ISO 20816-1 — Wibracje maszynowe Standard oceny
Narzędzia do oceny drgań
Kontroler stref ISO 20816-3, kalkulator nastaw alarmu i konwerter jednostek wibracji
Czym jest ISO 20816-1?
ISO 20816-1:2016 (pełny tytuł: "Drgania mechaniczne — Pomiar i ocena drgań maszyn — Część 1: Wytyczne ogólne") to obowiązująca norma międzynarodowa określająca ramy pomiaru i oceny drgań maszyn. Została opublikowana w 2016 roku i zastępuje dwie starsze normy podstawowe, obowiązujące od lat 90. XX wieku.
Najważniejszą zmianą jest unifikacja dwóch dotychczas odrębnych filozofii pomiaru w jeden spójny dokument:
- Norma ISO 10816-1 — zmierzone drgania mierzone na części nieobrotowe (obudowy łożysk, obudowy maszyn) przy użyciu czujników sejsmicznych (akcelerometrów).
- ISO 7919-1 — zmierzone drgania mierzone na obracające się wały przy użyciu bezkontaktowych sond zbliżeniowych.
Norma ISO 20816-1 łączy oba podejścia w jeden system, uznając, że kompleksowa ocena maszyny często wymaga obu rodzajów pomiarów. Maszyna może charakteryzować się akceptowalnymi drganiami obudowy, ale niebezpiecznym ruchem wału (co wskazuje na problem z dynamiką wirnika) lub odwrotnie (co wskazuje na problem konstrukcyjny/fundamentowy). Tylko ocena obu tych aspektów pozwala uzyskać pełny obraz.
Norma ISO 20816-1 jest ogólne wytyczne dokument. Definiuje koncepcje, metodologia i ramy oceny (strefy, kryteria, rodzaje pomiarów), ale nie zawiera konkretnych limitów liczbowych. Rzeczywiste wartości graniczne stref dla poszczególnych typów maszyn znajdują się w innych częściach serii (ISO 20816-2 do 20816-9). W przypadku większości maszyn przemysłowych, ISO 20816-3 podaje liczby.
Co obejmuje norma
- Zakres i rodzaje pomiarów — definiuje metodykę pomiaru drgań obudowy i wału
- Wymagania dotyczące przyrządów pomiarowych — typy czujników, zakresy częstotliwości, kalibracja, normy montażu
- Kryteria oceny — podejście dwukryterialne (limity bezwzględne + zmiana od poziomu bazowego)
- Strefy oceny — czterostrefowy system klasyfikacji (A, B, C, D)
- Połączona ocena i akceptacja — jak stosować oba typy pomiarów jednocześnie, testowanie akceptacyjne oraz monitorowanie operacyjne
Kompletna seria ISO 20816
Norma ISO 20816 jest normą wieloczęściową. Część 1 określa ogólne ramy, a pozostałe części określają szczegółowe limity liczbowe dla różnych kategorii maszyn.
