ISO 10816-1: Mechanische trillingen – Evaluatie van machinetrillingen door metingen aan niet-roterende onderdelen – Deel 1: Algemene richtlijnen

Samenvatting

ISO 10816-1 is een hoeksteennorm voor machineconditiebewaking. Het beschrijft de algemene principes voor het meten en beoordelen van trillingen in niet-roterende of stationaire machineonderdelen, zoals lagerhuizen. Deze norm is de moderne opvolger van de historische ISO 2372 en dient als basisdocument voor een reeks andere normen (bijvoorbeeld ISO 10816-3 voor industriële machines) die specifieke trillingslimieten voor verschillende machineklassen bevatten. Het primaire doel is om een gestandaardiseerde, betrouwbare basis te bieden voor het evalueren van de operationele gezondheid van machines en het vaststellen van acceptatiecriteria.

Let op: Deze norm wordt geleidelijk vervangen door de ISO 20816-serie, die de principes van casingmetingen (ISO 10816) en schachtmetingen (ISO 7919) wil combineren in één allesomvattend kader. De principes en zonedefinities van ISO 10816-1 worden echter nog steeds veel gebruikt.

Inhoudsopgave (Conceptuele structuur)

De norm is zodanig opgebouwd dat deze een volledig raamwerk biedt voor het opzetten en uitvoeren van een programma voor de beoordeling van machinetrillingen:

1. 1. Omvang en meting:

   In dit eerste deel wordt de reikwijdte van de norm gedefinieerd en wordt duidelijk gemaakt dat deze van toepassing is op het meten van structurele trillingen op stationaire, niet-roterende machineonderdelen, voornamelijk lagerhuizen. Het stelt vast dat de voorkeursmeetparameter voor conditiebewaking is: breedband wortel-gemiddelde-kwadraat (RMS) snelheid, omdat het een stabiele en representatieve meting biedt van de destructieve energie van de trilling over een breed toerentalbereik van de machine. De norm specificeert een standaardfrequentiebereik voor deze meting, doorgaans 10 Hz tot 1000 Hz, wat effectief is voor het detecteren van de meest voorkomende machinefouten zoals onbalans en verkeerde uitlijning. Het biedt ook basisrichtlijnen over waar metingen moeten worden uitgevoerd (op de lagers in horizontale, verticale en axiale richting) om een volledig beeld te krijgen van de dynamische toestand van de machine.

2. 2. Instrumentatie:

   Dit hoofdstuk beschrijft de prestatie-eisen voor de instrumenten die worden gebruikt om de metingen uit te voeren. Het specificeert dat het gehele meetsysteem, inclusief de sensor, bekabeling en meter, in staat moet zijn om de RMS-snelheid nauwkeurig te meten binnen het gespecificeerde frequentiebereik. Het vereist dat het instrument een dynamisch bereik heeft dat voldoende is om zowel zeer soepel als ruw lopende machines zonder vervorming te meten. De norm legt ook sterk de nadruk op een correcte sensormontage om de nauwkeurigheid en herhaalbaarheid van de gegevens te garanderen, en verwijst rechtstreeks naar ISO 5348 als de standaard voor de montage van versnellingsmeters. Ten slotte vereist het dat de instrumentatie periodiek wordt gekalibreerd volgens een traceerbare standaard om de continue nauwkeurigheid te garanderen.

3. 3. Evaluatiecriteria:

   In dit kerngedeelte worden de twee fundamentele filosofieën voor het beoordelen van de trillingsintensiteit uiteengezet. Er wordt uitgelegd dat een uitgebreide evaluatie niet op één methode gebaseerd moet zijn, maar op een combinatie van beide:

