ISO 20816-3: Granice drgań maszyn przemysłowych
Interaktywny kalkulator i kompleksowy przewodnik techniczny do oceny stref drgań maszyn przemysłowych zgodnie z normą ISO 20816-3:2022. Obejmuje wibracje obudowy, wibracje wału, metodologię pomiaru i wyważanie w terenie za pomocą Balanset-1A.
Tabela A.1 - Maszyny grupy 1 (duże: >300 kW lub H>315 mm)
| Strefa | Sztywny - Vel. (mm/s) | Sztywny - przesunięcie (μm) | Elastyczny - Vel. (mm/s) | Elastyczny - przesunięcie (μm) |
|---|---|---|---|---|
| A - Dobry | < 2,3 | < 29 | < 3,5 | < 45 |
| B - Akceptowalny | 2,3 – 4,5 | 29 - 57 | 3,5 – 7,1 | 45 - 90 |
| C - Ograniczony | 4,5 – 7,1 | 57 - 90 | 7,1 – 11,0 | 90 - 140 |
| D - Niebezpieczny | > 7.1 | > 90 | > 11,0 | > 140 |
Tabela A.2 - Maszyny grupy 2 (średnie: 15-300 kW lub H=160-315 mm)
| Strefa | Sztywny - Vel. (mm/s) | Sztywny - przesunięcie (μm) | Elastyczny - Vel. (mm/s) | Elastyczny - przesunięcie (μm) |
|---|---|---|---|---|
| A - Dobry | < 1,4 | < 22 | < 2,3 | < 37 |
| B - Akceptowalny | 1,4 – 2,8 | 22 - 45 | 2,3 – 4,5 | 37 - 71 |
| C - Ograniczony | 2,8 – 4,5 | 45 - 71 | 4,5 – 7,1 | 71 - 113 |
| D - Niebezpieczny | > 4.5 | > 71 | > 7.1 | > 113 |
Załącznik B - Wartości graniczne drgań wału (przemieszczenie)
| Granica strefy | Formuła | przy 1500 obr. | przy 3000 obr. | przy 6000 obr. |
|---|---|---|---|---|
| A/B | 4800 / √n | 124 | 88 | 62 |
| PRZED CHRYSTUSEM | 9000 / √n | 232 | 164 | 116 |
| PŁYTA CD | 13200 / √n | 341 | 241 | 170 |
Kalkulator oceny strefy wibracji
Wprowadź parametry maszyny i zmierzone drgania, aby określić strefę warunków zgodnie z normą ISO 20816-3
Zastosowane granice strefy
| Granica | Prędkość (mm/s) | Przesunięcie (μm) |
|---|---|---|
| A/B | — | — |
| PRZED CHRYSTUSEM | — | — |
| PŁYTA CD | — | — |
Granice drgań wału (obliczone)
| Granica | Formuła | S(p-p) μm |
|---|---|---|
| A/B | 4800/√n | — |
| PRZED CHRYSTUSEM | 9000/√n | — |
| PŁYTA CD | 13200/√n | — |
1. Zakres i odpowiedni sprzęt
Norma ISO 20816-3:2022 ustanawia wytyczne dotyczące oceny stanu drgań urządzeń przemysłowych o mocy znamionowej powyżej 15 kW i prędkości obrotowe od 120 do 30 000 obr/min. Ocena opiera się na pomiarach wibracji na nieobracających się częściach i na obracających się wałach w normalnych warunkach pracy.
Niniejsza Norma ma zastosowanie do:
- Turbiny parowe i generatory o mocy do 40 MW
- Sprężarki rotacyjne (odśrodkowe, osiowe)
- Przemysłowe turbiny gazowe o mocy do 3 MW
- Silniki elektryczne wszystkich typów z elastycznym sprzęgłem wału
- Walcownie i klatki walcownicze
- Wentylatory i dmuchawy (patrz uwaga poniżej)
- Przenośniki, sprzęgła o zmiennej prędkości, silniki turbowentylatorowe
Uwagi dotyczące określonego sprzętu
Turbiny parowe/gazowe >40 MW przy 1500/1800/3000/3600 obr/min → stosować ISO 20816-2. Turbiny gazowe >3 MW → stosować ISO 20816-4. Fani: Kryteria mają zasadniczo zastosowanie tylko do wentylatorów >300 kW lub na sztywnych fundamentach. W przypadku innych wentylatorów należy uzgodnić kryteria między producentem a klientem (patrz także ISO 14694).
