استانداردها و حدود آنالیز ارتعاش سنجی در آنالیز ارتعاشات
حدود ارتعاش سنجی مقاله ای است در خصوص استاندارد ارتعاش سنجی ایزو ۲۳۷۲ است که حدود آنالیز ارتعاش سنجی در ارتعاشات را مشخص می کند. ترجمه ای آزاد از کتاب Practical Machinery Vibration Analysis and Predictive Maintenance می باشد که راهنمای بسیار خوب را کسانی است که در حوزه پایش وضعیت ارتعاشات کار می کنند.
دامنه ارتعاش …
(جابجایی، سرعت یا شتاب) شدت خرابی یک ماشین را نشان می دهد. مشکل رایج آنالیست‌های ارتعاش تعیین میزان قابل قبول ارتعاش برای ادامه کارکرد ماشین با یک روش مطمئن می باشد.
برای حل این مشکل، ضروری است بخاطر بسپارید که باید اندازه‌گیری ارتعاش منظمی صورت گیرد تا خرابی‌ها در مراحل اولیه کشف شوند. هدف این نیست که بدانیم ماشین تا چه مقدار ارتعاش را قبل از خرابی می تواند تحمل کند! هدف باید بدست آوردن منحنی خصوصیات ارتعاشی باشد که بتواند ما را از تهدید خرابی آگاه کند، بطوریکه بتوان قبل از خرابی نسبت به آن واکنش نشان داد.
ارائه حدود مطلقی برای ارتعاش مطلق ماشین ها امکان پذیر نیست. به همین ترتیب، نمی توان حد ثابت ارتعاشی عنوان کرد که با رسیدن به آن ماشین دچار خرابی شود. پیشرفت خرابی های مکانیکی پیچیده تر از آن است که بتوان چنین حدودی ایجاد کرد. با این حال، استفاده از ارتعاش به عنوان شاخصی از شرایط ماشین امکان پذیر نیست مگر اینکه چنین خطوط راهنمایی در دسترس باشد، و تجربیاتی از ارتعاش ماشینهای همسان با برخی خطوط راهنمایی واقعی تهیه شده باشد.
می دانید که:
سرعت رایج ترین پارامتر برای آنالیز ارتعاش است، چرا که ماشین ها و خرابی هایشان بیشتر در محدوده فرکانسی Hz10 (cpm600) تا KHz1 (KCpm60) ارتعاش ایجاد می کنند.
حدود ارتعاش سنجی در استاندارد 2372 ISO …
گسترده ترین استاندارد مورد استفاده به عنوان شاخص شدت ارتعاش 2372 ISO (4675 BS) می باشد. این استاندارد را می‌توان برای تعیین سطوح ارتعاش قابل قبول برای کلاس های مختلف ماشین آلات دوار بکار برد. بنابراین، برای استفاده از استاندارد ISO، ضروری است ابتدا ماشین های مورد نظر طبقه بندی شوند. با دقت در چارت می توان شرایط ماشین را با شدت ارتعاش منطبق کرد. استاندارد از پارامتر Velocity-rms برای تشخیص شدت استفاده می کند. حروف D و C و B و A در شکل 2.13 شدت را طبقه بندی می کنند.
انواع کلاس ها
Class I قطعات خاصی از موتورها و ماشین ها می باشندکه در شرایط کارکرد عادی به یک ماشین کامل متصل هستند (موتورهای الکتریکی تولید بالای KW 15 مثال هایی از این گروه هستند)
Class II ماشین های اندازه متوسط (مثل موتورهای الکتریکی KW5-7-15 خروجی) بدون فونداسیون خاص، موتورها یا ماشینهای (بالای KW300) نصب شده روی فونداسیون های خاص.
Class III موتورهای محرک بزرگ و دیگر ماشین های بزرگ که دارای وزنه های دوار می باشند و روی فونداسیون‌های سنگین و محکم نصب شده اند و در جهت ارتعاش نسبتا صلب می باشند.
Class IV موتورهای محرک بزرگ و دیگر ماشین های بزرگ که دارای وزنه های دوار می باشند و روی فونداسیونی نصب شده‌اند که در جهت اندازه گیری ارتعاش نسبتا نرم می باشند (مثلا- توربو ژنراتورها، خصوصا آنهایی که دارای پی و شالوده سبک وزن هستند).
