับ.
6.3 เกณฑ์ที่ 2 — การประเมินโดยพิจารณาจากการเปลี่ยนแปลงขนาด
เกณฑ์นี้อิงจากการเปรียบเทียบค่าปัจจุบันของพารามิเตอร์การสั่นสะเทือนแบบบรอดแบนด์ที่ตรวจสอบในสภาวะการทำงานของเครื่องจักรที่คงที่ (โดยอนุญาตให้มีการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยในลักษณะการทำงาน) กับค่าที่กำหนดไว้ก่อนหน้านี้ ค่าพื้นฐาน (ค่าอ้างอิง).
การเปลี่ยนแปลงที่สำคัญอาจต้องใช้มาตรการที่เหมาะสม แม้ว่ายังไม่ถึงเขตแดนโซน B/C ก็ตาม. การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้อาจเกิดขึ้นอย่างค่อยเป็นค่อยไปหรือเกิดขึ้นอย่างฉับพลัน ซึ่งเป็นผลมาจากความเสียหายที่เริ่มเกิดขึ้นหรือความผิดปกติอื่นๆ ในการทำงานของเครื่องจักร.
พารามิเตอร์การสั่นสะเทือนที่นำมาเปรียบเทียบจะต้องได้มาจากการใช้ ตำแหน่งและทิศทางของทรานสดิวเซอร์เหมือนกัน สำหรับโหมดการทำงานของเครื่องจักรเดียวกัน เมื่อตรวจพบการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญ จะมีการตรวจสอบหาสาเหตุที่เป็นไปได้ โดยมีเป้าหมายเพื่อป้องกันสถานการณ์อันตราย.
กฎ 25% สำหรับเกณฑ์ที่ II
หากการเปลี่ยนแปลงการสั่นสะเทือนเกินกว่าที่กำหนด 25% ของค่าขอบเขต B/C การเปลี่ยนแปลงที่ระบุไว้ในภาคผนวก A หรือ B ควรได้รับการพิจารณาว่ามีความสำคัญ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อเกิดขึ้นอย่างกะทันหัน ในกรณีเช่นนี้ ต้องทำการตรวจสอบเพื่อวินิจฉัยหาสาเหตุของการเปลี่ยนแปลงดังกล่าวและกำหนดมาตรการที่ควรดำเนินการ.
หมายเหตุเกี่ยวกับเกณฑ์ 25%
หมายเหตุ 1: เกณฑ์ที่ระบุ (การเปลี่ยนแปลงมากกว่า 25%) เป็นเพียงข้อแนะนำทั่วไป ประสบการณ์การใช้งานจริงกับเครื่องจักรเฉพาะอาจทำให้สามารถกำหนดค่าเกณฑ์ที่แตกต่างออกไปได้.
หมายเหตุ 2: ในบางกรณี เกณฑ์ 25% สามารถนำมาใช้กับการเปลี่ยนแปลงของการสั่นสะเทือนได้ เวกเตอร์ ตามความถี่ที่กำหนดไว้ วิธีนี้ช่วยเพิ่มความไวในการตรวจจับความผิดปกติเฉพาะอย่าง (ดู ISO 20816-1:2016 ภาคผนวก D).
หมายเหตุ 3: สำหรับเครื่องจักรบางประเภท ในระหว่างการทำงานปกติภายใต้สภาวะปกติ ความผันผวนอย่างมีนัยสำคัญของค่าพารามิเตอร์การสั่นสะเทือนที่ตรวจวัดได้นั้นเป็นเรื่องปกติ การวิเคราะห์ทางสถิติของความผันผวนดังกล่าวจะช่วยหลีกเลี่ยงข้อสรุปที่ผิดพลาดเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงของสภาวะการสั่นสะเทือนได้.
6.4 การประเมินสภาพการสั่นสะเทือนในโหมดชั่วคราว
ขอบเขตโซนเงื่อนไขการสั่นสะเทือนที่ระบุไว้ในภาคผนวก A และ B ใช้กับการสั่นสะเทือนใน การทำงานของเครื่องจักรในสภาวะคงที่. โดยทั่วไปแล้ว โหมดการทำงานชั่วคราวอาจมาพร้อมกับการสั่นสะเทือนที่สูงขึ้น ตัวอย่างเช่น การสั่นสะเทือนของเครื่องจักรบนฐานรองรับที่ยืดหยุ่นระหว่างการเร่งความเร็วหรือการลดความเร็ว ซึ่งการเพิ่มขึ้นของการสั่นสะเทือนนั้นเกี่ยวข้องกับการผ่านความเร็ววิกฤตของโรเตอร์ นอกจากนี้ อาจสังเกตเห็นการเพิ่มขึ้นของการสั่นสะเทือนเนื่องจากการเยื้องศูนย์ของชิ้นส่วนหมุนที่ประกบกันหรือการโก่งงอของโรเตอร์ระหว่างการให้ความร้อน.
ในการวิเคราะห์สภาพการสั่นสะเทือนของเครื่องจักร จำเป็นต้องให้ความสนใจว่าการสั่นสะเทือนตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงโหมดการทำงานและสภาวะการทำงานภายนอกอย่างไร แม้ว่ามาตรฐานนี้จะไม่ได้พิจารณาการประเมินการสั่นสะเทือนในโหมดการทำงานของเครื่องจักรแบบชั่วคราว แต่โดยทั่วไปแล้วสามารถยอมรับได้ว่าการสั่นสะเทือนอยู่ในระดับที่ยอมรับได้ หากในระหว่างโหมดชั่วคราวที่มีระยะเวลาจำกัด การสั่นสะเทือนไม่เกินค่าที่กำหนด ขอบเขตบนของโซน C.
| โซน | เงื่อนไข | การกระทำ |
|---|---|---|
| โซนเอ | เครื่องจักรที่เพิ่งเริ่มใช้งาน สภาพสมบูรณ์ | ไม่ต้องดำเนินการใดๆ บันทึกเป็นข้อมูลพื้นฐาน. |
| โซน บี | ยอมรับการใช้งานระยะยาวแบบไม่มีข้อจำกัด | การทำงานปกติ ดำเนินการตรวจสอบตามขั้นตอนปกติอย่างต่อเนื่อง. |
| โซนซี | ไม่เหมาะสำหรับการใช้งานต่อเนื่องในระยะยาว | วางแผนดำเนินการแก้ไข อาจใช้งานได้ในระยะเวลาจำกัดจนกว่าจะมีโอกาสซ่อมแซม. |
| โซน D | การสั่นสะเทือนที่รุนแรงจนก่อให้เกิดความเสียหาย | ต้องดำเนินการแก้ไขโดยทันที ลดแรงสั่นสะเทือนหรือหยุดเครื่องจักร. |
เกณฑ์ที่ 2 — การเปลี่ยนแปลงจากค่าเริ่มต้น
แม้ว่าการสั่นสะเทือนจะยังคงอยู่ในโซน B ก็ตาม มีการเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญจากค่าเริ่มต้น บ่งชี้ถึงปัญหาที่กำลังเกิดขึ้น:
⚠️ กฎ 25%
การเปลี่ยนแปลงการสั่นสะเทือนถือเป็นการเปลี่ยนแปลง สำคัญ หากเกินกว่านั้น 25% ของค่าขอบเขต B/C, โดยไม่คำนึงถึงระดับสัมบูรณ์ในปัจจุบัน หลักการนี้ใช้ได้ทั้งกับการเพิ่มขึ้นและการลดลง.
ตัวอย่าง: สำหรับฐานรากแข็งกลุ่มที่ 1 ค่า B/C = 4.5 มม./วินาที การเปลี่ยนแปลงที่มากกว่า 1.125 มม./วินาที จากค่าเริ่มต้นถือว่ามีนัยสำคัญและต้องมีการตรวจสอบเพิ่มเติม.
6.5 จำกัดระดับการสั่นสะเทือนในสภาวะการทำงานคงที่
6.5.1 ทั่วไป
โดยทั่วไป สำหรับเครื่องจักรที่ออกแบบมาเพื่อใช้งานในระยะยาว จะมีการกำหนดระดับการสั่นสะเทือนสูงสุดไว้ ซึ่งหากเกินระดับดังกล่าวในระหว่างการทำงานของเครื่องจักรอย่างต่อเนื่อง จะทำให้เกิดสัญญาณเตือนต่างๆ ขึ้น คำเตือน หรือ การเดินทาง.
คำเตือน — การแจ้งเตือนเพื่อดึงความสนใจไปที่ข้อเท็จจริงที่ว่าค่าของพารามิเตอร์การสั่นสะเทือนที่ตรวจสอบหรือการเปลี่ยนแปลงของค่าดังกล่าวได้ถึงระดับที่อาจต้องมีมาตรการแก้ไข โดยปกติแล้ว เมื่อมีการแจ้งเตือน WARNING ปรากฏขึ้น เครื่องจักรสามารถใช้งานต่อไปได้อีกระยะหนึ่งในขณะที่ตรวจสอบสาเหตุของการเปลี่ยนแปลงการสั่นสะเทือนและพิจารณาว่าควรดำเนินการแก้ไขอย่างไร.
การเดินทาง — สัญญาณเตือนที่ระบุว่าค่าการสั่นสะเทือนสูงถึงระดับที่การใช้งานเครื่องจักรต่อไปอาจทำให้เกิดความเสียหายได้ เมื่อถึงระดับ TRIP แล้ว ควรดำเนินการลดการสั่นสะเทือนหรือหยุดเครื่องจักรโดยทันที.
เนื่องจากความแตกต่างของภาระไดนามิกและความแข็งแกร่งของฐานรองรับของเครื่องจักร ระดับการสั่นสะเทือนสูงสุดที่กำหนดสำหรับจุดและทิศทางการวัดที่แตกต่างกันอาจแตกต่างกันได้.
6.5.2 การตั้งค่าระดับคำเตือน
ระดับการเตือนอาจแตกต่างกันอย่างมาก (ทั้งเพิ่มขึ้นหรือลดลง) ในแต่ละเครื่อง โดยทั่วไป ระดับนี้จะถูกกำหนดโดยสัมพันธ์กับค่าใดค่าหนึ่ง ระดับพื้นฐาน ได้ข้อมูลสำหรับเครื่องจักรแต่ละเครื่องโดยเฉพาะ ณ จุดที่กำหนดและทิศทางการวัดที่ระบุ โดยอิงจากประสบการณ์การใช้งาน.
ขอแนะนำให้ตั้งค่าระดับคำเตือนให้สูงกว่าค่าพื้นฐานโดย 25% ของค่าขอบเขตโซน B ด้านบน. หากระดับพื้นฐานต่ำ ระดับคำเตือนอาจต่ำกว่าโซน C.
หากไม่ได้กำหนดระดับพื้นฐานไว้ (เช่น สำหรับเครื่องจักรใหม่) ระดับการเตือนจะถูกกำหนดจากประสบการณ์การใช้งานกับเครื่องจักรที่คล้ายคลึงกัน หรือโดยอ้างอิงจากค่าที่ยอมรับได้ของพารามิเตอร์การสั่นสะเทือนที่ตรวจสอบ หลังจากนั้นระยะหนึ่ง จะมีการกำหนดระดับพื้นฐานโดยอิงจากการสังเกตการสั่นสะเทือนของเครื่องจักร และปรับระดับการเตือนให้เหมาะสม.
โดยทั่วไป ระดับคำเตือนจะถูกตั้งค่าไว้เพื่อให้... ไม่เกินขอบเขตบนของโซน B มากกว่า 1.25 เท่า.
หากระดับพื้นฐานมีการเปลี่ยนแปลง (เช่น หลังจากการซ่อมแซมเครื่องจักร) ระดับคำเตือนจะต้องได้รับการปรับเปลี่ยนให้เหมาะสมด้วยเช่นกัน.
6.5.3 การตั้งค่าระดับ TRIP
ระดับ TRIP โดยทั่วไปเกี่ยวข้องกับการรักษาความสมบูรณ์ทางกลของเครื่องจักร ซึ่งกำหนดโดยคุณลักษณะการออกแบบและความสามารถในการทนต่อแรงไดนามิกที่ผิดปกติ ดังนั้น ระดับ TRIP จึงมักจะเป็น เช่นเดียวกับเครื่องจักรที่มีการออกแบบคล้ายคลึงกัน และเป็น ไม่เกี่ยวข้องกับค่าพื้นฐาน.
