ISO 7919-1: การสั่นสะเทือนทางกล – การประเมินการสั่นสะเทือนของเครื่องจักรโดยการวัดบนเพลาหมุน – ส่วนที่ 1: แนวทางทั่วไป

สรุป

ISO 7919-1 เป็นมาตรฐานสากลที่สำคัญซึ่งกำหนดแนวทางทั่วไปสำหรับการวัดและประเมินการสั่นสะเทือนบนเพลาหมุนของเครื่องจักร มาตรฐานนี้เป็นคู่ขนานกับ ISO 10816ซึ่งเกี่ยวข้องกับการสั่นสะเทือนบนชิ้นส่วนที่ไม่หมุน ISO 7919 มุ่งเน้นไปที่การใช้แบบไม่สัมผัส หัววัดระยะใกล้ เพื่อวัดการเคลื่อนไหวของเพลาเทียบกับตลับลูกปืนโดยตรง การวัดประเภทนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับเครื่องจักรขนาดใหญ่ที่สำคัญซึ่งมีตลับลูกปืนแบบฟิล์มของไหล เช่น กังหัน คอมเพรสเซอร์ และปั๊มขนาดใหญ่ ซึ่งการเข้าใจพฤติกรรมพลวัตของโรเตอร์เป็นสิ่งสำคัญต่อการทำงานอย่างปลอดภัย

สารบัญ (โครงสร้างแนวคิด)

มาตรฐานนี้กำหนดกรอบการทำงานสำหรับการตั้งค่าโปรแกรมการวัดการสั่นสะเทือนของเพลาและการตีความผลลัพธ์:

1. 1. หลักการขอบเขตและการวัดผล:

   ส่วนเริ่มต้นนี้จะกำหนดขอบเขตของมาตรฐาน โดยชี้แจงว่ามาตรฐานนี้ให้ขั้นตอนทั่วไปสำหรับการวัดและประเมินการสั่นสะเทือนบนเพลาหมุน หลักการพื้นฐานคือ การวัดประเภทนี้มุ่งเน้นไปที่การเคลื่อนที่แบบสั่นสะเทือนของเพลาเอง ซึ่งโดยทั่วไปจะสัมพันธ์กับตัวเรือนตลับลูกปืนแบบคงที่ ข้อแตกต่างที่สำคัญจากการวัดตัวเรือน (ครอบคลุมโดย ISO 10816) การสั่นสะเทือนของเพลาเป็นการวัดที่เหมาะสมที่สุดสำหรับเครื่องจักรที่โรเตอร์มีขนาดใหญ่กว่าตัวเรือนและรองรับด้วยตลับลูกปืนแบบฟิล์มของไหล ในกรณีเหล่านี้ การเคลื่อนที่ของเพลาอย่างมีนัยสำคัญอาจเกิดขึ้นภายในระยะห่างของตลับลูกปืนที่ไม่ได้ส่งผ่านไปยังตัวเรือนภายนอก เป้าหมายหลักคือการประเมินความรุนแรงของการเคลื่อนที่ของเพลาแบบไดนามิกนี้ เพื่อป้องกันเครื่องจักรจากความเสียหายของตลับลูกปืนหรือการสัมผัสระหว่างโรเตอร์และสเตเตอร์

2. 2. ปริมาณการวัด:

