ISO 20816-3: Schwingungsgrenzwerte für Industriemaschinen
Interaktiver Rechner und umfassender technischer Leitfaden für die Bewertung der Schwingungszone von Industriemaschinen gemäß ISO 20816-3:2022. Behandelt Gehäuseschwingungen, Wellenschwingungen, Messmethodik und Auswuchten mit Balanset-1A.
⚙ Tabelle A.1 — Maschinen der Gruppe 1 (Groß: >300 kW oder H>315 mm)
| Zone | Starr - Vel. (mm/s) | Starr - Disp. (μm) | Flexibel - Vel. (mm/s) | Flexibel - Disp. (μm) |
|---|---|---|---|---|
| A - Gut | < 2,3 | < 29 | < 3,5 | < 45 |
| B - Annehmbar | 2,3 – 4,5 | 29 - 57 | 3,5 – 7,1 | 45 - 90 |
| C - Begrenzt | 4,5 – 7,1 | 57 - 90 | 7,1 – 11,0 | 90 - 140 |
| D - Gefährlich | > 7.1 | > 90 | > 11,0 | > 140 |
⚙ Tabelle A.2 — Maschinen der Gruppe 2 (Mittel: 15–300 kW oder H=160–315 mm)
| Zone | Starr - Vel. (mm/s) | Starr - Disp. (μm) | Flexibel - Vel. (mm/s) | Flexibel - Disp. (μm) |
|---|---|---|---|---|
| A - Gut | < 1,4 | < 22 | < 2,3 | < 37 |
| B - Annehmbar | 1,4 – 2,8 | 22 - 45 | 2,3 – 4,5 | 37 - 71 |
| C - Begrenzt | 2,8 – 4,5 | 45 - 71 | 4,5 – 7,1 | 71 - 113 |
| D - Gefährlich | > 4.5 | > 71 | > 7.1 | > 113 |
⚙ Anhang B — Wellenschwingungsgrenzwerte (Verschiebung)
| Zonengrenze | Formel | @ 1500 U/min | @ 3000 U/min | @ 6000 U/min |
|---|---|---|---|---|
| A/B | 4800 / √n | 124 | 88 | 62 |
| B/C | 9000 / √n | 232 | 164 | 116 |
| CD | 13200 / √n | 341 | 241 | 170 |
Rechner für die Bewertung von Vibrationszonen
Maschinenparameter und gemessene Schwingungen eingeben, um die Zustandszone gemäß ISO 20816-3 zu bestimmen.
Angewandte Zonengrenzen
| Grenze | Geschwindigkeit (mm/s) | Verschiebung (μm) |
|---|---|---|
| A/B | — | — |
| B/C | — | — |
| CD | — | — |
Wellenschwingungsgrenzwerte (berechnet)
| Grenze | Formel | S(p-p) μm |
|---|---|---|
| A/B | 4800/√n | — |
| B/C | 9000/√n | — |
| CD | 13200/√n | — |
1. Anwendungsbereich und anwendbare Ausrüstung
ISO 20816-3:2022 legt einen Leitfaden für die Bewertung des Schwingungszustandes von Industrieanlagen mit Nennleistung fest über 15 kW und Rotationsgeschwindigkeiten von 120 bis 30.000 U/min. Die Bewertung basiert auf Messungen von Schwingungen an nicht rotierenden Teilen und an rotierenden Wellen unter normalen Betriebsbedingungen.
Diese Norm gilt für:
- Dampfturbinen und Generatoren mit einer Leistung von bis zu 40 MW
- Rotationskompressoren (zentrifugal, axial)
- Industriegasturbinen mit einer Leistung von bis zu 3 MW
- Elektromotoren aller Art mit flexibler Wellenkupplung
- Walzwerke und Walzgerüste
- Ventilatoren und Gebläse (siehe Hinweis unten)
- Förderanlagen, drehzahlvariable Kupplungen, Turbolüftermotoren
Hinweise zur spezifischen Ausrüstung
Dampf-/Gasturbinen >40 MW bei 1500/1800/3000/3600 U/min → ISO 20816-2 verwenden. Gasturbinen >3 MW → ISO 20816-4 verwenden. Fans: Die Kriterien gelten im Allgemeinen nur für Ventilatoren >300 kW oder auf starren Fundamenten. Für andere Ventilatoren sind die Kriterien zwischen Hersteller und Kunde zu vereinbaren (siehe auch ISO 14694).
