ISO 21940-13: การสั่นสะเทือนทางกล – การปรับสมดุลโรเตอร์ – ส่วนที่ 13: หลักเกณฑ์และมาตรการป้องกันสำหรับการปรับสมดุลในสถานที่ของโรเตอร์ขนาดกลางและขนาดใหญ่

สรุป

ISO 21940-13 เป็นมาตรฐานเฉพาะที่มุ่งเน้นด้านการปฏิบัติของการปรับสมดุลโรเตอร์ในตลับลูกปืนและโครงสร้างรองรับโดยตรงในตำแหน่งปฏิบัติการของเครื่องจักร (การปรับสมดุลในสถานที่หรือในสนาม) เป็นการกล่าวถึงความท้าทายเฉพาะและข้อควรพิจารณาด้านความปลอดภัยที่เกิดขึ้นเมื่อไม่สามารถทำการปรับสมดุลบนระบบเฉพาะได้ เครื่องถ่วงดุลมาตรฐานดังกล่าวกำหนดเกณฑ์สำหรับการปรับสมดุลในสถานที่ว่าเหมาะสมเมื่อใด และระบุมาตรการป้องกันที่จำเป็นเพื่อดำเนินการตามขั้นตอนอย่างปลอดภัยและมีประสิทธิภาพ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับโรเตอร์ขนาดกลางและขนาดใหญ่ที่มีความเสี่ยงสูง

สารบัญ (โครงสร้างแนวคิด)

มาตรฐานมีโครงสร้างเพื่อกำหนดทิศทางกระบวนการตัดสินใจและดำเนินการเพื่อการปรับสมดุลภาคสนาม:

1. 1. ขอบเขตและการบังคับใช้:

   บทเริ่มต้นนี้กำหนดจุดเน้นเฉพาะของมาตรฐาน โดยชี้ให้เห็นชัดเจนว่ามาตรฐานดังกล่าวมีแนวทางและการป้องกันสำหรับกระบวนการ การปรับสมดุลในสถานที่ (หรือสนาม) ของโรเตอร์ขนาดกลางและขนาดใหญ่ กำหนดให้ขั้นตอนนี้ดำเนินการในขณะที่โรเตอร์อยู่ในตลับลูกปืนและโครงสร้างรองรับของตัวเอง ซึ่งมักจะอยู่ในตำแหน่งการทำงานสุดท้าย ประเด็นสำคัญที่กล่าวถึงในส่วนนี้คือ หลักการนี้สามารถนำไปใช้ได้กับโรเตอร์ที่อาจมีพฤติกรรมแบบแข็งหรือแบบยืดหยุ่นในสถานะการติดตั้งขั้นสุดท้าย โดยยอมรับว่าพลวัตของระบบโดยรวมเป็นตัวกำหนดวิธีการปรับสมดุล มาตรฐานนี้จัดทำขึ้นสำหรับช่างเทคนิค วิศวกร และผู้จัดการที่ต้องการตัดสินใจ วางแผน และดำเนินการปรับสมดุลภาคสนามอย่างปลอดภัย

2. 2. เกณฑ์สำหรับการปรับสมดุลในสถานที่:

   บทนี้นำเสนอกรอบการตัดสินใจที่สำคัญ เพื่อช่วยพิจารณาว่าการปรับสมดุลภาคสนามเป็นแนวทางปฏิบัติที่เหมาะสมที่สุดหรือไม่ การปรับสมดุลภาคสนามไม่ใช่วิธีแก้ปัญหาเบื้องต้นสำหรับการสั่นสะเทือนสูงเสมอไป มาตรฐานนี้ได้สรุปสถานการณ์ต่างๆ ที่การปรับสมดุล ณ สถานที่ (in-situ balance) ไว้ดังนี้: 1) เมื่อการถอดโรเตอร์ออกเพื่อปรับสมดุลในโรงงาน (เช่น โรเตอร์กังหันขนาดใหญ่หรือโรเตอร์เครื่องกำเนิดไฟฟ้า) ไม่สะดวกในเชิงโลจิสติกส์หรือมีค่าใช้จ่ายสูงเกินไป 2) เมื่อความไม่สมดุลเกิดจากปัจจัยที่ปรากฏเฉพาะในสภาวะการทำงานปกติ เช่น การบิดเบี้ยวจากความร้อน แรงทางอากาศพลศาสตร์ หรือการสะสมตัวที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการ (เช่น เศษวัสดุบนใบพัด) 3) สำหรับการปรับสมดุลขั้นสุดท้ายหลังจากติดตั้งโรเตอร์กลับเข้าที่หลังจากการปรับสมดุลในโรงงาน มาตรฐานแนะนำให้วิเคราะห์อย่างละเอียดเพื่อยืนยันว่าการสั่นสะเทือนสูงเกิดจากความไม่สมดุลจริง ไม่ใช่จากปัญหาอื่นๆ เช่น การจัดตำแหน่งที่ไม่ถูกต้องความสั่นพ้อง หรือความคลายตัว ก่อนดำเนินการต่อ

