
استاندارد «استاندارد نظامی MIL-STD-167: ارتعاشات مکانیکی تجهیزات کشتی» که توسط وزارت دفاع ایالات متحده تدوین شده است، الزامات تجهیزات دریایی، از جمله ماشینآلات، را از نظر ارتعاشات القایی داخلی و ارتعاشات القایی خارجی شرح میدهد.

ممکن است لازم باشد برای برخی از ماشینآلات، تجهیزات یا تأسیسات خاص، مانند آنتنها، قطعات بزرگ ماشینآلات و برخی طرحهای منحصر به فرد، از این استاندارد عدول شود. در این موارد، تغییرات خاص منوط به تأیید فرماندهی یا سازمان مربوطه است. هرگونه انحراف یا چشمپوشی دیگر از این استاندارد ممنوع است.
اهداف این استاندارد کمک به انتخاب الزامات ارتعاش برای تجهیزات و اطمینان از ثبات آنها است. فرماندهی یا سازمان مربوطه باید فقط رعایت بخشهایی از این استاندارد را الزامی بداند که در مورد تجهیزات مربوطه در یک سند تدارکات خاص قابل اجرا باشند.
ارتعاشات مکانیکی تجهیزات کشتی به سه دسته کلی تقسیم میشوند:
دو نوع اول ارتعاشات در استاندارد MIL-STD-167-1 و انواع دیگر ارتعاشات در استاندارد MIL-STD-167-2 مورد بررسی قرار گرفتهاند.
ارتعاشات محیطی نوع اول به تمام تجهیزاتی که برای استفاده در کشتی طراحی شدهاند یا میتوانند شرایط ارتعاش محیطی که احتمالاً در کشتیهای نیروی دریایی با آن مواجه میشوند را تحمل کنند، اطلاق میشود. آزمایش ارتعاش محیطی، منابع ارتعاش خارجی مانند موتورها، پروانهها، شرایط دریا و ماشینآلات را شبیهسازی میکند. نحوه واکنش تجهیزات به ارتعاشات منتقل شده از طریق سازه کشتی را آزمایش میکند.
ارتعاشات نوع دوم با تحریک داخلی برای همه ماشینهای دوار که باید از نظر مناسب بودن مکانیکی به طور روان کار کنند، قابل استفاده است. این موضوع در مورد انطباق با نویز صدق نمیکند و در مورد ماشینهای حرکتی جایگزین صدق نمیکند. آزمایش ارتعاش با تحریک داخلی بر روی تجهیزاتی که ارتعاش خود را تولید میکنند (مانند موتورها، پمپها) تمرکز دارد. این دستگاه ارتعاش منتقل شده به سازه کشتی را اندازهگیری میکند و تضمین میکند که از حد مجاز تجاوز نکند.
به طور خلاصه، استاندارد MIL-STD-167 از این جهت اهمیت دارد که با پرداختن به ارتعاشات، به ویژه ارتعاشات مکانیکی که ممکن است در محیط پویای شناورهای دریایی رخ دهد، قابلیت اطمینان، ایمنی و عملکرد ماشین آلات و تجهیزات کشتی را تضمین میکند.
دلیل اصلی اهمیت این استاندارد، طول عمر و قابلیت اطمینان تجهیزات است. ماشینآلات موجود در کشتیها دائماً در معرض ارتعاش ناشی از موتورها، پروانهها، امواج و اثرات مشابه هستند. این استاندارد تضمین میکند که تجهیزات میتوانند بدون خرابی، این ارتعاشات را تحمل کنند. از سایش زودرس، اتصالات شل یا خرابی ناشی از رزونانس یا خستگی جلوگیری میکند. ارتعاشات کنترل نشده میتوانند باعث خرابیهای مکانیکی شوند که کشتی و خدمه را به خطر میاندازند. برای مثال، خرابی یک پمپ، ژنراتور یا سیستم کنترل حیاتی میتواند منجر به فاجعه در دریا شود.
از سوی دیگر، این استاندارد رویههای آزمایش یکسانی (آزمایشهای نوع اول و نوع دوم) را برای تمام ماشینآلات کشتی در بین پیمانکاران و تولیدکنندگان ارائه میدهد. این امر، تأیید اینکه همه تجهیزات از معیارهای کیفیت و عملکرد یکسانی برخوردارند را برای نیروی دریایی آسانتر میکند. با اطمینان از اینکه تجهیزات قبل از نصب از نظر ارتعاش آزمایش میشوند، خطر خرابی در حین کار و زمان از کارافتادگی پرهزینه کاهش مییابد.