Niniejsza Norma NIE ma zastosowania do:
- Maszyny tłokowe → ISO 10816-6 / ISO 20816-8
- Pompy rotodynamiczne z wbudowanymi silnikami → ISO 10816-7
- Siłownie hydrauliczne → ISO 20816-5
- Sprężarki wyporowe, pompy zatapialne
- Turbiny wiatrowe → ISO 10816-21
Ograniczenie krytyczne
Obowiązują wymagania tylko do wibracji wytwarzanych przez samą maszynę, a nie na wibracje indukowane zewnętrznie, przenoszone przez fundamenty. Należy zawsze weryfikować i korygować wibracje tła.
2. Klasyfikacja maszyn
Stan wibracji maszyny jest oceniany w zależności od typu maszyny, mocy znamionowej lub wysokości wału oraz sztywności fundamentu.
Klasyfikacja według mocy / wysokości wału
Grupa 1 — Duże maszyny
- Moc znamionowa > 300 kW, LUB maszyny elektryczne o wysokości wału Wysokość > 315 mm
- Zazwyczaj wyposażone w łożyska ślizgowe
- Prędkości robocze od 120 do 30 000 obr/min
Grupa 2 — Maszyny średnie
- Moc znamionowa 15–300 kW, LUB maszyny elektryczne z 160 < H ≤ 315 mm
- Zazwyczaj wyposażone w łożyska toczne
- Prędkości robocze zazwyczaj > 600 obr./min
Klasyfikacja według sztywności fundamentu
Fundamentem jest sztywny jeśli najniższa częstotliwość drgań własnych układu maszyna-podłoże w kierunku pomiaru przekracza główną częstotliwość wzbudzenia o co najmniej 25%. Wszystkie inne są elastyczny.
Klasyfikacja zależna od kierunku
Fundament może być sztywny w jednym kierunku i elastyczny w innym. Na przykład sztywny w pionie, ale elastyczny w poziomie. Oceń każdy kierunek osobno, stosując odpowiednie limity.
3. Zrozumienie stref A-D
Na potrzeby oceny jakościowej i podejmowania decyzji ustanowiono cztery strefy warunków wibracyjnych:
Strefa A - Nowa / Doskonała
Nowo uruchomione maszyny zazwyczaj znajdują się w tym miejscu. Reprezentuje optymalny stan dynamiczny. Nie wszystkie nowe maszyny osiągają strefę A - dążenie poniżej A/B może przynieść minimalne korzyści przy wysokich kosztach.
Strefa B - akceptowalna
Nadaje się do nieograniczonej długoterminowej eksploatacji. Kontynuacja rutynowego monitorowania. Jest to normalny stan pracy dobrze utrzymanego sprzętu.
Strefa C - Ograniczone działanie
Nie nadaje się do ciągłej, długotrwałej pracy. Należy zaplanować działania naprawcze. Może działać przez ograniczony czas do momentu pojawienia się możliwości naprawy. Zwiększenie częstotliwości monitorowania.
Strefa D - Niebezpieczna
Wibracje wystarczająco silne, aby spowodować uszkodzenie. Wymagane natychmiastowe działanie: zmniejszenie wibracji lub zatrzymanie maszyny. Dalsza praca grozi katastrofalną awarią.
4. Kryteria oceny
Kryterium I - Wielkość bezwzględna
Maksymalne zmierzone szerokopasmowe drgania RMS (prędkość dla obudowy, przemieszczenie p-p dla wału) są porównywane z wartościami granicznymi strefy dla danej grupy maszyn i typu podpory. Kryterium to chroni przed nadmiernymi obciążeniami dynamicznymi łożysk, niedopuszczalnym zużyciem luzu promieniowego i nadmiernymi drganiami przenoszonymi na fundament.
Kryterium II — Zmiana w stosunku do wartości wyjściowej
Nawet jeśli wibracje pozostają w strefie B, znacząca zmiana w stosunku do ustalonego poziomu bazowego wskazuje na rozwijające się problemy i wymaga zbadania.
Reguła 25%
Rozważana jest zmiana wibracji istotne jeśli przekroczy 25% wartości granicznej B/C, niezależnie od aktualnego poziomu absolutnego. Dotyczy to zarówno wzrostów, jak i spadków.
