Uz kādām mašīnām attiecas ISO 20816-5 standarts?

ISO 20816-5 attiecas uz hidrauliskajām mašīnām, tostarp vertikālajām Kaplana turbīnām, vertikālajām Francisa turbīnām, vertikālajām sūkņu turbīnām, horizontālajām Peltona turbīnām un vertikālajiem sūkņiem, kas darbojas hidroelektrostacijās. Tas aptver mašīnas ar nominālo ātrumu parasti no 60 līdz 1000 apgr./min.

Kāpēc hidroturbīnu vibrācijas robežas atšķiras no tvaika turbīnu vibrācijas robežvērtībām?

Hidrauliskās mašīnas darbojas ar daudz mazāku ātrumu nekā tvaika turbīnas (bieži vien 60–500 apgr./min., salīdzinot ar 1500–3600 apgr./min.). Tās izjūt arī hidrauliskus ierosmes spēkus no ūdens plūsmas, vilkmes cauruļu svārstībām un kavitācijas, kas rada atšķirīgus vibrācijas modeļus. Vertikālām mašīnām jāņem vērā arī vilces gultņu vibrācijas.

Kas ir vārpstas nobīdes mērīšana hidroturbīnās?

Hidroturbīnu vārpstas nobīdi mēra, izmantojot tuvuma zondes, kas uzstādītas pie virzošajiem gultņiem, parasti mērot nobīdi no maksimuma mikrometros (μm pp). Tas ir ļoti svarīgi vertikālām mašīnām, kur vārpstas orbītas uzraudzība atklāj nelīdzsvarotību, nobīdi un hidraulisko nestabilitāti.

Kāpēc horizontālajām Peltona turbīnām ir atšķirīgi ierobežojumi?

Horizontālajām Peltona turbīnām ir zemākas vibrācijas robežas nekā vertikālajām mašīnām, jo horizontālie gultņu izvietojumi ir jutīgāki pret dinamiskiem spēkiem. Peltona riteņu strūklas trieciena impulsa daba rada arī atšķirīgas vibrācijas īpašības salīdzinājumā ar reakcijas turbīnām, piemēram, Francis un Kaplan turbīnām.

Kas jādara, ja vibrācija sasniedz C zonu hidroturbīnā?

C zona norāda, ka mašīna nav piemērota nepārtrauktai ilgstošai darbībai. Izpētiet pamatcēloņus, tostarp skrejriteņa kavitāciju, ievilces caurules svārstības, vadotnes gultņa nodilumu, vārpstas nobīdi vai hidraulisko rezonansi. Palieliniet uzraudzības biežumu, plānojiet korektīvo apkopi nākamās plānotās dīkstāves laikā un ņemiet vērā slodzes ierobežojumus.

Bezmaksas inženierijas rīks #023

Vibrācijas ierobežojumi — hidroturbīnas un sūkņu agregāti

Novērtējiet vibrācijas intensitāti hidrauliskajām turbīnām, sūkņu turbīnām un sūkņiem saskaņā ar ISO 20816-5. Atbalsta gultņu korpusa ātruma un vārpstas nobīdes mērījumus.

ISO 20816-5 A/B/C/D zonas Hidromašīnas

Mašīnas tips

Mērīšana

Izmērītā vērtība (mm/s RMS)

Ātrie iestatījumi

Rezultāti

Vibrācijas zona

—

Izmērītā vērtība

—

Ieteikums

—

Zona	Robeža	Apraksts

ISO 20816-5 darbības joma

ISO 20816-5 nosaka vibrācijas novērtēšanas kritērijus hidrauliskajām mašīnām, tostarp Kaplana, Francisa un Peltona turbīnām, sūkņu turbīnām un sūkņiem, ko izmanto hidroelektrostacijās. Tas aptver gan vertikālas, gan horizontālas mašīnu konfigurācijas.

Gultņa korpusa vibrācija — vertikālās mašīnas

Platjoslas vibrācijas ātrums, mērīts uz gultņa korpusa mm/s RMS, parasti 10–1000 Hz diapazonā. Attiecas uz vertikālajām Kaplan, Francis, sūkņa-turbīnas un sūkņu iekārtām.

Zonas robeža	Ātrums (mm/s RMS)
A/B	2.8
B/C	5.3
C/D	8.5

Gultņa korpusa vibrācija — horizontālā Peltona

Horizontālajām Peltona turbīnām ir zemākas pieļaujamās robežas gultņu izvietojuma un impulsa slodzes raksturlielumu dēļ.

Zonas robeža	Ātrums (mm/s RMS)
A/B	2.3
B/C	4.5
C/D	7.1

Vārpstas pārvietojums — vertikālās mašīnas

Vārpstas relatīvo nobīdi mēra ar tuvuma zondēm, izsakot kā nobīdi no virsotnes līdz virsotnei μm.

Zonas robeža	Nobīde (μm pp)
A/B	80
B/C	160
C/D	260

Piezīme: Vertikālām hidrauliskajām mašīnām ir unikālas vibrācijas īpašības, ko rada gravitācija, kas iedarbojas gar vārpstas asi. Vilces gultņa stāvoklis un hidrauliskie spēki (velkmes caurules svārstības, kavitācija) būtiski ietekmē vibrācijas uzvedību.

⚠️ Svarīgi: Jāuzrauga gan gultņu korpusa, gan vārpstas vibrācija. Kopējo novērtējumu nosaka sliktākais no abiem novērtējumiem. Darbības apstākļi (slodze, spiediens, aizūdens līmenis) spēcīgi ietekmē vibrācijas līmeni hidromašīnās.

Hidroturbīnu vibrācijas robežvērtības saskaņā ar ISO 20816-5 | Vibromera

Publicēts Nikolajs Šelkovenko uz 2026. gada 15. februārī 2026. gada 5. martā

Rezultāti

ISO 20816-5 darbības joma

Gultņa korpusa vibrācija — vertikālās mašīnas

Gultņa korpusa vibrācija — horizontālā Peltona

Vārpstas pārvietojums — vertikālās mašīnas