| Część | Tytuł / Zakres | Zastępuje | Status |
|---|---|---|---|
| 20816-1 | Ogólne wytyczne | ISO 10816-1 + ISO 7919-1 | Opublikowano w 2016 roku |
| 20816-2 | Turbiny gazowe lądowe, turbiny parowe, generatory >40 MW | ISO 10816-2 + ISO 7919-2 | Opublikowano w 2017 roku |
| 20816-3 | Maszyny przemysłowe o mocy >15 kW i prędkości obrotowej 120–15000 obr./min. | ISO 10816-3 + ISO 7919-3 | Opublikowano w 2022 r. |
| 20816-4 | Zestawy napędzane turbiną gazową (z wyłączeniem pochodnych lotniczych) | ISO 10816-4 + ISO 7919-4 | Opublikowano w 2018 roku |
| 20816-5 | Zespoły maszyn hydraulicznych z pompami >15 kW | ISO 10816-5 + ISO 7919-5 | Opublikowano w 2018 roku |
| 20816-6 | Maszyny tłokowe >100 kW | Norma ISO 10816-6 | Opublikowano w 2016 roku |
| 20816-7 | Pompy rotodynamiczne (przemysłowe, w tym pomiary na wałach obrotowych) | ISO 10816-7 | Opublikowano w 2017 roku |
| 20816-8 | Systemy sprężarek tłokowych | ISO 10816-8 | Opublikowano w 2018 roku |
| 20816-9 | Przekładnie | Nowy (bez poprzednika) | Opublikowano w 2020 r. |
| 20816-21 | Turbiny wiatrowe lądowe (oś pozioma, ≥100 kW) | Nowy | Opublikowano w 2015 roku |
Norma ISO 10816-3:2009 została formalnie wycofana wraz z opublikowaniem normy ISO 20816-3:2022. Granice stref określone w normie ISO 10816-3 są jednak nadal szeroko stosowane w przemyśle, ponieważ są dobrze ugruntowane i większość systemów monitorowania jest z nimi skonfigurowana. Limity drgań obudowy określone w normie ISO 20816-3 są bardzo podobne (w wielu przypadkach identyczne) do wartości określonych w normie ISO 10816-3. Jeśli istniejący program monitorowania wykorzystuje wartości określone w normie ISO 10816-3, nie ma pilnej potrzeby jego zmiany — ale nowe instalacje powinny odwoływać się do normy ISO 20816-3.
Typy pomiarów
Norma ISO 20816-1 formalnie ujednolica dwa zasadniczo różne podejścia pomiarowe. Zrozumienie tej różnicy jest kluczowe dla prawidłowego zastosowania.
Drgania obudowy (części nieobrotowe)
- Co: Drgania konstrukcji maszyn stacjonarnych — obudów łożysk, podstaw, ram i obudowy maszyny.
- Czujnik: Przetworniki sejsmiczne — piezoelektryczne akcelerometry (najczęściej spotykane) lub przetworniki prędkości — montowane na obudowie łożyska zgodnie z ISO 5348.
- Parametr: Prędkość RMS szerokopasmowa W mm/s (lub in/s w niektórych regionach).
- Zakres częstotliwości: Standard 10–1000 Hz; 2–1000 Hz dla maszyn wolnoobrotowych (<120 obr./min).
- Co to mówi: Energia drgań przenoszona na konstrukcję maszyny. Odzwierciedla siły działające na łożyska i reakcję konstrukcji. Jest bezpośrednio skorelowana ze zmęczeniem łożysk i ryzykiem uszkodzenia konstrukcji.
- Sprzęt: The Balanset-1A mierzy szerokopasmową prędkość średniokwadratową w trybie wibrometru (F5), dzięki czemu nadaje się bezpośrednio do oceny obudowy zgodnie z normą ISO 20816.
Drgania wału (części obrotowe)
- Co: Dynamiczne przemieszczenie wału względem obudowy łożyska — o ile wał faktycznie porusza się w luzie łożyskowym.
- Czujnik: Bezkontaktowe sondy zbliżeniowe wykorzystujące prądy wirowe, zwykle instalowane w parach ortogonalnych (XY) przy każdym łożysku zgodnie z normą API 670.
- Parametr: Przemieszczenie międzyszczytowe W μm (mikrometry) lub mils (1 mil = 25,4 μm).
- Zakres częstotliwości: Głównie składowe synchroniczne wału (1×) i podsynchroniczne.
- Co to mówi: Rzeczywiste zachowanie dynamiczne wirnika — kształt orbity, kierunek wirowania, tarcie. Krytyczne dla wykrywania wygięcia wału, wirowania oleju, kontaktu uszczelnień i niewspółosiowości, które mogą nie przenosić się efektywnie na obudowę.
