Bezplatný inženýrský nástroj #021
Mezní hodnoty vibrací – Průmyslové stroje 15 kW–50 MW
Vyhodnoťte závažnost vibrací u průmyslových rotačních strojů podle normy ISO 20816-3. Vyberte skupinu strojů, typ podpěry, zadejte naměřenou rychlost a získejte klasifikaci zóny.
Výsledky
| Zóna | Hranice (mm/s RMS) | Popis |
|---|
Rozsah normy ISO 20816-3
Norma ISO 20816-3 stanoví kritéria pro hodnocení vibrací průmyslových strojů s výkonem od 15 kW do 50 MW, pracujících při otáčkách mezi 120 a 15 000 ot./min. Jedná se o nejrozšířenější normu pro hodnocení průmyslových rotačních zařízení, včetně:
- Elektromotory a generátory
- Odstředivá a axiální čerpadla
- Kompresory (odstředivé, axiální, šroubové)
- Ventilátory a dmychadla
- Převodovky (vstupní/výstupní hřídele)
Hranice zón podle skupiny strojů
Hranice zóny závisí na skupině strojů, která kombinuje jmenovitý výkon a typ základu:
| Hranice zóny | Skupina 1 Velký tuhý | Skupina 2 Střední tuhý | Skupina 3 Čerpadla | Skupina 4 Velký flexibilní |
|---|---|---|---|---|
| A/B | 2,3 mm/s | 1,4 mm/s | 2,3 mm/s | 3,5 mm/s |
| B/C | 4,5 mm/s | 2,8 mm/s | 4,5 mm/s | 7,1 mm/s |
| C/D | 7,1 mm/s | 4,5 mm/s | 7,1 mm/s | 11,0 mm/s |
Pokud je stroj na pružném (měkkém) uložení, použije se nejbližší vyšší publikovaná sada mezních hodnot: Skupina 1 nebo 3 pružné → 3.5 / 7.1 / 11.0 mm/s, Skupina 2 pružné → 2.3 / 4.5 / 7.1 mm/s (hodnoty z bývalých tabulek tříd uložení podle ISO 10816-3). Kalkulačka tyto hodnoty použije při zvolení možnosti pružného základu.
Požadavky na měření
Rychlost vibrací se měří v mm/s RMS na ložiskovém tělese ve dvou radiálních směrech (horizontálním a vertikálním) a volitelně v axiálním směru. Zóna se určuje podle nejvyšší naměřené hodnoty.
Vzhledem k: Skupina 3 (čerpadlo), naměřená rychlost = 3,2 mm/s RMS
Hranice zón pro skupinu 3: A/B = 2,3, B/C = 4,5, C/D = 7,1 mm/s
3,2 mm/s je mezi 2,3 a 4,5 → Zóna B – vhodná pro dlouhodobý provoz
⚠️ Důležité: Kromě absolutních úrovní vždy zvažte i trendy vibrací. Významný nárůst (např. zdvojnásobení) oproti základní hodnotě může vyžadovat prošetření, i když se absolutní úroveň nachází v zóně A nebo B.
ISO 20816-3 covers industrial rotating machines with power ratings from 15 kW to 50 MW, including:
- Electric motors and generators (induction, synchronous)
- Centrifugal and axial pumps
- Compressors (centrifugal, axial, screw, reciprocating)
- Fans and blowers
- Gearboxes (evaluated at input/output bearing locations)
It replaces the former ISO 10816-3 standard.
The machine group depends on power rating and foundation type:
- Group 1 — Large machines over 300 kW on rigid foundations (concrete block, heavy steel baseplate)
- Group 2 — Medium machines 15–300 kW on rigid foundations — the most common group for standard industrial equipment
- Group 3 — Pumps including multistage, vertical, and special-purpose pumps (regardless of power rating)
- Group 4 — Large machines over 300 kW on flexible (soft) foundations (steel frames, elevated platforms)
Rigid support: The foundation natural frequency is well above the machine operating speed. Examples: concrete block foundations, heavy steel baseplates bolted to concrete. The support adds minimal amplification to machine vibration.
Flexible support: The foundation natural frequency is below or near the operating speed. Examples: steel frame structures, mezzanine floors, offshore platforms, skid-mounted units. Vibration levels are typically higher due to dynamic amplification.
Vibration velocity in mm/s RMS (root mean square), measured on the bearing housing in the frequency range 10–1000 Hz. Measurements should be taken in at least two radial directions (horizontal and vertical) at each bearing location. The highest reading at each bearing governs the zone evaluation.
ISO 20816-3 replaces ISO 10816-3. The key differences are:
- Zone boundaries remain the same — the limits are identical
- The numbering changed to align with the ISO 20816 series
- Updated guidance on measurement methodology
- Better alignment with companion standards (ISO 20816-1, -2, -4)
For practical vibration evaluation, both standards give the same results.
Postupy popsané na této stránce vyvinul a v terénu otestoval tým Vibromera pomocí přístroje Balanset-1A, přenosného dvoukanálového vyvažovacího přístroje a analyzátoru vibrací pro vyvažování rotorů na místě.
Profesionální přístroje pro vyvažování v terénu a analyzátory vibrací pro průmyslové stroje. Vyhodnocují stav dle normy ISO 20816-3 na místě. Používají se ve více než 50 zemích.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko je inženýr vibrační analýzy a zakladatel a generální ředitel společnosti Vibromera. Více než 15 let vyvažuje rotační stroje přímo v provozu, a ne na zkušebním stavu: mulčovače, průmyslové ventilátory, drtiče, odstředivky, hřídele a vřetena. Právě z této práce vzešly přístroje Balanset — byly navrženy jako nástroj, který si odborník může vzít ke stroji a použít sám, přímo na místě, nikoli jako laboratorní vybavení. Vibromera byla založena v roce 2017 a od roku 2023 sídlí v portugalském Portu. Zde probíhá vývoj, montáž i podpora řady Balanset. Vlajkovým přístrojem je Balanset-1A, přenosný analyzátor pro vyvažování v jedné a ve dvou rovinách a pro diagnostiku vibrací. Nikolai se osobně podílí na zákaznické podpoře, na řešení obtížných případů vyvažování i na vývoji softwaru. Pracuje se zákazníky po celém světě, v jakémkoli jazyce.
