Kalkulačka přípustné rychlosti vibrací
Výpočet dle normy ISO 10816
Parametry výpočtu
ISO 10816 – Hodnocení vibrací strojů měřením na nerotujících částech
Výsledky výpočtu
-
-
-
-
-
Posouzení stavu zóny:
Jak funguje kalkulačka
Norma ISO 10816
Referenční standardy:
- ISO 10816-1: Obecné pokyny
- ISO 10816-3: Průmyslové stroje
- ISO 10816-6: Vratné stroje
- ISO 20816: Nová konsolidovaná norma (nahrazuje ISO 10816)
Norma ISO 10816 stanoví obecné podmínky a metody pro měření a hodnocení vibrací strojů měřením na nerotujících částech. Norma definuje čtyři vibrační zóny:
- Zóna A – vibrace nových strojů
- Zóna B – přijatelné pro dlouhodobý provoz
- Zóna C – přijatelné po omezenou dobu
- Zóna D – vibrace způsobující poškození
Klasifikace strojů
Stroje se dělí do čtyř tříd podle výkonu a typu instalace:
- Třída I: Jednotlivé části strojů připojené k pracujícímu stroji (elektromotory do 15 kW)
- Třída II: Stroje středního výkonu (15–75 kW), až 300 kW na speciálních základech
- Třída III: Velké hnací síly a další velké stroje s rotujícími hmotami na pevných základech
- Třída IV: Velké tahačové stroje a další velké stroje na flexibilních základech
Prahové hodnoty rychlosti vibrací
Prahové hodnoty efektivní rychlosti vibrací pro hranice zóny (mm/s):
Třída | A/B | B/C | CD |
---|---|---|---|
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 |
Doporučení pro měření
- Měření se provádějí ve třech vzájemně kolmých směrech
- Měřicí body jsou vybírány na ložiskových tělesech nebo v jejich blízkosti
- V rozsahu 10–1000 Hz se používá efektivní hodnota (RMS) rychlosti vibrací.
- Pro vyhodnocení se používá maximální naměřená hodnota
Poznámky
Tyto prahové hodnoty jsou orientační. U konkrétního zařízení je třeba zohlednit doporučení výrobce a provozní historii. U strojů s proměnnými otáčkami se vyhodnocení provádí při jmenovitých otáčkách.
Příklady použití a průvodce výběrem hodnoty
Příklad 1: Malý elektromotor
Scénář: Monitorování elektromotoru o výkonu 11 kW pohánějícího čerpadlo
- Třída stroje: Třída I (motory do 15 kW)
- Moc: 11 kW
- Rychlost: 2950 ot./min
- Nadace: Pevný (betonový základ)
- Měření: Ložiskové pouzdro
- Výsledek: Zóna A: 0–0,71 mm/s, Zóna B: 0,71–1,8 mm/s
- Typický dobrý stav: 0,5–1,0 mm/s
Příklad 2: Kompresor středního výkonu
Scénář: Odstředivý kompresor s motorem 55 kW
- Třída stroje: Třída II (15–75 kW)
- Moc: 55 kW
- Rychlost: 1480 ot./min
- Nadace: Pevný
- Měření: Ložiskové pouzdro
- Výsledek: Zóna A: 0–1,12 mm/s, Zóna B: 1,12–2,8 mm/s
- Akce: Pokud > 2,8 mm/s, naplánujte údržbu
Příklad 3: Velký turbogenerátor
Scénář: Turbogenerátor o výkonu 50 MW na pružinovém základu
- Třída stroje: Třída IV (velký, flexibilní základ)
- Moc: 50 MW (50 000 kW)
- Rychlost: 3000 ot./min
- Nadace: Flexibilní (s pružinami)
- Měření: Ložiskové pouzdro
- Výsledek: Zóna A: 0–2,8 mm/s, Zóna B: 2,8–7,1 mm/s
- Poznámka: Vyšší limity díky flexibilní montáži
Jak si vybrat hodnoty
Výběr třídy stroje
- Třída I:
- Motory ≤ 15 kW
- Malá čerpadla, ventilátory
- Pomocné vybavení
- Třída II:
- Motory 15–75 kW (standardní)
- Až 300 kW na speciálních základech
- Střední čerpadla, kompresory
- Třída III:
- Velké stroje > 300 kW
- Pevný základ (beton)
- Těžké rotační zařízení
- Třída IV:
- Velké stroje > 300 kW
- Flexibilní základy (pružiny, rámy)
- Turbíny, velké generátory
Typ základu
- Pevný základ:
- Betonový blok nebo deska
- Ocelový rám vyplněný spárovací hmotou
- Vlastní frekvence > 1,25 × provozní frekvence
- Flexibilní základ:
- Pružinové podpěry
- Gumové úchyty
- Lehké ocelové konstrukce
- Vlastní frekvence < provozní frekvence
Výběr bodu měření
- Ložiskové pouzdro: Primární místo měření
- Nadace: Kontrola přenosu/izolace
- Struktura: Pro celkové vibrace budovy
- Nejlepší postup: Měření na všech přístupných ložiskách
Interpretace výsledků
- Zóna A (Dobrá):
- Nové nebo nedávno repasované stroje
- Není vyžadována žádná akce
- Výchozí hodnota pro budoucí srovnání
- Zóna B (uspokojivá):
- Normální provoz
- Pokračujte v pravidelném monitorování
- Žádné okamžité kroky
- Zóna C (neuspokojivá):
- Naplánujte si údržbu brzy
- Zvyšte frekvenci monitorování
- Zjistěte hlavní příčinu
- Zóna D (Nepřijatelné):
- Je vyžadován okamžitý zásah
- Riziko poškození
- Zvažte vypnutí
📘 Kompletní průvodce: Kalkulačka rychlosti vibrací
🎯 Co tato kalkulačka dělá
Tato kalkulačka určuje přípustné úrovně rychlosti vibrací pro průmyslová zařízení dle mezinárodní normy ISO 10816.