   บทนี้ระบุพารามิเตอร์ที่ควรวัดและประเมิน ปริมาณหลักสำหรับการประเมินความรุนแรงของการสั่นสะเทือนโดยรวมคือ S_หน้า ค่าซึ่งเป็น จากจุดสูงสุดถึงจุดสูงสุด การเคลื่อนตัวของการสั่นสะเทือน ของเพลา ซึ่งแสดงถึงการเคลื่อนที่ทั้งหมดของเส้นกึ่งกลางของเพลาขณะเคลื่อนที่ภายในตลับลูกปืน และเป็นตัวชี้วัดสำคัญสำหรับการป้องกันเครื่องจักร เนื่องจากสามารถเปรียบเทียบได้โดยตรงกับระยะห่างทางกายภาพของตลับลูกปืน อย่างไรก็ตาม มาตรฐานนี้ยังคำนึงถึงค่าของปริมาณอื่นๆ เพื่อวัตถุประสงค์ในการวินิจฉัยด้วย โดยแนะนำว่าระบบการวัดควรมีความสามารถในการให้ วงโคจรเพลา (เส้นทางของแกนกลางเพลา) ซึ่งมีความสำคัญต่อการวินิจฉัยปัญหา เช่น การหมุนวนของน้ำมันหรือการจัดตำแหน่งที่ไม่ถูกต้อง และ ตำแหน่งเส้นกึ่งกลางเพลาเฉลี่ยซึ่งการเปลี่ยนแปลงนี้สามารถบ่งชี้ถึงการเปลี่ยนแปลงของโหลดหรือการจัดตำแหน่ง สำหรับการใช้งานบางประเภท ค่าการสั่นสะเทือนที่กรองแล้ว (เช่น ที่ความเร็วการทำงาน 1 เท่า) จะถูกใช้เพื่อการประเมินด้วยเช่นกัน

3. 3. เครื่องมือและการติดตั้ง:

   บทนี้ให้คำแนะนำเกี่ยวกับฮาร์ดแวร์ที่จำเป็นสำหรับการวัดการสั่นสะเทือนของเพลา ระบุถึงการใช้ระบบหัววัดแบบไม่สัมผัส ซึ่งประกอบด้วยส่วนประกอบหลักสามส่วน ได้แก่ หัววัด (เซ็นเซอร์), หนึ่ง สายต่อขยายและ ไดรเวอร์ (หรือ proximitor)ส่วนประกอบเหล่านี้ได้รับการปรับเทียบเป็นระบบเดียวและไม่สามารถใช้แทนกันได้ มาตรฐานแนะนำให้ติดตั้งหัววัดเป็นคู่ที่ตลับลูกปืนแต่ละอัน โดยจัดวางทำมุม 90 องศากับแต่ละอัน (รูปแบบ XY) วิธีนี้ช่วยให้ระบบการวัดสามารถบันทึกการเคลื่อนที่แบบสองมิติทั้งหมดของเส้นกึ่งกลางเพลาและสร้างวงโคจรของเพลาได้ การติดตั้งอย่างถูกต้องถือเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่ง จำเป็นต้องมีขายึดที่แข็งแรง ระยะห่างของหัววัดที่ถูกต้อง และการตรวจสอบให้แน่ใจว่าพื้นผิว "รางหัววัด" ของเพลาเรียบและปราศจากการวิ่งออกทางไฟฟ้าหรือทางกลใดๆ ที่อาจทำให้สัญญาณเสียหาย

4. 4. เกณฑ์การประเมินและเขตพื้นที่ :

   ส่วนนี้นำเสนอกรอบการทำงานสำหรับการตัดสินความรุนแรงของการสั่นสะเทือนที่วัดได้ โดยเสนอเกณฑ์หลักสองประการ เกณฑ์แรกคือเกณฑ์สัมบูรณ์ ซึ่งเกี่ยวข้องกับการเปรียบเทียบการสั่นสะเทือนของเพลาที่วัดได้ (S)_หน้า) เทียบกับขีดจำกัดที่กำหนดไว้ล่วงหน้า มาตรฐานแนะนำแบบจำลองสี่โซนสำหรับสิ่งนี้:

   • โซน A (ดี): ระดับการสั่นสะเทือนของเครื่องจักรที่เพิ่งเริ่มใช้งาน
   • โซน B (พอใช้): ยอมรับการใช้งานระยะยาวแบบไม่มีข้อจำกัด
   • โซน C (ไม่น่าพอใจ): บ่งชี้ถึงปัญหาที่อาจเกิดขึ้น ควรตรวจสอบเครื่องจักรเพื่อหาสาเหตุ
   • โซน D (ไม่สามารถยอมรับได้): ระดับการสั่นสะเทือนถือเป็นอันตราย จำเป็นต้องดำเนินการทันที