- Sprzęt: Sondy zbliżeniowe montowane na stałe (zazwyczaj nie są to urządzenia przenośne). Stosowane głównie w dużych maszynach turbinowych z łożyskami ślizgowymi (poprzecznymi).
| Aspekt | Obudowa (części nieobrotowe) | Wał (części obrotowe) |
|---|---|---|
| Czujnik | Akcelerometr / przetwornik prędkości | Sonda zbliżeniowa (prądy wirowe) |
| Montaż | Na obudowie łożyska (zewnętrznej) | Wewnątrz obudowy łożyska |
| Parametr | Prędkość średniokwadratowa (mm/s) | Przemieszczenie międzyszczytowe (μm) |
| Zakres częstotliwości | 10–1000 Hz (szerokopasmowe) | Podsynchronicznie do 1× obr./min |
| Wykrywa najlepiej | Niewyważenie, niewspółosiowość, luzy, wady łożysk, rezonans strukturalny | Łuk wału, wirowanie/bicie oleju, ocieranie uszczelek, niestabilność wirnika, stan łożyska ślizgowego |
| Typowe maszyny | Wszystko — wentylatory, pompy, silniki, sprężarki, ogólne zastosowania przemysłowe | Duże turbomaszyny z łożyskami ślizgowymi |
| Pomiar przenośny | Tak (Balanset-1A, analizatory przenośne) | Tylko sondy zamontowane na stałe |
| Standardowe odniesienie | Dawniej ISO 10816, obecnie ISO 20816 | Dawniej ISO 7919, obecnie ISO 20816 |
Maszyna może mieć niskie wibracje obudowy, ale duże przemieszczenie wału — siły nie są przenoszone na konstrukcję (np. bardzo sztywna obudowa łożyska), ale wał porusza się niebezpiecznie wewnątrz luzu łożyska. I odwrotnie, wysokie drgania obudowy przy normalnym przemieszczeniu wału sugeruje problem strukturalny (luźny fundament, rezonans), a nie problem z dynamiką wirnika. Norma ISO 20816-1 zaleca w miarę możliwości ocenę obu aspektów w celu uzyskania pełnej diagnozy.
Wymagania dotyczące przyrządów pomiarowych
Norma określa, że cały tor pomiarowy – przetwornik, okablowanie, kondycjoner sygnału i analizator – musi być skalibrowany i zdolny do dokładnego pomiaru w wymaganym zakresie częstotliwości. Kluczowe źródła:
- Montaż akcelerometru: Wg ISO 5348 — preferowany montaż na kołkach (na wcisk), montaż magnetyczny dopuszczalny do rutynowego monitorowania, montaż na klej do trwałej instalacji.
- Montaż sondy zbliżeniowej: Zgodnie z API 670 — wymagania dotyczące odstępu sondy, wykończenia powierzchni docelowej, orientacji par ortogonalnych i sposobu prowadzenia kabli.
- Kalibracja: Regularna kalibracja całego łańcucha pomiarowego zgodnie ze wzorcami odniesienia. Balanset-1A jest dostarczany ze skalibrowaniem fabrycznym i może być weryfikowany za pomocą znanych źródeł drgań.
Strefy oceny A, B, C, D
System czterech stref jest najbardziej rozpoznawalną cechą norm ISO dotyczących drgań. Zapewnia on uniwersalne, oznaczone kolorami ramy klasyfikacji intensywności drgań i określania odpowiednich działań.
| Strefa | Kolor | Stan maszyny | Wymagane działanie |
|---|---|---|---|
| A | ZIELONY | Wibracje maszyn nowo oddanych do eksploatacji lub regenerowanych. Doskonały stan. | Normalna praca. Ustal to jako punkt odniesienia dla przyszłych trendów. Docelowy stan po konserwacji. |
| B | ŻÓŁTY | Dopuszczalne do nieograniczonej, długotrwałej eksploatacji. Normalny stan zużycia. | Kontynuuj działanie. Monitoruj trendy — ruch w kierunku Strefy C wymaga zbadania. Akceptowalne dla większości sprawnych maszyn. |
| C | POMARAŃCZOWY | Niezadowalający do długotrwałej, ciągłej pracy. Rozwijająca się usterka lub pogarszający się stan. | Zaplanuj działania naprawcze. Zwiększ częstotliwość monitorowania. Zbadaj przyczynę. Zaplanuj konserwację przy najbliższej okazji. |
| D | CZERWONY | Wystarczająco poważne, aby spowodować szkody. Ryzyko katastrofalnej awarii. | Podejmij natychmiastowe działania. Rozważ awaryjne wyłączenie. Nie kontynuuj pracy — występują uszkodzenia łożysk, uszczelnień i elementów konstrukcyjnych. |
Wartości graniczne strefy — drgania obudowy (ISO 20816-3)
Oto konkretne limity liczbowe dla szerokopasmowa prędkość drgań RMS na obudowach łożysk, mające zastosowanie do maszyn przemysłowych o mocy powyżej 15 kW i prędkościach obrotowych od 120 do 15 000 obr./min. Wartości te zostały pierwotnie określone w normie ISO 10816-3 i zostały przeniesione z niewielkimi aktualizacjami do normy ISO 20816-3:2022.
