ISO 20816-3: Vibrazioni meccaniche – Misurazione e valutazione delle vibrazioni delle macchine – Parte 3: Macchine industriali

Riepilogo

La norma ISO 20816-3 è la norma attuale e moderna che fornisce valori numerici specifici per le vibrazioni accettabili delle comuni macchine industriali. Rappresenta l'applicazione pratica e diretta del quadro generale stabilito in Norma ISO 20816-1 e serve come sostituto ufficiale del ampiamente utilizzato Norma ISO 10816-3Questo standard è un documento fondamentale, utilizzato quotidianamente dagli ingegneri dell'affidabilità e dai tecnici della manutenzione per valutare le condizioni delle macchine in base alle misurazioni delle vibrazioni effettuate su parti non rotanti (ad esempio, alloggiamenti dei cuscinetti).

Indice (struttura concettuale)

Lo standard segue la struttura del suo predecessore, ma con criteri aggiornati, fornendo una guida chiara per l'applicazione pratica:

1. 1. Ambito di applicazione:

   Questo capitolo iniziale definisce chiaramente i limiti di applicazione della norma. Specifica che queste linee guida sono destinate a macchine industriali con potenza nominale superiore a 15 kW e velocità di funzionamento comprese tra 120 e 15.000 giri/min. L'ambito di applicazione si concentra su macchinari industriali comuni come pompe, motori elettrici, compressori e ventilatori. Fondamentalmente, chiarisce che i criteri di valutazione forniti si riferiscono a misurazioni in situ a banda larga effettuate sulle parti non rotanti della macchina (ad esempio, alloggiamenti dei cuscinetti) in normali condizioni operative stazionarie. Questa sezione prepara il terreno assicurando che l'utente sappia esattamente quali macchine e in quali condizioni i preziosi limiti numerici di questa norma possano essere applicati in modo affidabile.

2. 2. Classificazione delle macchine (gruppi):

   Questo capitolo è il più critico per la corretta applicazione della norma, poiché i limiti di vibrazione dipendono interamente dalla classificazione della macchina. La norma raggruppa le macchine in base alle loro dimensioni (potenza nominale), al tipo di azionamento (motore, turbina, ecc.) e alla flessibilità della fondazione di supporto. I gruppi principali sono:

   • Gruppo 1: Macchine di grandi dimensioni, in genere con potenza nominale superiore a 300 kW, montate su fondamenta pesanti e rigide (ad esempio, grandi blocchi di cemento). Tra gli esempi figurano grandi turbine per la produzione di energia e grandi pompe di processo.
   • Gruppo 2: Macchine di medie dimensioni, con potenza compresa tra 15 kW e 300 kW, anch'esse montate su fondazioni rigide. Questa è la categoria più comune e comprende la maggior parte delle pompe, dei ventilatori e dei motori elettrici industriali standard.
   • Gruppo 3 e 4: Questi gruppi comprendono macchine di grandi dimensioni (Gruppo 3) e medie dimensioni (Gruppo 4) montate su strutture di supporto leggere e flessibili (ad esempio, pattini in acciaio o isolatori di vibrazioni). La norma fornisce una definizione tecnica di fondazione flessibile in base al fatto che la prima frequenza naturale della macchina sia superiore o inferiore alla sua velocità operativa principale.

   Identificare correttamente a quale gruppo appartiene una macchina è il primo passo essenziale prima di poter utilizzare le tabelle di gravità delle vibrazioni.

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

   Questo è il nucleo pratico della norma, che fornisce i valori numerici definitivi per la valutazione delle vibrazioni. La sezione contiene tabelle che elencano chiaramente i valori specifici Velocità RMS livelli (in mm/s e pollici/s) che costituiscono i confini tra le quattro zone di valutazione (A/B, B/C e C/D). Questi valori sono forniti per ciascuno dei gruppi di macchine definiti nel capitolo precedente. Ad esempio, un utente può cercare "Gruppo 2" per macchine di medie dimensioni su fondamenta rigide e trovare i valori di velocità esatti. La tabella potrebbe specificare che, per questo gruppo, il confine tra la Zona B (funzionamento a lungo termine senza restrizioni) e la Zona C (non adatta al funzionamento a lungo termine) è di 4,5 mm/s. Ciò consente a un tecnico di effettuare una misurazione, confrontarla direttamente con la tabella e formulare un giudizio immediato e basato sugli standard sullo stato della macchina.

4. Istruzioni sulle impostazioni di allarme:

   Questa sezione finale fornisce consigli pratici su come tradurre i confini della zona di valutazione in allarmi operativi efficaci per il monitoraggio continuo o periodico. Rafforza la strategia di allarme a due livelli raccomandata nella norma ISO 20816-1. Il primo livello, Attenzione allarme, è in genere impostato a un livello che indica che la vibrazione della macchina è aumentata significativamente rispetto al suo normale livello di base o è entrata nella Zona C. Questo serve come un allarme precoce che giustifica indagini e analisi. Il secondo livello, più alto, Viaggio o Pericolo L'allarme è un limite assoluto che non deve essere superato. Spesso è impostato al confine tra la Zona C e la Zona D. Il superamento di questo limite indica un'elevata probabilità di danni gravi e dovrebbe innescare un'azione immediata, potenzialmente incluso l'arresto automatico della macchina per prevenire un guasto catastrofico. Queste linee guida consentono agli operatori di passare dalla semplice valutazione alla protezione proattiva e automatizzata della macchina.

Concetti chiave e aggiornamenti

• Sostituzione diretta per ISO 10816-3: Questa norma è il successore ufficiale della ISO 10816-3. Sebbene l'approccio fondamentale sia lo stesso, i limiti numerici e alcune classificazioni sono stati rivisti e aggiornati sulla base di nuovi dati ed esperienze del settore.
• Limiti pratici e attuabili: Lo scopo principale di questo documento è fornire dati chiari e fruibili. Un tecnico può misurare le vibrazioni di una pompa, classificarla nel gruppo corretto (ad esempio, Gruppo 2, fondazione rigida) e confrontare la lettura con la tabella per una valutazione immediata delle sue condizioni.
• Il tipo di fondazione è fondamentale: La norma continua a sottolineare la differenza cruciale tra fondazioni rigide e flessibili. Una macchina su una struttura di supporto flessibile può sopportare un livello di vibrazioni più elevato rispetto alla stessa macchina su una base solida e rigida.
• Concentrarsi sulle parti non rotanti: È importante ricordare che questa norma (come la precedente) si applica alle misurazioni effettuate sulla struttura fissa della macchina, come gli alloggiamenti dei cuscinetti. Viene utilizzata insieme ad altre parti della serie ISO 20816 per le misurazioni delle vibrazioni dell'albero, ove applicabile.

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