Калкулатор за допустима скорост на вибрациите
Изчисляване съгласно стандарт ISO 10816
Параметри на изчислението
ISO 10816 – Оценка на вибрациите на машините чрез измервания върху невъртящи се части
Резултати от изчисленията
—
—
—
—
—
Оценка на състоянието на зоната:
Как работи калкулаторът
Стандарт ISO 10816
Референтни стандарти:
- ISO 10816-1: Общи насоки
- ISO 10816-3: Индустриални машини
- ISO 10816-6: Бутални машини
- ISO 20816: Нов консолидиран стандарт (заменя ISO 10816)
ISO 10816 установява общи условия и методи за измерване и оценка на вибрациите на машините чрез измервания върху невъртящи се части. Стандартът определя четири зони на вибрационни условия:
- Зона А – вибрации на нови машини
- Зона Б – приемлив за дългосрочна експлоатация
- Зона В – приемливо за ограничен период от време
- Зона D – вибрации, причиняващи повреди
Класификация на машините
Машините се класифицират в четири класа въз основа на мощността и вида на монтажа:
- Клас I: Отделни части на машини, свързани към работещата машина (електродвигатели до 15 kW)
- Клас II: Машини със средна мощност (15-75 kW), до 300 kW на специални основи
- Клас III: Големи първични двигатели и други големи машини с въртящи се маси върху твърди основи
- Клас IV: Големи двигатели и други големи машини на гъвкави основи
Прагови стойности на скоростта на вибрациите
Прагови стойности на RMS вибрационната скорост за границите на зоните (mm/s):
Клас | А/Б | Б/К | C/D |
---|---|---|---|
I | 0.71 | 1.8 | 4.5 |
II | 1.12 | 2.8 | 7.1 |
III | 1.8 | 4.5 | 11.2 |
IV | 2.8 | 7.1 | 18 |
Препоръки за измерване
- Измерванията се правят в три взаимно перпендикулярни посоки
- Точките за измерване се избират върху или близо до корпусите на лагерите
- RMS (средноквадратична) скорост на вибрациите се използва в диапазона 10-1000 Hz
- Максималната измерена стойност се използва за оценка
Бележки
Тези прагови стойности са ориентировъчни. За специфично оборудване трябва да се вземат предвид препоръките на производителя и историята на експлоатацията. За машини с променлива скорост оценката се извършва при номинална скорост.
Примери за употреба и ръководство за избор на стойност
Пример 1: Малък електрически двигател
Сценарий: Мониторинг на 11 kW електродвигател, задвижващ помпа
- Клас на машината: Клас I (двигатели до 15 kW)
- Мощност: 11 кВт
- Скорост: 2950 об/мин
- Фондация: Твърда (бетонна основа)
- Измерване: Корпус на лагера
- Резултат: Зона A: 0-0,71 мм/с, Зона B: 0,71-1,8 мм/с
- Типично добро състояние: 0,5-1,0 мм/с
Пример 2: Компресор със средна мощност
Сценарий: Центробежен компресор с двигател 55 kW
- Клас на машината: Клас II (15-75 kW)
- Мощност: 55 кВт
- Скорост: 1480 об/мин
- Фондация: Твърд
- Измерване: Корпус на лагера
- Резултат: Зона A: 0-1,12 мм/сек, Зона B: 1,12-2,8 мм/сек
- Действие: Ако > 2,8 mm/s, планирайте поддръжка
Пример 3: Голям турбогенератор
Сценарий: Турбогенератор с мощност 50 MW върху пружинен фундамент
- Клас на машината: Клас IV (голяма, гъвкава основа)
- Мощност: 50 MW (50000 kW)
- Скорост: 3000 об/мин
- Фондация: Гъвкав (с пружинна опора)
- Измерване: Корпус на лагера
- Резултат: Зона A: 0-2,8 мм/сек, Зона B: 2,8-7,1 мм/сек
- Забележка: По-високи граници поради гъвкавия монтаж
Как да избираме ценности
Избор на клас машина
- Клас I:
- Двигатели ≤ 15 kW
- Малки помпи, вентилатори
- Спомагателно оборудване
- Клас II:
- Двигатели 15-75 kW (стандартни)
- До 300 kW на специални основи
- Средни помпи, компресори
- Клас III:
- Големи машини > 300 kW
- Твърда основа (бетон)
- Тежко въртящо се оборудване
- Клас IV:
- Големи машини > 300 kW
- Гъвкава основа (пружини, рамки)
- Турбини, големи генератори
Тип фондация
- Твърда основа:
- Бетонен блок или плоча
- Стоманена рамка, запълнена с фугираща смес
- Собствена честота > 1,25 × работна честота
- Гъвкава основа:
- Пружинни опори
- Гумени опори
- Леки стоманени конструкции
- Собствена честота < работна честота
Избор на точка на измерване
- Корпус на лагера: Основно място за измерване
- Фондация: За проверка на предаването/изолацията
- Структура: За цялостни вибрации на сградата
- Най-добра практика: Измерване на всички достъпни лагери
Тълкуване на резултатите
- Зона А (Добра):
- Нови или наскоро ремонтирани машини
- Не се изисква действие
- Базова линия за бъдещо сравнение
- Зона Б (Задоволителна):
- Нормална работа
- Продължете редовното наблюдение
- Няма незабавни действия
- Зона C (Незадоволителен):
- Планирайте поддръжка скоро
- Увеличете честотата на мониторинг
- Проучете първопричината
- Зона D (Неприемливо):
- Необходими са незабавни действия
- Риск от повреда
- Помислете за спиране
📘 Пълно ръководство: Калкулатор за скорост на вибрациите
🎯 Какво прави този калкулатор
Този калкулатор определя допустимите нива на скорост на вибрации за промишлено оборудване съгласно международния стандарт ISO 10816.
