کتاب ارتعاشات مکانیکی اثر علیرضا فخیمی پایدار نشر دانش بنیاد

کتاب "ارتعاشات مکانیکی" نوشته علیرضا فخیمی، در جلد اول خود به اصول و مبانی این رشته مهندسی می‌پردازد. این کتاب به صورت جامع و ساده، کاربردهای عملی و تکنیک‌های کامپیوتری را معرفی می‌کند. هدف آن ارائه مفاهیم اساسی و چالش‌های تحلیل ارتعاش به دانشجویان و علاقه‌مندان است. از فصل‌های ابتدایی که به مبانی می‌پردازد تا فصل‌های پیشرفته‌تر، این اثر به افزایش درک و علاقه به مهندسی ارتعاش کمک می‌کند. اگر به دنبال منبعی کامل و کاربردی در زمینه ارتعاشات مکانیکی هستید، این کتاب گزینه‌ای مناسب برای شماست. با استفاده از تصاویر و مثال‌های واقعی، مفاهیم به‌وضوح توضیح داده شده‌اند و شما را به دنیای مهندسی جدیدی  می‌برند.

این کتاب تحت عنوان "جلد اول ارتعاشات مکانیکی" به مقدمات ارتعاش می‌پردازد و به‌طور مؤثر نظریه، جنبه‌های محاسباتی و کاربردهای ارتعاش را ارائه می‌دهد و دانشجویان و علاقه‌مندان به این حوزه را با موضوع مهندسی ارتعاش به ساده‌ترین شکل ممکن آشنا می‌کند.

ارتعاشات مکانیکی با تأکید بر تکنیک‌های کامپیوتری، تجزیه و تحلیل اصول تحلیل ارتعاش را به‌طور کامل توضیح می‌دهد. مفاهیم اساسی در تحلیل ارتعاشات سیستم‌های مکانیکی را شرح می‌دهد و همچنین مفاهیم مرتبط مورد بحث قرار می‌گیرد. کاربردهای واقعی، مشکلات، مزیت‌ها و تصاویر مربوط به تحلیل ارتعاش، درک همه مفاهیم و مطالب را افزایش می‌دهد. در واقع، این کتاب دو هدف را دنبال می‌کند: هدف اصلی ارائه اصول ارتعاشات به شکلی است که فهم و علاقه را تقویت کند و زمینه‌ای از دانش در این حوزه بسازد. هدف ثانویه این است که به علاقه‌مندان و دانشجویان، درک خوبی از موضوعات ارتعاش که امروزه در محیط کاری مهندسی بسیار رایج هستند، بدهد.

در فصل اول کتاب به مفاهیم پایه‌ای و در فصل دوم به تجزیه و تحلیل ارتعاش پرداخته می‌شود.

پیشگفتار

پایش وضعیت به اندازه‌گیری پارامترهای خاصی از تجهیزات، مانند ارتعاش قطعات درونی، دمای تجهیز یا وضعیت روغن آن گفته می‌شود که با توجه به هر تغییر قابل توجهی که می‌تواند نشان‌دهنده خرابی قریب‌الوقوع تجهیز باشد، تعریف می‌شود. نظارت مداوم بر وضعیت و شرایط تجهیزات و توجه به هر گونه نقصانی که به شکل معمول می‌تواند طول عمر یک ماشین را کوتاه کند، باعث می‌شود تا نگهداری و تعمیرات یا سایر اقدامات پیشگیرانه برای رسیدگی به مشکلات مرتبط، قبل از اینکه این نواقص و مشکلات به خرابی‌های جدی‌تر تبدیل شوند، برنامه‌ریزی شوند.

پایش وضعیت عنصر مهمی در استراتژی نگهداری و تعمیرات پیشگویانه است. داده‌های جمع‌آوری‌شده از پایش وضعیت در طول زمان، اطلاعات ارزشمندی در مورد وضعیت فعلی و تاریخچه‌ای یک ماشین ارائه می‌دهد. این سیر اطلاعات در خصوص یک ماشین یا تجهیز را می‌توان در پیش‌بینی نحوه عملکرد تجهیز در طول زمان و سناریوهای ممکن خرابی آن استفاده کرد و امکان برنامه‌ریزی و زمان‌بندی اقدامات نگهداری و تعمیرات بر اساس این پیش‌بینی‌ها را فراهم کرد. این امر در دنیای نگهداری و تعمیرات به عنوان نت پیشگویانه معروف است. به این معنا که نگهداری و تعمیرات بر اساس این‌که چه خرابی‌هایی ممکن است در آینده رخ دهد و چه تعمیراتی باید برنامه‌ریزی شود تا از وقوع چنین خرابی‌هایی جلوگیری شود، طراحی می‌شود. نگهداری و تعمیرات پیشگویانه (PdM) تکنیکی است که از ابزارها و روش‌های نظارت بر شرایط استفاده می‌کند تا عملکرد تجهیزات را در حین کار عادی ردیابی کند و نقایص احتمالی را پیدا کرده و آن‌ها را قبل از بروز نقص برطرف سازد. به بیانی دیگر، این رویکرد پیش از آن‌که خرابی چنان پیشروی کند که کارکرد به‌طور کامل از دست رود، فرصتی برای واکنش فراهم می‌کند. روش نت پیشگویانه یا پیش‌بینانه شامل دو فعالیت عمده می‌شود که عبارتند از پایش اقتضایی و نگهداشت اقتضایی؛ که از پایش اقتضایی برای تشخیص تجهیز در معرض خرابی و نگهداشت اقتضایی برای اصلاح عیب‌ها به کار می‌رود.

