ISO 20816-3: Limiti di vibrazione per macchine industriali ISO 20816-3: Limiti di vibrazione per macchine industriali
ISO 20816-3: Limiti di vibrazione per macchine industriali — Calcolatrice e guida

ISO 20816-3: Limiti di vibrazione per macchine industriali

Sensore di vibrazioni

Sensore ottico (tachimetro laser)

Balanset-4

Standard magnetico Insize-60-kgf

Nastro riflettente

Bilanciatore dinamico "Balanset-1A" OEM

Calcolatrice interattiva e guida tecnica completa per la valutazione delle zone di vibrazione dei macchinari industriali secondo la norma ISO 20816-3:2022. Copre le vibrazioni dell'alloggiamento, le vibrazioni dell'albero, la metodologia di misurazione e il bilanciamento sul campo con Balanset-1A.

⚙ Tabella A.1 — Macchine del Gruppo 1 (Grandi: >300 kW o H>315 mm)

Velocità di vibrazione RMS (mm/s) e spostamento (μm) · 10–1000 Hz · Parti non rotanti
Zona Rigido — Vel. (mm/s) Rigido — Disp. (μm) Flessibile — Vel. (mm/s) Flessibile — Disp. (μm)
A - Buono < 2,3< 29< 3,5< 45
B — Accettabile 2,3 – 4,529 – 573,5 – 7,145 – 90
C — Limitato 4,5 – 7,157 – 907,1 – 11,090 – 140
D — Pericoloso > 7.1> 90> 11,0> 140

⚙ Tabella A.2 — Macchine del gruppo 2 (Media: 15–300 kW o H=160–315 mm)

Velocità di vibrazione RMS (mm/s) e spostamento (μm) · 10–1000 Hz · Parti non rotanti
Zona Rigido — Vel. (mm/s) Rigido — Disp. (μm) Flessibile — Vel. (mm/s) Flessibile — Disp. (μm)
A - Buono < 1,4< 22< 2,3< 37
B — Accettabile 1,4 – 2,822 – 452,3 – 4,537 – 71
C — Limitato 2,8 – 4,545 – 714,5 – 7,171 – 113
D — Pericoloso > 4.5> 71> 7.1> 113

⚙ Allegato B — Limiti di vibrazione dell'albero (spostamento)

Spostamento dell'albero picco-picco S(pp) in μm · Misurato con sonde di prossimità
Confine della zona Formula @ 1500 giri/min @ 3000 giri/min @ 6000 giri/min
A/B 4800 / √n1248862
A.C 9000 / √n232164116
CD 13200 / √n341241170

Calcolatrice per la valutazione della zona di vibrazione

Inserire i parametri della macchina e le vibrazioni misurate per determinare la zona di condizione secondo ISO 20816-3

Minimo 15 kW per questo standard
giri/min
120 – 30.000 giri/min
mm
Linea centrale dell'albero IEC 60072 rispetto al piano di montaggio. Lasciare vuoto se non si conosce il campo.
Basato sulla frequenza naturale più bassa del sistema macchina-fondazione
mm/s
Banda larga 10–1000 Hz (o 2–1000 Hz per ≤600 giri/min)
micron
Richiesto per macchine a bassa velocità (≤600 giri/min)
Risultati della valutazione
Classificazione delle macchine
Tipo di fondazione
Valore misurato

Confini di zona applicati

ConfineVelocità (mm/s)Spostamento (μm)
A/B
A.C
CD
Zona:
Raccomandazione:

1. Ambito e attrezzature applicabili

La norma ISO 20816-3:2022 stabilisce le linee guida per la valutazione delle condizioni di vibrazione delle apparecchiature industriali con potenza nominale oltre 15 kW e velocità di rotazione da da 120 a 30.000 giri/min. La valutazione si basa sulle misurazioni delle vibrazioni su parti non rotanti e su alberi rotanti in normali condizioni operative.