เนื่องจากความหลากหลายของการออกแบบเครื่องจักร จึงไม่สามารถให้คำแนะนำสากลสำหรับการตั้งค่าระดับ TRIP ได้ โดยทั่วไปแล้ว การตั้งค่าระดับ TRIP จะเป็นดังนี้ ภายในโซน C หรือ D, แต่ไม่สูงกว่าขอบเขตระหว่างโซนเหล่านี้เกิน 25%.
| ระดับ | พื้นฐาน | สภาพแวดล้อมทั่วไป | ปรับได้ใช่ไหม? |
|---|---|---|---|
| คำเตือน | ค่าพื้นฐานเฉพาะเครื่องจักร | เส้นฐาน + 25% ของขอบเขต B/C, ≤ 1.25 × ขอบเขต B | ใช่ - ปรับตามการเปลี่ยนแปลงของค่าพื้นฐาน |
| การเดินทาง | ความสมบูรณ์เชิงกล | ภายในโซน C หรือ D โดยทั่วไปจะมีค่า ≤ 1.25 × ขอบเขต C/D | ไม่ - เช่นเดียวกับเครื่องจักรประเภทเดียวกัน |
6.6 ขั้นตอนและเกณฑ์เพิ่มเติม
มีอยู่ ไม่มีวิธีการคำนวณที่ง่าย การสั่นสะเทือนของฐานรองตลับลูกปืนเกิดจากการสั่นสะเทือนของเพลา (หรือในทางกลับกัน การสั่นสะเทือนของเพลาเกิดจากการสั่นสะเทือนของฐานรอง) ความแตกต่างระหว่างการสั่นสะเทือนของเพลาแบบสัมบูรณ์และแบบสัมพัทธ์นั้นเกี่ยวข้องกับการสั่นสะเทือนของฐานรองตลับลูกปืน แต่โดยทั่วไปแล้วคือ ไม่เท่ากัน.
เมื่อการประเมินที่อยู่อาศัยและปล่องแตกต่างกัน
ในกรณีที่การใช้เกณฑ์สำหรับการสั่นสะเทือนของชิ้นส่วนที่ไม่หมุนและการสั่นสะเทือนของเพลาส่งผลให้เกิด การประเมินสภาพการสั่นสะเทือนที่แตกต่างกัน, การประเมินที่กำหนด ข้อจำกัดที่เข้มงวดมากขึ้น เลือกตามความเป็นไปได้ในการนำไปใช้กับเครื่องจักร.
ผลกระทบในทางปฏิบัติ: หากการสั่นสะเทือนของตัวเครื่องบ่งชี้ว่าอยู่ในโซน B (ยอมรับได้) แต่การสั่นสะเทือนของเพลาบ่งชี้ว่าอยู่ในโซน C (มีข้อจำกัด) ให้จัดประเภทเครื่องจักรเป็นโซน C และวางแผนดำเนินการแก้ไข ควรใช้การประเมินกรณีที่เลวร้ายที่สุดเสมอเมื่อมีการวัดค่าสองค่า.
6.7 การประเมินโดยใช้การแสดงข้อมูลในรูปแบบเวกเตอร์
การเปลี่ยนแปลงแอมพลิจูดขององค์ประกอบความถี่แต่ละส่วนของการสั่นสะเทือน แม้ว่าจะมีความสำคัญมากก็ตาม ไม่จำเป็นต้องมีผู้ร่วมด้วย โดยการเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญในสัญญาณการสั่นสะเทือนแบบบรอดแบนด์ ตัวอย่างเช่น การเกิดรอยแตกในโรเตอร์อาจทำให้เกิดฮาร์โมนิกส์ที่มีนัยสำคัญของความถี่การหมุน แต่แอมพลิจูดของฮาร์โมนิกส์เหล่านั้นอาจยังคงมีขนาดเล็กเมื่อเทียบกับชิ้นส่วนที่ความเร็วในการทำงาน ซึ่งทำให้ไม่สามารถติดตามผลกระทบของการเกิดรอยแตกได้อย่างน่าเชื่อถือโดยอาศัยการเปลี่ยนแปลงของการสั่นสะเทือนแบบบรอดแบนด์เพียงอย่างเดียว.
ตัวอย่าง: ข้อจำกัดในการตรวจจับรอยแตก
รอยแตกที่กำลังพัฒนาในโรเตอร์จะสร้างฮาร์โมนิกส์ 2 เท่า 3 เท่า และสูงกว่านั้น หากแอมพลิจูด 1 เท่าอยู่ที่ 8 มม./วินาที และ 2 เท่าเพิ่มขึ้นจาก 0.5 มม./วินาที เป็น 2.0 มม./วินาที (ซึ่งบ่งชี้ถึงการลุกลามของรอยแตก) ความเร็วบรอดแบนด์โดยรวมอาจเพิ่มขึ้นเพียงจาก 8.02 มม./วินาที เป็น 8.25 มม./วินาที ซึ่งแทบจะไม่สังเกตเห็นได้ การติดตามเวกเตอร์ของแอมพลิจูดและเฟส 2 เท่าจึงมีความสำคัญอย่างยิ่งในการตรวจจับสภาวะอันตรายนี้ตั้งแต่เนิ่นๆ.
การตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงของแอมพลิจูดของส่วนประกอบการสั่นสะเทือนแต่ละส่วนเพื่อรวบรวมข้อมูลสำหรับการวินิจฉัยในขั้นตอนต่อไป จำเป็นต้องใช้ อุปกรณ์วัดและวิเคราะห์พิเศษ, โดยทั่วไปแล้วจะมีความซับซ้อนกว่าและต้องมีคุณสมบัติพิเศษในการนำไปใช้ (ดู ISO 18436-2).
วิธีการที่กำหนดโดยมาตรฐานนี้คือ จำกัดเฉพาะการวัดการสั่นสะเทือนแบบบรอดแบนด์ โดยไม่ต้องประเมินแอมพลิจูดและเฟสของส่วนประกอบความถี่แต่ละส่วน ในกรณีส่วนใหญ่ วิธีนี้ก็เพียงพอสำหรับการทดสอบการยอมรับเครื่องจักรและการตรวจสอบสภาพ ณ สถานที่ติดตั้งแล้ว.
อย่างไรก็ตาม การนำไปใช้ในโปรแกรมการติดตามและวินิจฉัยโรคในระยะยาวของ ข้อมูลเวกเตอร์ การวิเคราะห์ส่วนประกอบความถี่ (โดยเฉพาะที่ความเร็วในการทำงานและฮาร์โมนิกที่สอง) ช่วยให้สามารถประเมินการเปลี่ยนแปลงพฤติกรรมไดนามิกของเครื่องจักร ซึ่งไม่สามารถแยกแยะได้เมื่อตรวจสอบเฉพาะการสั่นสะเทือนแบบบรอดแบนด์ การวิเคราะห์ความสัมพันธ์ระหว่างส่วนประกอบความถี่แต่ละส่วนและเฟสของพวกมันกำลังได้รับการประยุกต์ใช้มากขึ้นในระบบตรวจสอบสภาพและวินิจฉัยโรค.
Balanset-1A อุปกรณ์สนับสนุนสำหรับการวิเคราะห์เวกเตอร์
แม้ว่ามาตรฐาน ISO 20816-3 จะไม่ได้กำหนดให้ต้องมีการวิเคราะห์เวกเตอร์ แต่เครื่อง Balanset-1A ก็มีฟังก์ชันนี้:
- FFT spectrum: แสดงส่วนประกอบความถี่แต่ละส่วน (1×, 2×, 3×, ฮาร์โมนิก)
- การวัดเฟส: ติดตามค่ามุมเฟสของแต่ละส่วนประกอบ (ความแม่นยำ ±1°)
- แผนภูมิพิกัดเชิงขั้ว: แสดงภาพเวกเตอร์การสั่นสะเทือนเพื่อการปรับสมดุลและการวินิจฉัยข้อบกพร่อง
- การเปรียบเทียบแนวโน้ม: นำสเปกตรัมปัจจุบันมาซ้อนทับกับค่าพื้นฐานในอดีตเพื่อตรวจจับการเปลี่ยนแปลงของส่วนประกอบ
ความสามารถในการตรวจจับเวกเตอร์นี้เหนือกว่าข้อกำหนดขั้นต่ำของ ISO 20816-3 โดยช่วยให้สามารถตรวจจับข้อผิดพลาดได้ตั้งแต่เนิ่นๆ ตามคำแนะนำในภาคผนวก D ของ ISO 20816-1.
บันทึก: มาตรฐานนี้ไม่ได้กำหนดเกณฑ์การประเมินสภาพการสั่นสะเทือนโดยอิงจากการเปลี่ยนแปลงของส่วนประกอบเวกเตอร์ ข้อมูลโดยละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับประเด็นนี้มีอยู่ใน ISO 13373-1, ISO 13373-2, ISO 13373-3 (ดูเพิ่มเติมใน ISO 20816-1).
8. การทำงานชั่วคราว
ในระหว่างการเร่งความเร็ว การลดความเร็ว หรือการใช้งานที่ความเร็วเกินพิกัด จะเกิดการสั่นสะเทือนมากขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อผ่านช่วงความเร็ววิกฤต.
การทำงานชั่วคราว
คำแนะนำเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงชั่วคราวเชิงตัวเลขไม่ได้แสดงไว้ในที่นี้ โปรดปฏิบัติตามมาตรฐาน ISO 20816‑3 ฉบับดั้งเดิม/ขั้นตอนภายใน และการประเมินแนวโน้ม (แยกแยะความแตกต่างระหว่างการสั่นสะเทือนชั่วคราวระยะสั้นกับความผิดปกติที่เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง).
9. การสั่นของพื้นหลัง
หากค่าการสั่นสะเทือนที่วัดได้เกินขีดจำกัดที่ยอมรับได้ และสงสัยว่ามีการสั่นสะเทือนพื้นหลัง ให้ทำการวัดขณะที่เครื่องหยุดทำงาน จำเป็นต้องแก้ไขหากค่าการสั่นสะเทือนพื้นหลังเกินกว่าค่าใดค่าหนึ่งต่อไปนี้:
- 25% ของค่าที่วัดได้ระหว่างการทำงาน หรือ
- 25% ของขอบเขต B/C สำหรับเครื่องจักรประเภทนั้น
การแก้ไข
หากการสั่นสะเทือนพื้นหลังมีนัยสำคัญ (แต่ต่ำกว่าเกณฑ์ 25%) คุณสามารถลบออกได้โดยใช้การลบพลังงาน:
หากการสั่นสะเทือนพื้นหลังเกินเกณฑ์ 25% การลบแบบธรรมดาจะใช้ไม่ได้ผล จำเป็นต้องตรวจสอบแหล่งที่มาภายนอก.
ภาคผนวก C (ข้อมูลเพิ่มเติม) — ขอบเขตเขตพื้นที่และระยะห่างของทิศทาง
สำหรับเครื่องจักรที่มี แบริ่งแบบวารสาร (แบบฟิล์มของเหลว), เงื่อนไขพื้นฐานสำหรับการใช้งานอย่างปลอดภัยคือ ข้อกำหนดที่ว่าการเคลื่อนที่ของเพลาบนลิ่มน้ำมันจะต้องไม่ทำให้เกิดการสัมผัสกับเปลือกแบริ่ง ดังนั้น ขอบเขตของโซนสำหรับการเคลื่อนที่สัมพัทธ์ของเพลาที่ระบุไว้ในภาคผนวก B จะต้องสอดคล้องกับข้อกำหนดนี้.
โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับตลับลูกปืนที่มีระยะห่างน้อย อาจจำเป็นต้อง ลดค่าขอบเขตโซน. ระดับการลดขนาดขึ้นอยู่กับประเภทของแบริ่งและมุมระหว่างทิศทางการวัดกับทิศทางของระยะห่างขั้นต่ำ.
⚠️ การปรับโซนตามระยะห่าง
เมื่อขอบเขตโซนที่คำนวณได้จากสูตรในภาคผนวก B เกินกว่า ระยะห่างของแบริ่งเส้นผ่านศูนย์กลาง, ขอบเขตของพื้นที่ต้องได้รับการปรับให้เป็นไปตามสัดส่วนการเว้นระยะห่างดังต่อไปนี้:
- เส้นแบ่ง A/B: 0.4 × ระยะห่าง
- ขอบเขต B/C: 0.6 × ระยะห่าง
- ขอบเขต C/D: 0.7 × ระยะห่าง
วิธีนี้จะช่วยป้องกันไม่ให้เพลาสัมผัสกับตลับลูกปืนในระหว่างการทำงาน.