Przykład: W przypadku sztywnego fundamentu grupy 1, B/C = 4,5 mm/s. Zmiana > 1,125 mm/s od poziomu bazowego jest znacząca i wymaga zbadania.
Kryteria akceptacji dla nowych maszyn
Granice stref są następujące nie domyślne kryteria akceptacji. Limity testów akceptacyjnych muszą zostać uzgodnione między dostawcą a klientem. Typowe zalecenie: wibracje nowej maszyny nie powinny przekraczać 1,25 × granica A/B.
5. Najlepsze praktyki pomiarowe
Lokalizacja czujnika
- Montaż na obudowy łożysk lub podstawy — nie na cienkościennych pokrywach ani elastycznych powierzchniach
- Użycie dwa wzajemnie prostopadłe kierunki promieniowe w każdym łożysku
- W przypadku maszyn poziomych jeden kierunek jest zazwyczaj pionowy
- Unikaj lokalizacji z lokalnymi rezonansami - porównaj odczyty w pobliskich punktach.
- Jeśli bezpośredni dostęp do łożyska jest niemożliwy, należy użyć punktu ze sztywnym połączeniem mechanicznym.
Warunki pracy
- Zmierz w praca w stanie ustalonym przy nominalnej prędkości i obciążeniu
- Pozwolić wirnikowi i łożyskom osiągnąć równowaga termiczna (zazwyczaj 30-60 min)
- W przypadku maszyn o zmiennej prędkości/obciążeniu należy dokonać pomiaru we wszystkich charakterystycznych punktach roboczych, wykorzystując maksymalny
- Dokumentowanie warunków: prędkość, obciążenie, temperatury, ciśnienia
Zakres częstotliwości
| Aplikacja | Dolna granica | Górny limit | Uwagi |
|---|---|---|---|
| Szerokopasmowy | 10 Hz | 1000 Hz | Większość maszyn przemysłowych (>600 obr./min) |
| Niska prędkość (≤600 obr./min) | 2 Hz | 1000 Hz | Musi uchwycić 1× prędkość biegu |
| Drgania wału | — | ≥ 3,5 × fmaks | Zgodnie z ISO 10817-1 |
| Diagnostyka | 0,2 × fmin | 2,5 × fpodniecenie | Rozszerzony, do 10 000 Hz |
Wibracje tła
25% Reguła tła
Jeśli wibracje zatrzymanej maszyny przekraczają 25% drgań roboczych LUB 25% granicy strefy B/C, potrzebne są poprawki:
Jeśli tło przekracza te progi, proste odejmowanie jest nieprawidłowe - należy zbadać źródła zewnętrzne.
6. Wartości graniczne drgań obudowy (załącznik A)
Głównym monitorowanym parametrem jest Prędkość drgań RMS. Wartości graniczne stref dla grup 1 i 2 przedstawiono w tabelach A.1 i A.2 powyżej. Kluczowe uwagi:
- Dla maszyn z prędkością obrotową wirnika poniżej 600 obr/min, zastosowanie mają zarówno kryteria prędkości, jak i przemieszczenia. Pasmo częstotliwości rozciąga się na 2-1000 Hz.
- Przemieszczenie w grupie 1 pochodzi z prędkości przy częstotliwości referencyjnej 12,5 Hz
- Przemieszczenie w grupie 2 pochodzi z prędkości przy częstotliwości referencyjnej 10 Hz
- The strefa najgorszego przypadku (od prędkości lub przemieszczenia) reguluje
7. Wartości graniczne drgań wału (załącznik B)
W przypadku względnych drgań wału mierzonych za pomocą sond zbliżeniowych granice stref wyrażono jako przesunięcie międzyszczytowe S(pp) w μm, odwrotnie proporcjonalna do √n:
B/C: S(pp) = 9000 / √n
C/D: S(pp) = 13200 / √n
gdzie n = maksymalna prędkość robocza w obr/min, min. 600 do obliczeń
Ograniczenie luzu łożyska (załącznik C)
W przypadku łożysk ślizgowych, granice strefy drgań wału muszą być sprawdzone z rzeczywistym luzem łożyska. Jeśli limity obliczone według wzoru przekraczają luz, należy użyć limitów opartych na luzie:
- A/B: 0,4 × prześwit
- B/C: 0,6 × prześwit
- C/D: 0,7 × prześwit
8. Poziomy alarmów OSTRZEŻENIE i TRIP
WYCIECZKA = w strefie C lub D, zazwyczaj ≤ 1,25 × (granica C/D)
| Poziom | Podstawa | Ustawienie | Nastawny? |
|---|---|---|---|
| OSTRZEŻENIE | Linia bazowa specyficzna dla maszyny | Poziom wyjściowy + 25% z B/C | Tak - wymaga dostosowania do zmian linii bazowej |
| WYCIECZKA | Integralność mechaniczna | W strefie C/D, ≤ 1,25 × C/D | Nie - to samo dotyczy podobnych maszyn |
9. Działanie przejściowe
Granice stref dotyczą pracy w stanie ustalonym. Podczas rozruchu, wybiegania lub przechodzenia przez prędkości krytyczne spodziewane są wyższe wibracje.