   • Criterium 1: Trillingssterkte. Dit is een beoordeling van de absolute trillingswaarde gemeten op een specifiek tijdstip, vergeleken met vooraf gedefinieerde grenzen (de "zones" die in de volgende sectie worden beschreven). Dit criterium wordt gebruikt om de conditie van de machine in absolute zin te beoordelen en is essentieel voor acceptatietests en het vaststellen van bovengrenzen om schade te voorkomen.
   • Criterium 2: Verandering in trillingssterkte. Dit criterium richt zich op de trillingstrend in de loop van de tijd en vergelijkt de huidige waarde met de vastgestelde normale basislijn van de machine. De norm benadrukt dat een significante *verandering* in trillingen, zoals een verdubbeling van de RMS-snelheid, een veel gevoeligere indicator kan zijn van een zich ontwikkelende storing dan de absolute waarde alleen. De trillingen van een machine kunnen verdubbelen, maar zich nog steeds in de zone "Goed" of "Bevredigend" bevinden, maar deze verandering zou nog steeds een duidelijk waarschuwingssignaal zijn dat nader onderzoek vereist.
4. 4. Evaluatiezones:

   Om een eenvoudig, bruikbaar kader te bieden voor criterium 1 (absolute omvang), introduceert de norm een systeem van vier evaluatiezones. Deze zones dienen als universele "graden" voor de machineconditie. Het is belangrijk om op te merken dat dit algemene deel van de norm alleen het *concept* van de zones definieert; de specifieke numerieke waarden voor de zonegrenzen (in mm/s) worden gegeven in de machinespecifieke delen van de norm (bijv. ISO 10816-3). De zones worden als volgt gedefinieerd:

   • Zone A: Normaal gesproken vallen de trillingen van nieuw in gebruik genomen machines in deze zone.
   • Zone B: Machines met trillingen binnen deze zone worden normaal gesproken als acceptabel beschouwd voor onbeperkt langdurig gebruik.
   • Zone C: Machines met trillingen in deze zone worden doorgaans als onbevredigend beschouwd voor langdurig continu gebruik. De machine mag gedurende een beperkte periode in deze toestand worden gebruikt totdat er een mogelijkheid is om de trillingen te verhelpen.
   • Zone D: Trillingswaarden binnen deze zone worden normaal gesproken beschouwd als ernstig genoeg om schade aan de machine te veroorzaken.
5. 5. Operationele limieten (alarmen):

   Dit laatste deel biedt een praktische methodologie voor het implementeren van de evaluatiecriteria in een real-world monitoringprogramma. Het adviseert om twee verschillende niveaus van operationele alarmen in te stellen om machinerisico's effectief te beheren:

   • Waarschuwing: Dit is een waarschuwingsniveau dat aangeeft dat de trilling de normale, stabiele basiswaarde heeft overschreden. Een waarschuwing is niet per se een indicatie van direct gevaar, maar dient als trigger voor intensievere monitoring of voor het plannen van een onderzoek om de oorzaak van de verandering te achterhalen. Deze limiet is doorgaans gebaseerd op criterium 2 (een significante verandering ten opzichte van de basislijn).
   • Reis: Dit is een uitschakelniveau, ingesteld op een hogere, absolute waarde die de bovengrens van acceptabele werking vertegenwoordigt. Als dit niveau wordt overschreden, geeft dit aan dat de machine het risico loopt op dreigende en ernstige schade. De reactie moet bestaan uit onmiddellijke actie, wat kan inhouden dat de machine wordt uitgeschakeld. Deze limiet is doorgaans gebaseerd op criterium 1 (een absolute waarde, vaak de grens van Zone C/D).

Kernconcepten

• RMS-snelheid: De norm bevestigt dat de RMS-snelheid de beste enkele metriek is voor de algehele gezondheid van machines in het opgegeven frequentiebereik, omdat deze direct verband houdt met de destructieve energie van de trillingen.
• Breedbandmeting: De norm is gebaseerd op één enkele ‘algemene’ trillingswaarde, niet op een gedetailleerde spectrumHet is een screeningsinstrument, geen diagnostische. Een hoge waarde vertelt je *dat* er een probleem is, maar niet *wat* het probleem is.
• Algemeen versus specifiek: Deel 1 is het algemene kader. Voor specifieke, bruikbare trillingslimieten voor een specifieke machine moet u de andere delen van de ISO 10816- en ISO 20816-serie raadplegen.

← Terug naar hoofdindex