ตัวอย่าง: กังหันไอน้ำขนาดใหญ่ (3000 รอบต่อนาที, แบริ่งแบบเจอร์นัล)
- ค่า B/C ที่คำนวณได้ (ภาคผนวก B): S(pp) = 9000/√3000 ≈ 164 μm
- ระยะห่างเส้นผ่านศูนย์กลางของแบริ่งจริง: 150 ไมโครเมตร
- เนื่องจาก 164 > 150 ให้ใช้ขีดจำกัดตามระยะห่าง:
- A/B = 0.4 × 150 = 60 ไมโครเมตร
- B/C = 0.6 × 150 = 90 ไมโครเมตร
- C/D = 0.7 × 150 = 105 ไมโครเมตร
หมายเหตุประกอบการใช้งาน: ค่าที่ปรับแล้วเหล่านี้ใช้ได้เมื่อวัดการสั่นสะเทือนของเพลา ในหรือใกล้ตลับลูกปืน. สำหรับตำแหน่งเพลาอื่นๆ ที่มีระยะห่างรัศมีมากกว่านี้ อาจใช้สูตรมาตรฐานในภาคผนวก B ได้.
ภาคผนวก D (ข้อมูลเพิ่มเติม) — ความเหมาะสมของเกณฑ์ความเร็วคงที่สำหรับเครื่องจักรความเร็วต่ำ
ภาคผนวกนี้ให้เหตุผลถึงความไม่เหมาะสมของการใช้เกณฑ์ที่อิงจากการวัดความเร็วสำหรับเครื่องจักรที่มีการสั่นสะเทือนความถี่ต่ำ (ต่ำกว่า 120 รอบ/นาที) สำหรับเครื่องจักรความเร็วต่ำ เกณฑ์ที่อิงจาก... การวัดการกระจัด การใช้อุปกรณ์วัดที่เหมาะสมอาจเหมาะสมกว่า อย่างไรก็ตาม มาตรฐานนี้ไม่ได้พิจารณาเกณฑ์ดังกล่าว.
พื้นฐานทางประวัติศาสตร์ของเกณฑ์ความเร็ว
ข้อเสนอในการใช้การสั่นสะเทือน ความเร็ว การวัดค่าบนชิ้นส่วนเครื่องจักรที่ไม่หมุนเพื่อใช้เป็นพื้นฐานในการอธิบายสภาพการสั่นสะเทือนนั้น ได้รับการกำหนดขึ้นโดยอาศัยการสรุปผลการทดสอบจำนวนมาก (ดูตัวอย่างเช่น งานบุกเบิกของ Rathbone TC, 1939) โดยคำนึงถึงปัจจัยทางกายภาพบางประการ.
ในส่วนที่เกี่ยวข้องกับเรื่องนี้ เป็นเวลานานแล้วที่เชื่อกันว่าเครื่องจักรจะเทียบเท่ากันในแง่ของสภาพและผลกระทบจากการสั่นสะเทือน หากผลการวัดความเร็ว RMS ในช่วงความถี่ 10 ถึง 1000 เฮิรตซ์ตรงกัน ข้อดีของแนวทางนี้คือความสามารถในการใช้เกณฑ์สภาพการสั่นสะเทือนเดียวกันโดยไม่คำนึงถึงองค์ประกอบความถี่ของการสั่นสะเทือนหรือความถี่การหมุนของเครื่องจักร.
ในทางกลับกัน การใช้การกระจัดหรือความเร่งเป็นพื้นฐานในการประเมินสภาพการสั่นสะเทือนจะนำไปสู่ความจำเป็นในการสร้างเกณฑ์ที่ขึ้นอยู่กับความถี่ เนื่องจากอัตราส่วนการกระจัดต่อความเร็วแปรผกผันกับความถี่การสั่นสะเทือน และอัตราส่วนความเร่งต่อความเร็วแปรผันตรงกับความถี่การสั่นสะเทือน.
แบบจำลองค่าคงที่ความเร็ว
การใช้การสั่นสะเทือน ความเร็ว เนื่องจากพารามิเตอร์หลักนั้นอิงจากการทดสอบอย่างครอบคลุมและการสังเกตว่าเครื่องจักรจะ "เทียบเท่ากัน" ในแง่ของสภาพหากแสดงความเร็ว RMS เดียวกันในช่วง 10–1000 เฮิรตซ์, โดยไม่คำนึงถึงความถี่ของเนื้อหา.
ข้อได้เปรียบ: ความเรียบง่าย ใช้ขีดจำกัดความเร็วชุดเดียวครอบคลุมช่วงความเร็วที่กว้างโดยไม่ต้องปรับแก้ตามความถี่.
ปัญหาที่ความถี่ต่ำ: อัตราส่วนของการกระจัดต่อความเร็วแปรผกผันกับความถี่:
ที่ความถี่ต่ำมาก (< 10 Hz) การยอมรับความเร็วคงที่ (เช่น 4.5 มม./วินาที) อาจทำให้ค่ามีขนาดใหญ่เกินไป การเคลื่อนย้าย, ซึ่งอาจทำให้ส่วนประกอบที่เชื่อมต่อกัน (ท่อ ข้อต่อ) เกิดความเครียด หรือบ่งชี้ถึงปัญหาโครงสร้างที่ร้ายแรงได้.
ภาพประกอบ (จากภาคผนวก D)
พิจารณาความเร็วคงที่ 4.5 มม./วินาที ที่ความเร็วในการวิ่งต่างๆ กัน:
| ความเร็ว (รอบต่อนาที) | ความถี่ (เฮิร์ตซ์) | ความเร็ว (มม./วินาที) | การกระจัด (μm สูงสุด) |
|---|---|---|---|
| 3600 | 60 | 4.5 | 12 |
| 1800 | 30 | 4.5 | 24 |
| 900 | 15 | 4.5 | 48 |
| 600 | 10 | 4.5 | 72 |
| 300 | 5 | 4.5 | 143 |
| 120 | 2 | 4.5 | 358 |
ข้อสังเกต: เมื่อความเร็วลดลง การเคลื่อนที่กลับเพิ่มขึ้นอย่างมาก การเคลื่อนที่ 358 ไมโครเมตรที่ความเร็ว 120 รอบต่อนาที อาจทำให้ข้อต่อรับแรงมากเกินไป หรือทำให้ฟิล์มน้ำมันในแบริ่งแบบวารีแตกได้ แม้ว่าความเร็วจะ "อยู่ในระดับที่ยอมรับได้" ก็ตาม"
⚠️ วิธีแก้ปัญหา: เกณฑ์สองประการสำหรับเครื่องจักรความเร็วต่ำ
สำหรับเครื่องจักรที่มีความเร็วรอบ ≤600 รอบต่อนาที มาตรฐาน ISO 20816-3 กำหนดไว้ว่า ทั้งคู่ ขีดจำกัดความเร็วและการกระจัดในตาราง A.1 และ A.2. ทั้งคู่ ต้องเป็นไปตามเกณฑ์ที่กำหนด:
- ความเร็ว RMS ≤ ขีดจำกัด (การประเมินตามพลังงาน)
- ค่า RMS ของการเคลื่อนตัว ≤ ขีดจำกัด (การประเมินตามความเค้น)
ขีดจำกัดการเคลื่อนที่ในตารางได้มาจากความเร็วที่ความถี่อ้างอิง (10 เฮิรตซ์สำหรับกลุ่มที่ 2 และ 12.5 เฮิรตซ์สำหรับกลุ่มที่ 1) เพื่อให้แน่ใจว่าการเคลื่อนที่จะไม่มากเกินไป.
รูปที่ D.1 แสดงให้เห็นถึงความสัมพันธ์ทางคณิตศาสตร์อย่างง่ายระหว่างความเร็วคงที่และการกระจัดแปรผันที่ความถี่การหมุนต่างกัน แต่ในขณะเดียวกันก็แสดงให้เห็นว่าการใช้เกณฑ์ความเร็วคงที่อาจนำไปสู่การเพิ่มขึ้นของการกระจัดของฐานรองตลับลูกปืนเมื่อความถี่การหมุนลดลง แม้ว่าแรงไดนามิกที่กระทำต่อตลับลูกปืนจะยังคงอยู่ในขอบเขตที่ยอมรับได้ แต่การกระจัดที่สำคัญของตัวเรือนตลับลูกปืนอาจส่งผลเสียต่อชิ้นส่วนเครื่องจักรที่เชื่อมต่ออยู่ เช่น ท่อส่งน้ำมัน.
ความแตกต่างที่สำคัญ
เส้นโค้งที่แสดงในรูปที่ D.1 ไม่ควรสับสนกับเส้นโค้งการตอบสนองระหว่างการเร่งความเร็วและการลดความเร็ว ซึ่ง (ยกเว้นในบริเวณใกล้จุดสั่นพ้อง/ความเร็ววิกฤต) ความเร็วการสั่นสะเทือนโดยทั่วไป ลดลง โดยมีความถี่ในการหมุนลดลง.
ในทางปฏิบัติ หากความเร็วการสั่นสะเทือนที่ความถี่การหมุนขณะทำงานอยู่ในขอบเขตที่ยอมรับได้แล้ว ความเร็วการสั่นสะเทือนจะลดลงที่ความถี่การหมุนที่ต่ำกว่า และการเคลื่อนที่ที่สอดคล้องกันที่ความถี่ต่ำก็จะยังคงอยู่ในระดับที่ยอมรับได้เช่นกัน ดังนั้น หากตรวจพบค่าความเร็วการสั่นสะเทือนสูงที่ความถี่การหมุนต่ำในระหว่างการสตาร์ทเครื่อง แม้ว่าค่าดังกล่าวจะยังคงต่ำกว่าค่าเกณฑ์ที่กำหนดโดยมาตรฐานนี้ และโดยเฉพาะอย่างยิ่งหากความเร็วการสั่นสะเทือนสูงกว่าที่สังเกตได้ในระหว่างการสตาร์ทเครื่องครั้งก่อนๆ อย่างมาก ควรดำเนินการเพื่อทำความเข้าใจสาเหตุของการเคลื่อนที่ที่เพิ่มขึ้นและพิจารณาว่าความถี่การหมุนสามารถเพิ่มขึ้นได้อย่างปลอดภัยหรือไม่.
หมายเหตุเกี่ยวกับเครื่องมือวัดสำหรับการวัดความถี่ต่ำ
หากจำเป็นต้องทำการวัดโดยใช้ทรานสดิวเซอร์วัดความเร็วสำหรับการสั่นสะเทือนที่มีส่วนประกอบความถี่สำคัญต่ำกว่า 10 เฮิรตซ์ สิ่งสำคัญคือคุณลักษณะของทรานสดิวเซอร์จะต้องเป็นเชิงเส้นที่ความถี่เหล่านี้ (ดู ISO 2954).
การกำหนดค่า Balanset-1A สำหรับเครื่องจักรความเร็วต่ำ
เมื่อทำการวัดเครื่องจักรที่มีความเร็วรอบ ≤600 รอบต่อนาที:
- ตั้งค่าขีดจำกัดล่างของช่วงความถี่เป็น 2 เฮิรตซ์ (ไม่ใช่ 10 เฮิรตซ์)
- แสดงทั้งสองอย่าง ความเร็ว (มม./วินาที) and การเคลื่อนที่ (ไมโครเมตร) ตัวชี้วัด
- เปรียบเทียบค่าพารามิเตอร์ทั้งสองกับค่าเกณฑ์จากมาตรฐาน/ขั้นตอนของคุณ (ป้อนค่าเหล่านั้นลงในเครื่องคำนวณ)
- หากวัดได้เฉพาะความเร็วและผลผ่านเกณฑ์ แต่ไม่ทราบระยะการกระจัด การประเมินจะเป็นดังนี้ ไม่สมบูรณ์
- ตรวจสอบให้แน่ใจว่าทรานสดิวเซอร์มีการตอบสนองเชิงเส้นที่ความถี่ต่ำถึง 2 เฮิรตซ์ (ตรวจสอบใบรับรองการสอบเทียบ)
12. การทำงานในสภาวะชั่วคราว: การเร่งความเร็ว การลดความเร็ว และการเร่งความเร็วเกินกำหนด
ขอบเขตเขตพื้นที่ในภาคผนวก A และ B ใช้กับ การทำงานในสภาวะคงที่ ที่ความเร็วและภาระปกติ แต่ในสภาวะชั่วคราว (การสตาร์ท การหยุด การเปลี่ยนแปลงความเร็ว) คาดว่าจะมีการสั่นสะเทือนสูงขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อผ่านจุดเปลี่ยน ความเร็ววิกฤต (เสียงสะท้อน)
ตารางที่ 1 — ขีดจำกัดที่แนะนำระหว่างสภาวะชั่วคราว
| ความเร็วที่ % ตามพิกัด | ขีดจำกัดการสั่นสะเทือนของตัวเรือน | ขีดจำกัดการสั่นสะเทือนของเพลา | Notes |
|---|---|---|---|
| < 20% | ดูหมายเหตุ | 1.5 × (ขอบเขต C/D) | การเคลื่อนย้ายอาจเป็นปัจจัยหลัก |
| 20% – 90% | 1.0 × (ขอบเขต C/D) | 1.5 × (ขอบเขต C/D) | อนุญาตให้ผ่านด้วยความเร็ววิกฤต |
| > 90% | 1.0 × (ขอบเขต C/D) | 1.0 × (ขอบเขต C/D) | เข้าสู่สภาวะสมดุล |
หมายเหตุสำหรับความเร็ว <20%: ที่ความเร็วต่ำมาก เกณฑ์ความเร็วอาจไม่สามารถนำมาใช้ได้ (ดูภาคผนวก D) การกระจัดจะกลายเป็นสิ่งสำคัญ.
