ISO 10816-3: Vibrazioni meccaniche – Valutazione delle vibrazioni della macchina mediante misurazioni su parti non rotanti – Parte 3: Macchine industriali

Riepilogo

La norma ISO 10816-3 è una norma pratica ampiamente utilizzata che fornisce limiti numerici specifici per l'intensità delle vibrazioni su macchine industriali comuni. È l'applicazione diretta del quadro generale stabilito in Norma ISO 10816-1Mentre la Parte 1 spiega *come* misurare e valutare le vibrazioni in generale, la Parte 3 fornisce i numeri effettivi (i valori di velocità RMS) che definiscono i limiti delle zone di valutazione "Buono", "Soddisfacente", "Insoddisfacente" e "Inaccettabile" per gruppi specifici di macchine.

Nota: questa norma è stata formalmente sostituita dalla norma ISO 20816-3, che aggiorna il quadro normativo, ma i principi fondamentali e molti dei valori limite rimangono estremamente rilevanti.

Indice (struttura concettuale)

La norma è strutturata per fornire una guida chiara e pratica per la valutazione delle vibrazioni di una macchina specifica:

1. 1. Ambito di applicazione:

   Questa sezione iniziale specifica i tipi di macchinari a cui si applica la presente norma. È concepita per essere una guida pratica per le macchine industriali più comuni, come pompe centrifughe, motori elettrici, compressori e ventilatori, con potenza nominale superiore a 15 kW e funzionanti a velocità comprese tra 120 e 15.000 giri/min. La norma specifica esplicitamente che si applica alle misurazioni effettuate sulle parti non rotanti (ad esempio, alloggiamenti dei cuscinetti) in normali condizioni operative stazionarie. Chiarisce inoltre quali tipi di macchine sono esclusi, come le macchine a movimento alternativo e le macchine utensili, che sono coperte da altre norme specifiche.

2. 2. Classificazione delle macchine (gruppi):

   Questa sezione è fondamentale per la corretta applicazione della norma, poiché suddivide le macchine industriali in quattro gruppi distinti in base a tre fattori chiave: potenza nominale, tipo di fondazione e caratteristiche di montaggio. La classificazione è fondamentale perché alle macchine appartenenti a gruppi diversi sono consentiti limiti di vibrazione diversi. I quattro gruppi sono:

   • Gruppo 1: Macchine di grandi dimensioni con potenza nominale superiore a 300 kW, in genere montate su fondamenta rigide e pesanti (come piazzole in cemento). Tra queste macchine rientrano pompe, compressori e generatori di grandi dimensioni. Grazie alle loro dimensioni e alla rigidità del montaggio, si prevede che presentino livelli di vibrazioni molto bassi.
   • Gruppo 2: Macchine di medie dimensioni con potenza compresa tra 15 kW e 300 kW, anch'esse montate su fondazioni rigide. Questo gruppo comprende la maggior parte delle apparecchiature industriali comuni, tra cui la maggior parte dei motori elettrici, pompe di medie dimensioni e ventilatori. I limiti di vibrazione per questo gruppo sono più elevati rispetto al Gruppo 1, ma comunque piuttosto restrittivi.
   • Gruppo 3: Macchine di grandi dimensioni con potenza nominale superiore a 300 kW, ma montate su fondazioni flessibili o morbide (come isolatori a molla o supporti in gomma). Il montaggio flessibile consente livelli di vibrazione più elevati senza trasmettere forze alla struttura circostante.
   • Gruppo 4: Macchine di medie dimensioni (da 15 kW a 300 kW) su basamento flessibile. Questo gruppo presenta i limiti di vibrazione più bassi, poiché la combinazione di dimensioni moderate e montaggio flessibile consente livelli di vibrazione accettabili più elevati.

   La distinzione tra fondazioni rigide e flessibili è fondamentale per una corretta classificazione. Una fondazione rigida trasmette le vibrazioni direttamente alla struttura circostante, mentre una fondazione flessibile isola le vibrazioni della macchina dall'ambiente circostante.

3. 3. Valori della zona di gravità delle vibrazioni (il grafico):

   Questa sezione contiene il cuore numerico dello standard, ovvero lo specifico Velocità RMS valori (in mm/s) che definiscono i confini tra le zone di valutazione per ciascun gruppo di macchine. Lo standard presenta queste informazioni in formato tabellare, fornendo limiti chiari e attuabili per la valutazione delle condizioni. Ad esempio, i valori tipici potrebbero includere: macchine del Gruppo 1 con un confine A/B a 0,71 mm/s e un confine B/C a 1,8 mm/s, mentre le macchine del Gruppo 4 potrebbero avere un confine A/B a 1,8 mm/s e un confine B/C a 4,5 mm/s. Questi valori numerici sono il risultato di decenni di raccolta dati empirica da macchinari industriali in tutto il mondo. Il grafico include anche valori equivalenti in unità di pollici/secondo per le regioni che utilizzano misure imperiali, garantendo l'applicabilità globale dello standard.

4. 4. Guida all'applicazione:

   Questa sezione finale fornisce indicazioni pratiche essenziali su come applicare correttamente i valori di zona in situazioni reali. Distingue tra due applicazioni principali: test di accettazione e monitoraggio operativoPer le prove di accettazione di apparecchiature nuove, appena installate o appena riparate, la norma raccomanda che i livelli di vibrazione rientrino normalmente nella Zona A (per le macchine più fluide) o nella Zona B (per le macchine accettabili). Qualsiasi nuova apparecchiatura che presenti livelli di vibrazione della Zona C deve essere esaminata e corretta prima della messa in servizio. Per il monitoraggio operativo delle macchine già in servizio, la norma riconosce che alcune macchine possono funzionare in modo accettabile nella Zona B, ma sottolinea che qualsiasi spostamento da una zona inferiore a una superiore (ad esempio dalla Zona B alla Zona C) costituisce una variazione significativa che richiede un'indagine immediata. La sezione fornisce inoltre indicazioni sulle procedure di misurazione, sottolineando l'importanza di effettuare misurazioni in corrispondenza dei cuscinetti in tre direzioni ortogonali (orizzontale, verticale e assiale) e di utilizzare il valore più alto per la valutazione.

Concetti chiave

• Limiti attuabili: Il valore principale di questa norma è la traduzione del quadro teorico della Parte 1 in limiti numerici concreti. Fornisce la base per l'impostazione di allarmi sui sistemi di monitoraggio e per prendere decisioni di superamento/fallimento delle nuove apparecchiature.
• Importanza del raggruppamento delle macchine: Un livello di vibrazione perfettamente accettabile per una ventola di grandi dimensioni montata in modo flessibile (Gruppo 3) potrebbe essere il segnale di un guasto imminente per un motore di medie dimensioni montato in modo rigido (Gruppo 2). Classificare correttamente la macchina è il primo passo essenziale.
• Strumento di screening della banda larga: Come il suo standard di riferimento, la norma ISO 10816-3 si basa su una singola misurazione della velocità RMS a banda larga. È progettata per identificare *l'esistenza* di un problema, ma non fornisce le informazioni diagnostiche per determinarne la causa principale. Per questo, analisi spettrale è obbligatorio.

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