Diese Norm gilt NICHT für:
- Hubkolbenmaschinen → ISO 10816-6 / ISO 20816-8
- Rotodynamische Pumpen mit eingebauten Motoren → ISO 10816-7
- Hydraulische Kraftwerke → ISO 20816-5
- Verdrängerkompressoren, Unterwasserpumpen
- Windkraftanlagen → ISO 10816-21
Kritische Einschränkung
Anforderungen gelten nur den Vibrationen, die von der Maschine selbst erzeugt werden, nicht auf extern induzierte Schwingungen, die durch das Fundament übertragen werden. Überprüfen und korrigieren Sie stets die Hintergrundschwingungen.
2. Klassifizierung der Maschine
Der Schwingungszustand der Maschine wird je nach Maschinentyp, Nennleistung oder Wellenhöhe und Fundamentsteifigkeit beurteilt.
Klassifizierung nach Leistung / Schachthöhe
Gruppe 1 – Große Maschinen
- Nennleistung > 300 kW, OR elektrische Maschinen mit Wellenhöhe H > 315 mm
- Typischerweise mit Gleitlagern ausgestattet (Gleitlager)
- Betriebsgeschwindigkeiten 120 bis 30.000 U/min
Gruppe 2 — Mittlere Maschinen
- Nennleistung 15 – 300 kW, OR elektrische Maschinen mit 160 < H ≤ 315 mm
- Typischerweise mit Wälzlagern ausgestattet
- Betriebsdrehzahlen im Allgemeinen > 600 U/min
Klassifizierung nach Fundamentsteifigkeit
Eine Stiftung ist starr wenn die niedrigste Eigenfrequenz des Systems Maschine-Fundament in Messrichtung die Haupterregerfrequenz um mindestens 25%. Alle anderen sind flexibel.
Richtungsabhängige Klassifizierung
Ein Fundament kann in einer Richtung starr und in einer anderen flexibel sein. Zum Beispiel ist es vertikal starr, aber horizontal flexibel. Bewerten Sie jede Richtung separat mit geeigneten Grenzwerten.
3. Die Zonen A-D verstehen
Für die qualitative Bewertung und Entscheidungsfindung werden vier Schwingungszustandszonen festgelegt:
Zone A - Neu / Ausgezeichnet
Neu in Betrieb genommene Maschinen fallen in der Regel in diesen Bereich. Stellt den optimalen dynamischen Zustand dar. Nicht alle neuen Maschinen erreichen Zone A - ein Streben unter A/B kann minimalen Nutzen bei hohen Kosten bringen.
Zone B - Annehmbar
Geeignet für uneingeschränkten Langzeitbetrieb. Routinemäßige Überwachung fortsetzen. Dies ist der normale Betriebszustand für gut gewartete Geräte.
Zone C - Eingeschränkter Betrieb
Nicht für langfristigen Dauerbetrieb geeignet. Abhilfemaßnahmen planen. Kann für einen begrenzten Zeitraum betrieben werden, bis sich eine Reparaturmöglichkeit ergibt. Häufigkeit der Überwachung erhöhen.
Zone D - Gefährlich
Die Vibrationen sind stark genug, um Schäden zu verursachen. Sofortige Maßnahmen erforderlich: Vibrationen reduzieren oder die Maschine anhalten. Bei fortgesetztem Betrieb besteht die Gefahr eines katastrophalen Ausfalls.