การตีความเชิงปฏิบัติ
- เครื่องจักรอาจเกินขีดจำกัดสภาวะคงที่ชั่วขณะในระหว่างการเร่งความเร็ว/ลดความเร็ว
- การสั่นสะเทือนของเพลาสามารถเกิดขึ้นได้ถึง 1.5 เท่าของขีดจำกัด C/D (ที่ความเร็ว 90%) เพื่อให้สามารถผ่านความเร็ววิกฤตได้
- หากการสั่นสะเทือนยังคงสูงอยู่หลังจากถึงความเร็วในการทำงานแล้ว แสดงว่ามีปัญหาเกิดขึ้น ข้อผิดพลาดที่เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง, ไม่ใช่การสั่นพ้องชั่วคราว
การวิเคราะห์การทำงานของ Balanset-1A
Balanset-1A มีคุณสมบัติแผนภูมิ "RunDown" (อยู่ในระหว่างการทดลอง) ที่บันทึกความ amplitud ของการสั่นสะเทือนเทียบกับ RPM ในระหว่างการลดความเร็ว:
- ระบุความเร็ววิกฤต: ยอดแหลมที่ชัดเจนในแอมพลิจูดบ่งชี้ถึงการสั่นพ้อง
- ตรวจสอบการผ่านด่านอย่างรวดเร็ว: ยอดแหลมแคบๆ ยืนยันว่าเครื่องจักรทำงานผ่านไปได้อย่างรวดเร็ว (ดี)
- ตรวจจับข้อผิดพลาดที่ขึ้นอยู่กับความเร็ว: การที่แอมพลิจูดเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องตามความเร็ว บ่งชี้ถึงปัญหาด้านอากาศพลศาสตร์หรือกระบวนการผลิต
ข้อมูลนี้มีค่าอย่างยิ่งสำหรับการแยกแยะความผันผวนชั่วคราว (ยอมรับได้ตามตารางที่ 1) ออกจากการสั่นสะเทือนมากเกินไปในสภาวะคงที่ (ยอมรับไม่ได้).
13. ขั้นตอนการปฏิบัติงานจริงเพื่อการปฏิบัติตามมาตรฐาน ISO 20816-3
ขั้นตอนการประเมินอย่างละเอียดครบถ้วน
- รหัสเครื่อง: บันทึกประเภทเครื่อง รุ่น หมายเลขประจำเครื่อง กำลังไฟ และช่วงความเร็ว
- จำแนกประเภทเครื่องจักร: กำหนดกลุ่ม (1 หรือ 2) โดยพิจารณาจากกำลังไฟฟ้าหรือความสูงของเพลา H (ตามมาตรฐาน IEC 60072)
- ประเมินประเภทของฐานราก:
- วัดหรือคำนวณความถี่ธรรมชาติต่ำสุด fn ของระบบฐานรากเครื่องจักร
- เปรียบเทียบกับความถี่ในการวิ่ง frun
- ถ้า fn ≥ 1.25 × frun → แข็ง
- มิเช่นนั้น → ยืดหยุ่นได้
- อาจแตกต่างกันไปตามทิศทาง (แนวตั้งแข็งทื่อ แนวนอนยืดหยุ่นได้)
- เลือกขอบเขตโซน: กำหนดค่าเกณฑ์ A/B, B/C, C/D จากเอกสาร ISO 20816-3 หรือข้อกำหนดภายในของคุณ แล้วป้อนค่าเหล่านั้นลงในเครื่องคำนวณ
- การตั้งค่าอุปกรณ์:
- ติดตั้งเซ็นเซอร์วัดความเร่งบนตัวเรือนแบริ่ง (แบบแม่เหล็กหรือแบบยึดด้วยน็อต)
- ตั้งค่า Balanset-1A: ช่วงความถี่ 10–1000 Hz (หรือ 2–1000 Hz หากความเร็ว ≤600 รอบต่อนาที)
- ตรวจสอบการสอบเทียบและการวางแนวของเซ็นเซอร์
- การตรวจสอบประวัติ: วัดค่าการสั่นสะเทือนขณะที่เครื่องหยุดทำงาน บันทึกค่า RMS
- การวัดการทำงาน:
- เริ่มเครื่องและรอให้เครื่องร้อนจนถึงอุณหภูมิคงที่ (โดยทั่วไปใช้เวลา 30-60 นาที)
- ตรวจสอบสภาวะคงที่: โหลด ความเร็ว และอุณหภูมิคงที่
- วัดค่าความเร็ว RMS ที่แต่ละแบริ่ง ทั้งในทิศทางรัศมี
- บันทึกค่าสูงสุด (โดยรวม)
- การแก้ไขข้อมูลพื้นหลัง: หากการสั่นสะเทือนของเครื่องจักรที่หยุดทำงาน >25% ของการทำงาน หรือ >25% ของขอบเขต B/C ให้ทำการแก้ไขหรือตรวจสอบแหล่งที่มาภายนอก
- การจำแนกเขตพื้นที่ (เกณฑ์ที่ 1): เปรียบเทียบค่า RMS ที่วัดได้สูงสุดกับขอบเขตของโซน → กำหนดโซน A, B, C หรือ D
- การวิเคราะห์แนวโน้ม (เกณฑ์ที่ 2):
- ดึงข้อมูลการวัดพื้นฐานจากการตรวจสอบครั้งก่อน
- คำนวณการเปลี่ยนแปลง: ΔV = |Vปัจจุบัน − วเส้นฐาน|
- ถ้า ΔV > 0.25 × (ขอบเขต B/C) การเปลี่ยนแปลงคือ สำคัญ → ตรวจสอบสาเหตุ
- การวิเคราะห์สเปกตรัม (ถ้าจำเป็น):
- เปลี่ยน Balanset-1A เป็นโหมด FFT
- ระบุส่วนประกอบความถี่หลัก (1×, 2×, ฮาร์โมนิกส์, ซับซิงโครนัส)
- เปรียบเทียบกับลักษณะความผิดปกติที่ทราบกันดีอยู่แล้ว (ความไม่สมดุล การเยื้องศูนย์ ความหลวม ข้อบกพร่องของแบริ่ง)
- มาตรการแก้ไข:
- โซน A: ไม่ต้องดำเนินการใดๆ บันทึกเป็นข้อมูลพื้นฐาน.
- โซน บี: ดำเนินการตรวจสอบตามปกติ ตั้งค่าสัญญาณเตือนภัยตามหัวข้อ 6.5.
- โซน C: วางแผนดำเนินการแก้ไข (การปรับสมดุล การจัดแนว การเปลี่ยนตลับลูกปืน) ตรวจสอบอย่างสม่ำเสมอ ตั้งสัญญาณเตือนการหยุดทำงาน.
- โซน D: ดำเนินการทันที ลดการสั่นสะเทือน (ปรับสมดุลฉุกเฉิน) หรือปิดเครื่อง.
- การปรับสมดุล (หากตรวจพบว่าเสียสมดุล):
- ใช้โหมดปรับสมดุลระนาบเดียวหรือสองระนาบของ Balanset-1A
- ปฏิบัติตามวิธีการหาค่าสัมประสิทธิ์อิทธิพล (การทดลองน้ำหนัก)
- เพิ่มมวลแก้ไขที่คำนวณได้
- ตรวจสอบการสั่นสะเทือนขั้นสุดท้าย ≤ ขอบเขตโซน A/B
- เอกสารและการรายงาน:
- สร้างรายงานพร้อมสเปกตรัมก่อนและหลัง
- ระบุการจำแนกเขตพื้นที่ ข้อจำกัดที่ใช้ และมาตรการที่ดำเนินการ
- เก็บข้อมูลเซสชันไว้เพื่อใช้ในการวิเคราะห์แนวโน้มในอนาคต
- อัปเดตระบบ CMMS (ระบบจัดการบำรุงรักษาด้วยคอมพิวเตอร์)
14. หัวข้อขั้นสูง: ทฤษฎีการปรับสมดุลสัมประสิทธิ์อิทธิพล
เมื่อตรวจพบว่าเครื่องจักรไม่สมดุล (การสั่นสะเทือนสูง 1 เท่า เฟสคงที่) เครื่อง Balanset-1A จะใช้... วิธีสัมประสิทธิ์อิทธิพล เพื่อคำนวณน้ำหนักการแก้ไขที่แม่นยำ.
รากฐานทางคณิตศาสตร์
การตอบสนองการสั่นสะเทือนของโรเตอร์ถูกจำลองเป็น ระบบเชิงเส้น โดยการเพิ่มมวลจะเปลี่ยนทิศทางการสั่น:
สัมประสิทธิ์อิทธิพล: α = (Vการทดลอง − วอักษรย่อ) / Mการทดลอง
มวลแก้ไข: Mcorr = −Vอักษรย่อ / α
โดยที่ V = แอมพลิจูดการสั่น × มุมเฟส, M = มวล × ตำแหน่งเชิงมุม
ขั้นตอนการปรับสมดุลแบบสามขั้นตอน (ระนาบเดียว)
- การทดสอบครั้งแรก (การทดสอบครั้งที่ 0):
- วัดการสั่นสะเทือน: A0 = 6.2 มม./วินาที, φ0 = 45°
- เวกเตอร์: V0 = 6.2∠45°
- การทดสอบน้ำหนัก (การทดสอบครั้งที่ 1):
- เพิ่มมวลทดลอง: Mการทดลอง = 20 กรัม ที่มุม θการทดลอง = 0°
- วัดการสั่นสะเทือน: A1 = 4.1 มม./วินาที, φ1 = 110°
- เวกเตอร์: V1 = 4.1∠110°
- คำนวณค่าสัมประสิทธิ์อิทธิพล:
- ΔV = V1 − ว0 = (การลบเวกเตอร์)
- α = ΔV / (20 g ∠ 0°)
- α บอกเราว่า "การสั่นสะเทือนเปลี่ยนแปลงไปมากน้อยเพียงใดต่อมวลที่เพิ่มเข้ามา 1 กรัม""
- คำนวณค่าแก้ไข:
- Mcorr = −V0 / α
- ผลลัพธ์: Mcorr = 28.5 กรัม ที่มุม θcorr = 215°
- ทำการแก้ไขและตรวจสอบความถูกต้อง:
- ถอดตุ้มน้ำหนักทดลองออก
- เติมผง 28.5 กรัม ที่อุณหภูมิ 215° (วัดจากเครื่องหมายอ้างอิงบนโรเตอร์)
- วัดค่าการสั่นสะเทือนขั้นสุดท้าย: Aสุดท้าย = 1.1 มม./วินาที (เป้าหมาย: <1.4 มม./วินาที สำหรับโซน A)
เหตุผลที่วิธีนี้ได้ผล
ความไม่สมดุลก่อให้เกิดแรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลาง F = m × e × ω² โดยที่ m คือมวลที่ไม่สมดุล e คือค่าความเยื้องศูนย์ และ ω คือความเร็วเชิงมุม แรงนี้ก่อให้เกิดการสั่นสะเทือน การเพิ่มมวลที่คำนวณอย่างแม่นยำในมุมที่กำหนด จะทำให้เกิด... เท่ากันและตรงข้าม แรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลางช่วยลบล้างความไม่สมดุลเดิม ซอฟต์แวร์ Balanset-1A จะทำการคำนวณเวกเตอร์ที่ซับซ้อนโดยอัตโนมัติ และแนะนำช่างเทคนิคตลอดกระบวนการ.
