ISO 20816-3: Drgania mechaniczne – Pomiar i ocena drgań maszyn – Część 3: Maszyny przemysłowe

Streszczenie

ISO 20816-3 to aktualna, nowoczesna norma, która określa konkretne wartości liczbowe dopuszczalnych drgań typowych maszyn przemysłowych. Jest to bezpośrednie, praktyczne zastosowanie ogólnych ram ustanowionych w ISO 20816-1 i służy jako oficjalny zamiennik powszechnie stosowanego ISO 10816-3Niniejsza norma jest dokumentem o krytycznym znaczeniu dla inżynierów ds. niezawodności i techników ds. konserwacji, służącym do codziennej oceny stanu maszyn na podstawie pomiarów drgań przeprowadzonych na częściach nieobrotowych (np. obudowach łożysk).

Spis treści (Struktura koncepcyjna)

Norma ta ma tę samą strukturę co poprzednia, ale zawiera zaktualizowane kryteria, dzięki czemu zapewnia przejrzysty przewodnik po praktycznym zastosowaniu:

1. 1. Zakres:

   Ten wstępny rozdział jasno definiuje granice zastosowania normy. Określa on, że niniejsze wytyczne są przeznaczone dla maszyn przemysłowych o mocy znamionowej powyżej 15 kW i prędkościach roboczych od 120 do 15 000 obr./min. Zakres koncentruje się na typowych maszynach przemysłowych, takich jak pompy, silniki elektryczne, sprężarki i wentylatory. Co istotne, wyjaśnia, że podane kryteria oceny dotyczą pomiarów szerokopasmowych in-situ, wykonywanych na nieobrotowych częściach maszyny (np. obudowach łożysk) w normalnych, ustalonych warunkach pracy. Ta sekcja wprowadza grunt, zapewniając użytkownikowi precyzyjną wiedzę na temat tego, które maszyny i w jakich warunkach można rzetelnie zastosować wartościowe limity liczbowe niniejszej normy.

2. 2. Klasyfikacja maszyn (grupy):

   Ten rozdział jest najważniejszy dla prawidłowego stosowania normy, ponieważ limity drgań zależą wyłącznie od klasyfikacji maszyny. Norma grupuje maszyny na podstawie ich wielkości (mocy znamionowej), rodzaju napędu (silnik, turbina itp.) oraz elastyczności podłoża. Główne grupy to:

   • Grupa 1: Duże maszyny, zazwyczaj o mocy znamionowej powyżej 300 kW, montowane na ciężkich, sztywnych fundamentach (np. dużych blokach betonowych). Przykładami są duże turbiny energetyczne i duże pompy procesowe.
   • Grupa 2: Maszyny średniej wielkości, o mocy znamionowej od 15 kW do 300 kW, również montowane na sztywnych fundamentach. Jest to najpopularniejsza kategoria, obejmująca większość standardowych pomp przemysłowych, wentylatorów i silników elektrycznych.
   • Grupa 3 i 4: Grupy te obejmują maszyny duże (Grupa 3) i średniej wielkości (Grupa 4), które są zamontowane na lekkich, elastycznych konstrukcjach wsporczych (np. stalowych płozach lub wibroizolatorach). Norma zawiera techniczną definicję elastycznego fundamentu w oparciu o to, czy pierwsza częstotliwość drgań własnych maszyny jest wyższa, czy niższa od jej głównej prędkości roboczej.

   Prawidłowe określenie, do której grupy należy dana maszyna, to pierwszy, niezbędny krok przed zastosowaniem tabel intensywności drgań.

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

   To praktyczna część normy, zawierająca ostateczne wartości liczbowe do oceny drgań. Sekcja zawiera tabele, które jasno wymieniają konkretne Prędkość RMS poziomy (w mm/s i calach/s), które tworzą granice między czterema strefami oceny (A/B, B/C i C/D). Wartości te podano dla każdej z grup maszyn zdefiniowanych w poprzednim rozdziale. Na przykład użytkownik może wyszukać „Grupę 2” dla maszyn średniej wielkości na sztywnych fundamentach i znaleźć dokładne wartości prędkości. Tabela może określać, że dla tej grupy granica między Strefą B (nieograniczona długotrwała eksploatacja) a Strefą C (nienadająca się do długotrwałej eksploatacji) wynosi 4,5 mm/s. Pozwala to technikowi na wykonanie pomiaru, bezpośrednie porównanie go z tabelą i natychmiastową, opartą na normach ocenę stanu maszyny.

