ISO 10816-3: Drgania mechaniczne – Ocena drgań maszyn poprzez pomiary części nieobrotowych – Część 3: Maszyny przemysłowe

Streszczenie

ISO 10816-3 to powszechnie stosowana, praktyczna norma, która określa konkretne limity liczbowe intensywności drgań w typowych maszynach przemysłowych. Jest to bezpośrednie zastosowanie ogólnych ram ustanowionych w Norma ISO 10816-1Podczas gdy część 1 wyjaśnia, *jak* mierzyć i oceniać drgania w ogólności, część 3 podaje rzeczywiste liczby — wartości RMS prędkości — które definiują granice stref oceny „Dobry”, „Zadowalający”, „Niezadowalający” i „Niedopuszczalny” dla określonych grup maszyn.

Uwaga: Norma ta została formalnie zastąpiona normą ISO 20816-3, która aktualizuje ramy, jednak jej podstawowe zasady i wiele wartości granicznych nadal pozostają bardzo aktualne.

Spis treści (Struktura koncepcyjna)

Norma ma na celu zapewnienie jasnego i praktycznego przewodnika do oceny wibracji konkretnej maszyny:

1. 1. Zakres:

   W tej początkowej części określono typy maszyn, do których ma zastosowanie niniejsza norma. Ma ona stanowić praktyczny przewodnik po najpopularniejszych maszynach przemysłowych, takich jak pompy odśrodkowe, silniki elektryczne, sprężarki i wentylatory, o mocy znamionowej powyżej 15 kW i pracujących z prędkością obrotową od 120 do 15 000 obr./min. Wyraźnie stwierdza się w niej, że ma ona zastosowanie do pomiarów wykonywanych na częściach nieobrotowych (np. obudowach łożysk) w normalnych, ustalonych warunkach pracy. Wyjaśnia ona również, które typy maszyn są wyłączone z zakresu normy, takie jak maszyny tłokowe i obrabiarki, które są objęte innymi szczegółowymi normami.

2. 2. Klasyfikacja maszyn (grupy):

   Ta sekcja ma fundamentalne znaczenie dla prawidłowego stosowania normy, ponieważ dzieli maszyny przemysłowe na cztery odrębne grupy w oparciu o trzy kluczowe czynniki: moc znamionową, rodzaj fundamentu i charakterystykę montażu. Klasyfikacja jest kluczowa, ponieważ maszyny w różnych grupach mają różne limity drgań. Te cztery grupy to:

   • Grupa 1: Duże maszyny o mocy znamionowej powyżej 300 kW, zazwyczaj montowane na sztywnych, ciężkich fundamentach (takich jak płyty betonowe). Do maszyn tych zaliczają się duże pompy, sprężarki i generatory. Ze względu na swój rozmiar i sztywne mocowanie, oczekuje się od nich bardzo niskiego poziomu drgań.
   • Grupa 2: Maszyny średniej wielkości o mocy znamionowej od 15 kW do 300 kW, również montowane na sztywnych fundamentach. Grupa ta obejmuje większość typowych urządzeń przemysłowych, w tym większość silników elektrycznych, pomp średniej wielkości i wentylatorów. Limity drgań dla tej grupy są wyższe niż dla Grupy 1, ale nadal dość restrykcyjne.
   • Grupa 3: Duże maszyny o mocy powyżej 300 kW, ale zamontowane na elastycznych lub miękkich fundamentach (takich jak izolatory sprężynowe lub mocowania gumowe). Elastyczne mocowanie pozwala na wyższy poziom drgań bez przenoszenia sił na otaczającą konstrukcję.
   • Grupa 4: Maszyny średniej wielkości (od 15 kW do 300 kW) na elastycznych fundamentach. Ta grupa ma najłagodniejsze limity drgań, ponieważ połączenie umiarkowanych rozmiarów i elastycznego montażu pozwala na wyższy akceptowalny poziom drgań.