11. เอกสารอ้างอิงทางฟิสิกส์และสูตร
หลักการพื้นฐานของการประมวลผลสัญญาณ
ความสัมพันธ์ระหว่างการกระจัด ความเร็ว และความเร่ง
สำหรับ การสั่นแบบไซน์ ที่ความถี่ f (เฮิร์ตซ์) ความสัมพันธ์ระหว่างการกระจัด (d) ความเร็ว (v) และความเร่ง (a) จะถูกควบคุมโดยแคลคูลัส:
ความเร็ว: v(t) = (2πf) × Dจุดสูงสุด × cos(2πft)
→ วีจุดสูงสุด = 2πf × Dจุดสูงสุด
ความเร่ง: a(t) = −(2πf)² × Dจุดสูงสุด × sin(2πft)
→ เอจุดสูงสุด = (2πf)² × Dจุดสูงสุด = 2πf × Vจุดสูงสุด
ข้อมูลเชิงลึกที่สำคัญ: ความเร็วแปรผันตรงกับความถี่ × การกระจัด ความเร่งแปรผันตรงกับความถี่² × การกระจัด นี่คือเหตุผล:
- ที่ ความถี่ต่ำ (< 10 Hz) การกระจัดเป็นพารามิเตอร์ที่สำคัญ
- ที่ ความถี่กลาง (10–1000 เฮิรตซ์) ความเร็วมีความสัมพันธ์ที่ดีกับพลังงานและไม่ขึ้นอยู่กับความถี่
- ที่ ความถี่สูง (> 1000 Hz) ความเร่งจะกลายเป็นปัจจัยหลัก
ค่า RMS เทียบกับค่าสูงสุด
ที่ รากกำลังสองเฉลี่ย (RMS) ค่านี้แสดงถึงพลังงานที่มีประสิทธิภาพของสัญญาณ สำหรับคลื่นไซน์บริสุทธิ์:
วีจุดสูงสุด = √2 × Vอาร์เอ็มเอส ≈ 1.414 × Vอาร์เอ็มเอส
วีจากจุดสูงสุดถึงจุดสูงสุด = 2 × Vจุดสูงสุด ≈ 2.828 × Vอาร์เอ็มเอส
ทำไมต้อง RMS? ค่า RMS มีความสัมพันธ์โดยตรงกับ พลัง and ความเหนื่อยล้า ความเครียด ส่งผลต่อชิ้นส่วนเครื่องจักร สัญญาณการสั่นสะเทือนที่มี Vอาร์เอ็มเอส = 4.5 มม./วินาที ให้พลังงานเชิงกลเท่ากันไม่ว่ารูปคลื่นจะซับซ้อนแค่ไหนก็ตาม.
การคำนวณค่า RMS ของบรอดแบนด์
สำหรับสัญญาณที่ซับซ้อนซึ่งประกอบด้วยส่วนประกอบความถี่หลายส่วน (เช่นในเครื่องจักรจริง):
โดยที่ V แต่ละตัวอาร์เอ็มเอส,ไอ ค่านี้แสดงถึงค่าแอมพลิจูด RMS ที่ความถี่เฉพาะ (1×, 2×, 3× เป็นต้น) ซึ่งเป็นค่า "โดยรวม" ที่แสดงโดยเครื่องวิเคราะห์การสั่นสะเทือนและใช้สำหรับการประเมินโซนตามมาตรฐาน ISO 20816-3.
สถาปัตยกรรมการประมวลผลสัญญาณ Balanset-1A
การประมวลผลสัญญาณดิจิทัลใน Balanset-1A
Balanset-1A ทำการแปลงทางคณิตศาสตร์เหล่านี้ภายในโดยใช้อัลกอริธึม DSP ขั้นสูง:
- การสุ่มตัวอย่าง ADC: สัญญาณอนาล็อกดิบจากมาตรวัดความเร่ง/โพรบจะถูกแปลงเป็นสัญญาณดิจิทัลด้วยอัตราการสุ่มตัวอย่างสูง
- การบูรณาการ: สัญญาณความเร่งถูกคำนวณเชิงตัวเลขเพื่อหาความเร็ว การคำนวณแบบอินทิเกรตสองครั้งจะให้ค่าการกระจัด
- การกรอง: ตัวกรองแบบดิจิทัลชนิดแบนด์พาส (10–1000 เฮิรตซ์ หรือ 2–1000 เฮิรตซ์) ช่วยกำจัดค่าออฟเซ็ต DC และสัญญาณรบกวนความถี่สูง
- การคำนวณค่า RMS: ค่า RMS ที่แท้จริงคำนวณจากช่วงเวลา (โดยทั่วไปคือ 1 วินาที)
- การวิเคราะห์ FFT: การแปลงฟูริเยร์แบบเร็ว (Fast Fourier Transform) จะแยกสัญญาณออกเป็นสเปกตรัมความถี่ โดยแสดงส่วนประกอบแต่ละส่วน (ความถี่ 1 เท่า, ความถี่ 2 เท่า และฮาร์โมนิก)
- มูลค่าโดยรวม: ค่า RMS ของบรอดแบนด์ที่คำนวณรวมตลอดช่วงความถี่ทั้งหมด — นี่คือตัวเลขหลักสำหรับการจำแนกโซน
ตัวอย่างเชิงปฏิบัติ: การตรวจสอบวินิจฉัยปัญหา
สถานการณ์: ปั๊มแรงเหวี่ยงขนาด 75 กิโลวัตต์ ทำงานที่ความเร็ว 1480 รอบต่อนาที (24.67 เฮิรตซ์) บนฐานคอนกรีตที่แข็งแรง.
ขั้นตอนที่ 1: การจำแนกประเภท
- กำลังไฟ: 75 กิโลวัตต์ → กลุ่มที่ 2 (15–300 กิโลวัตต์)
- ฐานราก: แข็งแรง (ตรวจสอบแล้วจากการทดสอบแรงกระแทก)
- กำหนดค่าเกณฑ์ A/B, B/C, C/D จากเอกสารมาตรฐาน/ข้อกำหนดของคุณ แล้วป้อนค่าเหล่านั้นลงในเครื่องคำนวณ
ขั้นตอนที่ 2: การวัดด้วย Balanset-1A
- ติดตั้งเซ็นเซอร์วัดความเร่งบนตัวเรือนแบริ่งปั๊ม (ด้านนอกและด้านใน)
- เข้าสู่โหมด "เครื่องวัดความสั่นสะเทือน" (F5)
- ช่วงความถี่ที่ตั้งไว้: 10–1000 เฮิรตซ์
- บันทึกความเร็ว RMS โดยรวม: 6.2 มม./วินาที
ขั้นตอนที่ 3: การประเมินพื้นที่
เปรียบเทียบค่าที่วัดได้ (เช่น 6.2 มม./วินาที RMS) กับค่าเกณฑ์ที่คุณป้อน: สูงกว่า C/D → โซน D; ระหว่าง B/C และ C/D → โซนซี, เป็นต้น.
ขั้นตอนที่ 4: การวินิจฉัยสเปกตรัม
เปลี่ยนไปใช้โหมด FFT สเปกตรัมแสดงผลดังนี้:
- ส่วนประกอบ 1 ชิ้น (24.67 เฮิรตซ์): 5.8 มม./วินาที — เด่น
- ส่วนประกอบ 2 เท่า (49.34 เฮิรตซ์): 1.2 มม./วินาที — เล็กน้อย
- ความถี่อื่นๆ: เล็กน้อย
การวินิจฉัย: การสั่นสะเทือนระดับ 1 เท่าที่มีเฟสคงที่ → ความไม่สมดุล
ขั้นตอนที่ 5: การปรับสมดุลด้วย Balanset-1A
เข้าสู่โหมด "การปรับสมดุลระนาบเดียว":
- การทดสอบครั้งแรก: ก0 = 6.2 มม./วินาที, φ0 = 45°
- น้ำหนักทดลอง: ใส่สาร 20 กรัม ที่มุม 0° (มุมที่กำหนด)
- ทดลองใช้งาน: ก1 = 4.1 มม./วินาที, φ1 = 110°
- ซอฟต์แวร์คำนวณ: มวลที่แก้ไข = 28.5 กรัม ที่มุม = 215°
- แก้ไขเรียบร้อยแล้ว: นำน้ำหนักทดลองออก แล้วเติม 28.5 กรัม ที่อุณหภูมิ 215°
- การดำเนินการตรวจสอบ: กสุดท้าย = 1.1 มม./วินาที
ขั้นตอนที่ 6: การตรวจสอบการปฏิบัติตามข้อกำหนด
1.1 มม./วินาที < 1.4 มม./วินาที (ขอบเขต A/B) → โซน A — สภาพดีเยี่ยม!
ปั๊มนี้เป็นไปตามมาตรฐาน ISO 20816-3 แล้ว สำหรับการใช้งานระยะยาวโดยไม่มีข้อจำกัด สร้างรายงานแสดงข้อมูลก่อน (6.2 มม./วินาที, โซน D) และหลัง (1.1 มม./วินาที, โซน A) พร้อมกราฟสเปกตรัม.
เหตุใดความเร็วจึงเป็นเกณฑ์หลัก
ความเร็วการสั่นสะเทือนมีความสัมพันธ์ที่ดีกับความรุนแรงของการสั่นสะเทือนในช่วงความถี่กว้าง เนื่องจาก:
- ความเร็วมีความสัมพันธ์กับ พลังงาน ส่งผ่านไปยังฐานรากและบริเวณโดยรอบ
- ความเร็วค่อนข้างคงที่ โดยไม่ขึ้นอยู่กับความถี่ สำหรับอุปกรณ์อุตสาหกรรมทั่วไป
- ที่ความถี่ต่ำมาก (<10 เฮิรตซ์) การกระจัดจะกลายเป็นปัจจัยจำกัด
- ที่ความถี่สูงมาก (>1000 เฮิรตซ์) ค่าความเร่งจะมีความสำคัญ (โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการวินิจฉัยตลับลูกปืน)
การโก่งตัวคงที่และความถี่ธรรมชาติ
สำหรับการประเมินว่าฐานรากเป็นแบบแข็งหรือแบบยืดหยุ่น:
โดยที่ δ = การโก่งตัวคงที่ในหน่วยมิลลิเมตรภายใต้น้ำหนักของเครื่องจักร
การประมาณความเร็ววิกฤต
ความเร็ววิกฤตแรกของโรเตอร์แบบง่าย:
โดยที่ δ = การโก่งตัวของเพลาขณะหยุดนิ่งในหน่วยมิลลิเมตรภายใต้น้ำหนักของโรเตอร์
คำถามที่พบบ่อย
ISO 20816-3:2022 เป็นมาตรฐานที่ใช้แทนที่ ISO 10816-3 โดยมีข้อแตกต่างหลักๆ ดังนี้:
- ขอบเขตพื้นที่ได้รับการปรับปรุงใหม่โดยอิงจากประสบการณ์การปฏิบัติงานล่าสุด
- การบูรณาการเกณฑ์การสั่นสะเทือนของเพลา (ซึ่งก่อนหน้านี้อยู่ในเอกสารแยกต่างหาก)
- แนวทางที่ชัดเจนยิ่งขึ้นเกี่ยวกับการจำแนกประเภทฐานราก
- คำแนะนำเพิ่มเติมเกี่ยวกับเครื่องจักรความเร็วต่ำ
- สอดคล้องกับส่วนอื่นๆ ของมาตรฐาน ISO 20816 ได้ดียิ่งขึ้น
หากข้อกำหนดของคุณอ้างอิงถึง ISO 10816-3 คุณควรเปลี่ยนไปใช้ ISO 20816-3 สำหรับโครงการปัจจุบัน.
สำหรับเครื่องจักรส่วนใหญ่ (ความเร็วรอบ >600 รอบ/นาที), ความเร็ว เป็นเกณฑ์หลัก ควรใช้การกระจัดเพิ่มเติมเมื่อ:
- ความเร็วของเครื่องจักรคือ ≤600 รอบ/นาที — การเคลื่อนย้ายอาจเป็นปัจจัยจำกัด
- สำคัญ ส่วนประกอบความถี่ต่ำ มีอยู่ในสเปกตรัม
- การวัด การสั่นสะเทือนสัมพัทธ์ของเพลา — ให้ใช้ค่าการกระจัดแบบพีคทูพีคเสมอ
มาตรฐานดังกล่าวได้ระบุขีดจำกัดทั้งความเร็วและการเคลื่อนที่ไว้ในตาราง A.1 และ A.2 หากมีข้อสงสัย ให้ตรวจสอบตามเกณฑ์ทั้งสองข้อ.
วิธีที่แม่นยำที่สุดคือการวัดหรือคำนวณ ความถี่ธรรมชาติต่ำสุด ของระบบฐานรากเครื่องจักร:
- การวัด: การทดสอบแรงกระแทก (การทดสอบการชน) หรือการวิเคราะห์แบบจำลองการทำงาน
- การคำนวณ: การวิเคราะห์องค์ประกอบจำกัด (FEA) หรือสูตรอย่างง่ายโดยใช้ความแข็งของฐานรากและมวลของเครื่องจักร
- การประเมินอย่างรวดเร็ว: หากเครื่องขยับเขยื้อนอย่างเห็นได้ชัดบนฐานยึดระหว่างการเปิด/ปิดเครื่อง แสดงว่าฐานยึดนั้นอาจมีความยืดหยุ่น
ถ้า fn ≥ 1.25 เท่าของความถี่ในการวิ่ง → แข็ง; มิฉะนั้น → ยืดหยุ่นได้
หมายเหตุ: ฐานรากอาจมีความแข็งแรงในแนวตั้ง แต่มีความยืดหยุ่นในแนวนอน ควรประเมินแต่ละทิศทางแยกกัน.