4. Bewertungskriterien
Kriterium I - Absolute Größenordnung
Die maximal gemessene Breitband-RMS-Schwingung (Geschwindigkeit für das Gehäuse, Verschiebung p-p für die Welle) wird mit den Zonengrenzwerten für die jeweilige Maschinengruppe und den Auflagertyp verglichen. Dieses Kriterium schützt vor übermäßigen dynamischen Belastungen der Lager, inakzeptablem Radialluftverbrauch und übermäßiger Schwingungsübertragung auf das Fundament.
Kriterium II – Veränderung gegenüber dem Ausgangswert
Selbst wenn die Vibrationen in Zone B verbleiben, deutet eine signifikante Abweichung von der festgelegten Basislinie auf sich entwickelnde Probleme hin und erfordert eine Untersuchung.
Die 25%-Regel
Eine Schwingungsänderung wird betrachtet bedeutsam wenn es überschreitet 25% des B/C-Randwertes, unabhängig vom aktuellen absoluten Niveau. Dies gilt sowohl für Steigerungen als auch für Rückgänge.
Beispiel: Für die starre Fundamentgruppe 1 gilt: B/C = 4,5 mm/s. Eine Änderung von > 1,125 mm/s gegenüber dem Ausgangswert ist signifikant und bedarf weiterer Untersuchungen.
Akzeptanzkriterien für neue Maschinen
Die Zonengrenzen sind nicht Abnahmekriterien standardmäßig. Die Grenzwerte für die Abnahmeprüfung müssen zwischen Lieferant und Kunde vereinbart werden. Typische Empfehlung: Die Schwingungen einer neuen Maschine sollten folgende Werte nicht überschreiten 1,25 × A/B-Grenze.
5. Bewährte Messverfahren
Standort des Sensors
- Anbringen Lagergehäuse oder Sockel — nicht auf dünnwandigen Abdeckungen oder flexiblen Oberflächen
- Verwenden Sie zwei zueinander senkrechte radiale Richtungen bei jedem Lager
- Bei horizontalen Maschinen ist eine Richtung typischerweise vertikal.
- Vermeiden Sie Orte mit lokalen Resonanzen - vergleichen Sie die Messwerte an nahe gelegenen Punkten
- Wenn ein direkter Zugang zum Lager nicht möglich ist, verwenden Sie einen Punkt mit fester mechanischer Verbindung.
Betriebsbedingungen
- Messen in stationärer Betrieb bei Nenndrehzahl und -last
- Rotor und Lagern den erforderlichen Abstand ermöglichen thermisches Gleichgewicht (in der Regel 30-60 Minuten)
- Bei Maschinen mit variabler Drehzahl/Last ist in allen charakteristischen Betriebspunkten zu messen, wobei der maximale
- Bedingungen dokumentieren: Geschwindigkeit, Last, Temperaturen, Drücke
Frequenzbereich
| Anwendung | Untergrenze | Obergrenze | Anmerkungen |
|---|---|---|---|
| Standard-Breitband | 10 Hz | 1000 Hz | Die meisten Industriemaschinen (>600 U/min) |
| Niedrige Geschwindigkeit (≤600 U/min) | 2 Hz | 1000 Hz | Muss 1× die Laufgeschwindigkeit erfassen |
| Wellenschwingung | — | ≥ 3,5 × fmax | Gemäß ISO 10817-1 |
| Diagnose | 0,2 × fmin | 2,5 × faufregen | Erweitert, bis zu 10.000 Hz |
Hintergrundvibrationen
25%-Regel für Hintergrund
Wenn die Vibration der gestoppten Maschine 25% Betriebsschwingungen ODER 25% der Zone B/C Grenze, sind Korrekturen erforderlich:
Wenn der Hintergrund diese Schwellenwerte überschreitet, ist eine einfache Subtraktion unzulässig - untersuchen Sie externe Quellen.
