Kostenloses Ingenieurwerkzeug #019
Schwingungsbewertungszonen A/B/C/D
Bewerten Sie die Schwingungsintensität von Maschinen gemäß ISO 20816-1. Wählen Sie die Maschinengruppe aus, geben Sie die gemessenen Schwingungen ein und erhalten Sie die Zonenklassifizierung mit empfohlenen Maßnahmen.
Ergebnisse
| Zone | Grenze | Beschreibung |
|---|
Zonenbewertungskonzept
ISO 20816-1 bietet allgemeine Richtlinien zur Bewertung von Maschinenschwingungen durch Vergleich gemessener Schwingungswerte mit Zonengrenzen. Die Norm definiert vier Zonen:
- Zone A — Die Vibrationen neu in Betrieb genommener Maschinen liegen typischerweise in diesem Bereich.
- Zone B — Maschinen mit Vibrationen in dieser Zone gelten im Allgemeinen als für den uneingeschränkten Langzeitbetrieb geeignet.
- Zone C — Maschinen mit Vibrationen in dieser Zone gelten im Allgemeinen als ungeeignet für den langfristigen Dauerbetrieb; Abhilfemaßnahmen sollten bei nächster Gelegenheit ergriffen werden.
- Zone D — Die Vibrationswerte in dieser Zone werden normalerweise als so hoch angesehen, dass sie die Maschine beschädigen können.
Schwingungsmessung
Der primäre Messparameter ist die Schwingungsgeschwindigkeit in mm/s RMS (Effektivwert), gemessen am Lagergehäuse im Frequenzbereich von 10–1000 Hz. Dieser Parameter korreliert nachweislich gut mit dem Maschinenzustand der meisten rotierenden Maschinen.
Zonengrenzen nach Maschinengruppe
| Zonengrenze | Gruppe 1 Groß, starr | Gruppe 2 Mittel, starr | Gruppe 3 Pumpen | Gruppe 4 Groß, flexibel |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
ℹ️ Hinweis: ISO 20816-1 enthält allgemeine Richtlinien. Für spezifische Maschinentypen konsultieren Sie bitte die entsprechenden Teile: ISO 20816-2 (Dampfturbinen >40 MW), ISO 20816-3 (Industriemaschinen 15 kW–50 MW), ISO 20816-4 (Gasturbinen).
⚠️ Wichtig: Die Zonengrenzen sind Richtwerte. Maschinenspezifische Akzeptanzkriterien können vom Hersteller festgelegt werden. Berücksichtigen Sie stets die Entwicklung – ein signifikanter Anstieg der Vibrationen kann eine Untersuchung erforderlich machen, selbst wenn der absolute Wert innerhalb von Zone B liegt.
ISO 20816-1 definiert vier Bewertungszonen zur Beurteilung von Maschinenschwingungen:
- Zone A — Schwingungen neu in Betrieb genommener Maschinen. Ausgezeichneter Zustand.
- Zone B — Zulässig für uneingeschränkten Dauerbetrieb.
- Zone C — Nicht für den langfristigen Dauerbetrieb geeignet. Abhilfemaßnahmen bei der nächsten günstigen Gelegenheit einplanen.
- Zone D — Gefährliche Schwingungspegel, die zu Schäden führen können. Sofortige Abschaltung oder Korrekturmaßnahmen erforderlich.
Maschinengruppen werden nach Nennleistung und Fundamentart eingeteilt:
- Gruppe 1 — Große Maschinen über 300 kW auf starren Fundamenten (z. B. große Motoren, Generatoren)
- Gruppe 2 — Mittelgroße Maschinen von 15–300 kW auf starren Fundamenten (häufigste Industriemotoren und Pumpen)
- Gruppe 3 — Pumpen einschließlich mehrstufiger, vertikaler und Sonderpumpen
- Gruppe 4 — Große Maschinen über 300 kW auf nachgiebigen (weichen) Fundamenten
Im Zweifelsfall ist Gruppe 2 ein konservativer Standardwert für die meisten mittelgroßen Industriemaschinen.
Die Schwinggeschwindigkeit (mm/s RMS) ist der Standard- und Vorzugsparameter für die Schwingungsbewertung nach ISO 20816-1. Sie korreliert im typischen Frequenzbereich von 10–1000 Hz sehr gut mit der Schwingstärke.
Der Schwingweg (μm Spitze-Spitze) ist aussagekräftiger bei langsam laufenden Maschinen (<600 RPM), bei denen die Geschwindigkeitswerte sehr klein sein können, die Auslenkung jedoch beträchtlich ist. Er wird außerdem für relative Wellenschwingungsmessungen an Maschinen mit Gleitlagern verwendet.
Zone C bedeutet, dass die Maschine nicht für den langfristigen Dauerbetrieb geeignet ist. Empfohlene Maßnahmen:
- Ursachenforschung betreiben — prüfen auf Unwucht, Ausrichtfehler, Lagerverschleiß, mechanisches Spiel, Resonanz
- Überwachungsintervall verkürzen (täglich oder kontinuierlich)
- Instandsetzungsmaßnahmen für den nächsten geplanten Stillstand einplanen
- Die Maschine kann während der Reparaturvorbereitung für eine begrenzte Zeit weiterbetrieben werden
- Steigt der Schwingungstrend in Richtung Zone D an, sofortige Maßnahmen in Betracht ziehen
ISO 20816 ist der moderne Nachfolger von ISO 10816. Wesentliche Unterschiede:
- ISO 20816-1 ersetzt ISO 10816-1 unter Beibehaltung derselben Zonengrenzen und Methodik
- Die neue Nummerierung spiegelt die Zusammenführung in der Normenreihe ISO 20816 wider
- ISO 20816 enthält aktualisierte Hinweise zur Messung von Wellenschwingungen neben Gehäuseschwingungen
- Das Konzept der Bewertungszonen (A/B/C/D) bleibt identisch
Für die Praxis sind die Zonengrenzwerte gleich, sodass beide Normen gleichwertig herangezogen werden können.
Die auf dieser Seite beschriebenen Verfahren wurden vom Vibromera-Team entwickelt und im Praxiseinsatz getestet, unter Verwendung des Balanset-1A, eines tragbaren Zweikanal-Auswuchtgeräts und Schwingungsanalysators für die Vor-Ort-Rotorauswuchtung.
Professionelle Feldwuchtgeräte und Schwingungsanalysatoren. Maschinenzustandsbewertung vor Ort gemäß ISO 20816. Im Einsatz in über 50 Ländern.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko ist Schwingungsanalyse-Ingenieur sowie Gründer und Geschäftsführer von Vibromera. Seit mehr als 15 Jahren wuchtet er rotierende Maschinen direkt vor Ort aus statt auf dem Prüfstand: Mulchgeräte, Industrieventilatoren, Brecher, Zentrifugen, Wellen und Spindeln. Aus dieser Arbeit sind die Balanset-Geräte entstanden — sie wurden als Werkzeug konzipiert, das ein Fachmann zur Maschine mitnehmen und dort allein einsetzen kann, nicht als Laborausrüstung. Vibromera wurde 2017 gegründet und hat seinen Sitz seit 2023 in Porto, Portugal. Entwicklung, Montage und Support der Balanset-Reihe finden hier statt. Das Flaggschiffgerät ist das Balanset-1A, ein tragbares Analysegerät für ein- und zweiebeniges Auswuchten sowie für Schwingungsdiagnose. Nikolai ist persönlich in den Kundensupport eingebunden, arbeitet schwierige Auswuchtfälle durch und ist an der Softwareentwicklung beteiligt. Er arbeitet mit Kunden weltweit, in jeder Sprache.
