ISO 10816-3: Trillingslimieten voor industriële machines
De praktische norm die specifieke RMS-snelheidslimieten en evaluatiezones geeft voor pompen, motoren, ventilatoren, compressoren en andere industriële machines met een vermogen van 15 kW en meer.
Snelle referentie: Grenswaarden voor trillingsintensiteit
Meet de breedbandsnelheid RMS (mm/s) op de lagerbehuizing. Classificeer je machine en zoek dan hieronder je zone op.
Evaluatiecriteria - RMS-snelheid (mm/s)
ISO 10816-3 zonegrenswaarden voor industriële machines
| Machinegroep | Zone A / B | Zone B / C | Zone C / D |
|---|---|---|---|
| Groep 1 Grote, stijve fundering, >300 kW | 0.71 | 1.8 | 4.5 |
| Groep 2 ★ Middelgroot, stijve fundering, 15-300 kW | 1.12 | 2.8 | 7.1 |
| Groep 3 Grote, flexibele fundering, >300 kW | 1.8 | 4.5 | 11.2 |
| Groep 4 Middelgroot, flexibele fundering, 15-300 kW | 2.8 | 7.1 | 18.0 |
Pas in gebruik genomen machines. Typisch nieuwe of recent gereviseerde apparatuur in uitstekende staat.
Aanvaardbaar voor onbeperkt langdurig gebruik. De meeste goed onderhouden machines werken hier.
Niet geschikt voor continu bedrijf. Onderzoek de hoofdoorzaak en plan correctief onderhoud.
Gevaar voor schade. Onmiddellijk uitschakelen en corrigerende maatregelen nodig om storing te voorkomen.
Imperiale eenheden - RMS-snelheid (in/s)
Equivalente waarden voor regio's die het imperiale meetsysteem gebruiken (1 mm/s ≈ 0,03937 in/s)
| Machinegroep | Zone A / B | Zone B / C | Zone C / D |
|---|---|---|---|
| Groep 1 | 0.028 | 0.071 | 0.177 |
| Groep 2 ★ | 0.044 | 0.110 | 0.280 |
| Groep 3 | 0.071 | 0.177 | 0.441 |
| Groep 4 | 0.110 | 0.280 | 0.709 |
Bereken trillingszone
Voer uw machineparameters en gemeten trillingen in om onmiddellijk de ISO 10816-3 zone te bepalen.
Visuele vergelijking van zonegrenzen
De proportionele breedte van elke zone laat zien hoe de limieten worden uitgebreid voor flexibel gemonteerde en grotere machines.
Wat is ISO 10816-3?
ISO 10816-3 is een van de meest gebruikte industriële trillingsnormen ter wereld. Gepubliceerd door de Internationale Organisatie voor Standaardisatie, geeft het specifieke numerieke limieten voor de trillingsintensiteit op veel voorkomende roterende industriële machines. Het dient als de directe, praktische toepassing van het algemene kader vastgelegd in ISO 10816-1Terwijl deel 1 de algemene principes uitlegt van het meten en evalueren van machinetrillingen, geeft deel 3 u de werkelijke getallen - de RMS-snelheidswaarden in mm/s - die bepalen of de trillingen van een machine aanvaardbaar of gevaarlijk zijn.
De standaard verdeelt de trillingsintensiteit in vier evaluatiezones (A tot D) voor vier verschillende machinegroepen, gebaseerd op vermogen en funderingstype. Deze eenvoudige matrix geeft onderhoudsmonteurs, fabrieksoperators en conditiebewakingstechnici een duidelijk, internationaal overeengekomen kader voor het nemen van go/no-go beslissingen over de gezondheid van apparatuur.
ISO 10816-3 is formeel vervangen door ISO 20816-3 (gepubliceerd in 2022), die de meetmethodologie bijwerkt en criteria voor schachttrillingen toevoegt. De grenswaarden van de kernzone blijven echter zeer relevant en de overgrote meerderheid van industriële controlesystemen, fabrieksprocedures en onderhoudsprogramma's wereldwijd blijven verwijzen naar ISO 10816-3 grenswaarden. Beide standaarden kunnen parallel gebruikt worden tijdens de overgangsperiode.
Toepassingsgebied en toepasselijkheid
ISO 10816-3 is van toepassing op een breed scala aan industriële roterende machines. Het is essentieel om te weten of uw apparatuur binnen het toepassingsgebied van deze norm valt voordat u de zonegrenswaarden toepast.