| Granica strefy | Grupa 1 Duży, sztywny (>300 kW) | Grupa 2 Średni, sztywny (15–300 kW) | Grupa 3 Duży, elastyczny (>300 kW) | Grupa 4 Średni, elastyczny (15–300 kW) |
|---|---|---|---|---|
| A/B | 2.3 | 1.4 | 3.5 | 2.3 |
| B/C (Alarm) | 4.5 | 2.8 | 7.1 | 4.5 |
| C/D (Wyłączenie awaryjne) | 7.1 | 7.1 | 11.2 | 11.2 |
Przykład: Zmierzyłeś 3,2 mm/s RMS na silniku o mocy 55 kW przykręconym do betonowej podłogi. To jest Grupa 2 (średnia moc, sztywny fundament). Granica A/B = 1,4, B/C = 2,8, C/D = 7,1. Twój odczyt 3,2 przekracza 2,8 (B/C), ale jest poniżej 7,1 (C/D), więc maszyna jest w Strefa C — zaplanuj działania naprawcze. Użyj powyższego kalkulatora, aby natychmiast sprawdzić dowolną wartość.
Wartości graniczne strefy – przemieszczenie wału (ISO 20816-2)
W przypadku turbomaszyn z sondami zbliżeniowymi, limity przemieszczenia wału zależą od prędkości. Norma wykorzystuje wzór oparty na pierwiastku kwadratowym stosunku prędkości.
Wynik w μm międzyszczytowo | Większa prędkość → ściślejsze ograniczenia
| Granica strefy | współczynnik k | @ 1500 obr./min | @ 3000 obr./min | @ 6000 obr./min | @ 10000 obr./min |
|---|---|---|---|---|---|
| A/B | 50 | 122 μm | 87 μm | 61 μm | 47 μm |
| B/C (Alarm) | 80 | 196 μm | 139 μm | 98 μm | 76 μm |
| C/D (Wyłączenie awaryjne) | 100 | 245 μm | 173 μm | 122 μm | 95 μm |
Dwa kryteria oceny
Norma ISO 20816-1 nakazuje, aby ocena drgań uwzględniała Zarówno kryteria jednocześnie. Użycie tylko jednego daje niepełny obraz.
Kryterium 1 — Wielkość absolutna
Porównaj zmierzoną wartość drgań z ustalonymi granicami stref określonymi w odpowiedniej części normy ISO 20816. Pozwoli Ci to określić stan maszyny w porównaniu do ogólnej populacji podobnych maszyn.
- Zastosowanie: Testowanie akceptacyjne nowych/naprawionych maszyn, ocena stanu początkowego, ustawianie alarmów, porównywanie maszyn w obrębie floty.
- Ograniczenie: Maszyna, która zawsze pracowała z prędkością 4,0 mm/s (Strefa B dla Grupy 1), może być w idealnym stanie – to jej normalny poziom działania. Samo kryterium 1 nie powie Ci, czy coś się zmieniło.
Kryterium 2 — Zmiana w stosunku do wartości bazowej
Porównaj aktualny poziom drgań z ustaloną wartością odniesienia (bazową). Wartość bazową zazwyczaj mierzy się po uruchomieniu, po konserwacji lub jako średnią statystyczną w okresie stabilnej pracy.
- Zastosowanie: Predykcyjna konserwacja oparta na trendach, wczesne wykrywanie usterek, wykrywanie pogorszenia niezależnie od poziomu bezwzględnego.