โซน C บ่งชี้ว่าเครื่องจักรคือ ไม่เหมาะสำหรับการใช้งานต่อเนื่องในระยะยาว. อย่างไรก็ตาม นั่นไม่ได้หมายความว่าจะต้องปิดระบบทันที คุณควรทำดังนี้:
- ตรวจสอบสาเหตุของการสั่นสะเทือนที่เพิ่มสูงขึ้น
- วางแผนดำเนินการแก้ไข (การปรับสมดุล การจัดแนว การเปลี่ยนตลับลูกปืน ฯลฯ)
- ตรวจสอบการสั่นสะเทือนบ่อยๆ เพื่อสังเกตการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วใดๆ
- กำหนดเส้นตายสำหรับการซ่อมแซม (รอบการหยุดทำงานครั้งถัดไปตามกำหนดการ)
- ตรวจสอบให้แน่ใจว่าการสั่นสะเทือนไม่เข้าใกล้โซน D
การตัดสินใจว่าจะดำเนินการใช้งานต่อไปหรือไม่นั้นขึ้นอยู่กับเครื่องจักรเฉพาะ ผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นหากเกิดความเสียหาย และโอกาสในการซ่อมแซมที่มีอยู่.
ความไม่สมดุล เป็นสาเหตุที่พบบ่อยที่สุดของการสั่นสะเทือนมากเกินไปที่ความเร็วในการวิ่ง (1×) การปรับสมดุลภาคสนามมักจะช่วยลดการสั่นสะเทือนจากโซน C หรือ D กลับสู่ระดับโซน A หรือ B ได้.
ที่ บาลานเซ็ต-1A อุปกรณ์ปรับสมดุลแบบพกพานี้ได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อจุดประสงค์นี้:
- วัดความเร็วการสั่นสะเทือนตามข้อกำหนด ISO 20816-3
- คำนวณมวลแก้ไขสำหรับการปรับสมดุลแบบระนาบเดียวหรือสองระนาบ
- ตรวจสอบผลลัพธ์โดยการวัดซ้ำหลังจากแก้ไขแล้ว
- เอกสารแสดงระดับการสั่นสะเทือนก่อนและหลังการตรวจสอบ เพื่อใช้เป็นบันทึกการปฏิบัติตามข้อกำหนด
โรเตอร์ที่สมดุลดีควรมีระดับการสั่นสะเทือนอยู่ในโซน A หรือ B เกณฑ์การยอมรับสำหรับเครื่องจักรใหม่โดยทั่วไปคือ ≤1.25 เท่าของขอบเขต A/B.
การสั่นสะเทือนที่เพิ่มขึ้นอย่างฉับพลัน (ซึ่งทำให้เกิดการแจ้งเตือนตามเกณฑ์ II) อาจบ่งชี้ถึง:
- การสูญเสียสมดุลน้ำหนัก — การกระทบจากวัตถุแปลกปลอม, การบิดเบี้ยวจากความร้อน
- ความเสียหายของตลับลูกปืน — ข้อบกพร่องของลูกกลิ้ง, ความไม่เสถียรของฟิล์มน้ำมัน
- ความล้มเหลวในการเชื่อมต่อ — ส่วนประกอบข้อต่อหลวมหรือชำรุด
- ความหลวมของโครงสร้าง — น็อตยึดฐานรากหลวม, โครงสร้างรองรับแตกร้าว
- การเสียดสีของโรเตอร์ — การสัมผัสกับชิ้นส่วนที่อยู่กับที่เนื่องจากการสึกหรอของซีลหรือการขยายตัวเนื่องจากความร้อน
- การเปลี่ยนแปลงกระบวนการ — การเกิดโพรงอากาศ การกระชาก การสั่นสะเทือนที่เกิดจากกระแสไหล
การเปลี่ยนแปลงใดๆ ที่มากกว่า 25% ของขอบเขต B/C จำเป็นต้องมีการตรวจสอบ แม้ว่าระดับสัมบูรณ์จะยังคงยอมรับได้ก็ตาม.
15. ข้อผิดพลาดและปัญหาที่พบบ่อยในการประยุกต์ใช้ ISO 20816-3
⚠️ ข้อผิดพลาดร้ายแรงที่ควรหลีกเลี่ยง
1. การจำแนกประเภทเครื่องจักรไม่ถูกต้อง
ความผิดพลาด: จัดประเภทมอเตอร์ขนาด 250 กิโลวัตต์ที่มีความสูงของเพลา H=280 มม. เป็นกลุ่มที่ 1 เนื่องจาก "เป็นมอเตอร์ขนาดใหญ่""
ถูกต้อง: กำลังไฟฟ้า <300 กิโลวัตต์ และ H <315 มม. → กลุ่ม 2 การใช้เกณฑ์กลุ่ม 1 (ซึ่งผ่อนปรนกว่า) จะทำให้เกิดการสั่นสะเทือนมากเกินไป.
2. เลือกใช้รองพื้นผิดประเภท
ความผิดพลาด: โดยถือว่าฐานรากคอนกรีตทั้งหมดเป็น "ฐานรากแข็ง""
ความเป็นจริง: เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเทอร์โบขนาดใหญ่ที่ติดตั้งบนฐานคอนกรีตอาจยังคงมีความยืดหยุ่นได้ หากความถี่ธรรมชาติของระบบโดยรวมใกล้เคียงกับความเร็วในการทำงาน ควรตรวจสอบด้วยการคำนวณหรือการทดสอบแรงกระแทกเสมอ.
3. การไม่สนใจการสั่นสะเทือนของพื้นหลัง
ความผิดพลาด: วัดค่าได้ 3.5 มม./วินาที จากปั๊ม แล้วประกาศว่าเป็นโซน C โดยไม่ได้ตรวจสอบข้อมูลพื้นฐาน.
ปัญหา: หากคอมเพรสเซอร์ที่อยู่ติดกันส่งแรงดันผ่านพื้น 2.0 มม./วินาที แรงดันที่ปั๊มส่งผ่านจริงจะมีเพียงประมาณ 1.5 มม./วินาที เท่านั้น (โซน B).
สารละลาย: หากค่าที่วัดได้อยู่ในช่วงก้ำกึ่งหรือน่าสงสัย ควรวัดโดยให้เครื่องหยุดทำงานก่อนเสมอ.
4. การใช้ค่าสูงสุดแทนค่า RMS
ความผิดพลาด: ช่างเทคนิคบางคนอ่านค่า "พีค" จากออสซิลโลสโคปหรือเครื่องมือรุ่นเก่า.
มาตรฐานกำหนดให้ใช้ค่า RMS. ค่าสูงสุด ≈ 1.414 × ค่า RMS สำหรับคลื่นไซน์ การใช้ค่าสูงสุดโดยตรงเทียบกับขีดจำกัด RMS จะประเมินความรุนแรงต่ำกว่าความเป็นจริงประมาณ ~40%.
5. ละเลยเกณฑ์ข้อที่ 2 (การตรวจจับการเปลี่ยนแปลง)
สถานการณ์: ความแรงของการสั่นสะเทือนของพัดลมเพิ่มขึ้นจาก 1.5 มม./วินาที เป็น 2.5 มม./วินาที (ทั้งสองค่าอยู่ในโซน B สำหรับสายไฟอ่อนกลุ่ม 2) ช่างเทคนิคกล่าวว่า "ยังอยู่ในเกณฑ์ปกติ ไม่มีปัญหา""
ปัญหา: อัตราการเปลี่ยนแปลง = 1.0 มม./วินาที ขอบเขต B/C = 4.5 มม./วินาที 25% ของ 4.5 = 1.125 มม./วินาที อัตราการเปลี่ยนแปลงใกล้ถึงเกณฑ์และบ่งชี้ว่าเกิดความผิดปกติขึ้น.
การกระทำ: ตรวจสอบโดยทันที อาจเกิดจากความไม่สมดุลเนื่องจากน้ำหนักลดลงหรือการโก่งงอจากความร้อน.
6. การวัดบนฝาครอบผนังบาง
ความผิดพลาด: ติดตั้งเซ็นเซอร์วัดความเร่งบนแผ่นโลหะของตัวเรือนพัดลมเพราะ "มันสะดวก""
ปัญหา: ผนังบางมีการสั่นสะเทือนเฉพาะที่ การสั่นสะเทือนที่วัดได้อาจสูงกว่าการสั่นสะเทือนจริงของแบริ่งถึง 10 เท่า เนื่องจากการโก่งงอของแผ่นผนัง.
สารละลาย: วัดที่ฝาครอบหรือฐานรองตลับลูกปืน — โลหะที่แข็งแรงและเชื่อมต่อกับตลับลูกปืนอย่างมั่นคง.
7. ช่วงความถี่ที่ไม่เหมาะสมสำหรับเครื่องจักรความเร็วต่ำ
ความผิดพลาด: การวัดค่าจากเครื่องกัดความเร็ว 400 รอบต่อนาที โดยใช้ตัวกรองความถี่ 10–1000 เฮิรตซ์.
ปัญหา: ความถี่ในการทำงาน = 6.67 เฮิรตซ์ ตัวกรองความถี่สูง 10 เฮิรตซ์ตัดส่วนประกอบพื้นฐานออกไป!
ถูกต้อง: ใช้ช่วงความถี่ 2–1000 เฮิรตซ์ สำหรับเครื่องจักรที่มีความเร็วรอบ ≤600 รอบต่อนาที ตามมาตรฐาน.
16. การบูรณาการกับกลยุทธ์การตรวจสอบสภาพโดยรวม
ขีดจำกัดการสั่นสะเทือนตามมาตรฐาน ISO 20816-3 คือ จำเป็นแต่ไม่เพียงพอ เพื่อการจัดการสุขภาพเครื่องจักรอย่างครบวงจร บูรณาการข้อมูลการสั่นสะเทือนเข้ากับ:
- การวิเคราะห์น้ำมัน: อนุภาคสึกหรอ, การลดลงของความหนืด, การปนเปื้อน
- เทอร์โมกราฟี: อุณหภูมิของแบริ่ง จุดร้อนของขดลวดมอเตอร์ ความร้อนที่เกิดจากการจัดแนวที่ไม่ถูกต้อง
- อัลตราซาวนด์: การตรวจจับความล้มเหลวในการหล่อลื่นตลับลูกปืนและการเกิดประกายไฟในระยะเริ่มต้น
- การวิเคราะห์ลักษณะเฉพาะของกระแสไฟฟ้ามอเตอร์ (MCSA): ข้อบกพร่องของแท่งโรเตอร์ ความเยื้องศูนย์ การเปลี่ยนแปลงของภาระ
- พารามิเตอร์ของกระบวนการ: อัตราการไหล ความดัน การใช้พลังงาน — เชื่อมโยงความผันผวนอย่างฉับพลันกับความผิดปกติของกระบวนการ
Balanset-1A ให้ข้อมูลดังต่อไปนี้ เสาสั่นสะเทือน ของกลยุทธ์นี้ ใช้คุณสมบัติการจัดเก็บและวิเคราะห์แนวโน้มเพื่อสร้างฐานข้อมูลทางประวัติศาสตร์ เปรียบเทียบเหตุการณ์การสั่นสะเทือนกับบันทึกการบำรุงรักษา วันที่เก็บตัวอย่างน้ำมัน และบันทึกการปฏิบัติงาน.
17. ข้อพิจารณาด้านกฎระเบียบและสัญญา
การทดสอบการยอมรับ (เครื่องจักรใหม่)
Important: ขอบเขตของโซนโดยทั่วไปใช้เป็นแนวทางในการประเมินสภาพ ในขณะที่ เกณฑ์การยอมรับ สำหรับเครื่องจักรใหม่นั้น จะถูกกำหนดไว้ในสัญญา/ข้อกำหนด และตกลงกันระหว่างผู้จำหน่ายและลูกค้า.
บทบาท Balanset-1A: ระหว่างการทดสอบการยอมรับจากโรงงาน (FAT) หรือการทดสอบการยอมรับจากสถานที่ติดตั้ง (SAT) เครื่อง Balanset-1A จะตรวจสอบระดับการสั่นสะเทือนตามที่ผู้ผลิตแจ้งไว้ และสร้างรายงานเอกสารที่แสดงให้เห็นถึงการปฏิบัติตามข้อจำกัดตามสัญญา.
