ISO 10816-3: 機械振動 – 非回転部品の測定による機械振動の評価 – パート3: 産業機械

まとめ

ISO 10816-3は、一般的な産業機械の振動の厳しさについて具体的な数値制限を規定する、広く使用されている実用的な規格です。これは、 ISO 10816-1パート1では振動の測定と評価の一般的な方法について説明しましたが、パート3では、特定の機械グループの「良好」、「合格」、「不合格」、「不合格」の評価ゾーンの境界を定義する実際の数値（RMS速度値）を示します。

注: この規格は、フレームワークを更新した ISO 20816-3 に正式に置き換えられましたが、中核となる原則と多くの制限値は依然として高い関連性を保っています。

目次（概念構造）

この規格は、特定の機械の振動を評価するための明確で実用的なガイドを提供するように構成されています。

1. 1. 範囲:

   この最初のセクションでは、この規格が適用される機械の種類を規定しています。これは、定格出力が15kWを超え、回転速度が120～15,000rpmの遠心ポンプ、電動モーター、コンプレッサー、ファンなど、最も一般的な産業機械の実用的なガイドとなるように設計されています。通常の定常運転条件下で非回転部品（例：ベアリングハウジング）に対して行われる測定に適用されることが明記されています。また、往復運動機械や工作機械など、他の特定の規格でカバーされている機械の種類についても明確にしています。

2. 2. 機械分類（グループ）

   このセクションは、規格を正しく適用するための基礎となるもので、産業機械を3つの主要な要素（定格出力、基礎の種類、取り付け特性）に基づいて4つのグループに分類しています。グループが異なる機械には異なる振動許容値が許可されているため、この分類は非常に重要です。4つのグループは以下の通りです。

   • グループ1: 定格出力が300kWを超える大型機械は、通常、コンクリート製の土台など、堅固で重い基礎の上に設置されます。これらの機械には、大型のポンプ、コンプレッサー、発電機などが含まれます。そのサイズと堅固な設置のため、振動レベルは非常に低いことが期待されます。
   • グループ2: 定格出力15kWから300kWの中型機械で、剛性の高い基礎に設置されています。このグループには、ほとんどの電動モーター、中型ポンプ、ファンなど、一般的な産業機器の大部分が含まれます。このグループの振動制限はグループ1よりも高いですが、それでもかなり厳しいものとなっています。
   • グループ3: 定格出力300kWを超える大型機械で、スプリングアイソレータやゴムマウントなどの柔軟な基礎または柔らかい基礎に設置されている場合。柔軟な設置により、周囲の構造物に力を伝達することなく、より高い振動レベルを実現できます。
   • グループ4: 中型機械（15kW～300kW）をフレキシブルな基礎に設置します。このグループは、中規模サイズとフレキシブルな設置の組み合わせにより、より高い振動レベルを許容できるため、振動制限が最も緩やかです。

   剛性基礎と柔基礎の区別は、適切な分類を行う上で非常に重要です。剛性基礎は振動を周囲の構造物に直接伝達しますが、柔基礎は機械の振動を周囲から遮断します。

3. 3. 振動の激しさゾーンの値（チャート）

   このセクションには、規格の核となる数値、つまり具体的な RMS速度 各機械グループの評価ゾーンの境界を定義する値（mm/秒単位）です。この規格ではこの情報が表形式で提示され、状態評価のための明確で実用的な制限が提供されています。たとえば、標準的な値としては、グループ 1 の機械では A/B 境界が 0.71 mm/秒、B/C 境界が 1.8 mm/秒、グループ 4 の機械では A/B 境界が 1.8 mm/秒、B/C 境界が 4.5 mm/秒などが挙げられます。これらの数値は、世界中の産業機械から数十年にわたって収集された経験的データの結果です。この表には、ヤード・ポンド法を使用する地域向けにインチ/秒単位での等価値も記載されており、規格の世界的な適用性を確保しています。

4. 4. 申請に関するガイダンス：

   この最後のセクションでは、ゾーン値を実際の状況で適切に適用するための重要な実践的なガイダンスを提供します。ここでは、主に2つの適用例を区別します。 受け入れテスト そして 運用監視新品、新規設置、または修理直後の機器の受入試験では、振動レベルが通常ゾーン A (最も振動の少ない機器の場合) またはゾーン B (許容できる機器の場合) に収まるように規格で推奨されています。ゾーン C の振動レベルを示す新規機器は、使用開始前に調査し、修正する必要があります。既に使用中の機械の運用監視については、一部の機械はゾーン B でも許容できる動作をする可能性はあると規格で認められていますが、低いゾーンから高いゾーン (ゾーン B からゾーン C など) への移動は重大な変化であり、直ちに調査する必要があることを強調しています。このセクションでは測定手順に関するガイダンスも提供されており、ベアリング位置で 3 つの直交方向 (水平、垂直、軸方向) で測定を行い、最も高い測定値を使用して評価することの重要性が強調されています。

重要な概念

• 実行可能な制限: この規格の主な価値は、パート1の理論的枠組みを具体的な数値的限界へと変換していることです。監視システムの警報設定や新規機器の合否判定の根拠となります。
• マシンのグループ化の重要性: 大型で柔軟に取り付けられたファン（グループ3）では許容範囲内の振動レベルであっても、中型で固定されたモーター（グループ2）では故障の兆候となる可能性があります。機械を正しく分類することが、重要な第一歩です。
• ブロードバンドスクリーニングツール: ISO 10816-3は、親規格と同様に、単一の広帯域RMS速度測定に基づいています。これは、問題が存在することを特定することを目的としていますが、根本原因を特定するための診断情報は提供していません。そのため、 スペクトル分析 が必要です。

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