- Kluczowa obserwacja: Znaczący zmiana wibracji — nawet jeśli wartość bezwzględna nadal znajduje się w strefie A lub B — jest często najwcześniejszy i najbardziej wiarygodny wskaźnik rozwijającej się wady.
Scenariusz: Pompa ma wartość bazową 1,0 mm/s. Po trzech tygodniach wzrasta do 2,5 mm/s. Zgodnie z kryterium 1 (grupa 2), 2,5 mm/s nadal mieści się w strefie B — "akceptowalnej". Jednak zgodnie z kryterium 2 drgania mają zwiększony 2,5× od stanu wyjściowego, co oznacza znaczącą zmianę wskazującą na rozwijającą się usterkę (możliwe zużycie łożysk lub niewspółosiowość). Bez Kryterium 2 alarm ten zostałby przeoczony, dopóki stan maszyny nie pogorszy się do poziomu Strefy C lub D.
| Aspekt | Kryterium 1 — Bezwzględne | Kryterium 2 — Zmiana w stosunku do wartości bazowej |
|---|---|---|
| Odniesienie | Stałe granice stref z normy | Własna ustalona linia bazowa maszyny |
| Najlepszy dla | Testowanie akceptacyjne, porównanie floty, alarmy wyłączeniowe | Konserwacja predykcyjna, wczesne wykrywanie usterek, analiza trendów |
| Wyzwalacz alertu | Wartość przekracza granicę B/C | Wartość przekracza 2,0–2,5× linię bazową |
| Zaleta | Obiektywny, uniwersalny punkt odniesienia | Wrażliwy na zmiany, specyficzny dla danej maszyny |
| Wada | Nie wykrywa zmian w stosunku do "normalnej" linii bazowej | Wymaga ustalonej linii bazowej; fałszywe alarmy, jeśli linia bazowa nie jest stabilna |
| W normie ISO 20816 | Granice strefy A/B/C/D | Próg „značnej zmiany” (standard zaleca 2,0–2,5×) |
Grupy maszyn (ISO 20816-3)
Norma ISO 20816-3 (oraz jej poprzedniczka ISO 10816-3) klasyfikuje maszyny na cztery grupy na podstawie: moc znamionowa oraz rodzaj fundamentu. Granice stref są różne dla każdej grupy, ponieważ większe maszyny na elastycznych fundamentach naturalnie charakteryzują się większymi drganiami niż małe maszyny na sztywnych fundamentach.
| Grupa | Moc | Fundament | Typowe maszyny | A/B | B/C | C/D |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Grupa 1 | >300 kW | Sztywny | Duże silniki, generatory, turbosprężarki na fundamencie betonowym | 2.3 | 4.5 | 7.1 |
| Grupa 2 | 15-300 kW | Sztywny | Silniki standardowe, pompy, wentylatory na betonowej lub ciężkiej stalowej ramie | 1.4 | 2.8 | 7.1 |
| Grupa 3 | >300 kW | Elastyczny | Duże maszyny na konstrukcjach stalowych, platformach morskich, górnych piętrach | 3.5 | 7.1 | 11.2 |
| Grupa 4 | 15-300 kW | Elastyczny | Maszyny średniej wielkości na elastycznych ramach, sprzęt montowany na płozach | 2.3 | 4.5 | 11.2 |
Sztywny fundament: Najniższa częstotliwość drgań własnych fundamentu znacznie przekracza prędkość roboczą maszyny. W praktyce: ciężki blok betonowy, gruba stalowa płyta fundamentowa zacementowana na betonie. Fundament nie wzmacnia ani nie modyfikuje drgań maszyny.
Elastyczny fundament: Fundament ma częstotliwości drgań własnych zbliżone lub niższe od prędkości roboczej maszyny. W praktyce: podwyższona stalowa platforma, lekka rama, płoza z amortyzatorami, montaż na piętrze. Fundament może wzmacniać lub tłumić drgania o określonych częstotliwościach.