   Rozróżnienie między fundamentami sztywnymi i elastycznymi jest kluczowe dla prawidłowej klasyfikacji. Fundament sztywny przenosi drgania bezpośrednio na otaczającą konstrukcję, podczas gdy fundament elastyczny izoluje drgania maszyny od otoczenia.

3. 3. Wartości stref intensywności drgań (wykres):

   W tej sekcji znajduje się numeryczna część normy — szczegółowe Prędkość średniokwadratowa wartości (w mm/s) definiujące granice między strefami oceny dla każdej grupy maszyn. Norma przedstawia te informacje w formie tabeli, zapewniając jasne, praktyczne limity oceny stanu. Przykładowo, typowe wartości mogą obejmować: maszyny z Grupy 1 z granicą A/B wynoszącą 0,71 mm/s i granicą B/C wynoszącą 1,8 mm/s, podczas gdy maszyny z Grupy 4 mogą mieć granicę A/B wynoszącą 1,8 mm/s i granicę B/C wynoszącą 4,5 mm/s. Te wartości liczbowe są wynikiem dziesięcioleci gromadzenia danych empirycznych z maszyn przemysłowych na całym świecie. Tabela zawiera również równoważne wartości w calach na sekundę dla regionów, w których stosuje się jednostki imperialne, co zapewnia globalną stosowalność normy.

4. 4. Wskazówki dotyczące stosowania:

   Ta ostatnia sekcja zawiera niezbędne praktyczne wskazówki dotyczące prawidłowego stosowania wartości stref w rzeczywistych sytuacjach. Rozróżnia ona dwa główne zastosowania: testy akceptacyjne oraz monitorowanie operacyjneW przypadku badań odbiorczych nowego, nowo zainstalowanego lub świeżo naprawionego sprzętu norma zaleca, aby poziomy drgań mieściły się w strefie A (dla maszyn o najpłynniejszych ruchach) lub strefie B (dla maszyn akceptowalnych). Każdy nowy sprzęt wykazujący poziomy drgań strefy C powinien zostać zbadany i skorygowany przed oddaniem do eksploatacji. W przypadku monitorowania operacyjnego maszyn już będących w eksploatacji norma uznaje, że niektóre maszyny mogą działać akceptowalnie w strefie B, ale podkreśla, że każde przemieszczenie ze strefy niższej do strefy wyższej (np. ze strefy B do strefy C) stanowi istotną zmianę, która wymaga natychmiastowego zbadania. Sekcja zawiera również wskazówki dotyczące procedur pomiarowych, podkreślając znaczenie wykonywania pomiarów w miejscach łożysk w trzech prostopadłych kierunkach (poziomym, pionowym i osiowym) i wykorzystywania najwyższego odczytu do oceny.

Kluczowe koncepcje

• Limity podlegające wykonaniu: Podstawową wartością tej normy jest to, że przekłada ona teoretyczne ramy Części 1 na konkretne, liczbowe ograniczenia. Stanowi ona podstawę do ustawiania alarmów w systemach monitorowania oraz podejmowania decyzji o zaliczeniu lub niezaliczeniu nowego sprzętu.
• Znaczenie grupowania maszyn: Poziom drgań całkowicie akceptowalny dla dużego, elastycznie zamontowanego wentylatora (Grupa 3) może być oznaką zbliżającej się awarii dla średniej wielkości, sztywno zamontowanego silnika (Grupa 2). Prawidłowa klasyfikacja maszyny to kluczowy pierwszy krok.
• Narzędzie do przesiewania łączy szerokopasmowych: Podobnie jak jej norma nadrzędna, norma ISO 10816-3 opiera się na pojedynczym pomiarze prędkości RMS w szerokim paśmie. Ma ona na celu *wykrycie* istnienia problemu, ale nie dostarcza informacji diagnostycznych pozwalających ustalić jego przyczynę. W tym celu analiza widmowa jest wymagane.

← Powrót do indeksu głównego