Parametry obliczeń

ISO 20816 – Ocena drgań maszyn poprzez pomiary przyspieszenia





obr./min




Wyniki obliczeń

Typ sprzętu:
—
Zalecany zakres częstotliwości:
—
Strefa A (Nowy sprzęt) – do:
—
Strefa B (Długoterminowa eksploatacja) – do:
—
Strefa C (Działanie krótkoterminowe) – do:
—
Strefa D (Uszkodzenia) – powyżej:
—

Interpretacja strefy przyspieszenia drgań:

Strefa A: Przyspieszenie drgań maszyn nowych lub po remoncie generalnym
Strefa B: Maszyny mogą pracować bez końca bez ryzyka uszkodzenia
Strefa C: Wymagane monitorowanie stanu i konieczne planowanie konserwacji
Strefa D: Wysokie ryzyko uszkodzenia. Wymagana natychmiastowa interwencja.

Jak działa kalkulator

Norma ISO 20816

Norma ISO 20816 uzupełnia normę ISO 10816 i ustanawia kryteria oceny drgań z wykorzystaniem pomiarów przyspieszenia. Norma ta jest szczególnie istotna w przypadku składowych drgań o wysokiej częstotliwości, które nie zawsze są odpowiednio uwzględniane w pomiarach prędkości.

Zalety pomiarów przyspieszenia

  • Lepsza wrażliwość na składowe o wysokiej częstotliwości
  • Wczesne wykrywanie usterek łożysk tocznych
  • Skuteczna diagnostyka przekładni
  • Wykrywanie kawitacji w pompach

Związek między przyspieszeniem a prędkością

Przyspieszenie drgań jest związane z prędkością drgań poprzez częstotliwość:

a = 2πf × v

gdzie:

  • A — przyspieszenie drgań (m/s²)
  • F — częstotliwość (Hz)
  • v — prędkość drgań (m/s)

Typowe wartości progowe

Wartości progowe przyspieszenia drgań zależą od typu urządzenia, zakresu częstotliwości i warunków pracy. Zalecenia ogólne:

  • < 0,5 g: Doskonały stan
  • 0,5-1,0 g: Dobry stan
  • 1,0-2,5 g: Stan zadowalający
  • 2,5-5,0 g: Stan niezadowalający
  • > 5,0 g: Niedopuszczalny stan

Funkcje aplikacji

  • W przypadku łożysk tocznych zaleca się pomiary w zakresie 10–10000 Hz
  • W przypadku napędów zębatych istotna jest analiza częstotliwości zazębiania się zębów
  • Pomiary wysokiej częstotliwości są wykorzystywane do diagnostyki kawitacji
  • Należy wziąć pod uwagę częstotliwości rezonansu strukturalnego

Zalecenia dotyczące pomiarów

  • Używaj akcelerometrów o wystarczającym zakresie częstotliwości
  • Zapewnij niezawodne mocowanie czujnika
  • Zmierz w trzech wzajemnie prostopadłych kierunkach
  • Weź pod uwagę wpływ temperatury na czułość czujnika

Przykłady użycia i przewodnik po wyborze wartości

Przykład 1: Pompa odśrodkowa z łożyskami tocznymi

Scenariusz: Monitorowanie pompy odśrodkowej o mocy 30 kW

  • Typ sprzętu: Pompa odśrodkowa
  • Prędkość: 2950 obr./min
  • Zakres częstotliwości: 10-1000 Hz (standard)
  • Typ łożyska: Łożyska toczne
  • Montowanie: Sztywny
  • Wynik: Strefa A: 0-1,0 g, Strefa B: 1,0-2,5 g
  • Uwaga: W przypadku uszkodzeń łożysk należy również sprawdzić częstotliwość 10–10000 Hz
Przykład 2: Generator turbiny gazowej

Scenariusz: Turbina gazowa 25 MW z łożyskami ślizgowymi

  • Typ sprzętu: Turbina gazowa (3-40 MW)
  • Prędkość: 5400 obr./min
  • Zakres częstotliwości: 10-2000 Hz
  • Typ łożyska: Łożyska ślizgowe
  • Montowanie: Elastyczny
  • Wynik: Strefa A: 0-0,5 g, Strefa B: 0,5-1,2 g
  • Krytyczny: Monitoruj częstotliwości mijania łopatek
Przykład 3: Sprężarka tłokowa

Scenariusz: Sprężarka tłokowa 4-cylindrowa

  • Typ sprzętu: Sprężarka tłokowa
  • Prędkość: 750 obr./min
  • Zakres częstotliwości: 2-1000 Hz (niska częstotliwość)
  • Typ łożyska: Łożyska ślizgowe
  • Montowanie: Izolacja wibracji
  • Wynik: Strefa A: 0-2,0 g, Strefa B: 2,0-5,0 g
  • Uwaga: Wyższe limity ze względu na wrodzone pulsacje

Jak wybierać wartości

Przewodnik wyboru typu sprzętu
  • Turbiny gazowe:
    • < 3 MW: Małe turbiny przemysłowe
    • 3-40 MW: Średnia generacja energii
    • > 40 MW: Duże turbiny użytkowe
  • Sprężarki:
    • Odśrodkowy: płynna praca, dolne granice
    • Posuwisto-zwrotne: siły pulsujące, wyższe granice
    • Śruba: Średnie granice, sprawdź harmoniczne
  • Silniki elektryczne:
    • < 15 kW: Małe silniki pomocnicze
    • 15-300 kW: Silniki procesowe
    • > 300 kW: Duże napędy
Wybór zakresu częstotliwości
  • 10-1000 Hz: Standard dla większości urządzeń obrotowych
  • 10-2000 Hz: Maszyny szybkobieżne, skrzynie biegów
  • 10-10000 Hz: Diagnostyka łożysk tocznych, kawitacja
  • 2-1000 Hz: Maszyny wolnoobrotowe, urządzenia posuwisto-zwrotne
Rozważania dotyczące typu łożyska
  • Łożyska toczne:
    • Większa wrażliwość na wysokie częstotliwości
    • Dolne granice przyspieszenia
    • Sprawdź częstotliwość występowania usterek łożysk
  • Łożyska ślizgowe:
    • Lepsze właściwości tłumienia
    • Skup się na niskich częstotliwościach
    • Obawy związane z wirowaniem/uderzaniem oleju
  • Łożyska magnetyczne:
    • Bardzo niskie wibracje mechaniczne
    • Sprawdź częstotliwości układu sterowania
    • Specjalne kryteria oceny
Pomiary przyspieszenia i prędkości
  • Użyj przyspieszenia, gdy:
    • Ważne są wysokie częstotliwości > 1000 Hz
    • Monitorowanie łożysk tocznych
    • Częstotliwości zazębienia przekładni
    • Detekcja kawitacji
  • Użyj Velocity, gdy:
    • Ogólny stan maszyny
    • Nisko-średnie częstotliwości (10-1000 Hz)
    • Nierównowaga, niewspółosiowość
    • Wibracje strukturalne