W razie wątpliwości prosty test: zmierz drgania na powierzchni fundamentu obok maszyny. Jeśli są znacznie niższe niż na obudowie łożyska, fundament jest prawdopodobnie sztywny. Jeśli są podobne, fundament może działać jak elastyczne mocowanie.
Punkty nastawcze alarmów i wyłączeń
Praktyczne zastosowanie normy ISO 20816 w systemach monitorowania wymaga ustalenia Alarm (alarm) i Niebezpieczeństwo (wyzwolenia) punktów nastawczych. Norma zawiera wytyczne dotyczące zarówno bezwzględnych, jak i względnych punktów nastawczych.
Nastawy bezwzględne (z kryterium 1)
- Alarm = Wartość graniczna strefy B/C. Jeśli drgania ją przekroczą, należy nasilić monitoring, zbadać przyczynę i zaplanować działania naprawcze.
- Wyłączenie awaryjne = Wartość graniczna strefy C/D. W przypadku przekroczenia tej wartości drgań, nastąpi automatyczne wyłączenie (jeśli jest dostępne) lub natychmiastowe podjęcie działań ręcznych w celu zapobieżenia uszkodzeniom.
Względne punkty nastawcze (z kryterium 2)
- Alert względny = Linia bazowa × mnożnik (zwykle 2,0–2,5×). Podwojenie lub więcej drgań w stosunku do linii bazowej wskazuje na rozwijającą się usterkę.
- The efektywny punkt nastawy alertu powinno być tym, które jest niżej między stanem alarmu bezwzględnego a stanem alarmu względnego. Gwarantuje to, że pierwsze naruszone kryterium uruchomi alarm.
Maszyna: Silnik 75 kW, sztywny fundament (Grupa 2). Wartość bazowa po uruchomieniu: 1,2 mm/s RMS.
Alert bezwzględny (granica B/C, grupa 2): 2,8 mm/s
Alert względny (linia bazowa × 2,5): 1,2 × 2,5 = 3,0 mm/s
Efektywny punkt nastawczy = 2,8 mm/s (niższa z dwóch)
Wyłączenie awaryjne (granica C/D): 7,1 mm/s
Jeżeli wibracje tego silnika wzrosną do 2,9 mm/s, oba kryteria zostaną naruszone — należy podjąć działania.
Testowanie akceptacyjne a monitorowanie operacyjne
Norma ISO 20816-1 wyraźnie rozróżnia dwa konteksty oceny:
Testowanie akceptacyjne
Stosowane przy uruchamianiu nowych maszyn lub odbiorze maszyn po remoncie. Wymagane jest zazwyczaj, aby drgania mieściły się w granicach Strefa A lub Strefa B. Jest to ścisłe kryterium zaliczenia/niezaliczenia — nowa maszyna dostarczona do strefy C normalnie zostałaby odrzucona.
- Warunki pomiaru muszą być ściśle kontrolowane (stabilna prędkość, pełne obciążenie, równowaga termiczna).
- Wielokrotne odczyty w każdym punkcie pomiarowym.
- Wyniki udokumentowane w formalnym raporcie akceptacyjnym.
Monitorowanie operacyjne
Służy do bieżącej oceny stanu maszyn będących w eksploatacji. Punkt ciężkości przesuwa się z oceny zaliczony/niezaliczony na wykrywanie trendów i zmian (Kryterium 2). Podstawowymi narzędziami są nastawy alarmów i wyzwolenia.
- Przenośne, trasowe zbieranie danych (Balanset-1A) lub stały monitoring online.
- Spójne punkty pomiarowe, warunki i procedury umożliwiające prawidłowe porównanie trendów.
- Decyzje dotyczące działań podejmowane na podstawie zarówno strefy bezwzględnej, jak i kierunku trendu.
