Pieļaujamā vibrācijas ātruma kalkulators
Aprēķins saskaņā ar ISO 10816 standartu
Aprēķina parametri
ISO 10816 – Mašīnu vibrācijas novērtēšana, veicot mērījumus uz nerotējošām detaļām
Aprēķinu rezultāti
—
—
—
—
—
Zonas stāvokļa novērtējums:
Kā darbojas kalkulators
ISO 10816 standarts
Atsauces standarti:
- ISO 10816-1: Vispārīgās vadlīnijas
- ISO 10816-3: Rūpnieciskās mašīnas
- ISO 10816-6: Virzuļmašīnas
- ISO 20816: Jauns konsolidētais standarts (aizstāj ISO 10816)
ISO 10816 nosaka vispārīgus nosacījumus un metodes mašīnu vibrācijas mērīšanai un novērtēšanai, veicot mērījumus uz nerotējošām detaļām. Standarts definē četras vibrācijas apstākļu zonas:
- A zona – jaunu mašīnu vibrācija
- B zona - pieņemams ilgstošai darbībai
- C zona – pieņemams ierobežotu laiku
- D zona – vibrācija, kas rada bojājumus
Mašīnu klasifikācija
Mašīnas tiek iedalītas četrās klasēs atkarībā no jaudas un uzstādīšanas veida:
- I klase: Atsevišķas mašīnu daļas, kas savienotas ar darbināmo mašīnu (elektromotori līdz 15 kW)
- II klase: Vidējas jaudas mašīnas (15–75 kW), līdz 300 kW uz speciāliem pamatiem
- III klase: Lieli vilcēji un citas lielas mašīnas ar rotējošām masām uz stingrām pamatnēm
- IV klase: Lieli vilcēji un citas lielas mašīnas uz elastīgiem pamatiem
Vibrācijas ātruma robežvērtības
RMS vibrācijas ātruma robežvērtības zonas robežām (mm/s):
Klase | A/B | B/C | C/D |
---|---|---|---|
Es | 0.71 | 1.8 | 4.5 |
II. | 1.12 | 2.8 | 7.1 |
III. | 1.8 | 4.5 | 11.2 |
IV. | 2.8 | 7.1 | 18 |
Mērījumu ieteikumi
- Mērījumi tiek veikti trīs savstarpēji perpendikulāros virzienos
- Mērīšanas punkti tiek izvēlēti uz gultņu korpusiem vai to tuvumā
- RMS (vidējā kvadrātiskā vērtība) vibrācijas ātrums tiek izmantots 10–1000 Hz diapazonā
- Novērtēšanai tiek izmantota maksimālā izmērītā vērtība.
Piezīmes
Šīs robežvērtības ir indikatīvas. Konkrētām iekārtām jāņem vērā ražotāja ieteikumi un ekspluatācijas vēsture. Mainīga ātruma mašīnām novērtējums tiek veikts nominālajā ātrumā.
