ISO 10816-1: Mechanické vibrace – Hodnocení vibrací strojů měřením na nerotujících částech – Část 1: Obecné pokyny

Shrnutí

Norma ISO 10816-1 je základní normou pro monitorování stavu strojů. Poskytuje obecné zásady pro měření a posuzování vibrací na nerotujících nebo stacionárních částech strojů, jako jsou ložisková tělesa. Tato norma je moderní náhradou za historickou... ISO 2372 a slouží jako základní dokument pro řadu dalších norem (např. ISO 10816-3 pro průmyslové stroje), které stanoví specifické limity vibrací pro různé třídy strojů. Jejím hlavním cílem je poskytnout standardizovaný a spolehlivý základ pro hodnocení provozního stavu strojů a pro stanovení kritérií přijetí.

Poznámka: Tato norma je postupně nahrazována řadou norem ISO 20816, jejímž cílem je sloučit principy měření pažnic (ISO 10816) a měření hřídelí (ISO 7919) do jednoho komplexního rámce. Principy a definice zón normy ISO 10816-1 však zůstávají široce používány.

Obsah (koncepční struktura)

Norma je strukturována tak, aby poskytovala kompletní rámec pro nastavení a provozování programu posuzování vibrací strojů:

1. 1. Rozsah a měření:

   Tato úvodní část definuje rozsah normy a jasně uvádí, že se vztahuje na měření strukturálních vibrací na stacionárních, nerotujících částech strojů, zejména na ložiskových skříních. Stanovuje, že preferovaným parametrem měření pro účely monitorování stavu je širokopásmové připojení efektivní hodnota (RMS) rychlost, protože poskytuje stabilní a reprezentativní měření destruktivní energie vibrací v širokém rozsahu rychlostí stroje. Norma specifikuje pro toto měření výchozí frekvenční rozsah, obvykle 10 Hz až 1 000 Hz, který je účinný pro detekci nejčastějších poruch strojů, jako je nevyváženost a nesouosost. Poskytuje také základní pokyny, kde provádět měření (na ložiskách v horizontálním, vertikálním a axiálním směru), aby se zajistil úplný obraz dynamického stavu stroje.

2. 2. Přístrojové vybavení:

   Tato kapitola uvádí výkonnostní požadavky na přístroje používané k provádění měření. Specifikuje, že celý měřicí systém, včetně senzoru, kabeláže a měřiče, musí být schopen přesně měřit efektivní hodnotu rychlosti (RMS) v rámci specifikovaného frekvenčního rozsahu. Předepisuje, že přístroj musí mít dynamický rozsah dostatečný k měření jak velmi hladce běžících, tak i hrubě běžících strojů bez zkreslení. Norma také klade velký důraz na správnou montáž senzoru, aby byla zajištěna přesnost a opakovatelnost dat, a přímo odkazuje na... ISO 5348 jakožto řídící standard pro montáž akcelerometru. A konečně, vyžaduje, aby přístroje byly pravidelně kalibrovány podle sledovatelného standardu, aby byla zajištěna jejich trvalá přesnost.

3. 3. Kritéria hodnocení:

   Tato klíčová část stanoví dva základní principy posuzování závažnosti vibrací. Vysvětluje, že komplexní hodnocení by se nemělo spoléhat na jednu metodu, ale na kombinaci obou:

   • Kritérium 1: Velikost vibrací. Jedná se o posouzení absolutní hodnoty vibrací měřené v určitém časovém bodě, ve srovnání s předem definovanými limity („zóny“ popsané v následující části). Toto kritérium se používá k posouzení stavu stroje v absolutním smyslu a je nezbytné pro přejímací zkoušky a pro stanovení horních limitů, aby se zabránilo poškození.
   • Kritérium 2: Změna velikosti vibrací. Toto kritérium se zaměřuje na trend vibrací v čase a porovnává aktuální hodnotu se stanovenou normální základní hodnotou stroje. Norma zdůrazňuje, že významná *změna* vibrací, jako je zdvojnásobení efektivní hodnoty (RMS), může být mnohem citlivějším indikátorem vyvíjející se poruchy než samotná absolutní hodnota. Vibrace stroje se mohou zdvojnásobit, ale stále se nacházejí v zóně „Dobré“ nebo „Uspokojivé“, přesto by tato změna stále byla jasným varovným signálem, který vyžaduje prošetření.
4. 4. Hodnotící zóny:

   Aby norma poskytla jednoduchý a praktický rámec pro kritérium 1 (absolutní velikost), zavádí systém čtyř hodnotících zón. Tyto zóny slouží jako univerzální „stupně“ stavu stroje. Je důležité poznamenat, že tato obecná část normy definuje pouze *koncept* zón; konkrétní číselné hodnoty pro hranice zón (v mm/s) jsou uvedeny v částech normy specifických pro daný stroj (např. ISO 10816-3). Zóny jsou definovány jako:

   • Zóna A: Vibrace nově uvedených strojů by normálně spadaly do této zóny.
   • Zóna B: Stroje s vibracemi v této zóně jsou obvykle považovány za přijatelné pro neomezený dlouhodobý provoz.
   • Zóna C: Stroje s vibracemi v této zóně jsou obvykle považovány za nevyhovující pro dlouhodobý nepřetržitý provoz. Stroj může být v tomto stavu provozován po omezenou dobu, dokud se nenaskytne příležitost k nápravě.
   • Zóna D: Hodnoty vibrací v této zóně jsou obvykle považovány za dostatečně závažné, aby způsobily poškození stroje.
5. 5. Provozní limity (alarmy):

   Tato závěrečná část poskytuje praktickou metodologii pro implementaci hodnotících kritérií v reálném monitorovacím programu. Doporučuje nastavit dvě odlišné úrovně provozních alarmů pro efektivní řízení rizik strojů:

   • Upozornění: Toto je úroveň varování nastavená tak, aby signalizovala, že vibrace překročily svou normální, stabilní, základní hodnotu. Varování nemusí nutně znamenat bezprostřední nebezpečí, ale slouží jako podnět k zvýšenému monitorování nebo k naplánování vyšetřování k určení příčiny změny. Tento limit je obvykle založen na kritériu 2 (významná změna oproti základní hodnotě).
   • Výlet: Jedná se o úroveň vypnutí, nastavenou na vyšší absolutní hodnotu, která představuje horní hranici přijatelného provozu. Pokud je tato úroveň překročena, znamená to, že stroj je ohrožen bezprostředním a vážným poškozením. Reakcí by měla být okamžitá akce, která může zahrnovat i vypnutí stroje. Tato hranice je obvykle založena na kritériu 1 (absolutní velikost, často hranice zóny C/D).

Klíčové koncepty

• RMS rychlost: Norma znovu potvrzuje efektivní hodnotu rychlosti (RMS) jako nejlepší jednotlivou metriku celkového stavu strojů ve specifikovaném frekvenčním rozsahu, protože přímo souvisí s destruktivní energií vibrací.
• Měření širokopásmového připojení: Norma je založena na jediné „celkové“ hodnotě vibrací, nikoli na podrobném spektrumJe to screeningový nástroj, nikoli diagnostický. Vysoká hodnota vám říká, *že* problém existuje, ale ne *o co* problém jde.
• Obecné vs. specifické: Část 1 je obecným rámcem. Konkrétní, akční limity vibrací pro konkrétní stroj naleznete v ostatních částech řady ISO 10816 a ISO 20816.

← Zpět na hlavní index