Calculator al vitezei de vibrație admisibile
Calcul conform standardului ISO 10816
Parametri de calcul
ISO 10816 – Evaluarea vibrațiilor mașinilor prin măsurători pe piese nerotative
Rezultatele calculului
—
—
—
—
—
Evaluarea stării zonei:
Cum funcționează calculatorul
Standardul ISO 10816
Standarde de referință:
- ISO 10816-1: Ghiduri generale
- ISO 10816-3: Mașini industriale
- ISO 10816-6: Mașini cu piston
- ISO 20816: Standard consolidat nou (înlocuiește ISO 10816)
ISO 10816 stabilește condițiile generale și metodele pentru măsurarea și evaluarea vibrațiilor mașinilor prin măsurători pe piese nerotative. Standardul definește patru zone de vibrații:
- Zona A – vibrațiile mașinilor noi
- Zona B – acceptabil pentru funcționare pe termen lung
- Zona C – acceptabil pentru o perioadă limitată de timp
- Zona D – vibrații care cauzează daune
Clasificarea mașinilor
Mașinile sunt clasificate în patru clase în funcție de putere și tipul de instalare:
- Clasa I: Părți individuale ale mașinilor conectate la mașina de operare (motoare electrice de până la 15 kW)
- Clasa a II-a: Mașini de putere medie (15-75 kW), până la 300 kW pe fundații speciale
- Clasa a III-a: Mașini tractoare mari și alte mașini mari cu mase rotative pe fundații rigide
- Clasa a IV-a: Mașini tractoare mari și alte mașini mari pe fundații flexibile
Valori prag ale vitezei de vibrație
Valori prag ale vitezei vibrațiilor RMS pentru limitele zonei (mm/s):
Clasă | A/B | B/C | CD |
---|---|---|---|
Eu | 0.71 | 1.8 | 4.5 |
II. | 1.12 | 2.8 | 7.1 |
al III-lea | 1.8 | 4.5 | 11.2 |
IV. | 2.8 | 7.1 | 18 |
Recomandări de măsurare
- Măsurătorile sunt efectuate în trei direcții perpendiculare reciproc
- Punctele de măsurare sunt selectate pe sau în apropierea carcaselor rulmenților
- Viteza de vibrație RMS (rădăcina medie pătratică) este utilizată în intervalul 10-1000 Hz
- Valoarea maximă măsurată este utilizată pentru evaluare
Note
Aceste valori prag sunt orientative. Pentru echipamente specifice, trebuie luate în considerare recomandările producătorului și istoricul de funcționare. Pentru mașinile cu viteză variabilă, evaluarea se efectuează la viteza nominală.
Exemple de utilizare și ghid de selecție a valorilor
Exemplul 1: Motor electric mic
Scenariu: Monitorizarea unui motor electric de 11 kW care acționează o pompă
- Clasa mașinii: Clasa I (motoare de până la 15 kW)
- Putere: 11 kW
- Viteză: 2950 RPM
- Fundaţie: Rigid (bază de beton)
- Măsurare: Carcasă de rulment
- Rezultat: Zona A: 0-0,71 mm/s, Zona B: 0,71-1,8 mm/s
- Stare bună tipică: 0,5-1,0 mm/s
Exemplul 2: Compresor de putere medie
Scenariu: Compresor centrifugal cu motor de 55 kW
- Clasa mașinii: Clasa II (15-75 kW)
- Putere: 55 kW
- Viteză: 1480 RPM
- Fundaţie: Rigid
- Măsurare: Carcasă de rulment
- Rezultat: Zona A: 0-1,12 mm/s, Zona B: 1,12-2,8 mm/s
- Acţiune: Dacă > 2,8 mm/s, planificați întreținerea
Exemplul 3: Turbogenerator mare
Scenariu: Turbogenerator de 50 MW pe fundație de arc
- Clasa mașinii: Clasa a IV-a (fundație mare, flexibilă)
- Putere: 50 MW (50000 kW)
- Viteză: 3000 RPM
- Fundaţie: Flexibil (cu arc)
- Măsurare: Carcasă de rulment
- Rezultat: Zona A: 0-2,8 mm/s, Zona B: 2,8-7,1 mm/s
- Notă: Limite mai mari datorită montării flexibile
Cum să alegi valorile
Selectarea clasei de mașini
- Clasa I:
- Motoare ≤ 15 kW
- Pompe mici, ventilatoare
- Echipamente auxiliare
- Clasa a II-a:
- Motoare 15-75 kW (standard)
- Până la 300 kW pe fundații speciale
- Pompe medii, compresoare
- Clasa a III-a:
- Mașini mari > 300 kW
- Fundație rigidă (beton)
- Echipamente rotative grele
- Clasa a IV-a:
- Mașini mari > 300 kW
- Fundație flexibilă (arcuri, rame)
- Turbine, generatoare mari
Tipul fundației
- Fundație rigidă:
- Bloc sau placă de beton
- Cadru de oțel umplut cu mortar
- Frecvență naturală > 1,25 × frecvența de funcționare
- Fundație flexibilă:
- Suporturi de arc
- Suporturi de cauciuc
- Structuri ușoare din oțel
- Frecvență naturală < frecvența de funcționare
Selectarea punctului de măsurare
- Carcasă rulment: Locația principală de măsurare
- Fundaţie: Pentru a verifica transmisia/izolația
- Structura: Pentru vibrațiile generale ale clădirii
- Cea mai bună practică: Măsurați la toți rulmenții accesibili
Interpretarea rezultatelor
- Zona A (Bun):
- Mașini noi sau recent revizuite
- Nu este necesară nicio acțiune
- Nivel de referință pentru comparații viitoare
- Zona B (Satisfăcătoare):
- Funcționare normală
- Continuați monitorizarea regulată
- Nicio acțiune imediată
- Zona C (Nesatisfăcătoare):
- Planificați întreținerea în curând
- Creșteți frecvența monitorizării
- Investigați cauza principală
- Zona D (Inacceptabil):
- Acțiune imediată necesară
- Risc de deteriorare
- Luați în considerare închiderea
📘 Ghid complet: Calculator al vitezei vibrațiilor
🎯 Ce face acest calculator
Acest calculator determină nivelurile admisibile ale vitezei vibrațiilor pentru echipamentele industriale conform standardului internațional ISO 10816.