| Prędkość % prędkości znamionowej | Limit mieszkaniowy | Limit wału | Uwagi |
|---|---|---|---|
| < 20% | Patrz uwaga | 1,5 × C/D | Przemieszczenie może dominować |
| 20% - 90% | 1,0 × C/D | 1,5 × C/D | Dozwolony przejazd z prędkością krytyczną |
| > 90% | 1,0 × C/D | 1,0 × C/D | Zbliżanie się do stanu stacjonarnego |
Jeżeli wibracje pozostają wysokie po osiągnięciu prędkości roboczej, oznacza to trwała usterka, a nie przejściowy rezonans.
10. Fizyka i przetwarzanie sygnałów
Przemieszczenie-Prędkość-Przyspieszenie
Dla drgań sinusoidalnych o częstotliwości f (Hz):
Przyśpieszenie: Aszczyt = (2πf)² × Dszczyt = 2πf × Vszczyt
- Na niskie częstotliwości (<10 Hz): przesunięcie jest parametrem krytycznym
- Na średnie częstotliwości (10-1000 Hz): prędkość koreluje z energią - niezależna od częstotliwości
- Na wysokie częstotliwości (>1000 Hz): przyspieszenie staje się dominujące
RMS vs wartość szczytowa
Vstrony = 2 × Vszczyt ≈ 2,828 × VRMS
RMS szerokopasmowy (całkowity)
Ta "ogólna" wartość jest wyświetlana przez analizatory drgań i używana przez normę ISO 20816-3 do oceny stref.
Problem niskiej prędkości (załącznik D)
Przy stałej prędkości 4,5 mm/s, przemieszczenie dramatycznie rośnie wraz ze spadkiem prędkości:
| Prędkość (obr./min) | Częstotliwość (Hz) | Prędkość (mm/s) | Przesunięcie (szczyt μm) |
|---|---|---|---|
| 3600 | 60 | 4.5 | 12 |
| 1800 | 30 | 4.5 | 24 |
| 600 | 10 | 4.5 | 72 |
| 120 | 2 | 4.5 | 358 |
Dlatego też standard wymaga zarówno prędkość, jak i przemieszczenie kryteria dla maszyn ≤600 obr/min.
11. Równoważenie metodą współczynnika wpływu
W przypadku zdiagnozowania niewyważenia (wysokie drgania 1×, stabilna faza) metoda współczynnika wpływu oblicza precyzyjne masy korekcyjne:
Masa korekcyjna: Mkorr = -Vwstępny / α
Procedura jednopłaszczyznowa (3 przebiegi)
- Początkowy przebieg: Pomiar A₀ = 6,2 mm/s przy φ₀ = 45°
- Waga próbna: Dodać 20 g w temperaturze 0°. Zmierzyć A₁ = 4,1 mm/s przy φ₁ = 110°.
- Obliczać: Oprogramowanie oblicza masę korekcyjną = 28,5 g przy 215°
- Zastosuj i zweryfikuj: Usunąć próbę, dodać 28,5 g w temperaturze 215°. Finał: 1,1 mm/s → Strefa A
Balanset-1A automatycznie wykonuje wszystkie obliczenia wektorowe, prowadząc technika przez każdy krok.
12. Studia przypadków
Uniknięcie błędnej diagnozy dzięki podwójnemu pomiarowi
Maszyna: Turbina parowa 5 MW, 3000 obr/min, łożyska ślizgowe.