Gedekte machines
De norm is ontworpen voor de meest voorkomende typen industriële roterende apparatuur die onder normale omstandigheden in stabiele toestand werken. Hiertoe behoren centrifugaalpompen, elektromotoren en generatoren (zowel inductie als synchroon), blowers en ventilatoren (centrifugaal en axiaal), centrifugaalcompressoren en tandwielkasten geïntegreerd in machinetreinen. De machines moeten een uitgangsvermogen (of nominaal vermogen) van meer dan 15 kW hebben en werken bij snelheden tussen 120 RPM en 15.000 RPM. Metingen worden uitsluitend uitgevoerd op de niet-roterende delen van de machine - met name lagerhuizen, lagerblokken of structurele onderdelen die direct reageren op de dynamische krachten die door de lagers worden overgebracht.
Uitgesloten machines
Verschillende categorieën machines vallen buiten het toepassingsgebied van ISO 10816-3 en vallen onder hun eigen specifieke normen. Reciprocerende machines zoals dieselmotoren en zuigercompressoren volgen ISO 10816-6. Gereedschapsmachines met hun unieke trillingskenmerken volgen ISO 10816-8. Hydraulische aggregaten en pompen in krachtcentrales volgen ISO 10816-5. Stoomturbines met een vermogen van meer dan 50 MW en gasturbines van meer dan 3 MW volgen ISO 10816-2. Eencilindermachines en machines met roterende massa's die niet vast met de rotor verbonden zijn, zijn ook uitgesloten.
Vermogensbereik
Geldt voor machines met een nominaal vermogen van meer dan 15 kW. Apparatuur onder deze drempel heeft gewoonlijk andere trillingskenmerken en wordt beoordeeld aan de hand van specificaties van de fabrikant of andere criteria.
Snelheidsbereik
Geldig voor bedrijfssnelheden van 120 tot 15.000 RPM. Dit omvat de overgrote meerderheid van industriële roterende apparatuur, van machines met langzame tandwielaandrijving tot turbomachines met hoge snelheid.
Meetlocatie
Alle metingen moeten worden uitgevoerd op niet-roterende onderdelen: lagerhuizen, voetstukken of structurele onderdelen die direct reageren op dynamische krachten van de rotor.
Meetparameter
Breedband RMS-snelheid in mm/s is de primaire evaluatieparameter. Dit enkele getal geeft de algemene trillingsernst weer over een breed frequentiebereik (meestal 10-1000 Hz).
Machineclassificatie: De vier groepen
Het correct classificeren van uw machine is de meest kritieke stap bij het toepassen van ISO 10816-3. De norm verdeelt industriële machines in vier groepen op basis van twee belangrijke factoren: nominaal vermogen en funderingstype. Het toepassen van de verkeerde groep kan leiden tot vals alarm (het evalueren van een flexibel gemonteerde machine tegen stijf gemonteerde limieten) of gemiste gebreken (het toepassen van milde limieten op een stijf gemonteerde machine waar lagere trillingen verwacht en haalbaar zijn).
| Groep | Stroom | Stichting | Typische machines | Belangrijkste kenmerk |
|---|---|---|---|---|
| 1 | > 300 kW | Onbuigzaam | Grote pompen, compressoren, generatoren op betonnen pads | Krapste grenzen - massieve rotoren, precisielagers, zware funderingen absorberen trillingen |
| 2 ★ | 15-300 kW | Onbuigzaam | Standaard motoren, medium pompen, ventilatoren, blowers op betonnen of stalen basis | Meest voorkomende groep - omvat het merendeel van de fabrieksinstallaties |
| 3 | > 300 kW | Flexibele | Grote machines op veerisolatoren, rubberen steunen of verhoogde platforms | Bredere grenzen - flexibele steunen maken hogere machinetrillingen mogelijk terwijl de structuur wordt beschermd |
| 4 | 15-300 kW | Flexibele | Middelgrote machines op veer- of rubberbevestiging, pijplijnpompen | Meest soepele limieten - combinatie van gemiddelde grootte en flexibele montage |
Hoe het type fundering bepalen
Het onderscheid tussen starre en flexibele funderingen is cruciaal en kan in de praktijk soms dubbelzinnig zijn. Een starre fundering is een fundering waarbij de eigenfrequentie van het machine-fundatiesysteem aanzienlijk hoger is dan de belangrijkste excitatiefrequentie (meestal de rijsnelheid van de machine). In de praktijk betekent dit meestal dat de machine direct op een zwaar betonnen platform, dikke stalen grondplaat of structurele vloer is vastgebout zonder isolatie-elementen. De funderingsmassa moet minstens 3 tot 5 keer de massa van de machine zijn om als echt stijf te worden beschouwd.