Migracja z ISO 10816 do ISO 20816
Wiele obiektów nadal odwołuje się do normy ISO 10816 w swoich procedurach, bazach danych monitoringu i specyfikacjach. Oto, co musisz wiedzieć o tym przejściu.
| Stary standard | Nowy standard | Wpływ na wartości strefy |
|---|---|---|
| ISO 10816-1:1995 | ISO 20816-1:2016 | Ogólne wytyczne — brak wartości liczbowych do zmiany |
| ISO 10816-2:2009 | ISO 20816-2:2017 | Zmieniono niektóre ograniczenia dla nowoczesnych turbomaszyn |
| ISO 10816-3:2009 | ISO 20816-3:2022 | Limity prędkości drgań obudowy pozostają w dużej mierze niezmienione; dodano limity wału |
| ISO 10816-4:2009 | ISO 20816-4:2018 | Uzupełniono o kryteria przemieszczenia wału |
| ISO 10816-5:2000 | ISO 20816-5:2018 | Zmieniono dla maszyn hydraulicznych |
| ISO 10816-6:1995 | ISO 20816-6:2016 | Drobne aktualizacje dla maszyn posuwisto-zwrotnych |
| ISO 10816-7:2009 | ISO 20816-7:2017 | Zaktualizowane kryteria oceny pomp |
| ISO 10816-8:2014 | ISO 20816-8:2018 | Sprężarki tłokowe — drobne zmiany |
| ISO 7919-1 do -5 | Połączono z serią 20816 | Kryteria przemieszczenia wału znajdują się teraz w tych samych dokumentach co obudowa |
W przypadku istniejących programów monitorujących: Jeśli Twoje systemy są skonfigurowane z wartościami strefowymi ISO 10816-3, limity drgań obudowy pozostają zasadniczo niezmienione w ISO 20816-3. Nie ma potrzeby pilnej rekonfiguracji. Zaktualizuj numery referencyjne w dokumentacji, gdy będzie to możliwe.
W przypadku nowych instalacji: Jako normę odniesienia należy podać normę ISO 20816-3 (2022). W stosownych przypadkach (duże maszyny z łożyskami ślizgowymi) należy rozważyć dodanie monitorowania przemieszczenia wału.
W przypadku specyfikacji i umów: Zaktualizuj odniesienia z "ISO 10816" na "ISO 20816" w nowych zamówieniach zakupu i umowach serwisowych. W stosownych przypadkach uwzględnij kryteria dotyczące obudowy i wału.
Praktyczne zastosowanie z Balanset-1A
The Balanset-1A przenośny analizator drgań bezpośrednio obsługuje ocenę drgań obudowy zgodnie z normą ISO 20816 poprzez wbudowane tryby pomiaru.
Tryb wibrometru (F5)
Mierzy szerokopasmowa prędkość RMS — dokładny parametr określony w normie ISO 20816 dla drgań obudowy. Wyświetlacz pokazuje:
- V1s (ogólne drgania) — porównaj bezpośrednio z granicami stref
- V1o (1× składnik obr./min) — wskazuje, jaka część całkowitych drgań pochodzi z niewyważenia
- Oba kanały jednocześnie — łożysko bliższe i dalsze w jednym pomiarze
Analizator widma (F1 / F8)
Wyświetla widmo częstotliwości FFT, umożliwiając identyfikację źródło o wysokich wibracjach (niewyważenie przy 1×, niewspółosiowość przy 2×, wady łożysk przy charakterystycznych częstotliwościach). Zobacz Przewodnik po analizie drgań do interpretacji widma.
Tryb równoważenia
Jeśli wibracje zostaną zdiagnozowane jako niewyważenie (dominujący szczyt 1× obr./min), Balanset-1A może natychmiast przejść do wyważania w terenie, aby je skorygować — redukując wibracje ze strefy C lub D z powrotem do strefy A lub B. Zobacz Przewodnik po dynamicznym wyważaniu w terenie aby zapoznać się z pełną procedurą.
Przebieg pracy: Pomiar (F5) → Diagnoza strefy → Jeśli strefa C/D i 1× dominuje → Analiza widma (F1) → Wyważanie → Ponowna weryfikacja w strefie A/B.
Często zadawane pytania
Jaka jest różnica między normami ISO 20816 i ISO 10816?