Sytuacja: Wibracje obudowy = 3,0 mm/s (strefa B). Ale drgania wału = 180 μm p-p. Załącznik B limit B/C = 164 μm → Wał w strefie C!
Przyczyna główna: Niestabilność filmu olejowego (wir olejowy). Ciężka podstawa z tłumieniem wpływała na ruch obudowy. Poleganie wyłącznie na pomiarach obudowy pozwoliłoby przeoczyć ten stan.
Działanie: Wyregulowano ciśnienie zasilania olejem, ponownie dopasowano łożysko. Wibracje wału zredukowane do 90 μm (strefa A).
Strefa A osiągnięta - wir olejowy wyeliminowanyRównoważenie oszczędza krytyczny wentylator
Maszyna: Wentylator indukcyjny 200 kW, 980 obr/min, sprzęgło elastyczne.
Początkowy: Wibracje = 7,8 mm/s (strefa D). Zakład rozważa wyłączenie awaryjne ($50,000, 3-dniowy przestój).
Diagnoza: FFT pokazuje 1× = 7,5 mm/s. Stabilna faza → niewyważenie, a nie uszkodzenie łożyska.
Działanie: Wyważanie dwupłaszczyznowe z Balanset-1A, 4 godziny na miejscu. Wynik końcowy = 1,6 mm/s (strefa A).
$50,000 zaoszczędzono — uniknięto niepotrzebnego wyłączenia systemuPompa strefy D — wyważanie nie pomaga
Maszyna: Pompa zasilająca 200 kW, sztywny fundament. RMS = 5,0 mm/s → Strefa D.
Diagnoza: FFT pokazuje las harmonicznych i wysoki poziom szumów. Szczyt 1× niski w stosunku do całości. Brak niewyważenia.
Przyczyna główna: Degradacja łożysk + kawitacja. Wymagany remont mechaniczny.
Wymagane natychmiastowe wyłączenie - awaria mechaniczna13. Typowe błędy
Krytyczne błędy, których należy unikać
1. Nieprawidłowa klasyfikacja. Silnik o mocy 250 kW i H=280 mm należy do Grupy 2 (nie Grupy 1). Stosowanie limitów Grupy 1 (bardziej łagodnych) pozwala na nadmierne wibracje.
2. Niewłaściwy typ fundamentu. Nie wszystkie fundamenty betonowe są "sztywne". Turbogenerator na betonie może być elastyczny, jeśli częstotliwość drgań własnych systemu jest bliska prędkości roboczej. Należy to zweryfikować za pomocą obliczeń lub testów udarności.
3. Ignorowanie wibracji tła. Pompa odczytująca 3,5 mm/s z 2,0 mm/s z sąsiedniej sprężarki przez podłogę: rzeczywisty wkład pompy wynosi tylko ~1,5 mm/s. Pomiaru należy zawsze dokonywać przy zatrzymanej maszynie.
4. Wartość szczytowa zamiast RMS. Norma ISO 20816-3 wymaga RMS. Wartość szczytowa ≈ 1,414 × RMS. Użycie wartości szczytowych bezpośrednio zawyża dotkliwość o ~40%.
5. Zaniedbanie kryterium II. Skok wentylatora z 1,5 do 2,5 mm/s (obie strefy B). Zmiana = 1,0 mm/s względem wartości progowej 1,125 mm/s (25% z B/C=4,5). Blisko progu - sprawdź!
6. Nieprawidłowy zakres częstotliwości. Młyn 400 obr/min z filtrem 10-1000 Hz: częstotliwość pracy = 6,67 Hz jest poniżej filtra! W przypadku maszyn ≤600 obr/min należy stosować częstotliwość 2-1000 Hz.
7. Pomiar na cienkich ściankach. Akcelerometr na blasze obudowy wentylatora daje 10-krotnie wyższe odczyty niż rzeczywiste wibracje łożyska. Zawsze montuj na pokrywie łożyska lub cokole.