Lietošanas piemēri un vērtību izvēles ceļvedis
1. piemērs: Mazs elektromotors
Scenārijs: 11 kW elektromotora, kas darbina sūkni, uzraudzība
- Mašīnas klase: I klase (motori līdz 15 kW)
- Jauda: 11 kW
- Ātrums: 2950 apgr./min
- Fonds: Stingrs (betona pamats)
- Mērījums: Gultņa korpuss
- Rezultāts: A zona: 0–0,71 mm/s, B zona: 0,71–1,8 mm/s
- Tipisks labs stāvoklis: 0,5–1,0 mm/s
2. piemērs: vidējas jaudas kompresors
Scenārijs: Centrbēdzes kompresors ar 55 kW motoru
- Mašīnas klase: II klase (15–75 kW)
- Jauda: 55 kW
- Ātrums: 1480 apgr./min
- Fonds: Stingrs
- Mērījums: Gultņa korpuss
- Rezultāts: A zona: 0–1,12 mm/s, B zona: 1,12–2,8 mm/s
- Darbība: Ja > 2,8 mm/s, plānot apkopi
3. piemērs: Liels turboģenerators
Scenārijs: 50 MW turboģenerators uz atsperu pamatnes
- Mašīnas klase: IV klase (liels, elastīgs pamats)
- Jauda: 50 MW (50 000 kW)
- Ātrums: 3000 apgr./min
- Fonds: Elastīgs (ar atsperes atbalstu)
- Mērījums: Gultņa korpuss
- Rezultāts: A zona: 0–2,8 mm/s, B zona: 2,8–7,1 mm/s
- Piezīme: Augstāki ierobežojumi, pateicoties elastīgai montāžai
Kā izvēlēties vērtības
Mašīnu klases izvēle
- I klase:
- Motori ≤ 15 kW
- Mazie sūkņi, ventilatori
- Palīgaprīkojums
- II klase:
- Motori 15–75 kW (standarta)
- Līdz 300 kW uz speciāliem pamatiem
- Vidēja izmēra sūkņi, kompresori
- III klase:
- Lielas mašīnas > 300 kW
- Stingrs pamats (betona)
- Smaga rotējoša iekārta
- IV klase:
- Lielas mašīnas > 300 kW
- Elastīgs pamats (atsperes, rāmji)
- Turbīnas, lielie ģeneratori
Pamatu tips
- Stingrs pamats:
- Betona bloks vai plātne
- Ar javu pildīts tērauda rāmis
- Dabiskā frekvence > 1,25 × darba frekvence
- Elastīgs pamats:
- Atsperu balsti
- Gumijas stiprinājumi
- Vieglas tērauda konstrukcijas
- Dabiskā frekvence < darba frekvence
Mērīšanas punkta izvēle
- Gultņa korpuss: Primārā mērījumu vieta
- Fonds: Lai pārbaudītu pārraidi/izolāciju
- Struktūra: Vispārējai ēkas vibrācijai
- Labākā prakse: Mērīt visos pieejamos virzienos
Rezultātu interpretācija
- A zona (laba):
- Jaunas vai nesen kapitāli remontētas mašīnas
- Nav nepieciešama darbība
- Pamatlīnija turpmākai salīdzināšanai
- B zona (apmierinoši):
- Normāla darbība
- Turpiniet regulāru uzraudzību
- Nav tūlītējas rīcības
- C zona (neapmierinoši):
- Drīzumā plānojiet apkopi
- Palielināt uzraudzības biežumu
- Izpētiet pamatcēloņus
- D zona (nepieņemama):
- Nepieciešama tūlītēja rīcība
- Bojājumu risks
- Apsveriet izslēgšanu
📘 Pilnīgs ceļvedis: vibrācijas ātruma kalkulators
🎯 Ko dara šis kalkulators
Šis kalkulators nosaka pieļaujamos vibrācijas ātruma līmeņus rūpnieciskajām iekārtām saskaņā ar starptautisko standartu ISO 10816.
Tas ir būtisks instruments rotējošu iekārtu tehniskā stāvokļa diagnosticēšanai un potenciālu kļūmju prognozēšanai, pirms tās rodas.
🌍 Izpratne par ISO 10816 standartu
ISO 10816 ir starptautisks standarts, kas nosaka noteikumus mašīnu vibrācijas novērtēšanai, veicot mērījumus uz nerotējošām detaļām (gultņu korpusiem, pamatiem). Standarts iedala visas iekārtas 4 klasēs, pamatojoties uz jaudu un uzstādīšanas veidu, un katrai klasei ir definēti pieļaujamie vibrācijas līmeņi.
Vibrācijas zonu skaidrojums:
- A zona (zaļa): Jauna vibrācijas iekārta - aprīkojums lieliskā stāvoklī
- B zona (dzeltena): Pieņemams ilgstošai darbībai — aprīkojums labā stāvoklī
- C zona (oranža): Pieņemams tikai īstermiņā — nepieciešama apkopes plānošana
- D zona (sarkanā): Nepieņemama vibrācija — iekārtu bojājumu risks
Piezīme: Kopš 2016. gada ISO 10816 tiek aizstāts ar ISO 20816, taču principi paliek nemainīgi.