   เกณฑ์ที่สองพิจารณาจากการเปลี่ยนแปลงของขนาดการสั่นสะเทือนจากค่าพื้นฐานที่ทราบ การสั่นสะเทือนที่เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ แม้ว่าจะยังคงอยู่ในระดับ “น่าพอใจ” ก็สามารถเป็นตัวบ่งชี้เบื้องต้นของข้อบกพร่องที่กำลังพัฒนาได้ ส่วนนี้ของมาตรฐาน (ส่วนที่ 1) เป็นกรอบการทำงานทั่วไป โดยค่าตัวเลขเฉพาะสำหรับขอบเขตของโซนต่างๆ ระบุไว้ในส่วนเฉพาะเครื่องจักรของชุดมาตรฐาน ISO 7919

5. 5. คำแนะนำในการตั้งค่าสัญญาณเตือน (Alert และ Trip):

   ส่วนสุดท้ายนี้นำเสนอกรอบการทำงานเชิงปฏิบัติสำหรับการนำเกณฑ์การประเมินไปใช้ในระบบป้องกันเครื่องจักรอัตโนมัติ โดยแนะนำกลยุทธ์การแจ้งเตือนแบบสองระดับ ระดับแรกคือ เตือน (หรือ “สัญญาณเตือน”) โดยทั่วไปจะตั้งค่าไว้สูงกว่าค่าพื้นฐานการทำงานปกติที่เสถียรของเครื่อง หากเกินระดับนี้ ระบบจะส่งสัญญาณเตือนไปยังผู้ปฏิบัติงานว่าสภาพของเครื่องมีการเปลี่ยนแปลงและจำเป็นต้องดำเนินการตรวจสอบ ระดับที่สองซึ่งสูงกว่าคือ การเดินทาง (หรือ “ปิดเครื่อง”) นี่คือขีดจำกัดสัมบูรณ์ที่ตั้งไว้ที่ระดับที่การทำงานต่อเนื่องอาจทำให้เกิดความเสียหายร้ายแรง หากเกินระดับนี้ ระบบควรสั่งปิดเครื่องอัตโนมัติเพื่อป้องกันความล้มเหลวร้ายแรง มาตรฐานแนะนำว่าค่าที่ตั้งเหล่านี้ควรอิงตามขอบเขตโซนสัมบูรณ์ (ไม่ควรตั้งค่า Trip สูงกว่าขอบเขตโซน C/D) และการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญจากค่าพื้นฐานที่กำหนดไว้ (เช่น อาจมีการแจ้งเตือนหากการสั่นสะเทือนเพิ่มขึ้นสองเท่า แม้ว่าจะยังอยู่ในโซน B ก็ตาม)

แนวคิดหลัก

• การสั่นสะเทือนของเพลาเทียบกับตัวเรือน: หลักการสำคัญคือ สำหรับเครื่องจักรบางประเภท (โดยเฉพาะเครื่องจักรที่มีโรเตอร์ขนาดใหญ่และแข็ง และมีตัวเรือนที่ค่อนข้างยืดหยุ่น) การเคลื่อนไหวของเพลาเองนั้นเป็นตัวบ่งชี้สถานะไดนามิกของเครื่องจักรโดยตรงและเชื่อถือได้มากกว่าการสั่นสะเทือนที่ส่งไปยังด้านนอกของตัวเรือนตลับลูกปืน
• การป้องกันเครื่องจักร: แม้ว่าข้อมูลจะถูกนำมาใช้เพื่อการวินิจฉัย แต่การประยุกต์ใช้หลักของกรอบงาน ISO 7919 อยู่ที่ระบบป้องกันเครื่องจักรแบบเรียลไทม์ที่ออกแบบมาเพื่อป้องกันความล้มเหลวร้ายแรง
• ความสำคัญของการเคลื่อนที่สัมพันธ์: โดยการวัดการเคลื่อนไหวของเพลาเทียบกับตลับลูกปืน นักวิเคราะห์สามารถประเมินการใช้ระยะห่างของตลับลูกปืนและวินิจฉัยปัญหาเฉพาะได้โดยตรง เช่น กระแสน้ำวนน้ำมัน หรือพรีโหลดมากเกินไป

← กลับสู่ดัชนีหลัก