ประกันภัยและความรับผิด
ในบางเขตอำนาจศาล การใช้งานเครื่องจักรใน โซน D อาจทำให้ความคุ้มครองประกันภัยเป็นโมฆะหากเกิดความเสียหายร้ายแรง การประเมินตามมาตรฐาน ISO 20816-3 ที่ได้รับการบันทึกไว้ แสดงให้เห็นถึงความเอาใจใส่ในการดูแลรักษาเครื่องจักร.
18. การพัฒนาในอนาคต: การขยายชุดมาตรฐาน ISO 20816
มาตรฐาน ISO 20816 ยังคงมีการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง โดยจะมีส่วนเพิ่มเติมและการปรับปรุงในอนาคตดังนี้:
- ISO 20816-6: เครื่องจักรแบบลูกสูบ (แทนที่มาตรฐาน ISO 10816-6)
- ISO 20816-7: ปั๊มแบบโรโตไดนามิก (ใช้แทนมาตรฐาน ISO 10816-7)
- ISO 20816-8: ระบบคอมเพรสเซอร์แบบลูกสูบ (ใหม่)
- ISO 20816-21: กังหันลม (แทนที่มาตรฐาน ISO 10816-21)
มาตรฐานเหล่านี้จะใช้หลักการกำหนดขอบเขตโซนที่คล้ายคลึงกัน แต่จะมีการปรับเปลี่ยนเฉพาะสำหรับเครื่องจักรแต่ละประเภท Balanset-1A ซึ่งมีโครงสร้างที่ยืดหยุ่นและช่วงความถี่/แอมพลิจูดที่กว้าง จะยังคงใช้งานร่วมกันได้เมื่อมีการเผยแพร่มาตรฐานเหล่านี้.
19. กรณีศึกษา
กรณีศึกษาที่ 1: การวินิจฉัยผิดพลาดที่หลีกเลี่ยงได้ด้วยการวัดแบบคู่
เครื่องจักร: กังหันไอน้ำ 5 เมกะวัตต์ ความเร็วรอบ 3000 รอบต่อนาที ใช้แบริ่งแบบเจอร์นัล
สถานการณ์: การสั่นสะเทือนของตัวเรือนแบริ่ง = 3.0 มม./วินาที (โซน B ยอมรับได้) อย่างไรก็ตาม ผู้ปฏิบัติงานรายงานว่าได้ยินเสียงผิดปกติ.
การสืบสวน: Balanset-1A เชื่อมต่อกับโพรบตรวจจับระยะใกล้ที่มีอยู่แล้ว การสั่นสะเทือนของเพลา = 180 μm pp ขีดจำกัด B/C ที่คำนวณได้ (ภาคผนวก B) = 164 μm เพลาใน โซนซี!
สาเหตุหลัก: ความไม่เสถียรของฟิล์มน้ำมัน (การหมุนวนของน้ำมัน) การสั่นสะเทือนของตัวเรือนต่ำเนื่องจากมวลฐานที่มากช่วยลดการเคลื่อนที่ของเพลา การพึ่งพาการวัดตัวเรือนเพียงอย่างเดียวจะทำให้พลาดสภาวะอันตรายนี้ไป.
การกระทำ: ปรับแรงดันน้ำมันหล่อลื่นตลับลูกปืน ลดช่องว่างโดยการเสริมแผ่นรองใหม่ ลดการสั่นสะเทือนของเพลาเหลือ 90 ไมโครเมตร (โซน A).
กรณีศึกษาที่ 2: การปรับสมดุลช่วยชีวิตพัดลมตัวสำคัญ
เครื่องจักร: พัดลมดูดอากาศ 200 กิโลวัตต์ ความเร็วรอบ 980 รอบต่อนาที ข้อต่อแบบยืดหยุ่น
เงื่อนไขเริ่มต้น: การสั่นสะเทือน = 7.8 มม./วินาที (โซน D) โรงงานกำลังพิจารณาปิดระบบฉุกเฉินและเปลี่ยนตลับลูกปืน ($50,000, หยุดการผลิต 3 วัน).
การวินิจฉัยโรค Balanset-1A: ผลการวิเคราะห์ FFT แสดงให้เห็นว่า 1× = 7.5 มม./วินาที และ 2× = 0.8 มม./วินาที เฟสมีเสถียรภาพ. ความไม่สมดุล, โดยไม่ได้รับความเสียหาย.
การปรับสมดุลสนาม: ทำการปรับสมดุลสองระนาบ ณ สถานที่จริง ใช้เวลา 4 ชั่วโมง ค่าการสั่นสะเทือนสุดท้าย = 1.6 มม./วินาที (โซน A).
Outcome: หลีกเลี่ยงการหยุดทำงาน ประหยัดค่าใช้จ่ายได้ $50,000 สาเหตุหลัก: การสึกกร่อนของขอบด้านหน้าของใบพัดเนื่องจากฝุ่นละอองที่มีฤทธิ์กัดกร่อน แก้ไขโดยการปรับสมดุล กำหนดการซ่อมแซมใบพัดในการหยุดซ่อมบำรุงครั้งต่อไปตามแผน.
20. บทสรุปและแนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุด
การเปลี่ยนผ่านไปสู่ ISO 20816-3:2022 แสดงให้เห็นถึงความก้าวหน้าในการวิเคราะห์การสั่นสะเทือน ซึ่งต้องการแนวทางเชิงฟิสิกส์และมุมมองคู่ขนานเพื่อตรวจสอบสภาพเครื่องจักร ประเด็นสำคัญ:
สรุปแนวปฏิบัติที่ดีที่สุด
- จัดประเภทให้ถูกต้อง: กลุ่มที่ 1 เทียบกับกลุ่มที่ 2 ฐานรากแบบแข็งเทียบกับแบบยืดหยุ่น ข้อผิดพลาดในส่วนนี้จะทำให้การวิเคราะห์ทั้งหมดที่ตามมาไม่ถูกต้อง.
- วัดให้ถูกต้อง: ใช้เครื่องมือวัดที่ได้มาตรฐาน (ISO 2954, ISO 10817-1) ติดตั้งเซ็นเซอร์บนพื้นผิวที่แข็งแรง และตรวจสอบช่วงความถี่.
- ใช้เกณฑ์ทั้งสองข้อ: ขนาดสัมบูรณ์ (โซน A/B/C/D) และการเปลี่ยนแปลงจากค่าพื้นฐาน (กฎ 25%) ทั้งสองอย่างมีความสำคัญ.
- บันทึกทุกอย่าง: การวัดค่าพื้นฐาน ข้อมูลแนวโน้ม การดำเนินการแก้ไข การวิเคราะห์การสั่นสะเทือนเป็นงานทางนิติวิทยาศาสตร์.
- บูรณาการการวัดผล: ตัวเรือน + เพลา สำหรับเครื่องจักรที่มีแบริ่งฟิล์มของเหลว ความเร็ว + ปริมาตร สำหรับเครื่องจักรความเร็วต่ำ.
- ทำความเข้าใจข้อจำกัดของมาตรฐาน: มาตรฐาน ISO 20816-3 เป็นเพียงแนวทาง ไม่ใช่ความจริงที่แน่นอน ประสบการณ์เฉพาะด้านของเครื่องจักรอาจเป็นเหตุผลที่ทำให้ต้องกำหนดขีดจำกัดที่แตกต่างกัน.
- สร้างสมดุลอย่างมีประสิทธิภาพ: อย่ารอจนถึงโซน D ปรับสมดุลเมื่อเข้าสู่โซน C ใช้เครื่องมืออย่าง Balanset-1A เพื่อทำการปรับสมดุลภาคสนามอย่างแม่นยำ.
- ลงทุนด้านการฝึกอบรม: มาตรฐาน ISO 18436-2 (การรับรองนักวิเคราะห์การสั่นสะเทือน) ช่วยให้มั่นใจได้ว่าบุคลากรเข้าใจไม่เพียงแต่วิธีการใช้เครื่องมือเท่านั้น แต่ยังเข้าใจด้วยว่าเหตุใดการวัดจึงมีความสำคัญ.
ที่ ระบบบาลานเซ็ต-1A แสดงให้เห็นถึงความสอดคล้องอย่างมากกับข้อกำหนด ISO 20816-3 คุณสมบัติทางเทคนิค—ช่วงความถี่ ความแม่นยำ ความยืดหยุ่นของเซ็นเซอร์ และขั้นตอนการทำงานของซอฟต์แวร์—ช่วยให้ทีมบำรุงรักษาสามารถวินิจฉัยการไม่ปฏิบัติตามข้อกำหนดได้ไม่เพียงเท่านั้น แต่ยังสามารถแก้ไขได้อย่างมีประสิทธิภาพผ่านการปรับสมดุลอย่างแม่นยำ ด้วยการผสมผสานการวิเคราะห์สเปกตรัมเพื่อการวินิจฉัยเข้ากับความสามารถในการปรับสมดุลเพื่อแก้ไข Balanset-1A ช่วยให้วิศวกรด้านความน่าเชื่อถือสามารถบำรุงรักษาทรัพย์สินทางอุตสาหกรรมให้อยู่ในโซน A/B เพื่อให้มั่นใจถึงอายุการใช้งานที่ยาวนาน ความปลอดภัย และการผลิตที่ไม่หยุดชะงัก.
ℹ️ คำสุดท้าย: มาตรฐานนี้เป็นเพียงเครื่องมือ ไม่ใช่กฎเกณฑ์
ISO 20816-3 ได้นำประสบการณ์ทางอุตสาหกรรมหลายทศวรรษมาแปลงเป็นค่าจำกัดเชิงตัวเลข อย่างไรก็ตาม, ความเข้าใจในวิชาฟิสิกส์ เบื้องหลังตัวเลขเหล่านั้นมีสิ่งสำคัญอยู่ เครื่องจักรที่ทำงานในโซน C ด้วยสภาวะที่ทราบและคงที่ (เช่น การสั่นสะเทือนเล็กน้อยที่เกิดจากกระบวนการ) อาจปลอดภัยกว่าเครื่องจักรในโซน B ที่มีข้อบกพร่องเกิดขึ้นอย่างรวดเร็ว ใช้มาตรฐานเป็นกรอบในการตัดสินใจ โดยเสริมด้วยการวิเคราะห์สเปกตรัม แนวโน้ม และดุลยพินิจทางวิศวกรรม.