4. Wskazówki dotyczące ustawień alarmu:

   Ta ostatnia sekcja zawiera praktyczne wskazówki dotyczące przełożenia granic strefy oceny na skuteczne alarmy operacyjne w celu ciągłego lub okresowego monitorowania. Wzmacnia ona dwupoziomową strategię alarmowania zalecaną w normie ISO 20816-1. Pierwszy poziom, Alarm Alarm jest zazwyczaj ustawiony na poziomie wskazującym, że wibracje maszyny znacznie wzrosły w stosunku do normalnego poziomu bazowego lub weszły w strefę C. Stanowi to wczesne ostrzeżenie, które wymaga zbadania i analizy. Drugi, wyższy poziom, Wycieczka lub Niebezpieczeństwo Alarm to bezwzględny limit, którego nie należy przekraczać. Często jest on ustalany na granicy między strefą C a strefą D. Przekroczenie tego limitu wskazuje na wysokie prawdopodobieństwo poważnych uszkodzeń i powinno spowodować natychmiastowe podjęcie działań, potencjalnie obejmujących automatyczne wyłączenie maszyny w celu zapobieżenia katastrofalnej awarii. Te wytyczne pozwalają operatorom przejść od prostej oceny do proaktywnej, zautomatyzowanej ochrony maszyny.

Kluczowe koncepcje i aktualizacje

• Bezpośredni zamiennik normy ISO 10816-3: Niniejsza norma jest oficjalnym następcą normy ISO 10816-3. Chociaż podstawowe podejście jest takie samo, limity liczbowe i niektóre klasyfikacje zostały zweryfikowane i zaktualizowane w oparciu o nowe dane i doświadczenia branżowe.
• Praktyczne i wykonalne ograniczenia: Głównym celem tego dokumentu jest przedstawienie jasnych i praktycznych danych. Technik może zmierzyć drgania pompy, zaklasyfikować ją do odpowiedniej grupy (np. Grupa 2, sztywny fundament) i porównać odczyt z tabelą, aby natychmiast ocenić jej stan.
• Rodzaj fundamentu ma kluczowe znaczenie: Norma nadal podkreśla zasadniczą różnicę między sztywnymi a elastycznymi fundamentami. Maszyna na elastycznej konstrukcji wsporczej może mieć wyższy poziom drgań niż ta sama maszyna na solidnej, sztywnej podstawie.
• Skup się na częściach nieobrotowych: Należy pamiętać, że ta norma (podobnie jak jej poprzedniczka) dotyczy pomiarów wykonywanych na nieruchomych elementach maszyny, takich jak obudowy łożysk. Jest ona stosowana w połączeniu z innymi częściami serii ISO 20816 do pomiarów drgań wału, tam gdzie ma to zastosowanie.

Krytyczne informacje praktyczne

Tabela 1: Granice stref intensywności drgań (prędkość RMS, mm/s)

Jest to najważniejsza tabela w normie – zawiera ona rzeczywiste limity liczbowe służące do oceny drgań maszyn.

Interpretacje stref:

• Strefa A (zielona): Wibracje nowo oddanych do eksploatacji maszyn
• Strefa B (żółta): Dopuszczalne do nieograniczonej, długotrwałej eksploatacji
• Strefa C (pomarańczowa): Niezadowalające pod kątem długoterminowej eksploatacji – zaplanuj działania naprawcze
• Strefa D (czerwona): Poważne – może spowodować uszkodzenia – wymagane natychmiastowe działanie

Tabela 2: Przewodnik po klasyfikacji grup maszyn

Użyj poniższej tabeli, aby ustalić, do której grupy należy Twój komputer:

Krótki przewodnik: Typowe ustawienia alarmu

Na podstawie granic strefy typowe ustawienia alarmu dla Maszyna grupy 2 (najczęściej) będzie to:

• Alarm ostrzegawczy: 2,8 mm/s (granica strefy B/C)
• Alarm niebezpieczeństwa/potknięcia: 7,1 mm/s (granica strefy C/D)
• Dobry stan: < 1,12 mm/s (strefa A)

Oficjalna norma ISO

Aby zapoznać się z pełnym oficjalnym standardem, odwiedź stronę: ISO 20816-3 w sklepie ISO

Uwaga: Powyższe informacje stanowią streszczenie normy. Aby uzyskać pełny oficjalny tekst ze wszystkimi szczegółami technicznymi, procedurami pomiarowymi, dodatkowymi tabelami i załącznikami, należy zakupić pełną wersję normy od ISO.

← Powrót do indeksu głównego