3. 3. การสร้างสมดุลระหว่างขั้นตอนและวิธีการ:

   ส่วนนี้ให้คำแนะนำโดยละเอียดทีละขั้นตอนเกี่ยวกับการดำเนินการตามกระบวนการปรับสมดุลภาคสนามในทางปฏิบัติ เริ่มต้นด้วยการระบุข้อกำหนดสำหรับเครื่องมือวัดแบบพกพา ซึ่งต้องมีช่องสัญญาณหลายช่อง เครื่องวิเคราะห์การสั่นสะเทือน สามารถวัดแอมพลิจูดและเฟสได้ เซ็นเซอร์วัดการสั่นสะเทือนหนึ่งตัวหรือมากกว่า (accelerometers เป็นสิ่งที่พบได้บ่อยที่สุด) และ เซ็นเซอร์อ้างอิงเฟส (เช่น โฟโตแทชหรือเลเซอร์แทช) เพื่อทำเครื่องหมายกำหนดเวลาบนเพลาหมุน แก่นของบทนี้คือคำอธิบายโดยละเอียดเกี่ยวกับกลไกที่ใช้กันทั่วไป influence coefficient วิธีการนี้เกี่ยวข้องกับการบันทึกเวกเตอร์การสั่นสะเทือนเริ่มต้น (แอมพลิจูดและเฟส) การติดตั้งตุ้มน้ำหนักทดลองที่ทราบตำแหน่งเชิงมุมที่ทราบ การวัดเวกเตอร์ “การตอบสนอง” ใหม่ และจากนั้นใช้คณิตศาสตร์เวกเตอร์เพื่อคำนวณตำแหน่งและมวลของตุ้มน้ำหนักแก้ไขที่ต้องการ มาตรฐานนี้ให้คำแนะนำสำหรับการปรับสมดุลทั้งแบบระนาบเดียวและหลายระนาบโดยใช้วิธีนี้

4. 4. การประเมินคุณภาพความสมดุล:

   บทนี้จะอธิบายความแตกต่างที่สำคัญระหว่างการปรับสมดุลในร้านค้าและการปรับสมดุลภาคสนาม ในขณะที่การปรับสมดุลในร้านค้ามีเป้าหมายเพื่อให้บรรลุเป้าหมายความคลาดเคลื่อนของความไม่สมดุลที่เหลืออยู่ตาม เกรด Gวัตถุประสงค์หลักของการปรับสมดุลภาคสนามนั้นเน้นไปที่การปฏิบัติจริงมากกว่า นั่นคือการลดการสั่นสะเทือนขณะทำงานของเครื่องจักรให้อยู่ในระดับที่ยอมรับได้ ดังนั้น เกณฑ์การประเมินจึงไม่ได้ขึ้นอยู่กับความไม่สมดุลตกค้าง แต่ขึ้นอยู่กับแอมพลิจูดการสั่นสะเทือนขั้นสุดท้าย มาตรฐานนี้ระบุว่าการประเมินคุณภาพสมดุลขั้นสุดท้ายควรพิจารณาจากขีดจำกัดการสั่นสะเทือนขณะใช้งานที่กำหนดไว้ในมาตรฐานอื่นๆ ที่เกี่ยวข้อง โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ISO 20816 ซีรีส์ เป้าหมายสูงสุดคือการลดการสั่นสะเทือนของความเร็วในการทำงาน 1 เท่า เพื่อให้ระดับการสั่นสะเทือนโดยรวมของเครื่องอยู่ในโซนที่ยอมรับได้สำหรับการทำงานในระยะยาว (เช่น โซน A หรือ B)