Een flexibele fundering is een fundering die opzettelijk trillingsisolerende elementen bevat - veerisolatoren, rubberen kussentjes, kurklagen of traagheidsblokken op veren - of waarbij de machine is gemonteerd op een verhoogde structuur (zoals een mezzanine of pijpenbrug) die zijn eigen aanzienlijke flexibiliteit heeft. De belangrijkste test is of de fundering merkbaar beweegt of resoneert als de machine draait. Als u trillingen kunt voelen op de vloer of de structuur rond de machine, gedraagt de fundering zich waarschijnlijk flexibel.
Als u niet zeker weet of een fundering stijf of flexibel is, kan het helpen om de trillingen op zowel het lagerhuis van de machine als het funderingsoppervlak te meten. Als de funderingstrilling meer is dan 50% van de lagerbehuizingstrilling bij bedrijfssnelheid, dan is de fundering waarschijnlijk flexibel en moeten limieten van Groep 3 of Groep 4 worden gebruikt.
Richtlijnen voor praktische toepassing
ISO 10816-3 maakt onderscheid tussen twee fundamenteel verschillende gebruikssituaties: het evalueren van de toestand van nieuwe of gerepareerde machines (acceptatietests) en het bewaken van machines die al in bedrijf zijn (operationele bewaking). Elke use case heeft zijn eigen methodologie en criteria.
Acceptatietests van nieuwe/gerepareerde apparatuur
Wanneer een nieuwe machine in gebruik wordt genomen, een machine na installatie wordt geaccepteerd of een machine na een grote revisie weer in gebruik wordt genomen, moet het trillingsniveau idealiter binnen Zone A liggen. Zone B wordt als acceptabel beschouwd voor nieuw in gebruik genomen apparatuur, maar als een gloednieuwe machine Zone B aangeeft, kan dit duiden op een installatieprobleem (verkeerde uitlijning, zachte voet, spanning op de leidingen) dat het onderzoeken waard is voordat het voortijdige slijtage van de lagers veroorzaakt. Een nieuwe machine die trillingen van Zone C of Zone D vertoont, mag niet worden geaccepteerd totdat het probleem is gevonden en verholpen. De acceptatiecriteria moeten worden gedocumenteerd in het aankoop- of revisiecontract, met expliciete verwijzing naar de ISO 10816-3 groeps- en zonevereisten.
Operationele bewaking van in gebruik zijnde apparatuur
Voor machines die al in gebruik zijn, voorziet de norm twee complementaire evaluatiebenaderingen. Absolute trillingsbeoordeling vergelijkt de huidige breedband RMS-snelheid met de zonelimieten voor de machinegroep. Als de meting in zone A of B is, is de machine acceptabel. Zone C betekent dat de machine voor een beperkte periode kan draaien terwijl correctief onderhoud gepland is. Zone D vereist onmiddellijke uitschakeling om catastrofale schade te voorkomen.
Trendmatige beoordeling is even belangrijk. Een plotse toename in trillingen - zelfs als de meting binnen Zone B blijft - is een significante verandering die onderzoek rechtvaardigt. Een machine die jarenlang 1,0 mm/s heeft gedraaid en plotseling naar 2,2 mm/s springt, is nog steeds in Zone B voor Groep 2, maar de verandering van 1,2 mm/s vertegenwoordigt een zich ontwikkelende fout die zal blijven verergeren. De norm beveelt aan om voor elke machine basiswaarden vast te stellen en veranderingen in de loop van de tijd bij te houden, en niet alleen te controleren op absolute limieten.