💼 Reālās pasaules lietojumprogrammas
Tipiski scenāriji:
1️⃣ Jaunu iekārtu pieņemšana
Pēc sūkņa uzstādīšanas tiek pārbaudīta vibrācija. Vērtībai jābūt A zonā. Ja tā ir augstāka, pastāv uzstādīšanas vai balansēšanas problēmas.
2️⃣ Plānota diagnostika
Mēneša vibrācijas mērījumi motoriem. Pieauguma tendence brīdina par attīstošiem defektiem. Ļauj veikt plānotus remontdarbus pirms kļūmes.
3️⃣ Problēmu novēršana
Ventilators kļuva trokšņains. Izmērītā vibrācija - C zona. Iemesls: gultņu nodilums vai rotora nelīdzsvarotība.
4️⃣ Pēcremonta novērtējums
Pēc gultņa nomaiņas tiek pārbaudīta vibrācija. Tam jāatgriežas A vai B zonā. Ja nē, remonts nav veikts pareizi.
📊 Praktisks piemērs: Sūkņu stacija
Situācija:
- Centrbēdzes sūknis, 55 kW, 1480 apgr./min
- ISO 10816 II klase
- Izmērītā vibrācija: 4,5 mm/s (C zona)
Darbība: Steidzama diagnostika atklāja lāpstiņriteņa nelīdzsvarotību
Rezultāts: Pēc balansēšanas vibrācija samazināta līdz 1,8 mm/s (B zona) ✓
📖 Tehniskā glosārijs
- Vibrācijas ātrums (RMS)
- Svārstību kustības ātrums noteiktā mašīnas korpusa punktā. Mērīts mm/s. Vidējā kvadrātiskā vērtība 10–1000 Hz diapazonā.
- Mašīnu klase
- Iekārtu kategorija pēc jaudas un uzstādīšanas veida:
- I klase: Mazas mašīnas līdz 15 kW
- II klase: vidējas mašīnas ar jaudu 15–75 kW (līdz 300 kW uz īpašiem pamatiem)
- III klase: Lielas mašīnas uz stingrām pamatnēm
- IV klase: Lielas mašīnas uz elastīgiem pamatiem
- Stingrs pamats
- Pamatne, kuras dabiskā frekvence > 1,25 × rotācijas frekvence. Praktiski nevibrē.
- Elastīgs pamats
- Pamatne uz atsperu stiprinājumiem vai viegla rāmja. Pašsprieguma frekvence < rotācijas frekvence.
- Mērīšanas punkts
- Vibrācijas sensora novietojuma vieta. Parasti — gultņa korpusā, pēc iespējas tuvāk gultnim.
- Vibrācijas tendence
- Vibrācijas līmeņa izmaiņas laika gaitā. Svarīgāk nekā absolūtā vērtība — norāda uz defekta attīstību.
⚠️ Svarīgas piezīmes
- Šis kalkulators sniedz orientācijas vērtības, kuru pamatā ir ISO 10816
- Kritiskām iekārtām ir nepieciešama detalizēta inženiertehniskā analīze.
- Vienmēr ņemiet vērā vibrācijas tendences, ne tikai atsevišķus mērījumus
- Vietējiem standartiem var būt stingrākas prasības
🎓 Profesionāļu padomi
- Mērīšana trīs virzienos: vertikālā, horizontālā, aksiālā
- Veiciet mērījumus vienādos punktos tendenču analīzei
- Reģistrēt darbības apstākļus (slodzi, temperatūru, ātrumu)
- Izmantojiet kvalitatīvus sensorus un sertificētus instrumentus
- Salīdzināt ar sākotnējiem mērījumiem no nodošanas ekspluatācijā