6. Grenzwerte für Gehäuseschwingungen (Anhang A)
Der wichtigste überwachte Parameter ist RMS-Schwinggeschwindigkeit. Die Zonengrenzwerte für die Gruppen 1 und 2 sind in den obigen Tabellen A.1 und A.2 aufgeführt. Wichtige Hinweise:
- Für Maschinen mit Rotordrehzahl unter 600 U/min, gelten sowohl Geschwindigkeits- als auch Verschiebungskriterien. Der Frequenzbereich erstreckt sich auf 2-1000 Hz.
- Gruppe 1 Verdrängung wird von der Geschwindigkeit bei der Bezugsfrequenz 12,5 Hz abgeleitet
- Gruppe 2 Verdrängung wird von der Geschwindigkeit bei der Bezugsfrequenz 10 Hz abgeleitet
- Die Worst-Case-Zone (aus Geschwindigkeit oder Verschiebung) regelt
7. Grenzwerte für Wellenschwingungen (Anhang B)
Bei der Messung von Wellenrelativschwingungen mit Näherungssensoren werden die Zonengrenzen wie folgt ausgedrückt: Spitze-zu-Spitze-Verschiebung S(pp) in μm, umgekehrt proportional zu √n:
B/C: S(pp) = 9000 / √n
C/D: S(pp) = 13200 / √n
wobei n = maximale Betriebsgeschwindigkeit in U/min, min 600 für die Berechnung
Lagerspielbegrenzung (Anhang C)
Bei Gleitlagern müssen die Grenzen der Wellenschwingungszone mit dem tatsächlichen Lagerspiel verglichen werden. Wenn die mit der Formel berechneten Grenzen das Spiel überschreiten, sind spielbasierte Grenzen zu verwenden:
- A/B: 0,4 × Freiraum
- B/C: 0,6 × Freiraum
- C/D: 0,7 × Freiraum
8. WARNING & TRIP Alarmstufen
REISE = innerhalb von Zone C oder D, typischerweise ≤ 1,25 × (C/D-Grenze)
| Ebene | Basis | Einstellung | Einstellbar? |
|---|---|---|---|
| WARNUNG | Maschinenspezifische Basislinie | Ausgangswert + 25% von B/C | Ja - Anpassung an Änderungen der Ausgangssituation |
| REISE | Mechanische Integrität | Innerhalb der Zone C/D, ≤ 1,25 × C/D | Nein - dasselbe für ähnliche Maschinen |
9. Transienter Betrieb
Die Zonengrenzen gelten für den stationären Betrieb. Während des Hochlaufs, des Auslaufs oder des Durchgangs durch kritische Drehzahlen sind höhere Vibrationen zu erwarten.
| Geschwindigkeit % of Rated | Gehäuse Grenze | Welle Grenze | Anmerkungen |
|---|---|---|---|
| < 20% | Siehe Anmerkung | 1,5 × C/D | Die Verschiebung könnte dominieren |
| 20% – 90% | 1,0 × C/D | 1,5 × C/D | Durchfahrt mit kritischer Geschwindigkeit erlaubt |
| > 90% | 1,0 × C/D | 1,0 × C/D | Annäherung an den stationären Zustand |
Wenn die Vibrationen nach Erreichen der Betriebsdrehzahl weiterhin hoch bleiben, deutet dies auf ein Problem hin. persistenter Fehler, und nicht eine vorübergehende Resonanz.
10. Physik und Signalverarbeitung
Verdrängung-Geschwindigkeit-Beschleunigung
Für sinusförmige Schwingungen mit der Frequenz f (Hz):
Beschleunigung: AGipfel = (2πf)² × DGipfel = 2πf × VGipfel
- Bei niedrige Frequenzen (<10 Hz): die Verschiebung ist der kritische Parameter
- Bei Mittenfrequenzen (10-1000 Hz): Geschwindigkeit korreliert mit Energie - frequenzunabhängig
- Bei hohe Frequenzen (>1000 Hz): Beschleunigung wird dominant
RMS vs. Spitzenwert
Vpp = 2 × VGipfel ≈ 2,828 × VEffektivwert
Breitband-RMS (insgesamt)
Dieser "Gesamt"-Wert wird von Schwingungsanalysatoren angezeigt und von der ISO 20816-3 für die Zonenbewertung verwendet.