Това е основен инструмент за диагностициране на техническото състояние на въртящи се машини и прогнозиране на потенциални повреди, преди те да възникнат.
🌍 Разбиране на стандарта ISO 10816
ISO 10816 е международният стандарт, който установява правила за оценка на вибрациите на машините чрез измервания върху невъртящи се части (корпуси на лагери, фундаменти). Стандартът разделя цялото оборудване на 4 класа въз основа на мощността и вида на монтажа, с определени допустими нива на вибрации за всеки клас.
Обяснение на вибрационните зони:
- Зона А (Зелена): Нова вибрационна машина - оборудване в отлично състояние
- Зона Б (жълта): Подходящо за дългосрочна експлоатация - оборудване в добро състояние
- Зона C (Оранжева): Приемливо само за краткосрочен период - изисква се планиране на поддръжката
- Зона D (Червена): Неприемлива вибрация - риск от повреда на оборудването
Забележка: От 2016 г. ISO 10816 се заменя с ISO 20816, но принципите остават същите.
💼 Приложения от реалния свят
Типични сценарии:
1️⃣ Приемане на ново оборудване
След монтажа на помпата се проверява вибрацията. Стойността трябва да е в зона А. Ако е по-висока - има проблеми с монтажа или балансирането.
2️⃣ Планирана диагностика
Месечни измервания на вибрациите на двигателите. Тенденцията на растеж предупреждава за развиващи се повреди. Позволява планирани ремонти преди повреда.
3️⃣ Отстраняване на неизправности
Вентилаторът стана шумен. Измерена вибрация - Зона C. Причина: износване на лагери или дисбаланс на ротора.
4️⃣ Оценка след ремонт
След смяна на лагера се проверява вибрацията. Трябва да се върне в зона А или Б. Ако не - ремонтът е извършен неправилно.
📊 Практически пример: Помпена станция
Ситуация:
- Центробежна помпа, 55 kW, 1480 об/мин
- ISO 10816 Клас II
- Измерена вибрация: 4,5 мм/с (зона C)
Действие: Спешната диагностика разкри дисбаланс на работното колело
Резултат: След балансиране, вибрациите са намалени до 1,8 мм/с (зона B) ✓
📖 Технически речник
- Скорост на вибрациите (RMS)
- Скорост на осцилаторно движение в точка от корпуса на машината. Измерва се в mm/s. Средноквадратична стойност в диапазона 10-1000 Hz.
- Клас на машината
- Категория оборудване по мощност и вид на монтажа:
- Клас I: Малки машини до 15 kW
- Клас II: Средни машини 15-75 kW (до 300 kW на специални основи)
- Клас III: Големи машини на твърди основи
- Клас IV: Големи машини върху гъвкави основи
- Твърда основа
- Фундамент, чиято естествена честота > 1,25 × честота на въртене. Практически не вибрира.
- Гъвкава основа
- Фундамент върху пружинни опори или лека рамка. Собствена честота < честота на въртене.
- Точка на измерване
- Място на поставяне на вибрационния сензор. Обикновено - корпус на лагера, възможно най-близо до лагера.
- Тенденция на вибрациите
- Промяна в нивото на вибрации с течение на времето. По-важно от абсолютната стойност - показва развитието на дефекта.
⚠️ Важни бележки
- Този калкулатор предоставя ориентировъчни стойности, базирани на ISO 10816
- За критично оборудване е необходим подробен инженерен анализ
- Винаги вземайте предвид тенденциите на вибрациите, а не само единични измервания
- Местните стандарти може да имат по-строги изисквания
🎓 Професионални съвети
- Измерване в три посоки: вертикална, хоризонтална, аксиална
- Правете измервания в едни и същи точки за анализ на тенденциите
- Записване на работните условия (натоварване, температура, скорост)
- Използвайте качествени сензори и сертифицирани инструменти
- Сравнете с изходните измервания от въвеждането в експлоатация