Norma ISO 20816 zastępuje normę ISO 10816, łącząc pomiary drgań obudowy (dawniej ISO 10816) i drgań wału (dawniej ISO 7919) w jedną, ujednoliconą normę. Wartości graniczne stref drgań obudowy w normie ISO 20816-3 są bardzo zbliżone do wartości w normie ISO 10816-3. Głównym ulepszeniem jest integracja obu filozofii pomiaru w jednym dokumencie.
Czy norma ISO 10816 jest nadal aktualna?
Części normy ISO 10816 zostały formalnie wycofane, ponieważ zastąpiono je odpowiednimi częściami normy ISO 20816. Jednak limity drgań są powszechnie uwzględniane w istniejących systemach monitorowania i umowach. Wartości liczbowe drgań obudowy pozostają zasadniczo niezmienione, więc istniejące programy oparte na normie ISO 10816 zachowują ważność techniczną w praktyce.
Który parametr powinienem mierzyć — prędkość czy przemieszczenie?
W przypadku maszyn przemysłowych ogólnego przeznaczenia z łożyskami tocznymi mierzonymi zewnętrznie (przyrządy przenośne): Prędkość średniokwadratowa w mm/s. W przypadku dużych turbomaszynerii z łożyskami ślizgowymi i zainstalowanymi sondami zbliżeniowymi: przesunięcie wału między szczytami w μm. Jeśli dostępne są oba, oceń oba — dostarczają one uzupełniających się informacji.
Jak określić grupę maszyn?
Dwa czynniki: moc znamionowa (powyżej lub poniżej 300 kW) i rodzaj fundamentu (sztywny lub elastyczny). Silnik o mocy 75 kW przykręcony do betonowej płyty fundamentowej = Grupa 2. Sprężarka o mocy 500 kW na stalowej platformie = Grupa 3. Patrz sekcja „Grupy maszyn” powyżej.
Czy maszyna w Strefie B może nadal mieć rozwijającą się usterkę?
Tak — właśnie dlatego istnieje Kryterium 2. Jeśli wartość bazowa maszyny wynosiła 0,8 mm/s i wzrasta do 2,2 mm/s, nadal znajduje się ona w Strefie B dla Grupy 2 (poniżej 2,8 mm/s), ale 2,75-krotny wzrost w stosunku do wartości bazowej wskazuje na poważny rozwijający się problem.
Jaki poziom wibracji powinienem osiągnąć po wyważeniu?
Po wyważaniu na miejscu dąż do Strefa A (poniżej granicy A/B dla Twojej grupy maszyn). W przypadku maszyny z grupy 2 oznacza to poniżej 1,4 mm/s. Przewodnik po wyważaniu opisuje procedurę szczegółowo.
Jaki zakres częstotliwości obejmuje szerokopasmowa prędkość RMS?
Standardowy zakres wynosi 10–1000 Hz zgodnie z normą ISO 20816-1. Pozwala to na uchwycenie najczęstszych sygnatur uszkodzeń: od 1× do ~60× dla maszyny pracującej z prędkością 1000 obr./min (~17 Hz) lub od 1× do ~20× dla maszyny pracującej z prędkością 3000 obr./min (50 Hz). Maszyny wolnoobrotowe (<120 obr./min) wykorzystują rozszerzony zakres 2–1000 Hz.
Czy muszę kupić dokument ISO 20816-1, aby korzystać z wartości stref?
Norma ISO 20816-1 sama w sobie nie zawiera konkretnych wartości strefowych – definiuje jedynie metodologię. Wartości graniczne stref są ISO 20816-3 (do maszyn przemysłowych ogólnego przeznaczenia). Aby uzyskać pełne oficjalne dokumenty ze wszystkimi procedurami i załącznikami, należy zakupić je w Sklep ISO. Wartości stref opublikowane w tym przewodniku pochodzą z ogólnodostępnych źródeł i są powszechnie stosowane w przemyśle.
Powiązane artykuły
Pomiar drgań zgodnie z normą ISO 20816
Balanset-1A mierzy szerokopasmową prędkość RMS – dokładny parametr określony w normie ISO 20816 do oceny drgań obudowy. Dwa kanały, widmo FFT i wbudowana funkcja wyważania.
Zobacz urządzenie Balanset-1A →