Meetprocedures
De norm specificeert dat trillingsmetingen moeten worden uitgevoerd op elke toegankelijke lagerlocatie in drie orthogonale richtingen: horizontaal (loodrecht op de as), verticaal en axiaal (parallel aan de as). De hoogste meting uit elke richting bij elk lager wordt gebruikt voor de algemene evaluatie van de machine. Deze "worst case" benadering zorgt ervoor dat richtingsgebonden trillingspatronen (zoals uitlijnfouten die zich voornamelijk in de axiale richting manifesteren) niet over het hoofd worden gezien.
| Richting | Afkorting | Veel voorkomende defecten |
|---|---|---|
| Horizontaal (loodrecht op de as) | H | Onbalans, loszitten, lagerslijtage |
| Verticaal | V | Onbalans, structurele resonantie |
| Axiaal (parallel aan de as) | A | Foutieve uitlijning, gebogen as, storingen aan druklagers |
ISO 10816-3 is een hulpmiddel om breedband te screenen. Het vertelt je dat een probleem bestaat (door de machine in zone C of D te plaatsen), maar het vertelt u niet wat wat het probleem is. Om de specifieke fout te diagnosticeren - of het nu onbalans, verkeerde uitlijning, lagerschade of iets anders is - heb je het volgende nodig frequentiespectrumanalyse met behulp van een trillingsanalysator of een draagbaar balanceersysteem.
Praktische voorbeelden
Stapsgewijze evaluaties met behulp van ISO 10816-3 zonecriteria.
Machine: Centrifugaalpomp aangedreven door een 75 kW elektromotor
Fundering: Vastgeschroefd op een betonnen voetstuk (stijve fundering)
Classificatie: Groep 2 (15-300 kW, stijve fundering)
Gemeten trillingen: 3,5 mm/s RMS op het lager van het aandrijfuiteinde van de pomp, horizontale richting
Groep 2 grenzen: A/B = 1,12 mm/s - B/C = 2,8 mm/s - C/D = 7,1 mm/s
3,5 mm/s valt tussen de B/C grens (2,8) en C/D grens (7,1). Deze machine is niet geschikt voor langdurig continu gebruik. Plan een trillingsanalyse om de hoofdoorzaak te bepalen - veel voorkomende fouten op dit niveau zijn onbalans, verkeerde uitlijning of vroegtijdige slijtage van de lagers.
Machine: Centrifugaalventilator, 500 kW motor, 1480 tpm
Fundering: Stalen frame op veerisolatoren (flexibele fundering)
Classificatie: Groep 3 (>300 kW, flexibele fundering)
Gemeten trillingen: 2,0 mm/s RMS (hoogste waarde, axiaal op aandrijflager)
Groep 3 grenzen: A/B = 1,8 mm/s - B/C = 4,5 mm/s - C/D = 11,2 mm/s
2,0 mm/s overschrijdt net de A/B-grens (1,8). Voor een nieuw opgestarte machine is dit acceptabel, maar niet ideaal. De lichte overschrijding suggereert een onderzoek naar de uitlijning of balans - een snelle trimbalans kan de machine in zone A brengen en de levensduur van de lagers aanzienlijk verlengen.
Machine: Elektromotor, 45 kW, die een kleine blower aandrijft
Fundering: Rubberen antivibratiebevestigingen (flexibele fundering)
Classificatie: Groep 4 (15-300 kW, flexibele fundering)
Baseline trillingen: 3,0 mm/s RMS (6 maanden geleden vastgesteld)
Huidige vibratie: 6,8 mm/s RMS
Groep 4 grenzen: A/B = 2,8 mm/s - B/C = 7,1 mm/s - C/D = 18,0 mm/s
Hoewel 6,8 mm/s technisch gezien nog steeds in Zone B valt voor Groep 4, is de trilling meer dan verdubbeld ten opzichte van de 3,0 mm/s basislijn. Deze grote verandering - zelfs binnen dezelfde zone - wijst op een zich ontwikkelende fout en rechtvaardigt onmiddellijk onderzoek via spectrale analyse. Wacht niet tot de meting overgaat in Zone C.
Sleutelconcepten en best practices
Actiebeperkingen
ISO 10816-3 vertaalt het theoretische kader van deel 1 in concrete pass/fail getallen. Deze waarden vormen de basis voor het instellen van alarmdrempels op online monitoringsystemen en voor het opnemen van acceptatiecriteria in inkoopcontracten en revisiespecificaties.
Stichting
Een trillingsniveau dat perfect aanvaardbaar is voor een grote, flexibel gemonteerde ventilator (Groep 3) kan een dreigend defect betekenen voor een middelgrote, stijf gemonteerde motor (Groep 2). Het verkeerd classificeren van het funderingstype is de meest voorkomende fout bij het toepassen van deze norm.