از تکنیک‌های پایش وضعیت معمولاً در تجهیزات دوار، سیستم‌های پشتیبان یا ثانویه و ماشین‌آلات و تجهیزات دیگری چون کمپرسورها، پمپ‌ها، موتورهای الکتریکی، پرس‌ها، موتورهای احتراق داخلی و ... استفاده می‌شود. از جمله تکنیک‌های پایش وضعیت می‌توان آنالیز ارتعاشات، ترموگرافی، آنالیز روغن، آنالیز جریان موتورها، آنالیز فراصوت و غیره نام برد. برای انتخاب تکنیک مناسب مراقبت وضعیت یک ماشین، باید ابتدا بررسی لازم از اجزاء ماشین صورت گیرد. سپس قطعاتی که احتمال خرابی بیشتر دارند، تعیین شوند. با دانستن این نکات و آشنایی کامل با طرز کار دستگاه، می‌توان تکنیک مناسب را انتخاب نمود.

این کتاب در جلد اول که به‌صورت مقدماتی در دو فصل برای علاقمندان به حوزه ارتعاش ارائه شده، به مبانی ارتعاش و تجزیه و تحلیل آن می‌پردازد.

فهرست مطالب

فصل ۱: مبانی ارتعاشات ۱

۱-۱ مقدمه ۲

۱-۲ مفاهیم و تعاریف اولیه ارتعاش ۳

۱-۳ ویژگی و شاخصه‌های ارتعاش ۶

۱-۴ واحد اندازه‌گیری ارتعاش ۶

۱-۵ انواع فرکانس ۱۵

۱-۶ فاز ۱۷

۱-۷ طبقه‌بندی ارتعاش ۱۹

۱-۸ کاربردهای ارتعاش ۲۰

۱-۹ انرژی ارتعاشی ۲۱

۱-۱۰ تأثیر منابع مختلف بر شدت و ماهیت ارتعاشات ۲۲

۱-۱۱ بخش‌های ابتدایی یک سیستم ارتعاشی ۲۳

۱-۱۲ تست ارتعاش ۲۵

۱-۱۳ ضرورت تجزیه و تحلیل فرکانس برای اهداف تشخیصی ۲۶

۱-۱۴ درجات آزادی ۲۷

۱-۱۵ دسته‌بندی ارتعاشات ۳۱

۱-۱۶ دسته‌بندی ارتعاشات ۳۳

۱-۱۷ انواع ارتعاش از جنبه مکانیک و فیزیک ۳۵

۱-۱۸ پدیده‌های مهم سیستم‌های ارتعاشی ۵۱

۱-۱۹ علل به‌وجود آمدن ارتعاش ۵۳

۱-۲۰ اثرات نیروهای استاتیکی و دینامیکی و امپدانس در تولید ارتعاش ۵۶

۱-۲۱ میزان ارتعاشات مجاز در ماشین‌آلات ۶۷

۱-۲۲ نیروی ارتعاشی و مقاومت مکانیکی ۶۷

۱-۲۳ خطرات ارتعاشات ۷۰

۱-۲۴ روش‌های اصلاحی و پیشگیرانه برای ارتعاش در ماشین‌آلات ۷۱

۱-۲۵ اثرات ارتعاش ۷۴

۱-۲۶ استانداردهای مرتبط با ارتعاش ۷۴

۱-۲۷ روش‌ها و معیارهای ارزیابی ۷۷

فصل ۲: تجزیه و تحلیل ارتعاشات ۷۹

۲-۱ مقدمه ۸۰

۲-۲ آنالیز ارتعاشات ۸۱

۲-۳ روش‌های تجزیه و تحلیل ارتعاش ۸۳

۲-۴ متدولوژی‌های آنالیز ارتعاشات ۸۴

۲-۵ دسته‌بندی سنجش ارتعاش ۹۲

۲-۶ پارامترهای اندازه‌گیری تحلیل ارتعاش ۹۵

۲-۷ ویژگی‌های طیف ارتعاش ۹۶

۲-۸ نظارت بر ارتعاشات ۹۹

۲-۹ مزایای نظارت بر ارتعاشات ۱۰۰

۲-۱۰ ویژگی‌های ارتعاش ۱۱۵

۲-۱۱ هدف از تجزیه و تحلیل ارتعاش ۱۱۶

۲-۱۲ نحوه اندازه‌گیری ارتعاش ۱۱۷

۲-۱۳ محدودیت‌ها و معایب تحلیل ارتعاش ۱۱۹

۲-۱۴ چهار مرحله برای آنالیز ارتعاش موفق ۱۱۹

۲-۱۵ تکنیک‌های اندازه‌گیری ارتعاش ۱۲۲

۲-۱۶ علت انتخاب پارامترها در اندازه‌گیری ارتعاش ۱۳۵

۲-۱۷ پنج راه برای کشف علل مشکلات سازه‌ای و مکانیکی با تجزیه و تحلیل ارتعاش ۱۴۱

۲-۱۸ تشخیص انواع خطاهای رایج با تحلیل ارتعاش ۱۴۲

۲-۱۹ فناوری و تجهیزات تحلیل ارتعاش ۱۴۳

منابع ۱۵۷