ISO 10816-3: Vibración mecánica – Evaluación de la vibración de la máquina mediante mediciones en piezas no giratorias – Parte 3: Máquinas industriales

Resumen

La norma ISO 10816-3 es una norma práctica y ampliamente utilizada que proporciona límites numéricos específicos para la severidad de las vibraciones en máquinas industriales comunes. Es la aplicación directa del marco general establecido en ISO 10816-1Mientras que la Parte 1 explica *cómo* medir y evaluar la vibración en general, la Parte 3 proporciona los valores reales (los valores de velocidad RMS) que definen los límites de las zonas de evaluación "Buena", "Satisfactoria", "Insatisfactoria" e "Inaceptable" para grupos específicos de máquinas.

Nota: Esta norma ha sido reemplazada formalmente por la ISO 20816-3, que actualiza el marco, pero los principios básicos y muchos de los valores límite siguen siendo muy relevantes.

Tabla de Contenidos (Estructura Conceptual)

La norma está estructurada para proporcionar una guía clara y práctica para evaluar la vibración de una máquina específica:

1. 1. Alcance:

   Esta sección inicial especifica los tipos de maquinaria a los que se aplica esta norma. Está diseñada como una guía práctica para las máquinas industriales más comunes, como bombas centrífugas, motores eléctricos, compresores y ventiladores, con potencias superiores a 15 kW y velocidades de funcionamiento entre 120 y 15 000 rpm. Indica explícitamente que se aplica a las mediciones realizadas en piezas no giratorias (p. ej., carcasas de cojinetes) en condiciones normales de funcionamiento en estado estacionario. También aclara qué tipos de máquinas están excluidos, como las máquinas reciprocantes y las máquinas herramienta, que están reguladas por otras normas específicas.

2. 2. Clasificación de máquinas (Grupos):

   Esta sección es fundamental para la correcta aplicación de la norma, ya que divide las máquinas industriales en cuatro grupos distintos según tres factores clave: potencia nominal, tipo de cimentación y características de montaje. La clasificación es crucial porque las máquinas de diferentes grupos tienen distintos límites de vibración permitidos. Los cuatro grupos son:

   • Grupo 1: Máquinas grandes con potencias superiores a 300 kW, generalmente montadas sobre cimientos rígidos y pesados (como plataformas de hormigón). Estas máquinas incluyen bombas, compresores y generadores de gran tamaño. Debido a su tamaño y a su montaje rígido, se espera que presenten niveles de vibración muy bajos.
   • Grupo 2: Máquinas de tamaño mediano con potencias nominales entre 15 kW y 300 kW, también montadas sobre cimentaciones rígidas. Este grupo abarca la mayoría de los equipos industriales comunes, incluyendo la mayoría de los motores eléctricos, bombas de tamaño mediano y ventiladores. Los límites de vibración para este grupo son superiores a los del Grupo 1, pero siguen siendo bastante restrictivos.
   • Grupo 3: Máquinas grandes con potencias superiores a 300 kW, pero montadas sobre bases flexibles o blandas (como aisladores de resorte o soportes de goma). El soporte flexible permite niveles de vibración más altos sin transmitir fuerzas a la estructura circundante.
   • Grupo 4: Máquinas de tamaño mediano (de 15 kW a 300 kW) sobre cimentaciones flexibles. Este grupo presenta los límites de vibración más flexibles, ya que la combinación de tamaño moderado y montaje flexible permite niveles de vibración más altos.

   La distinción entre cimentaciones rígidas y flexibles es crucial para una correcta clasificación. Una cimentación rígida transmite la vibración directamente a la estructura circundante, mientras que una cimentación flexible aísla la vibración de la máquina de su entorno.

3. 3. Valores de la zona de severidad de la vibración (Tabla):

   Esta sección contiene el núcleo numérico de la norma: los datos específicos Velocidad RMS Valores (en mm/s) que definen los límites entre las zonas de evaluación de cada grupo de máquinas. La norma presenta esta información en formato tabular, proporcionando límites claros y prácticos para la evaluación del estado. Por ejemplo, los valores típicos podrían incluir: las máquinas del Grupo 1 tienen un límite A/B de 0,71 mm/s y un límite B/C de 1,8 mm/s, mientras que las máquinas del Grupo 4 podrían tener un límite A/B de 1,8 mm/s y un límite B/C de 4,5 mm/s. Estos valores numéricos son el resultado de décadas de recopilación de datos empíricos de maquinaria industrial de todo el mundo. La tabla también incluye valores equivalentes en pulgadas/segundo para las regiones que utilizan el sistema imperial, lo que garantiza la aplicabilidad global de la norma.

4. 4. Orientación sobre la solicitud:

   Esta sección final proporciona una guía práctica esencial sobre cómo aplicar correctamente los valores de zona en situaciones reales. Distingue dos aplicaciones principales: pruebas de aceptación y monitoreo operativoPara las pruebas de aceptación de equipos nuevos, recién instalados o recién reparados, la norma recomienda que los niveles de vibración se encuentren normalmente en la Zona A (para las máquinas con mayor suavidad) o la Zona B (para máquinas aceptables). Cualquier equipo nuevo que presente niveles de vibración en la Zona C debe investigarse y corregirse antes de su puesta en servicio. Para la monitorización operativa de las máquinas ya en servicio, la norma reconoce que algunas máquinas pueden funcionar aceptablemente en la Zona B, pero enfatiza que cualquier movimiento de una zona inferior a una superior (por ejemplo, de la Zona B a la Zona C) constituye un cambio significativo que justifica una investigación inmediata. La sección también proporciona orientación sobre los procedimientos de medición, enfatizando la importancia de tomar mediciones en las ubicaciones de los cojinetes en tres direcciones ortogonales (horizontal, vertical y axial) y utilizar la lectura más alta para la evaluación.

Conceptos clave

• Límites procesables: El principal valor de esta norma reside en que traduce el marco teórico de la Parte 1 a límites numéricos concretos. Proporciona la base para configurar alarmas en los sistemas de monitorización y para tomar decisiones de aprobación o rechazo de nuevos equipos.
• Importancia de la agrupación de máquinas: Un nivel de vibración perfectamente aceptable para un ventilador grande de montaje flexible (Grupo 3) podría ser señal de una falla inminente para un motor mediano de montaje rígido (Grupo 2). Clasificar correctamente la máquina es el primer paso esencial.
• Herramienta de detección de banda ancha: Al igual que su norma original, la ISO 10816-3 se basa en una única medición de velocidad RMS de banda ancha. Está diseñada para identificar *la* existencia de un problema, pero no proporciona la información de diagnóstico necesaria para determinar la causa raíz. Para ello, análisis espectral se requiere.

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