American Petroleum institute (مشخصه های API)
انجمن نفت آمریکا API با مجموعه ای چند رقمی از مشخصات درباره توربو ماشین های مورد استفاده در صنعت آمریکا بحث می‌کند. برخی مشخصه هایی که آماده شده اند عبارتند از: API-610، API-611، API-612، API-613، API-616 و API-617 . این مشخصه ها درباره بسیاری جنبه های اساسی از طراحی ماشین های دوار، نصب، کارکرد و سیستم‌های حفاظتی بحث می کنند. همینطور، مشخصه هایی نیز برای کیفیت بالانس روتور، دینامیک های روتور و حدود مجاز ارتعاش وجود دارد.
مشخصه API برای حدود ارتعاش توربو ماشین ها بطور گسترده مورد استفاده قرار گرفته است و ظاهرا نتایج خوبی داشته است.
استاندارد API مشخص می کند که حداکثر جابجایی ارتعاش مجاز یک شافت اندازه گیری شده در mils (میلی اینچ = mm 0.0254) Peak- Peak نباید بیش از mils 2 یا 2/1 (N/ 12000) که N دور ماشین است باشد هر کدام از این دو معیار که کمتر است باید مورد استفاده قرار گیرد.
American Gear Manufacturers Association (مشخصه های AGMA)
در سال 1972، AGMA مشخصه هایی فرموله کرد که مشخصه های استاندارد AGMA برای اندازه گیری افقی ارتعاش روی چرخدنده های (مارپیچی) Helical و جناغی (Herring bone) را ارائه می دهد.
426.01 AGMA (استاندارد حاضر اکنون به 96B- 6000 AGMA تجدید نظر شده است). این استاندارد روشی برای اندازه گیری ارتعاش خطی روی چرخدنده ارائه می دهد. همینطور توصیه هایی برای ابزار، روش‌های اندازه گیری، فرآیندهای تست و حدود ارتعاش فرکانسی مجزا برای تستی مورد قبول دارد. به همین ترتیب لیستی از اثرات سیستم روی ارتعاش چرخدنده و اطمینان سیستم ارائه می دهد. تعیین ارتعاشات مکانیکی از چرخدنده هنگام تایید تست نیز در نظر گرفته شده است.
استانداردهای آنالیز ارتعاش مکانیکی IRD
چارت شدت ارتعاش ماشین های دوار عمومی
چارت شدت ارتعاش ماشینهای دوار عمومی (شکل 2.15) اندازه‌گیری‌های سرعت ارتعاش را با اندازه‌گیری‌های جابجایی مشابه مقایسه می کند، هنگامی که قرائت های دامنه در واحدهای متریک است (Peak- Peak- Microns یا Peak- mm/s). چارت مقدار زیادی داده های گردآوری شده از ماشین های مختلف را ارائه می دهد.
هنگام استفاده از اندازه گیری های جابجایی، تنها قرائت های جابجایی فیلتر شده (برای یک فرکانس خاص) باید در چارت بکار رود. سرعت ارتعاش Overall را می توان بکار برد چرا که خطوطی که حوزه شدت را تقسیم می کنند در واقع خطوط سرعت ثابتی هستند. چارت ارتعاشات پوسته را مورد استفاده قرار می دهد و ارتعاشات شافت را مد نظر ندارد.
چارت برای ماشین هایی که روی فونداسیون محکم و صلبی پیچ شده اند بکار می رود. ماشین هایی که روی ایزولاتورهای ارتعاشی فنری نظیر فنرهای لوله ای یا پدهای لاستیکی نصب شده اند عموما دامنه های ارتعاشی بالاتری در مقایسه با ماشین های نصب شده بصورت صلب دارند. به عنوان یک قانون کلی ماشین های نصب شده روی ایزولاتورها تا دو برابر در مقایسه با ماشین های صلب نصب شده می توانند ارتعاش داشته باشند. ارتعاشات فرکانس بالا نباید در معیارهای ذکر شده مقایسه شوند.
چارت شدت شتاب ارتعاش عمومی
چارت شدت شتاب ارتعاش عمومی در حالتیکه ارتعاش ماشین های دوار در واحد شتاب Peak- g (شکل 2.16) اندازه‌گیری می شود مورد استفاده قرار می گیرد.