La presente norma si applica a:

  • Turbine a vapore e generatori con potenza fino a 40 MW
  • Compressori rotativi (centrifughi, assiali)
  • Turbine a gas industriali con potenza fino a 3 MW
  • Motori elettrici di tutti i tipi con giunto flessibile
  • Laminatoi e gabbie di laminazione
  • Ventilatori e soffianti (vedere la nota sotto)
  • Trasportatori, giunti a velocità variabile, motori turboventola

Note su attrezzature specifiche

Turbine a vapore/gas >40 MW a 1500/1800/3000/3600 giri/min → utilizzare ISO 20816-2. Turbine a gas >3 MW → utilizzare ISO 20816-4. Tifosi: I criteri si applicano generalmente solo ai ventilatori >300 kW o su fondazioni rigide. Per altri ventilatori, i criteri devono essere concordati tra produttore e cliente (vedere anche ISO 14694).

Questo standard NON si applica a:

  • Macchine alternative → ISO 10816-6 / ISO 20816-8
  • Pompe rotodinamiche con motore incorporato → ISO 10816-7
  • Centrali idrauliche → ISO 20816-5
  • Compressori volumetrici, pompe sommergibili
  • Turbine eoliche → ISO 10816-21

Limitazione critica

Si applicano requisiti solo alle vibrazioni prodotte dalla macchina stessa, non alle vibrazioni indotte esternamente trasmesse attraverso le fondamenta. Verificare e correggere sempre le vibrazioni di fondo.

2. Classificazione delle macchine

Le condizioni di vibrazione della macchina vengono valutate in base al tipo di macchina, alla potenza nominale o all'altezza dell'albero, nonché alla rigidità della fondazione.

Classificazione per potenza / altezza dell'albero

Gruppo 1 — Macchine di grandi dimensioni

  • Potenza nominale > 300 kW, OPPURE macchine elettriche con altezza dell'albero Altezza > 315 mm
  • Tipicamente dotati di cuscinetti a manicotto
  • Velocità di funzionamento da 120 a 30.000 giri/min

Gruppo 2 — Macchine medie

  • Potenza nominale 15 – 300 kW, OPPURE macchine elettriche con 160 < H ≤ 315 mm
  • Tipicamente dotati di cuscinetti volventi
  • Velocità di funzionamento generalmente > 600 giri/min

Classificazione per rigidità della fondazione

Una fondazione è rigido se la frequenza naturale più bassa del sistema macchina-fondazione nella direzione di misura supera la frequenza di eccitazione principale di almeno 25%. Tutti gli altri sono flessibile.

Criterio rigido: fn(macchina+fondazione) ≥ 1,25 × feccitazione

Classificazione dipendente dalla direzione

Una fondazione può essere rigida in una direzione e flessibile in un'altra. Ad esempio, rigida verticalmente ma flessibile orizzontalmente. Valutare ciascuna direzione separatamente utilizzando limiti appropriati.

3. Comprensione delle zone A–D

Sono state stabilite quattro zone di condizioni di vibrazione per la valutazione qualitativa e il processo decisionale:

Zona A — Nuovo / Eccellente

Le macchine appena messe in servizio rientrano in genere in questa zona. Rappresentano una condizione dinamica ottimale. Non tutte le nuove macchine raggiungono la Zona A: impegnarsi al di sotto della Zona A/B può produrre benefici minimi a costi elevati.

Zona B — Accettabile

Adatto per un funzionamento senza restrizioni a lungo termine. Continuare il monitoraggio di routine. Questa è la normale condizione operativa per apparecchiature sottoposte a buona manutenzione.

Zona C — Operatività limitata

Non adatto al funzionamento continuo a lungo termine. Pianificare un intervento correttivo. Può funzionare per un periodo limitato fino a quando non si presenta l'opportunità di una riparazione. Aumentare la frequenza di monitoraggio.

Zona D — Pericolosa

Vibrazioni sufficientemente intense da causare danni. È necessario un intervento immediato: ridurre le vibrazioni o arrestare la macchina. Continuare a utilizzare la macchina rischia di causare guasti catastrofici.

4. Criteri di valutazione

Criterio I — Magnitudine assoluta

La massima vibrazione RMS a banda larga misurata (velocità per l'alloggiamento, spostamento pp per l'albero) viene confrontata con i valori limite di zona per il gruppo di macchine e il tipo di supporto specificati. Questo criterio protegge da carichi dinamici eccessivi sui cuscinetti, da un consumo inaccettabile del gioco radiale e da vibrazioni eccessive trasmesse alla fondazione.

