Strumento di ingegneria gratuito #021
Limiti di vibrazione — Macchine industriali 15 kW–50 MW
Valutare l'intensità delle vibrazioni per le macchine rotanti industriali secondo la norma ISO 20816-3. Selezionare il gruppo di macchine, il tipo di supporto, immettere la velocità misurata e ottenere la classificazione della zona.
Risultati
| Zona | Limite (mm/s RMS) | Descrizione |
|---|
Ambito di applicazione ISO 20816-3
La norma ISO 20816-3 fornisce criteri di valutazione delle vibrazioni per macchine industriali con potenza nominale da 15 kW a 50 MW, operanti a velocità comprese tra 120 e 15.000 giri/min. Questa è la norma più utilizzata per la valutazione delle apparecchiature rotanti industriali, tra cui:
- Motori elettrici e generatori
- Pompe centrifughe e assiali
- Compressori (centrifughi, assiali, a vite)
- Ventilatori e soffianti
- Riduttori (alberi di ingresso/uscita)
Limiti di zona per gruppo di macchine
I limiti delle zone dipendono dal gruppo di macchine, che combina la potenza nominale e il tipo di fondazione:
| Confine della zona | Gruppo 1 Grande rigido | Gruppo 2 Medio rigido | Gruppo 3 Pompe | Gruppo 4 Grande flessibile |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
Se la macchina è su un supporto flessibile (morbido), si applica il set di limiti pubblicato immediatamente superiore: Gruppo 1 o 3 flessibile → 3,5 / 7,1 / 11,0 mm/s, Gruppo 2 flessibile → 2,3 / 4,5 / 7,1 mm/s (valori dalle tabelle precedenti delle classi di supporto ISO 10816-3). Il calcolatore applica questi valori quando viene selezionata l'opzione di fondazione flessibile.
Requisiti di misurazione
La velocità di vibrazione viene misurata in mm/s RMS sull'alloggiamento del cuscinetto in due direzioni radiali (orizzontale e verticale) e, facoltativamente, in direzione assiale. Il valore più alto determina la valutazione della zona.
Dato: Gruppo 3 (pompa), velocità misurata = 3,2 mm/s RMS
Confini di zona per il Gruppo 3: A/B = 2,3, B/C = 4,5, C/D = 7,1 mm/s
3,2 mm/s è tra 2,3 e 4,5 → Zona B — accettabile per il funzionamento a lungo termine
⚠️ Importante: Oltre ai livelli assoluti, considerare sempre anche l'andamento delle vibrazioni. Un aumento significativo (ad esempio, un raddoppio) rispetto al valore di base può giustificare un'indagine, anche se il livello assoluto rientra nella Zona A o B.
La norma ISO 20816-3 copre le macchine rotanti industriali con potenza nominale da 15 kW a 50 MW, tra cui:
- Motori e generatori elettrici (asincroni, sincroni)
- Pompe centrifughe e assiali
- Compressori (centrifughi, assiali, a vite, alternativi)
- Ventilatori e soffianti
- Riduttori/moltiplicatori (valutati in corrispondenza dei cuscinetti di ingresso/uscita)
Sostituisce la precedente norma ISO 10816-3.
Il gruppo della macchina dipende dalla potenza nominale e dal tipo di fondazione:
- Gruppo 1 — Grandi macchine oltre 300 kW su fondazioni rigide (blocco in calcestruzzo, basamento pesante in acciaio)
- Gruppo 2 — Macchine di media taglia 15–300 kW su fondazioni rigide — il gruppo più comune per le apparecchiature industriali standard
- Gruppo 3 — Pompe, incluse quelle multistadio, verticali e per usi speciali (indipendentemente dalla potenza nominale)
- Gruppo 4 — Grandi macchine oltre 300 kW su fondazioni flessibili (elastiche) (telai in acciaio, piattaforme sopraelevate)
Supporto rigido: La frequenza naturale della fondazione è ben al di sopra della velocità operativa della macchina. Esempi: fondazioni a blocco in calcestruzzo, basamenti pesanti in acciaio imbullonati al calcestruzzo. Il supporto aggiunge un'amplificazione minima alle vibrazioni della macchina.
Supporto flessibile: La frequenza naturale della fondazione è inferiore o prossima alla velocità operativa. Esempi: strutture a telaio in acciaio, solai intermedi, piattaforme offshore, unità montate su skid. I livelli di vibrazione sono tipicamente più elevati a causa dell'amplificazione dinamica.
La velocità di vibrazione in mm/s RMS (valore efficace), misurata sul supporto cuscinetto nell'intervallo di frequenza 10–1000 Hz. Le misurazioni devono essere effettuate in almeno due direzioni radiali (orizzontale e verticale) su ciascun cuscinetto. La lettura più elevata su ciascun cuscinetto determina la valutazione della zona.
La ISO 20816-3 sostituisce la ISO 10816-3. Le differenze principali sono:
- I limiti di zona rimangono invariati — i valori limite sono identici
- La numerazione è cambiata per allinearsi alla serie ISO 20816
- Linee guida aggiornate sulla metodologia di misurazione
- Migliore armonizzazione con le norme correlate (ISO 20816-1, -2, -4)
Ai fini della valutazione pratica delle vibrazioni, entrambe le norme forniscono gli stessi risultati.
Le procedure descritte in questa pagina sono state sviluppate e collaudate sul campo dal team Vibromera utilizzando il Balanset-1A, un bilanciatore portatile a due canali e analizzatore di vibrazioni per l'equilibratura dei rotori in loco.
Strumenti professionali per il bilanciamento in campo e analizzatori di vibrazioni per macchine industriali. Valutano le condizioni in loco secondo la norma ISO 20816-3. Utilizzati in oltre 50 paesi.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko è ingegnere di analisi delle vibrazioni nonché fondatore e amministratore delegato di Vibromera. Da più di 15 anni bilancia macchine rotanti sul campo anziché al banco di prova: pacciamatrici, ventilatori industriali, frantoi, centrifughe, alberi e mandrini. È da questo lavoro che sono nati gli strumenti Balanset — sono stati progettati come uno strumento che il tecnico può portare fino alla macchina e usare da solo, in loco, e non come apparecchiatura da laboratorio. Vibromera è stata fondata nel 2017 e dal 2023 ha sede a Porto, in Portogallo. Qui avvengono lo sviluppo, l'assemblaggio e l'assistenza della linea Balanset. Lo strumento di punta è il Balanset-1A, un analizzatore portatile per il bilanciamento su uno e due piani e per la diagnostica delle vibrazioni. Nikolai segue personalmente l'assistenza ai clienti, la risoluzione dei casi di bilanciamento più difficili e lo sviluppo del software. Lavora con clienti in tutto il mondo, in qualsiasi lingua.