Problem bei niedrigen Geschwindigkeiten (Anhang D)
Bei einer konstanten Geschwindigkeit von 4,5 mm/s nimmt die Verschiebung mit abnehmender Geschwindigkeit drastisch zu:
| Drehzahl (U/min) | Freq (Hz) | Geschwindigkeit (mm/s) | Verschiebung (μm Spitze) |
|---|---|---|---|
| 3600 | 60 | 4.5 | 12 |
| 1800 | 30 | 4.5 | 24 |
| 600 | 10 | 4.5 | 72 |
| 120 | 2 | 4.5 | 358 |
Aus diesem Grund verlangt die Norm sowohl Geschwindigkeit als auch Verschiebung Kriterien für Maschinen ≤600 U/min.
11. Ausgleich der Einflusskoeffizienten
Wenn eine Unwucht diagnostiziert wird (hohe 1× Schwingung, stabile Phase), wird die Einflusskoeffizientenmethode berechnet die genauen Korrekturgewichte:
Korrekturmasse: MKorrektur = −Vanfänglich / α
Single-Plane-Verfahren (3 Läufe)
- Erster Durchlauf: Messung A₀ = 6,2 mm/s bei φ₀ = 45°
- Probegewicht: 20 g bei 0° zugeben. Messen Sie A₁ = 4,1 mm/s bei φ₁ = 110°.
- Berechnen: Die Software berechnet die Korrektur = 28,5 g bei 215°.
- Bewerben & überprüfen: Versuch entfernen, 28,5 g bei 215° hinzufügen. Finale: 1,1 mm/s → Zone A
Das Balanset-1A führt alle Vektorberechnungen automatisch durch und leitet den Techniker durch jeden Schritt.
12. Fallstudien
Vermeidung von Fehldiagnosen durch doppelte Messung
Maschine: 5 MW Dampfturbine, 3000 U/min, Gleitlager.
Situation: Gehäuseschwingung = 3,0 mm/s (Zone B). Aber Wellenschwingung = 180 μm p-p. Anhang B Grenzwert B/C = 164 μm → Welle in Zone C!
Grundursache: Instabilität des Ölfilms (Ölwirbel). Ein schwerer Sockel dämpfte die Bewegung des Gehäuses. Wenn man sich nur auf die Gehäusemessung verlassen hätte, wäre der Zustand übersehen worden.
Aktion: Ölversorgungsdruck eingestellt, Lager neu justiert. Wellenschwingung auf 90 μm reduziert (Zone A).
✓ Zone A erreicht - Ölwirbel beseitigtAuswuchten spart einen kritischen Ventilator
Maschine: Saugzuggebläse 200 kW, 980 U/min, flexible Kupplung.
Anfänglich: Vibration = 7,8 mm/s (Zone D). Anlage berücksichtigt Notabschaltung ($50.000, 3 Tage Ausfall).
Diagnose: FFT zeigt 1× = 7,5 mm/s. Phasenstabil → Unwucht, kein Lagerschaden.
Aktion: Zwei-Ebenen-Auswuchten mit Balanset-1A, 4 Stunden vor Ort. Endwert = 1,6 mm/s (Zone A).
✓ $50.000 eingespart - unnötige Abschaltungen vermiedenZone D Pumpe - Auswuchten hilft nicht
Maschine: 200 kW Förderpumpe, starres Fundament. RMS = 5,0 mm/s → Zone D.
Diagnose: FFT zeigt Oberschwingungswald und hohes Grundrauschen. 1× Spitzenwert niedrig im Verhältnis zur Gesamtsumme. Nicht unsymmetrisch.
Grundursache: Lagerverschleiß + Kavitation. Erforderliche mechanische Überholung.