Criterio II — Variazione rispetto al valore di base

Anche se le vibrazioni rimangono nella Zona B, una variazione significativa rispetto alla linea di base stabilita indica problemi in via di sviluppo e richiede indagini.

La regola 25%

Si considera un cambiamento di vibrazione significativo se supera 25% del valore limite B/C, indipendentemente dal livello assoluto attuale. Questo vale sia per gli aumenti che per le diminuzioni.

Esempio: Per le fondamenta rigide del Gruppo 1, B/C = 4,5 mm/s. Una variazione > 1,125 mm/s rispetto alla baseline è significativa e richiede un'indagine.

Criteri di accettazione per le nuove macchine

I confini della zona sono non criteri di accettazione predefiniti. I limiti dei test di accettazione devono essere concordati tra fornitore e cliente. Raccomandazione tipica: le vibrazioni delle macchine nuove non devono superare 1,25 × confine A/B.

5. Migliori pratiche di misurazione

Posizione del sensore

  • Montare su alloggiamenti o piedistalli dei cuscinetti — non su coperture a pareti sottili o superfici flessibili
  • Utilizzo due direzioni radiali reciprocamente perpendicolari ad ogni cuscinetto
  • Per le macchine orizzontali, una direzione è in genere verticale
  • Evitare luoghi con risonanze locali: confrontare le letture in punti vicini
  • Se l'accesso diretto al cuscinetto è impossibile, utilizzare un punto con collegamento meccanico rigido

Condizioni operative

  • Misura in funzionamento a regime stazionario a velocità e carico nominali
  • Consentire al rotore e ai cuscinetti di raggiungere equilibrio termico (tipicamente 30–60 min)
  • Per le macchine a velocità/carico variabile, misurare in tutti i punti operativi caratteristici, utilizzare il massimo
  • Condizioni del documento: velocità, carico, temperature, pressioni

Gamma di frequenza

ApplicazioneLimite inferioreLimite superioreNote
Banda larga standard10 Hz1000 HzLa maggior parte dei macchinari industriali (>600 giri/min)
Bassa velocità (≤600 giri/min)2 Hz1000 HzDeve catturare 1× velocità di corsa
Vibrazione dell'albero≥ 3,5 × fmassimoSecondo ISO 10817-1
Diagnostica0,2 × fmin2,5 × feccitareEsteso, fino a 10.000 Hz

Vibrazione di fondo

Regola 25% per lo sfondo

Se la vibrazione della macchina ferma supera 25% di vibrazioni operative O 25% del confine della zona B/C, sono necessarie delle correzioni:

Vmacchina = √(Vmisurato² − Vsfondo²)

Se lo sfondo supera queste soglie, la semplice sottrazione non è valida: occorre indagare sulle fonti esterne.

6. Limiti di vibrazione dell'alloggiamento (Allegato A)

Il parametro monitorato primario è Velocità di vibrazione RMS. I valori limite di zona per i gruppi 1 e 2 sono presentati nelle tabelle A.1 e A.2 sopra. Note principali:

  • Per macchine con velocità del rotore sotto i 600 giri/min, si applicano sia i criteri di velocità che di spostamento. La banda di frequenza si estende da 2 a 1000 Hz.
  • Spostamento del gruppo 1 è derivato dalla velocità alla frequenza di riferimento 12,5 Hz
  • Spostamento del gruppo 2 è derivato dalla velocità alla frequenza di riferimento 10 Hz
  • Il zona peggiore (dalla velocità o dallo spostamento) governa

7. Limiti di vibrazione dell'albero (Allegato B)

Per le vibrazioni relative dell'albero misurate con sonde di prossimità, i confini della zona sono espressi come spostamento picco-picco S(pp) in μm, inversamente proporzionale a √n:

A/B: S(pp) = 4800 / √n
A.C: S(pp) = 9000 / √n
CD: S(pp) = 13200 / √n
dove n = velocità massima di funzionamento in giri/min, min 600 per il calcolo

Limitazione del gioco del cuscinetto (Allegato C)

Per i cuscinetti portanti, i limiti delle zone di vibrazione dell'albero devono essere confrontati con il gioco effettivo del cuscinetto. Se i limiti calcolati con la formula superano il gioco, utilizzare i limiti basati sul gioco:

  • A/B: 0,4 × spazio libero
  • A.C: 0,6 × spazio libero
  • CD: 0,7 × spazio libero

8. Livelli di allarme di AVVERTENZA e di SCATTO

AVVERTIMENTO = Baseline + 0,25 × (limite B/C), in genere ≤ 1,25 × B/C

VIAGGIO = all'interno della zona C o D, in genere ≤ 1,25 × (confine C/D)
LivelloBaseCollocamentoRegolabile?
AVVERTIMENTOBaseline specifica per macchinaBaseline + 25% di B/CSì, adeguarsi alle modifiche di base
VIAGGIOIntegrità meccanicaAll'interno della zona C/D, ≤ 1,25 × C/DNo, lo stesso vale per macchine simili

9. Funzionamento transitorio

I limiti di zona si applicano al funzionamento in regime stazionario. Durante la fase di accelerazione, la decelerazione o il passaggio a velocità critiche, sono previste vibrazioni più elevate.

Velocità % di nominaleLimite di alloggioLimite dell'alberoNote
< 20%Vedi nota1,5 × C/DLo spostamento può dominare
20% – 90%1,0 × C/D1,5 × C/DPassaggio a velocità critica consentito
> 90%1,0 × C/D1,0 × C/DAvvicinandosi allo stato stazionario

Se la vibrazione rimane elevata dopo aver raggiunto la velocità operativa, indica un guasto persistente, non una risonanza transitoria.

10. Fisica ed elaborazione del segnale

Spostamento–Velocità–Accelerazione

Per vibrazione sinusoidale alla frequenza f (Hz):

Velocità: Vpicco = 2πf × Dpicco
Accelerazione: Apicco = (2πf)² × Dpicco = 2πf × Vpicco
  • A basse frequenze (<10 Hz): lo spostamento è il parametro critico
  • A frequenze medie (10–1000 Hz): la velocità è correlata all'energia, indipendente dalla frequenza
  • A alte frequenze (>1000 Hz): l'accelerazione diventa dominante

RMS vs Picco

VRMS = Vpicco / √2 ≈ 0,707 × Vpicco
Vpp = 2 × Vpicco ≈ 2,828 × VRMS

RMS a banda larga (complessivo)

VRMS (totale) = √(V²1 + V²2 + ... + V²n)

Questo valore "complessivo" è quello visualizzato dagli analizzatori di vibrazioni e utilizzato dalla norma ISO 20816-3 per la valutazione della zona.

Problema di bassa velocità (Allegato D)

A una velocità costante di 4,5 mm/s, lo spostamento aumenta drasticamente con la diminuzione della velocità:

Velocità (giri/min)Frequenza (Hz)Velocità (mm/s)Spostamento (picco μm)
3600604.512
1800304.524
600104.572
12024.5358

Ecco perché lo standard richiede sia velocità che spostamento criteri per macchine ≤600 giri/min.

11. Bilanciamento del coefficiente di influenza

Quando viene diagnosticato uno squilibrio (vibrazione elevata 1×, fase stabile), il metodo del coefficiente di influenza calcola pesi di correzione precisi:

Coefficiente di influenza: α = (Vprocesso − Viniziale) / Mprocesso

Massa di correzione: Mcorr = −Viniziale / α

Procedura a piano singolo (3 esecuzioni)

  1. Esecuzione iniziale: Misura A₀ = 6,2 mm/s a φ₀ = 45°
  2. Peso di prova: Aggiungere 20 g a 0°. Misurare A₁ = 4,1 mm/s a φ₁ = 110°
  3. Calcolare: Il software calcola la correzione = 28,5 g a 215°
  4. Applica e verifica: Rimuovere la prova, aggiungere 28,5 g a 215°. Finale: 1,1 mm/s → Zona A

Balanset-1A esegue automaticamente tutti i calcoli matematici vettoriali, guidando il tecnico in ogni fase.

12. Casi di studio

Studio di caso 1

Diagnosi errata evitata tramite doppia misurazione

Macchina: Turbina a vapore da 5 MW, 3000 giri/min, cuscinetti portanti.