Je to základní nástroj pro diagnostiku technického stavu rotačních strojů a předpovídání potenciálních poruch dříve, než k nim dojde.
🌍 Porozumění normě ISO 10816
ISO 10816 je mezinárodní norma, která stanoví pravidla pro hodnocení vibrací strojů měřením na nerotujících částech (ložiskové skříně, základy). Norma rozděluje všechna zařízení do 4 tříd na základě výkonu a typu instalace s definovanými přípustnými úrovněmi vibrací pro každou třídu.
Vysvětlení vibračních zón:
- Zóna A (zelená): Nový vibrační stroj - zařízení ve výborném stavu
- Zóna B (žlutá): Vhodné pro dlouhodobý provoz - zařízení v dobrém stavu
- Zóna C (oranžová): Přijatelné pouze krátkodobě – je nutné plánování údržby
- Zóna D (červená): Nepřijatelné vibrace – riziko poškození zařízení
Poznámka: Od roku 2016 je norma ISO 10816 nahrazována normou ISO 20816, ale principy zůstávají stejné.
💼 Aplikace v reálném světě
Typické scénáře:
1️⃣ Převzetí nového vybavení
Po instalaci čerpadla se zkontrolují vibrace. Hodnota by měla být v zóně A. Pokud je vyšší, existují problémy s instalací nebo vyvážením.
2️⃣ Naplánovaná diagnostika
Měsíční měření vibrací motorů. Trend růstu varuje před vznikajícími poruchami. Umožňuje plánované opravy před poruchou.
3️⃣ Řešení problémů
Ventilátor se stal hlučným. Naměřené vibrace - zóna C. Příčina: opotřebení ložiska nebo nevyváženost rotoru.
4️⃣ Vyhodnocení po opravě
Po výměně ložiska se zkontrolují vibrace. Měly by se vrátit do zóny A nebo B. Pokud ne, oprava byla provedena nesprávně.
📊 Praktický příklad: Čerpací stanice
Situace:
- Odstředivé čerpadlo, 55 kW, 1480 ot./min
- ISO 10816 Třída II
- Naměřená vibrace: 4,5 mm/s (zóna C)
Akce: Naléhavá diagnostika odhalila nevyváženost oběžného kola
Výsledek: Po vyvážení se vibrace snížily na 1,8 mm/s (zóna B) ✓
📖 Technický glosář
- Rychlost vibrací (RMS)
- Rychlost kmitavého pohybu v bodě na skříni stroje. Měřeno v mm/s. Efektivní hodnota v rozsahu 10–1000 Hz.
- Třída stroje
- Kategorie zařízení podle výkonu a typu instalace:
- Třída I: Malé stroje do 15 kW
- Třída II: Střední stroje 15–75 kW (do 300 kW na speciálních základech)
- Třída III: Velké stroje na pevných základech
- Třída IV: Velké stroje na flexibilních základech
- Pevný základ
- Základ, jehož vlastní frekvence > 1,25 × frekvence otáčení. Prakticky nevibruje.
- Flexibilní základy
- Základ na pružinových úchytech nebo lehkém rámu. Vlastní frekvence < frekvence otáčení.
- Měřicí bod
- Umístění vibračního senzoru. Obvykle - ložisková skříň, co nejblíže k ložisku.
- Trend vibrací
- Změna úrovně vibrací v čase. Důležitější než absolutní hodnota – ukazuje vývoj vady.
⚠️ Důležité poznámky
- Tato kalkulačka poskytuje orientační hodnoty na základě normy ISO 10816
- U kritických zařízení je nutná podrobná technická analýza
- Vždy berte v úvahu trendy vibrací, nejen jednotlivá měření
- Místní normy mohou mít přísnější požadavky
🎓 Tipy od profesionálů
- Měření ve třech směrech: vertikálním, horizontálním, axiálním
- Provádějte měření ve stejných bodech pro analýzu trendů
- Zaznamenávejte provozní podmínky (zatížení, teplotu, otáčky)
- Používejte kvalitní senzory a certifikované přístroje
- Porovnejte s výchozími měřeními z uvedení do provozu