✗ Sofortige Abschaltung erforderlich - mechanisches Versagen13. Häufige Fehler
Kritische Fehler, die es zu vermeiden gilt
1. Falsche Klassifizierung. Ein 250-kW-Motor mit H=280 mm gehört zur Gruppe 2 (nicht zur Gruppe 1). Die Verwendung von Grenzwerten der Gruppe 1 (weniger streng) ermöglicht übermäßige Vibrationen.
2. Falscher Fundamenttyp. Nicht alle Betonfundamente sind "starr". Ein Turbogenerator auf Beton kann flexibel sein, wenn die Eigenfrequenz des Systems nahe der Betriebsgeschwindigkeit liegt. Überprüfen Sie dies durch Berechnungen oder Stoßtests.
3. Ignorieren von Hintergrundvibrationen. Eine Pumpe, die 3,5 mm/s anzeigt, mit 2,0 mm/s von einem benachbarten Kompressor durch den Boden: der tatsächliche Beitrag der Pumpe beträgt nur ~1,5 mm/s. Messen Sie immer bei gestoppter Maschine.
4. Spitzenwert statt RMS. ISO 20816-3 verlangt RMS. Spitzenwert ≈ 1,414 × RMS. Die direkte Verwendung von Spitzenwerten überschätzt den Schweregrad um ~40%.
5. Vernachlässigung des Kriteriums II. Lüfter springt von 1,5 auf 2,5 mm/s (beide Zone B). Änderung = 1,0 mm/s gegenüber Schwellenwert 1,125 mm/s (25% von B/C=4,5). Nahe an der Schwelle - untersuchen Sie!
6. Falscher Frequenzbereich. Eine Mühle mit 400 U/min und einem Filter von 10-1000 Hz: Die Betriebsfrequenz = 6,67 Hz liegt unterhalb des Filters! Verwenden Sie 2-1000 Hz für Maschinen ≤600 U/min.
7. Messung an dünnen Wänden. Der Beschleunigungsmesser auf dem Blech des Ventilatorgehäuses liefert 10-mal höhere Messwerte als die tatsächlichen Lagerschwingungen. Montieren Sie den Beschleunigungsmesser immer auf einem Lagerdeckel oder einem Sockel.
14. Vollständiger Bewertungsworkflow
Schritt-für-Schritt-Verfahren
- Identifizieren Sie die Maschine: Aufzeichnungstyp, Modell, Nennleistung, Drehzahlbereich
- Einordnen: Bestimmen Sie die Gruppe (1 oder 2) anhand der Nennleistung oder der Schachthöhe H
- Bewertung der Grundlage: Messen/Berechnen von fn des Maschinenfundamentsystems gegenüber flaufen.
- Zonengrenzen auswählen aus Standard für Gruppe + Fundamenttyp
- Instrumente einrichten: Sensoren an Lagergehäusen montieren, Frequenzbereich konfigurieren
- Hintergrundprüfung: Messung der Vibration bei gestoppter Maschine
- Betriebsmessung: Erreichen des thermischen Gleichgewichts, Fließgleichgewicht, Messung der RMS-Geschwindigkeit
- Hintergrundkorrektur: Energieabzug bei Überschreitung des Schwellenwerts anwenden
- Zonenklassifizierung (Kriterium I): Vergleich des maximalen RMS mit den Grenzen
- Trendanalyse (Kriterium II): Berechnung der Veränderung gegenüber dem Ausgangswert, Überprüfung der 25%-Regel
- Spektrale Diagnose: Falls erforderlich, verwenden Sie FFT, um den Fehlertyp zu identifizieren.