Situazione: Vibrazione dell'alloggiamento = 3,0 mm/s (zona B). Ma vibrazione dell'albero = 180 μm pp. Limite B/C dell'allegato B = 164 μm → Albero nella zona C!

Causa ultima: Instabilità del film d'olio (vortice d'olio). Il pesante piedistallo smorzava il movimento dell'alloggiamento. Affidarsi solo alla misurazione dell'alloggiamento avrebbe perso di vista la condizione.

Azione: Pressione di alimentazione dell'olio regolata, cuscinetti ricalibrati. Vibrazioni dell'albero ridotte a 90 μm (Zona A).

✓ Zona A raggiunta — vortice d'olio eliminato
Studio di caso 2

Il bilanciamento salva una ventola critica

Macchina: Ventilatore a tiraggio indotto da 200 kW, 980 giri/min, giunto flessibile.

Iniziale: Vibrazione = 7,8 mm/s (Zona D). Impianto che sta valutando l'arresto di emergenza ($50.000, interruzione di 3 giorni).

Diagnosi: FFT mostra 1× = 7,5 mm/s. Fase stabile → Sbilanciamento, nessun danno al cuscinetto.

Azione: Equilibratura a due piani con Balanset-1A, 4 ore in loco. Finale = 1,6 mm/s (Zona A).

✓ $50.000 risparmiati: evitata chiusura non necessaria
Studio di caso 3

Pompa Zona D: il bilanciamento non aiuta

Macchina: Pompa di alimentazione da 200 kW, fondazione rigida. RMS = 5,0 mm/s → Zona D.

Diagnosi: La FFT mostra una foresta armonica e un rumore di fondo elevato. Picco 1× basso rispetto al totale. Non sbilanciato.

Causa ultima: Degrado dei cuscinetti + cavitazione. Revisione meccanica necessaria.

✗ È richiesto l'arresto immediato: guasto meccanico

13. Errori comuni

Errori critici da evitare

1. Classificazione errata. Un motore da 250 kW con H=280 mm appartiene al Gruppo 2 (non al Gruppo 1). L'utilizzo dei limiti del Gruppo 1 (più permissivi) consente vibrazioni eccessive.

2. Tipo di fondazione sbagliato. Non tutte le fondazioni in calcestruzzo sono "rigide". Un turbogeneratore su calcestruzzo può essere flessibile se la frequenza naturale del sistema è prossima alla velocità di esercizio. Verificare tramite calcoli o prove d'impatto.

3. Ignorare le vibrazioni di fondo. Una pompa che rileva 3,5 mm/s con 2,0 mm/s da un compressore adiacente attraverso il pavimento: il contributo effettivo della pompa è solo di circa 1,5 mm/s. Misurare sempre a macchina ferma.

4. Picco invece di RMS. La norma ISO 20816-3 richiede RMS. Picco ≈ 1,414 × RMS. L'utilizzo diretto dei valori di picco sovrastima la gravità di ~40%.

5. Trascurare il criterio II. La ventola salta da 1,5 a 2,5 mm/s (entrambi Zona B). Variazione = 1,0 mm/s rispetto alla soglia di 1,125 mm/s (25% di B/C = 4,5). Vicino alla soglia: indagare!

6. Gamma di frequenza errata. Un mulino a 400 giri/min con filtro da 10 a 1000 Hz: frequenza di funzionamento = 6,67 Hz è inferiore al filtro! Utilizzare 2 a 1000 Hz per macchine ≤600 giri/min.

7. Misurazione su pareti sottili. L'accelerometro sulla lamiera dell'alloggiamento della ventola fornisce letture 10 volte superiori rispetto alla vibrazione effettiva del cuscinetto. Montare sempre sul coperchio o sul piedistallo del cuscinetto.