มาตรฐานอ้างอิงและบรรณานุกรม
เอกสารอ้างอิงเชิงบรรทัดฐาน (ส่วนที่ 2 ของ ISO 20816-3)
| มาตรฐาน | ชื่อ | แอปพลิเคชัน |
|---|---|---|
| ISO 2041 | การสั่นสะเทือนเชิงกล แรงกระแทก และการตรวจสอบสภาพ — คำศัพท์ | ศัพท์เฉพาะและคำจำกัดความ |
| ไอโอเอส 2954 | การสั่นสะเทือนเชิงกลของเครื่องจักรหมุนและเครื่องจักรลูกสูบ — ข้อกำหนดสำหรับเครื่องมือวัดความรุนแรงของการสั่นสะเทือน | ข้อกำหนดของเครื่องวัดการสั่นสะเทือนสำหรับชิ้นส่วนที่ไม่หมุน |
| ISO 10817-1 | ระบบวัดการสั่นสะเทือนของเพลาหมุน — ตอนที่ 1: การตรวจวัดการสั่นสะเทือนในแนวรัศมีแบบสัมพัทธ์และแบบสัมบูรณ์ | เครื่องมือวัดการสั่นสะเทือนของเพลา |
| ISO 20816-1:2016 | การสั่นสะเทือนเชิงกล — การวัดและการประเมินการสั่นสะเทือนของเครื่องจักร — ตอนที่ 1: แนวทางทั่วไป | กรอบแนวคิด ปรัชญาการประเมินผล หลักการทั่วไป |
มาตรฐานที่เกี่ยวข้องในชุดมาตรฐาน ISO 20816
| มาตรฐาน | ขอบเขต | สถานะ |
|---|---|---|
| ISO 20816-1:2016 | แนวทางทั่วไป (สำหรับเครื่องจักรทุกประเภท) | ที่ตีพิมพ์ |
| ISO 20816-2:2017 | กังหันก๊าซ กังหันไอน้ำ และเครื่องกำเนิดไฟฟ้าบนบกที่มีกำลังมากกว่า 40 เมกะวัตต์ พร้อมแบริ่งฟิล์มของเหลว และความเร็วรอบที่กำหนด 1500/1800/3000/3600 รอบ/นาที | ที่ตีพิมพ์ |
| ISO 20816-3:2022 | เครื่องจักรกลอุตสาหกรรมที่มีกำลังไฟฟ้ามากกว่า 15 กิโลวัตต์ และความเร็วรอบการทำงานระหว่าง 120–30,000 รอบต่อนาที | เผยแพร่แล้ว (เอกสารนี้) |
| ISO 20816-4:2018 | ชุดขับเคลื่อนกังหันก๊าซพร้อมแบริ่งฟิล์มของเหลว | ที่ตีพิมพ์ |
| ISO 20816-5:2018 | ชุดเครื่องจักรในโรงไฟฟ้าพลังไฮดรอลิกและโรงไฟฟ้าพลังน้ำแบบสูบเก็บ | ที่ตีพิมพ์ |
| ISO 20816-6 | เครื่องจักรแบบลูกสูบที่มีกำลังไฟฟ้าสูงกว่า 100 กิโลวัตต์ | อยู่ระหว่างการพัฒนา |
| ISO 20816-7 | ปั๊มโรเตอร์ไดนามิกสำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรม | อยู่ระหว่างการพัฒนา |
| ISO 20816-8 | ระบบคอมเพรสเซอร์แบบลูกสูบ | อยู่ระหว่างการพัฒนา |
| ISO 20816-21 | กังหันลมแกนแนวนอนพร้อมเกียร์ | อยู่ระหว่างการพัฒนา |
มาตรฐานเสริม
| มาตรฐาน | ชื่อ | ความเกี่ยวข้องกับ ISO 20816-3 |
|---|---|---|
| ISO 21940-11:2016 | การสั่นสะเทือนเชิงกล — การปรับสมดุลโรเตอร์ — ตอนที่ 11: ขั้นตอนและค่าความคลาดเคลื่อนสำหรับโรเตอร์ที่มีพฤติกรรมแข็งเกร็ง | ระดับคุณภาพการปรับสมดุล (G0.4 ถึง G4000) — กำหนดค่าความคลาดเคลื่อนของความไม่สมดุลที่เหลืออยู่ |
| ISO 13373-1:2002 | การตรวจสอบสภาพและการวินิจฉัยเครื่องจักร — การตรวจสอบสภาพการสั่นสะเทือน — ตอนที่ 1: ขั้นตอนทั่วไป | กรอบงาน CM ที่กว้างขึ้น; การวางแผนการวัดผล, การตีความข้อมูล |
| ISO 13373-2:2016 | ส่วนที่ 2: การประมวลผล การวิเคราะห์ และการนำเสนอข้อมูลการสั่นสะเทือน | เทคนิคการวิเคราะห์ FFT, รูปคลื่นเวลา และซองสัญญาณ |
| ISO 13373-3:2015 | ส่วนที่ 3: แนวทางการวินิจฉัยการสั่นสะเทือน | ลักษณะความผิดปกติ: ความไม่สมดุล การจัดแนวที่ไม่ถูกต้อง ความหลวม ข้อบกพร่องของแบริ่ง |
| ISO 18436-2 | การตรวจสอบสภาพและการวินิจฉัยเครื่องจักร — ข้อกำหนดสำหรับคุณสมบัติและการประเมินบุคลากร — ตอนที่ 2: การตรวจสอบสภาพและการวินิจฉัยการสั่นสะเทือน | ใบรับรองนักวิเคราะห์ (ประเภท I, II, III, IV) — รับประกันความสามารถของบุคลากร |
| ISO 17359:2018 | การตรวจสอบสภาพและการวินิจฉัยเครื่องจักร — แนวทางทั่วไป | การพัฒนาโปรแกรม การจัดการข้อมูล การพิสูจน์ผลตอบแทนจากการลงทุน |
| ISO 14694:2003 | พัดลมอุตสาหกรรม — ข้อกำหนดด้านคุณภาพการทรงตัวและระดับการสั่นสะเทือน | ข้อจำกัดการสั่นสะเทือนเฉพาะสำหรับพัดลม (รายละเอียดมากกว่า 20816-3 สำหรับการใช้งานพัดลม) |
บริบททางประวัติศาสตร์ (มาตรฐานที่ถูกแทนที่)
ISO 20816-3:2022 ใช้แทนที่มาตรฐานต่อไปนี้:
- ใบรับรอง ISO10816-3:2009 — การประเมินการสั่นสะเทือนของเครื่องจักรโดยการวัดชิ้นส่วนที่ไม่หมุน — ตอนที่ 3: เครื่องจักรอุตสาหกรรมที่มีกำลังไฟฟ้าระบุมากกว่า 15 กิโลวัตต์ และความเร็วรอบระบุระหว่าง 120 รอบ/นาที ถึง 15,000 รอบ/นาที
- ISO 7919-3:2009 — การสั่นสะเทือนเชิงกล — การประเมินการสั่นสะเทือนของเครื่องจักรโดยการวัดบนเพลาหมุน — ตอนที่ 3: เครื่องจักรอุตสาหกรรมที่เชื่อมต่อกัน
การบูรณาการการสั่นสะเทือนของตัวเรือน (10816) และการสั่นสะเทือนของเพลา (7919) เข้าไว้ในมาตรฐานเดียวกัน ช่วยขจัดความคลุมเครือก่อนหน้านี้และให้กรอบการประเมินที่สอดคล้องกัน.
ภาคผนวก DA (ข้อมูล) — ความสอดคล้องของมาตรฐานสากลที่อ้างอิงกับมาตรฐานระดับชาติและระดับระหว่างรัฐ
เมื่อนำมาตรฐานนี้ไปใช้ ขอแนะนำให้ใช้มาตรฐานระดับชาติและระดับระหว่างประเทศที่เกี่ยวข้องแทนมาตรฐานสากลที่อ้างอิงไว้ ตารางต่อไปนี้แสดงความสัมพันธ์ระหว่างมาตรฐาน ISO ที่อ้างอิงในส่วนที่ 2 และมาตรฐานระดับชาติที่เทียบเท่ากัน.
| มาตรฐานสากลที่อ้างอิง | ระดับความสอดคล้อง | การกำหนดและการตั้งชื่อมาตรฐานแห่งชาติที่เกี่ยวข้อง |
|---|---|---|
| ISO 2041 | ไอดีที | GOST R ISO 2041-2012 "การตรวจสอบการสั่นสะเทือนทางกล แรงกระแทก และสภาพการทำงาน คำศัพท์"" |
| ไอโอเอส 2954 | ไอดีที | มาตรฐาน GOST ISO 2954-2014 "การสั่นสะเทือนทางกล การตรวจสอบสภาพเครื่องจักรโดยการวัดชิ้นส่วนที่ไม่หมุน ข้อกำหนดสำหรับเครื่องมือ"" |
| ISO 10817-1 | ไอดีที | มาตรฐาน GOST ISO 10817-1-2002 "การสั่นสะเทือนเชิงกล ระบบวัดการสั่นสะเทือนของเพลาหมุน ส่วนที่ 1: การตรวจวัดการสั่นสะเทือนในแนวรัศมีแบบสัมพัทธ์และแบบสัมบูรณ์"" |
| ISO 20816-1:2016 | ไอดีที | GOST R ISO 20816-1-2021 "การสั่นสะเทือนทางกล การวัดและการประเมินการสั่นสะเทือนของเครื่องจักร ส่วนที่ 1: แนวทางทั่วไป"" |
บันทึก: ในตารางนี้ จะใช้การกำหนดระดับความสอดคล้องตามแบบแผนทั่วไปดังต่อไปนี้:
- ไอดีที — มาตรฐานที่เหมือนกัน
มาตรฐานระดับชาติอาจมีวันที่เผยแพร่แตกต่างกัน แต่ยังคงรักษาความเทียบเท่าทางเทคนิคกับมาตรฐาน ISO ที่อ้างอิงไว้ ควรตรวจสอบมาตรฐานระดับชาติฉบับล่าสุดเสมอเพื่อให้ได้ข้อมูลข้อกำหนดที่ทันสมัยที่สุด.
บรรณานุกรม
เอกสารต่อไปนี้ถูกอ้างอิงในมาตรฐาน ISO 20816-3 เพื่อเป็นข้อมูลประกอบ:
| อ้างอิง | มาตรฐาน/เอกสาร | ชื่อ |
|---|---|---|
| [1] | ไอโซ 496 | เครื่องจักรขับเคลื่อนและเครื่องจักรที่ถูกขับเคลื่อน — ความสูงของเพลา |
| [2] | ตามมาตรฐาน ISO 10816-6 | การสั่นสะเทือนเชิงกล — การประเมินการสั่นสะเทือนของเครื่องจักรโดยการวัดชิ้นส่วนที่ไม่หมุน — ตอนที่ 6: เครื่องจักรแบบลูกสูบที่มีกำลังไฟฟ้าสูงกว่า 100 กิโลวัตต์ |
| [3] | ISO 10816-7 | การสั่นสะเทือนเชิงกล — การประเมินการสั่นสะเทือนของเครื่องจักรโดยการวัดบนชิ้นส่วนที่ไม่หมุน — ตอนที่ 7: ปั๊มโรโตไดนามิกสำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรม รวมถึงการวัดบนเพลาหมุน |
| [4] | ISO 10816-21 | การสั่นสะเทือนเชิงกล — การประเมินการสั่นสะเทือนของเครื่องจักรโดยการวัดชิ้นส่วนที่ไม่หมุน — ตอนที่ 21: กังหันลมแกนแนวนอนพร้อมเกียร์ |
| [5] | ISO 13373-1 | การตรวจสอบสภาพและการวินิจฉัยเครื่องจักร — การตรวจสอบสภาพการสั่นสะเทือน — ตอนที่ 1: ขั้นตอนทั่วไป |
| [6] | ISO 13373-2 | การตรวจสอบสภาพและการวินิจฉัยเครื่องจักร — การตรวจสอบสภาพการสั่นสะเทือน — ตอนที่ 2: การประมวลผล การวิเคราะห์ และการนำเสนอข้อมูลการสั่นสะเทือน |
| [7] | ISO 13373-3 | การตรวจสอบสภาพและการวินิจฉัยเครื่องจักร — การตรวจสอบสภาพการสั่นสะเทือน — ตอนที่ 3: แนวทางการวินิจฉัยการสั่นสะเทือน |
| [8] | มาตราฐาน ISO 14694 | พัดลมอุตสาหกรรม — ข้อกำหนดด้านคุณภาพการทรงตัวและระดับการสั่นสะเทือน |
| [9] | ISO 18436-2 | การตรวจสอบสภาพและการวินิจฉัยเครื่องจักร — ข้อกำหนดสำหรับคุณสมบัติและการประเมินบุคลากร — ตอนที่ 2: การตรวจสอบสภาพและการวินิจฉัยการสั่นสะเทือน |
| [10] | ไอโอเอส 17359 | การตรวจสอบสภาพและการวินิจฉัยเครื่องจักร — แนวทางทั่วไป |
| [11] | ISO 20816-2 | การสั่นสะเทือนเชิงกล — การวัดและการประเมินการสั่นสะเทือนของเครื่องจักร — ตอนที่ 2: กังหันก๊าซ กังหันไอน้ำ และเครื่องกำเนิดไฟฟ้าบนบกที่มีกำลังมากกว่า 40 เมกะวัตต์ พร้อมแบริ่งฟิล์มของเหลว และความเร็วรอบที่กำหนด 1500/1800/3000/3600 รอบ/นาที |
| [12] | ISO 20816-4 | การสั่นสะเทือนเชิงกล — การวัดและการประเมินการสั่นสะเทือนของเครื่องจักร — ตอนที่ 4: กังหันก๊าซขนาดเกิน 3 เมกะวัตต์ พร้อมแบริ่งฟิล์มของเหลว |
| [13] | ISO 20816-5 | การสั่นสะเทือนเชิงกล — การวัดและการประเมินการสั่นสะเทือนของเครื่องจักร — ตอนที่ 5: ชุดเครื่องจักรในโรงไฟฟ้าพลังน้ำและโรงไฟฟ้ากักเก็บน้ำ |
| [14] | ISO 20816-8 | การสั่นสะเทือนเชิงกล — การวัดและการประเมินการสั่นสะเทือนของเครื่องจักร — ตอนที่ 8: ระบบคอมเพรสเซอร์แบบลูกสูบ |
| [15] | ISO 20816-9 | การสั่นสะเทือนเชิงกล — การวัดและการประเมินการสั่นสะเทือนของเครื่องจักร — ตอนที่ 9: ชุดเกียร์ |
| [16] | ราธโบน ทีซี. | ค่าความคลาดเคลื่อนของการสั่นสะเทือน วิศวกรรมโรงไฟฟ้า พ.ศ. 2482 |
หมายเหตุทางประวัติศาสตร์: เอกสารอ้างอิง [16] (Rathbone, 1939) ถือเป็นงานบุกเบิกที่วางรากฐานสำหรับการใช้ความเร็วเป็นเกณฑ์การสั่นสะเทือนหลัก.