Trend boven drempel
Ervaren gebruikers weten dat de trend vaak belangrijker is dan de absolute waarde. Een machine die gestaag draait met 2,5 mm/s heeft een lagere prioriteit dan een machine die in twee weken van 1,0 naar 2,5 mm/s is gesprongen, ook al lezen ze vandaag allebei hetzelfde getal.
Screening, geen diagnose
Deze standaard is een instrument om breedband te screenen. Het identificeert dat een probleem bestaat, maar niet wat het probleem is. Gebruik voor de diagnose van de hoofdoorzaak spectrale analyse, tijdgolfvormanalyse en fasemetingen met een trillingsanalysator.
Alarmniveaus instellen voor monitoringsystemen
Bij het configureren van alarmniveaus op continue of periodieke trillingsmonitoringsystemen, bieden de zonegrenzen uit ISO 10816-3 een natuurlijk kader. Een gangbare industriële praktijk is om het "Alert" (of "Waarschuwing") alarm in te stellen op de Zone B/C grens en het "Danger" (of "Trip") alarm op de Zone C/D grens. Sommige gebruikers stellen een lager "Voorzichtig"-niveau in op de grens van Zone A/B om vroegtijdige veranderingen te signaleren. Voor machines met vaste basiswaarden bieden aanvullende, op verandering gebaseerde alarmen (bijv. "alarm als de trilling met meer dan 25% toeneemt ten opzichte van de basiswaarde") een snellere detectie van beginnende storingen dan alleen absolute drempelalarmen.
Relatie tot andere standaarden
ISO 10816-3 maakt deel uit van een uitgebreide familie van normen voor trillingsbeoordeling. ISO 10816-1 geeft de algemene principes. ISO 10816-7 behandelt specifiek rotodynamische pompen. ISO 7919 behandelt de trillingen van de as (gemeten op de roterende delen met nabijheidssondes) in plaats van de trillingen van de lagerbehuizing, en wordt voornamelijk gebruikt voor machines met vloeistoflagers zoals turbines. De opvolgernorm ISO 20816-3 (2022) harmoniseert de benadering van behuizingstrillingen van 10816 met de benadering van schachttrillingen van 7919 in een enkel verenigd kader. Begrijpen waar ISO 10816-3 past binnen deze familie is belangrijk voor het selecteren van de juiste standaard voor elke specifieke machine en meettype.
Veelgestelde vragen
Voor een typische middelgrote pomp (15-300 kW) op een starre fundatie (Groep 2) zijn trillingen tot 1,12 mm/s RMS uitstekend (Zone A), tot 2,8 mm/s is acceptabel voor langdurig gebruik (Zone B), tot 7,1 mm/s vereist onderzoek en correctief onderhoud (Zone C), en boven 7,1 mm/s wordt onmiddellijke stillegging aanbevolen (Zone D). Gebruik voor pompen op flexibele steunen de grenswaarden van Groep 4, die soepeler zijn.
Een stijve fundering (betonnen kussen, stalen basis) brengt de trillingen rechtstreeks over op de omringende structuur en vereist lagere trillingslimieten. Een flexibele fundering (veerisolatoren, rubberen steunen, elastomeerkussens) laat hogere trillingen toe aan de machine omdat het de trillingen isoleert van de structuur. De norm laat hogere trillingslimieten toe voor flexibel gemonteerde machines omdat de isolatie voorkomt dat de trillingen schade veroorzaken aan omliggende uitrusting en structuren.
Ja, ISO 10816-3 is formeel vervangen door ISO 20816-3 (gepubliceerd in 2022). De grenswaarden van de kernzone blijven echter zeer relevant en zijn nog steeds de industrienorm die in duizenden fabrieken wereldwijd wordt gebruikt. Veel bestaande monitoringsystemen, contractuele specificaties en onderhoudsprogramma's blijven verwijzen naar ISO 10816-3 grenswaarden. De overgang naar ISO 20816-3 gebeurt geleidelijk en beide normen kunnen tijdens deze periode worden gebruikt.
ISO 10816-3 is formeel niet van toepassing op machines onder 15 kW. In de praktijk gebruiken veel technici echter de grenswaarden van Groep 2 als een ruwe richtlijn voor kleinere apparatuur. Voor kritieke kleine machines is het beter om een basislijn vast te stellen voor het trillingsniveau na installatie en inbedrijfstelling, en dan te controleren op veranderingen ten opzichte van die basislijn in plaats van absolute limieten uit deze norm toe te passen.
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
MS 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 