14. Flusso di lavoro di valutazione completo

Procedura passo passo

  1. Identificare la macchina: Tipo di registrazione, modello, potenza nominale, intervallo di velocità
  2. Classificare: Determinare il gruppo (1 o 2) in base alla potenza nominale o all'altezza dell'albero H
  3. Valutare le fondamenta: Misura/calcola fn del sistema macchina-fondazione vs fcorsa
  4. Seleziona i confini della zona da standard per gruppo + tipo di fondazione
  5. Impostare gli strumenti: Montare i sensori sugli alloggiamenti dei cuscinetti, configurare la gamma di frequenza
  6. Controllo dei precedenti: Misurare le vibrazioni con la macchina ferma
  7. Misurazione operativa: Raggiungere l'equilibrio termico, stato stazionario, misurare la velocità RMS
  8. Correzione dello sfondo: Applicare la sottrazione di energia se la soglia viene superata
  9. Classificazione della zona (Criterio I): Confronta il valore RMS massimo con i limiti
  10. Analisi delle tendenze (Criterio II): Calcola la variazione rispetto alla linea di base, controlla la regola 25%
  11. Diagnosi spettrale: Se necessario, utilizzare FFT per identificare il tipo di errore
  12. Azione correttiva: Zona A → baseline; B → monitoraggio; C → piano di riparazione; D → azione immediata
  13. Equilibrio se diagnosticato squilibrio: Utilizzare il metodo del coefficiente di influenza Balanset-1A
  14. Documento: Report con spettri prima/dopo, classificazione delle zone, azioni intraprese

🔧 Balanset-1A — Analizzatore di vibrazioni portatile e bilanciatore di campo

Il Balanset-1A è uno strumento di precisione che supporta direttamente i requisiti ISO 20816-3 per la misurazione e la valutazione delle vibrazioni:

  • Misurazione delle vibrazioni: Velocità (mm/s RMS), spostamento, accelerazione: tutti i parametri ISO 20816-3
  • Gamma di frequenza: 5 Hz – 550 Hz (standard), espandibile — copre il requisito 2–1000 Hz
  • Equilibratura su un solo piano e su due piani: Ridurre le vibrazioni ai livelli della Zona A/B
  • Misurazione di fase: Precisione di ±1° per bilanciamento e analisi vettoriale
  • Gamma di giri: Da 150 a 60.000 giri/min: copre completamente la norma ISO 20816-3
  • Spettro FFT: Identificare i tipi di guasto (1×, 2×, armoniche, difetti dei cuscinetti)
  • Generazione di report: Misurazioni dei documenti per i registri di conformità
Scopri di più su Balanset-1A →

15. Standard di riferimento

Riferimenti normativi

StandardTitolo
ISO 2041Monitoraggio delle vibrazioni meccaniche, degli urti e delle condizioni — Vocabolario
ISO 2954Requisiti per gli strumenti di misurazione della gravità delle vibrazioni
Norma ISO 10817-1Sistemi di misurazione delle vibrazioni degli alberi rotanti — Rilevamento relativo e assoluto
ISO 20816-1:2016Vibrazioni meccaniche — Misurazione e valutazione — Linee guida generali

Serie ISO 20816

StandardAmbitoStato
ISO 20816-1:2016Linee guida generaliPubblicato
ISO 20816-2:2017Turbine a vapore/gas >40 MW, 1500–3600 giri/minPubblicato
ISO 20816-3:2022Macchinari industriali >15 kW, 120–30.000 giri/minPubblicato (questo documento)
ISO 20816-4:2018Gruppi azionati da turbine a gasPubblicato
ISO 20816-5:2018Centrali idraulichePubblicato
ISO 20816-8:2018Sistemi di compressione alternativiPubblicato
Norma ISO 20816-9RiduttoriIn fase di sviluppo

Standard complementari

StandardTitoloRilevanza
ISO 21940-11Equilibratura del rotore — Procedure e tolleranzeGradi di qualità della bilancia G0.4–G4000
ISO 13373-1/2/3Monitoraggio e diagnostica delle condizioni di vibrazioneFFT, analisi, firme di guasto
ISO 18436-2Certificazione di analista delle vibrazioni (Cat I–IV)Competenza del personale
Norma ISO 14694Ventilatori industriali: qualità dell'equilibrio e vibrazioniLimiti specifici per i fan

Corrispondenza GOST (Allegato DA)

Norma ISOCorrispondenzaEquivalente GOST
ISO 2041IDTGOST R ISO 2041-2012
ISO 2954IDTGOST ISO 2954-2014
Norma ISO 10817-1IDTGOST ISO 10817-1-2002
ISO 20816-1:2016IDTGOST R ISO 20816-1-2021

IDT = Standard identici.