- Korrekturmaßnahme: Zone A → Grundlinie; B → Überwachung; C → Reparatur planen; D → Sofortmaßnahmen
- Ausgleichen, wenn eine Unwucht diagnostiziert wurde: Verwendung der Methode des Einflusskoeffizienten Balanset-1A
- Dokumentieren: Bericht mit Vorher/Nachher-Spektren, Zoneneinteilung, ergriffenen Maßnahmen
🔧 Balanset-1A — Tragbarer Schwingungsanalysator & Feldwuchtgerät
Die Balanset-1A ist ein Präzisionsinstrument, das die Anforderungen der ISO 20816-3 für die Messung und Bewertung von Schwingungen direkt unterstützt:
- Schwingungsmessung: Geschwindigkeit (mm/s RMS), Verschiebung, Beschleunigung - alle ISO 20816-3 Parameter
- Frequenzbereich: 5 Hz - 550 Hz (Standard), erweiterbar - deckt 2-1000 Hz Bedarf
- Auswuchten in einer und zwei Ebenen: Reduzieren Sie Vibrationen auf das Niveau der Zone A/B
- Phasenmessung: ±1° Genauigkeit für Auswuchtung und Vektoranalyse
- Drehzahlbereich: 150 bis 60.000 U/min - deckt den Anwendungsbereich der ISO 20816-3 vollständig ab
- FFT-Spektrum: Erkennen von Fehlerarten (1×, 2×, Oberschwingungen, Lagerdefekte)
- Berichterstellung: Dokumentieren Sie Messungen für Compliance-Aufzeichnungen
15. Referenznormen
Normative Referenzen
| Standard | Titel |
|---|---|
| ISO 2041 | Mechanische Schwingungen, Stöße und Zustandsüberwachung — Vokabular |
| ISO 2954 | Anforderungen an Geräte zur Messung der Stärke von Vibrationen |
| ISO 10817-1 | Schwingungsmesssysteme für rotierende Wellen - Relative und absolute Abtastung |
| ISO 20816-1:2016 | Mechanische Schwingungen - Messung und Bewertung - Allgemeine Richtlinien |
ISO 20816-Reihe
| Standard | Umfang | Status |
|---|---|---|
| ISO 20816-1:2016 | Allgemeine Leitlinien | Veröffentlicht |
| ISO 20816-2:2017 | Dampf-/Gasturbinen >40 MW, 1500-3600 U/min | Veröffentlicht |
| ISO 20816-3:2022 | Industriemaschinen >15 kW, 120-30.000 U/min | Veröffentlicht (dieses Dokument) |
| ISO 20816-4:2018 | Aggregate mit Gasturbinenantrieb | Veröffentlicht |
| ISO 20816-5:2018 | Hydraulische Kraftwerke | Veröffentlicht |
| ISO 20816-8:2018 | Hubkolbenkompressorsysteme | Veröffentlicht |
| ISO 20816-9 | Getriebe | In Entwicklung |
Ergänzende Standards
| Standard | Titel | Relevanz |
|---|---|---|
| ISO 21940-11 | Auswuchten von Rotoren - Verfahren und Toleranzen | Waagengüteklassen G0,4-G4000 |
| ISO 13373-1/2/3 | Überwachung und Diagnose von Schwingungszuständen | FFT, Analyse, Fehlersignaturen |
| ISO 18436-2 | Zertifizierung als Schwingungsanalytiker (Kat. I-IV) | Personelle Kompetenz |
| ISO 14694 | Industrieventilatoren - Gleichgewicht zwischen Qualität und Vibration | Lüfterspezifische Grenzwerte |
GOST-Korrespondenz (Anhang DA)
| ISO-Norm | Korrespondenz | GOST-Äquivalent |
|---|---|---|
| ISO 2041 | IDT | GOST R ISO 2041-2012 |
| ISO 2954 | IDT | GOST ISO 2954-2014 |
| ISO 10817-1 | IDT | GOST ISO 10817-1-2002 |
| ISO 20816-1:2016 | IDT | GOST R ISO 20816-1-2021 |
IDT = Identische Normen.
Historischer Kontext
ISO 20816-3:2022 ersetzt ISO 10816-3:2009 (Gehäusevibrationen) und ISO 7919-3:2009 (Wellenschwingungen), wobei beide in einen einheitlichen Bewertungsrahmen integriert werden. Die Pionierarbeit von Rathbone (1939) legte den Grundstein für die Verwendung der Geschwindigkeit als primäres Schwingungskriterium.