خطوط سرعت ارتعاش ثابت در چارت قرار داده شده اند تا امکان مقایسه وجود داشته باشد، و باید بخاطر داشت که فرکانس های ارتعاش زیر CPM60000 (Hz1000) است، خطوطی که حوزه شدت را تقسیم کرده اند تقریبا سرعت ثابت هستند. با این حال، بالای این محدوده حوزه های شدت با مقادیر شتاب تقریبا ثابت تعریف شده اند.
از آنجا که شدت شتاب ارتعاش وابسته به فرکانس است، تنها قرائت های شتاب فیلتر شده را می توان برای چارت بکار برد.
راهنمای آزمایشی برای حدود ارتعاشی ماشین های ابزار
دامنه های ارتعاش ماشین های ابزار باید نسبتا کم باشد تا حدود مجاز ابعاد حفظ شوند و سطح قابل قبولی از قطعه کار بدست آید.
حدود ارتعاشی درج شده در جدول زیر بر پایه تجربه سازنده گان می باشد و به عنوان نمونه ارائه شده اند تا این موارد برای ماشینهای ابزار در دسترس باشند.
این حدود تنها باید به عنوان راهنما استفاده شوند- ممکن است ماشین های مدرن حدود سخت تری را به منظور مشخصه‌های ماشین کاری دقیق تر نیاز داشته باشند.
باید در نظر داشت که حدود ارتعاش در واحدهای جابجایی هستند، ارتعاشی از ماشین های ابزار که باید مورد توجه باشد حرکت نسبی بین قطعه کار و تیغه برش است. این حرکت نسبی با صیقل مشخص شده سطح و حدود مجاز ابعاد مقایسه می‌شود، که البته در واحدهای جابجایی بیان می شوند.
وقتی ماشین های حساس با اثرات توقف سنگین بر تولید مورد نظر هستند، تصمیم گیری برای اصلاح شرایط ارتعاشی اغلب خیلی مشکل است. لذا، هنگامی که حدود قابل قبول برای شرایط ماشین ایجاد می کنید، عواملی نظیر ایمنی، هزینه نیروی انسانی، هزینه های توقف و حساسیت ماشین باید در نظر گرفته شوند. بنابراین باز هم تاکید می شود که استانداردها تنها شاخصی برای سنجش شرایط ماشین می باشند و پایه محکمی برای توقف ماشین به حساب نمی آیند. آنچه که فوق العاده اهمیت دارد این است که ارتعاش ماشین‌ها با دقت ثبت و تغییر آن بررسی شود.
رشد ارتعاش حتی در صورتیکه مقادیر زیر حد خوب قرار داشته باشند باز هم بسیار نگران کننده است. به همین ترتیب اگر ماشینی سال ها خارج از محدوده غیر قابل قبول کار کند اما رشد نداشته باشد چندان نگران کننده نخواهد بود.
دو ماشین کاملا یکسان و از یک سازنده که برای مدتی طولانی کار کرده باشند می توانند ارتعاشات خیلی متفاوتی داشته باشند و هنوز بدون مشکل بطور پیوسته کار کنند. حدود این استانداردها را نمی توان برای هر نوع ماشین پیچیده ای بکار برد. برخی ماشین ها نظیر چکش های آسیاب یا سنگ خردکن ها ارتعاشات خیلی زیادتری خواهند داشت.
بنابراین، مقادیر ارائه شده در این راهنماها تنها زمانی باید استفاده شوند که تجربه، رکوردها و سابقه تعمیراتی قابل اعتماد بودن آنها را تائید کنند.
ثبت نام دوره پایش وضعیت ارتعاش سنجی
دوره آموزش مجازی پایش وضعیت آنالیز ارتعاشات توسط مترجم و نویسنده این مقاله تهیه شده است و شما می توانید با ثبت نام در این دوره بسیار مفید و کاربردی فیلم ها و جزوات و مستندات ارائه شده را تهیه کنید.
شناسنامه پایش وضعیت آنالیز ارتعاشات Vibration را مشاهده کنید.
اقتباس از کتاب:
Practical Machinery Vibration Analysis and Predictive Maintenance
Paresh Girdhar BEng (Mech. Eng), Girdhar and Associates
Edited by
C. Scheffer PhD, MEng, SAIMechE
Series editor: Steve Mackay
دانلود مقاله استانداردها و حدود ارتعاش سنجی در آنالیز ارتعاشات به صورت PDF
دیدگاه خود را ثبت کنید
تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید؟در گفتگو ها شرکت کنید.