Contesto storico

ISO 20816-3:2022 sostituisce Norma ISO 10816-3:2009 (vibrazioni dell'alloggiamento) e ISO 7919-3:2009 (vibrazione dell'albero), integrando entrambi in un quadro di valutazione unificato. Il lavoro pionieristico di Rathbone (1939) ha gettato le basi per l'utilizzo della velocità come criterio primario di vibrazione.

16. Domande frequenti

Qual è la differenza tra ISO 20816-3 e la vecchia ISO 10816-3?

La norma ISO 20816-3:2022 sostituisce e sostituisce sia la ISO 10816-3:2009 che la ISO 7919-3:2009. Principali differenze: integrazione dei criteri di vibrazione di alloggiamenti e alberi in un unico documento, limiti di zona aggiornati in base all'esperienza operativa più recente, linee guida più chiare sulla classificazione delle fondazioni e linee guida più ampie sulle macchine a bassa velocità. Se le specifiche fanno riferimento alla ISO 10816-3, è necessario passare alla ISO 20816-3.

Per la valutazione dovrei usare la velocità o lo spostamento?

Per la maggior parte delle macchine con velocità superiore a 600 giri/min, velocità è il criterio principale. Utilizzare lo spostamento anche quando: la velocità della macchina è ≤600 giri/min (lo spostamento può essere il fattore limitante), sono presenti componenti a bassa frequenza significative o si misurano le vibrazioni relative dell'albero (utilizzare sempre lo spostamento picco-picco). In caso di dubbio, verificare entrambi i criteri: la zona peggiore è quella che prevale.

Come faccio a stabilire se la mia base è rigida o flessibile?

Il metodo più accurato consiste nel misurare o calcolare la frequenza naturale più bassa del sistema macchina-fondazione. Metodi: test di impatto (bump test), analisi modale operativa o calcolo FEA. Stima rapida: se la macchina si muove visibilmente sui suoi supporti durante l'avvio/arresto, è probabile che sia flessibile. Se fn ≥ 1,25 × frequenza di esecuzione → Rigida; altrimenti → Flessibile. Nota: una fondazione può essere rigida verticalmente ma flessibile orizzontalmente.

Cosa succede se la mia macchina si trova nella Zona C? Posso continuare a usarla?

La zona C significa non adatto al funzionamento continuo a lungo termine, ma non richiede l'arresto immediato. È necessario: indagare sulla causa, pianificare azioni correttive, monitorare frequentemente eventuali cambiamenti rapidi, stabilire una scadenza per la riparazione (prossima interruzione programmata) e assicurarsi che le vibrazioni non si avvicinino alla Zona D. La decisione di proseguire dipende dalla criticità della macchina e dalle conseguenze del guasto.

In che modo l'equilibratura può contribuire a soddisfare i limiti della norma ISO 20816-3?

Sbilanciare è la causa più comune di vibrazioni eccessive a velocità di marcia (1×). Il bilanciamento sul campo con Balanset-1A può ridurre le vibrazioni dalla Zona C/D alla Zona A/B. Lo strumento misura la velocità di vibrazione secondo i requisiti della norma ISO 20816-3, calcola le masse di correzione, verifica i risultati e documenta i livelli prima/dopo per i registri di conformità.

Cosa provoca un aumento improvviso delle vibrazioni?

Incrementi improvvisi (che innescano il Criterio II) possono indicare: perdita di peso di bilanciamento, danni ai cuscinetti, rottura del giunto, allentamento strutturale (allentamento dei bulloni di fondazione), sfregamento del rotore o modifiche di processo (cavitazione, sovratensione). Qualsiasi variazione >25% del limite B/C giustifica un'indagine, anche se il livello assoluto è ancora accettabile.

E che dire del disaccordo tra alloggiamento e albero?

Se la vibrazione dell'alloggiamento indica la Zona B ma la vibrazione dell'albero indica la Zona C, classificare la macchina come Zona C (prevale la valutazione più restrittiva). Non esiste un metodo semplice per calcolare le vibrazioni dell'alloggiamento a partire dalle vibrazioni dell'albero o viceversa. Utilizzare sempre la zona peggiore ricavata dalle misurazioni doppie.

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