5. 5. มาตรการป้องกันและข้อควรระวังด้านความปลอดภัย:

   บทนี้ถือเป็นส่วนที่สำคัญที่สุดของมาตรฐาน เนื่องจากการถ่วงดุลภาคสนามมีความเสี่ยงสูงที่ไม่พบในสภาพแวดล้อมของโรงงานที่มีการควบคุม บทนี้กำหนดให้มีแนวทางด้านความปลอดภัยที่เข้มงวดและมีการบันทึกไว้เป็นลายลักษณ์อักษร ข้อกำหนดสำคัญประกอบด้วย: 1) การตรวจสอบทางกลอย่างละเอียดก่อนเริ่มงาน เพื่อให้แน่ใจว่าตัวยึดทั้งหมดแน่นหนาและมีตัวป้องกันอยู่ในตำแหน่งที่ถูกต้อง 2) ระเบียบปฏิบัติที่เข้มงวดสำหรับการยึดตุ้มน้ำหนัก โดยกำหนดให้ตุ้มน้ำหนักต้องได้รับการยึดอย่างแน่นหนา (เช่น เชื่อม ยึดด้วยสลักเกลียว หรือใส่ในที่ยึดเฉพาะ) เพื่อป้องกันไม่ให้กลายเป็นวัตถุอันตราย 3) การกำหนดเขตควบคุมการเข้าถึงรอบเครื่องจักรระหว่างการทดสอบ 4) ระเบียบปฏิบัติการสื่อสารที่ชัดเจนและชัดเจนระหว่างนักวิเคราะห์การถ่วงดุลและผู้ปฏิบัติงานเครื่องจักร 5) ขั้นตอนการหยุดฉุกเฉินที่กำหนดไว้ล่วงหน้า การให้ความสำคัญกับความปลอดภัยนี้เป็นสิ่งสำคัญยิ่งเพื่อป้องกันการบาดเจ็บและความเสียหายร้ายแรงของอุปกรณ์

แนวคิดหลัก

• การปรับสมดุลสนามเทียบกับการปรับสมดุลร้านค้า: มาตรฐานนี้มุ่งเน้นไปที่การปรับสมดุลโรเตอร์ *ภายในเครื่องจักร* แทนที่จะใช้เครื่องปรับสมดุลเฉพาะในโรงงาน การปรับสมดุลภาคสนามจะแก้ไขชุดโรเตอร์ทั้งหมดในสถานะการทำงาน
• การลดการสั่นสะเทือนเป็นเป้าหมาย: ในขณะที่การปรับสมดุลร้านค้ามีจุดมุ่งหมายเพื่อลดความไม่สมดุลที่เหลืออยู่ให้เหลือค่าความคลาดเคลื่อนที่เฉพาะเจาะจง (U_ต่อ) เป้าหมายหลักของการปรับสมดุลภาคสนามคือการลดการสั่นสะเทือนในการทำงานของเครื่องจักรให้เหลือระดับที่ยอมรับได้ตามที่กำหนดโดยมาตรฐาน เช่น ISO 20816
• ปลอดภัยไว้ก่อน: เนื่องจากความเสี่ยงในการใช้งานเครื่องจักรที่มีการเพิ่มน้ำหนักทดลองโดยตั้งใจ มาตรฐานจึงเน้นย้ำขั้นตอนและการป้องกันด้านความปลอดภัยเป็นอย่างมาก
• วิธีการค่าสัมประสิทธิ์อิทธิพล: นี่คือวิธีการสากลสำหรับการปรับสมดุลในจุด (in-situ balance) ซึ่งประกอบด้วยการวัดเวกเตอร์การสั่นสะเทือนเริ่มต้น การเพิ่มน้ำหนักทดลองที่ทราบ การวัดเวกเตอร์ “การตอบสนอง” ใหม่ และใช้คณิตศาสตร์เวกเตอร์เพื่อคำนวณน้ำหนักแก้ไขที่ต้องการและมุมการวางตำแหน่ง

← กลับสู่ดัชนีหลัก