14. Pełny przepływ oceny
Procedura krok po kroku
- Identyfikacja urządzenia: Zanotuj typ, model, moc znamionową, zakres prędkości
- Klasyfikuj: Określić grupę (1 lub 2) na podstawie mocy znamionowej lub wysokości wału H
- Ocena fundamentów: Pomiar/obliczenie fn systemu maszyna-fundament vs fbieg
- Wybierz granice strefy od standardu dla grupy + typ fundamentu
- Konfiguracja instrumentów: Montaż czujników na obudowach łożysk, konfiguracja zakresu częstotliwości
- Pomiar tła: Pomiar wibracji przy zatrzymanej maszynie
- Pomiar operacyjny: Osiągnięcie równowagi termicznej, stan ustalony, pomiar prędkości RMS
- Korekta tła: Zastosowanie odejmowania energii w przypadku przekroczenia progu
- Klasyfikacja stref (kryterium I): Porównanie maksymalnej wartości RMS z wartościami granicznymi
- Analiza trendów (kryterium II): Oblicz zmianę w stosunku do wartości wyjściowej, sprawdź regułę 25%
- Diagnostyka spektralna: W razie potrzeby użyj FFT, aby zidentyfikować typ usterki
- Działania naprawcze: Strefa A → linia bazowa; B → monitorowanie; C → plan naprawy; D → natychmiastowe działanie
- Zrównoważenie w przypadku zdiagnozowania niewyważenia: Zastosowanie metody współczynnika wpływu Balanset-1A
- Dokument: Raport z widmami przed/po, klasyfikacją stref, podjętymi działaniami
Balanset-1A - przenośny analizator drgań i wyważarka polowa
The Balans-1a to precyzyjne urządzenie, które bezpośrednio spełnia wymagania normy ISO 20816-3 w zakresie pomiaru i oceny drgań:
- Pomiar drgań: Prędkość (mm/s RMS), przemieszczenie, przyspieszenie - wszystkie parametry ISO 20816-3
- Zakres częstotliwości: 5 Hz - 550 Hz (standard), z możliwością rozszerzenia - pokrywa zapotrzebowanie na 2-1000 Hz
- Wyważanie jedno- i dwupłaszczyznowe: Redukcja wibracji do poziomów strefy A/B
- Pomiar fazy: Dokładność ±1° dla wyważania i analizy wektorowej
- Zakres obrotów: 150 do 60 000 obr/min - w pełni pokrywa zakres normy ISO 20816-3
- Widmo FFT: Identyfikacja typów usterek (1×, 2×, harmoniczne, wady łożysk)
- Generowanie raportu: Dokumentowanie pomiarów na potrzeby zapisów zgodności
15. Normy odniesienia
Odniesienia normatywne
| Standardowy | Tytuł |
|---|---|
| ISO 2041 | Wibracje mechaniczne, wstrząsy i monitorowanie stanu — słownictwo |
| ISO 2954 | Wymagania dotyczące przyrządów do pomiaru intensywności drgań |
| ISO 10817-1 | Systemy pomiaru drgań wałów obrotowych - pomiar względny i bezwzględny |
| ISO 20816-1:2016 | Drgania mechaniczne - Pomiar i ocena - Ogólne wytyczne |
Seria ISO 20816
| Standardowy | Zakres | Status |
|---|---|---|
| ISO 20816-1:2016 | Ogólne wytyczne | Opublikowany |
| ISO 20816-2:2017 | Turbiny parowe/gazowe >40 MW, 1500-3600 obr/min | Opublikowany |
| ISO 20816-3:2022 | Maszyny przemysłowe >15 kW, 120-30 000 obr/min | Opublikowano (ten dokument) |
| ISO 20816-4:2018 | Zestawy napędzane turbiną gazową | Opublikowany |
| ISO 20816-5:2018 | Elektrownie hydrauliczne | Opublikowany |
| ISO 20816-8:2018 | Systemy sprężarek tłokowych | Opublikowany |
| ISO 20816-9 | Przekładnie | W trakcie opracowywania |
Standardy uzupełniające
| Standardowy | Tytuł | Znaczenie |
|---|---|---|
| ISO 21940-11 | Wyważanie wirników - procedury i tolerancje | Klasy jakości wyważenia G0.4-G4000 |
| ISO 13373-1/2/3 | Monitorowanie i diagnostyka wibracji | FFT, analiza, sygnatury błędów |
| ISO 18436-2 | Certyfikat analityka drgań (kat. I-IV) | Kompetencje personelu |
| Norma ISO 14694 | Wentylatory przemysłowe - jakość wyważenia i wibracje | Limity specyficzne dla wentylatora |
Korespondencja GOST (załącznik DA)
| Norma ISO | Korespondencja | Odpowiednik GOST |
|---|---|---|
| ISO 2041 | IDT | GOST R ISO 2041-2012 |
| ISO 2954 | IDT | GOST ISO 2954-2014 |
| ISO 10817-1 | IDT | GOST ISO 10817-1-2002 |
| ISO 20816-1:2016 | IDT | GOST R ISO 20816-1-2021 |
IDT = Identyczne standardy.