در آزمایشهای نوع اول، تجهیزات بر روی یک سکوی آزمایش ارتعاش در همان جهتی که روی کشتی نصب خواهند شد، نصب میشوند. این آزمایش قبل و بعد از تستهای عملکردی انجام میشود تا از عملکرد صحیح تجهیزات اطمینان حاصل شود. ارتعاش به صورت سینوسی (موج سینوسی) در محدوده فرکانسی ۱-۳۳ هرتز اعمال میشود. این آزمایش در سه جهت متعامد (X، Y، Z یا جلو-عقب، عمودی، جانبی) انجام میشود. فرکانس به آرامی در سراسر محدوده اسکن میشود تا فرکانسهای رزونانس پیدا شوند. جایی که تجهیزات بیشترین لرزش را دارند. در صورت مشاهده رزونانس، تجهیزات در این فرکانسها تحت آزمایش نگهداری قرار میگیرند. در آزمایش نگهداری، ارتعاش در فرکانس رزونانس به مدت ۵ دقیقه اعمال میشود تا دوام تحت حداکثر پاسخ آزمایش شود. این، مواجهه طولانیمدت با فرکانسهای مشکلساز را شبیهسازی میکند. دامنه ارتعاش معمولاً دو برابر دامنه ۰.۵ میلیمتر است، مگر اینکه خلاف آن ذکر شده باشد. برای تجهیزات بسیار بزرگ یا سنگین، دامنه یا پارامترهای آزمایش را میتوان تغییر داد. در پایان آزمایش، تجهیزات نباید هیچ گونه آسیب فیزیکی نشان دهند. پس از آزمایش باید همچنان کاربردی باقی بماند. هرگونه تغییر در پاسخ ارتعاش باید ثبت و ارزیابی شود. نوع اول یک تست شوک نیست، بلکه با ارتعاشات مداوم و با فرکانس پایین سروکار دارد. هدف، شبیهسازی بارهای ارتعاشی دنیای واقعی، بهویژه بارهایی است که در کشتیهای دارای سیستمهای رانش پروانهای رخ میدهند.
آزمایشهای نوع دوم بر ارتعاشات القایی داخلی تمرکز دارند، یعنی برای تجهیزات کشتی که خود ارتعاش تولید میکنند، اعمال میشوند، مثلاً موتورها، ژنراتورها، پمپها، فنها و کمپرسورها. هدف از این آزمایشها، اندازهگیری و کنترل سطوح ارتعاش منتقلشده توسط تجهیزات به سازه کشتی در حین کار است تا اطمینان حاصل شود که این ارتعاشات باعث ایجاد مشکلات ساختاری یا عملکردی در سایر نقاط کشتی نمیشوند. هنگام انجام آزمایش، تجهیزات با سرعت عملیاتی معمول و گاهی اوقات در محدودهای از سرعتها در صورت متغیر بودن سرعت، کار میکنند. این آزمایش در محل (روی عرشه کشتی) انجام میشود. لرزش نه تنها روی خود تجهیزات، بلکه روی سازه نصب (صفحه پایه یا فونداسیون) نیز اندازهگیری میشود. اندازهگیریها معمولاً با استفاده از شتابسنجها انجام میشوند. دادههای جمعآوریشده شامل: فرکانس (هرتز)، دامنه و جهت است. حداکثر سطوح ارتعاش قابل قبول برای فرکانسها و جهتهای مختلف وجود دارد. این محدودیتها در استاندارد به صورت جدول یا نمودار ارائه شدهاند. اگر تجهیزات از حد مجاز فراتر روند، باید برای کاهش ارتعاش، طراحی مجدد یا ایزوله شوند. این آزمایشها فقط در صورتی قابل اجرا هستند که تجهیزات منبع ارتعاش باشند. برای سیستمهای غیرفعال یا سیستمهایی که قطعات متحرک ندارند، لازم نیست. اگر پمپی روی یک کشتی نیروی دریایی نصب شود و باعث لرزش تجهیزات یا عناصر سازهای مجاور بالاتر از سطوح ایمن شود، آزمایش نوع دوم آن را تشخیص میدهد. سپس ممکن است تولیدکننده نیاز به اضافه کردن ایزولاسیون ارتعاش یا متعادل کردن قطعات چرخان داشته باشد تا سطوح را در محدوده مجاز قرار دهد.
سازمان ما که سالهاست با طیف گستردهای از مطالعات آزمایش، اندازهگیری، تحلیل و ارزیابی که انجام میدهد، سعی در حمایت از کسبوکارها از هر بخشی دارد، دارای کارکنانی قوی است که از نزدیک تحولات جهان در زمینه علم و فناوری را دنبال میکنند و دائماً خود را بهبود میبخشند. در این زمینه، خدمات آزمایش نیز مطابق با استاندارد «استاندارد نظامی MIL-STD-167: ارتعاشات مکانیکی تجهیزات کشتی» به مشاغل ارائه میشود.