16. Häufig gestellte Fragen
ISO 20816-3:2022 ersetzt sowohl ISO 10816-3:2009 als auch ISO 7919-3:2009. Hauptunterschiede: Integration der Kriterien für Gehäuse- und Wellenschwingungen in einem Dokument, aktualisierte Zonengrenzen auf der Grundlage neuerer Betriebserfahrungen, klarere Leitlinien für die Fundamentklassifizierung und erweiterte Leitlinien für Maschinen mit niedriger Drehzahl. Wenn Ihre Spezifikationen auf ISO 10816-3 verweisen, sollten Sie auf ISO 20816-3 umsteigen.
Für die meisten Maschinen über 600 U/min, Geschwindigkeit das Hauptkriterium ist. Verwenden Sie zusätzlich die Verschiebung, wenn: die Maschinendrehzahl ≤600 U/min ist (die Verschiebung kann der begrenzende Faktor sein), signifikante niederfrequente Komponenten vorhanden sind oder die relative Schwingung der Welle gemessen wird (verwenden Sie immer die Spitze-Spitze-Verschiebung). Im Zweifelsfall sind beide Kriterien zu prüfen - der Bereich des ungünstigsten Falls ist ausschlaggebend.
Die genaueste Methode ist die Messung oder Berechnung der niedrigsten Eigenfrequenz des Systems Maschine-Fundament. Methoden: Aufpralltest (Bump-Test), Betriebsmodalanalyse oder FEA-Berechnung. Schnelle Schätzung: Wenn sich die Maschine beim Anfahren/Abstellen sichtbar auf ihren Lagern bewegt, ist sie wahrscheinlich flexibel. Wenn fn ≥ 1,25 × Lauffrequenz → starr; sonst → flexibel. Hinweis: Ein Fundament kann vertikal starr, aber horizontal flexibel sein.
Zone C bedeutet Nicht geeignet für den kontinuierlichen Langzeitbetrieb, erfordert aber keine sofortige Abschaltung. Sie sollten: die Ursache untersuchen, Abhilfemaßnahmen planen, häufig auf schnelle Veränderungen achten, einen Termin für die Reparatur festlegen (nächster geplanter Ausfall) und sicherstellen, dass sich die Schwingungen nicht der Zone D nähern. Die Entscheidung, weiterzumachen, hängt von der Kritikalität der Maschine und den Folgen des Ausfalls ab.
Unwucht ist die häufigste Ursache für übermäßige Vibrationen bei Laufgeschwindigkeit (1×). Das Betriebsauswuchten mit dem Balanset-1A kann Schwingungen von Zone C/D zurück in Zone A/B reduzieren. Das Gerät misst die Schwingungsgeschwindigkeit gemäß den Anforderungen der ISO 20816-3, berechnet die Ausgleichsmassen, überprüft die Ergebnisse und dokumentiert die Vorher/Nachher-Werte für die Konformitätsaufzeichnungen.
Ein plötzlicher Anstieg (der das Kriterium II auslöst) kann auf einen Verlust des Ausgleichsgewichts, einen Lagerschaden, ein Kupplungsversagen, eine Lockerung der Struktur (Lockerung der Fundamentschrauben), ein Reiben des Rotors oder Prozessänderungen (Kavitation, Schwall) hinweisen. Jede Veränderung >25% der B/C-Grenze rechtfertigt eine Untersuchung, auch wenn das absolute Niveau noch akzeptabel ist.
Wenn die Gehäuseschwingungen auf Zone B, die Wellenschwingungen jedoch auf Zone C hinweisen, ist die Maschine wie folgt einzustufen Zone C (die restriktivere Bewertung ist maßgebend). Es gibt keine einfache Methode zur Berechnung von Gehäuseschwingungen aus Wellenschwingungen oder umgekehrt. Verwenden Sie immer den Bereich des ungünstigsten Falles aus zwei Messungen.
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
MS 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 