Kontekst historyczny
ISO 20816-3:2022 zastępuje ISO 10816-3:2009 (wibracje obudowy) i ISO 7919-3:2009 (drgania wału), integrując je w ujednolicone ramy oceny. Pionierska praca Rathbone'a (1939) stworzyła podstawy do wykorzystania prędkości jako głównego kryterium drgań.
16. Często zadawane pytania
Norma ISO 20816-3:2022 zastępuje normy ISO 10816-3:2009 i ISO 7919-3:2009. Główne różnice: integracja kryteriów wibracji obudowy i wału w jednym dokumencie, zaktualizowane granice stref w oparciu o najnowsze doświadczenia operacyjne, jaśniejsze wytyczne dotyczące klasyfikacji fundamentów oraz rozszerzone wytyczne dotyczące maszyn wolnoobrotowych. Jeśli specyfikacje odnoszą się do normy ISO 10816-3, należy przejść na normę ISO 20816-3.
Dla większości maszyn powyżej 600 obr./min, prędkość jest podstawowym kryterium. Przemieszczenie należy stosować dodatkowo, gdy: prędkość maszyny wynosi ≤600 obr/min (przemieszczenie może być czynnikiem ograniczającym), obecne są znaczące komponenty o niskiej częstotliwości lub mierzone są drgania względne wału (zawsze należy stosować przemieszczenie międzyszczytowe). W razie wątpliwości należy sprawdzić oba kryteria - obowiązuje strefa najgorszego przypadku.
Najdokładniejszą metodą jest pomiar lub obliczenie najniższej częstotliwości drgań własnych układu maszyna-podłoże. Metody: test uderzeniowy, operacyjna analiza modalna lub obliczenia metodą elementów skończonych. Szybkie oszacowanie: jeśli maszyna wyraźnie porusza się na swoich mocowaniach podczas uruchamiania/wyłączania, prawdopodobnie jest elastyczna. Jeśli fn ≥ 1,25 × częstotliwość pracy → Sztywny; w przeciwnym razie → Elastyczny. Uwaga: fundament może być sztywny w pionie, ale elastyczny w poziomie.
Strefa C oznacza nie nadaje się do ciągłej, długotrwałej pracy, ale nie wymaga natychmiastowego wyłączenia. Powinieneś: zbadać przyczynę, zaplanować działania naprawcze, często monitorować pod kątem szybkich zmian, ustalić termin naprawy (następny zaplanowany przestój) i upewnić się, że wibracje nie zbliżają się do strefy D. Decyzja o kontynuowaniu zależy od krytyczności maszyny i konsekwencji awarii.
Brak równowagi jest najczęstszą przyczyną nadmiernych wibracji przy prędkości roboczej (1×). Wyważanie w terenie za pomocą Balanset-1A może zredukować drgania ze strefy C/D z powrotem do strefy A/B. Przyrząd mierzy prędkość drgań zgodnie z wymaganiami normy ISO 20816-3, oblicza masy korekcyjne, weryfikuje wyniki i dokumentuje poziomy przed/po dla dokumentacji zgodności.
Nagły wzrost (uruchamiający Kryterium II) może wskazywać na: utratę masy wyważenia, uszkodzenie łożyska, awarię sprzęgła, luzy konstrukcyjne (poluzowanie śrub fundamentowych), tarcie wirnika lub zmiany w procesie (kawitacja, udar). Każda zmiana >25% granicy B/C wymaga zbadania, nawet jeśli poziom bezwzględny jest nadal akceptowalny.
Jeśli wibracje obudowy wskazują na strefę B, ale wibracje wału wskazują na strefę C, sklasyfikuj maszynę jako Strefa C (obowiązuje bardziej restrykcyjna ocena). Nie ma prostej metody obliczania drgań obudowy na podstawie drgań wału lub odwrotnie. Zawsze należy używać strefy najgorszego przypadku z podwójnych pomiarów.