Este un instrument fundamental pentru diagnosticarea stării tehnice a mașinilor rotative și prezicerea potențialelor defecțiuni înainte ca acestea să apară.
🌍 Înțelegerea standardului ISO 10816
ISO 10816 este standardul internațional care stabilește reguli pentru evaluarea vibrațiilor mașinilor prin măsurători pe piese nerotative (carcase de lagăre, fundații). Standardul împarte toate echipamentele în 4 clase în funcție de putere și tipul de instalare, cu niveluri de vibrații admise definite pentru fiecare clasă.
Explicația zonelor de vibrații:
- Zona A (Verde): Mașină nouă cu vibrații - echipament în stare excelentă
- Zona B (Galben): Acceptabil pentru funcționare pe termen lung - echipament în stare bună
- Zona C (Portocaliu): Acceptabil doar pe termen scurt - este necesară planificarea întreținerii
- Zona D (Roșie): Vibrații inacceptabile - risc de deteriorare a echipamentului
Notă: Din 2016, ISO 10816 este înlocuit de ISO 20816, dar principiile rămân aceleași.
💼 Aplicații în lumea reală
Scenarii tipice:
1️⃣ Acceptarea echipamentelor noi
După instalarea pompei, se verifică vibrațiile. Valoarea trebuie să fie în Zona A. Dacă este mai mare - există probleme de instalare sau de echilibrare.
2️⃣ Diagnostice programate
Măsurători lunare ale vibrațiilor motoarelor. Tendința de creștere avertizează asupra apariției defecțiunilor. Permite reparații planificate înainte de defecțiune.
3️⃣ Depanare
Ventilatorul a devenit zgomotos. Vibrații măsurate - Zona C. Cauză: uzura rulmenților sau dezechilibrul rotorului.
4️⃣ Evaluare post-reparație
După înlocuirea rulmentului, se verifică vibrațiile. Ar trebui să revină în Zona A sau B. Dacă nu, reparația trebuie efectuată incorect.
📊 Exemplu practic: Stație de pompare
Situaţie:
- Pompă centrifugă, 55 kW, 1480 RPM
- ISO 10816 Clasa II
- Vibrații măsurate: 4,5 mm/s (Zona C)
Acţiune: Diagnosticarea urgentă a relevat un dezechilibru al rotorului
Rezultat: După echilibrare, vibrațiile au fost reduse la 1,8 mm/s (Zona B) ✓
📖 Glosar tehnic
- Viteza vibrației (RMS)
- Viteza mișcării oscilatorii într-un punct de pe carcasa mașinii. Măsurată în mm/s. Valoarea medie pătratică a rădăcinii este în intervalul 10-1000 Hz.
- Clasa mașinii
- Categoria echipamentelor după putere și tipul de instalare:
- Clasa I: Mașini mici de până la 15 kW
- Clasa II: Mașini medii 15-75 kW (până la 300 kW pe fundații speciale)
- Clasa III: Mașini mari pe fundații rigide
- Clasa IV: Mașini mari pe fundații flexibile
- Fundație rigidă
- Fundație a cărei frecvență naturală > 1,25 × frecvența de rotație. Practic nu vibrează.
- Fundație flexibilă
- Fundație pe suporturi cu arc sau cadru ușor. Frecvență naturală < frecvența de rotație.
- Punct de măsurare
- Locația amplasării senzorului de vibrații. De obicei - carcasa rulmentului, cât mai aproape de rulment.
- Tendința vibrațiilor
- Modificarea nivelului de vibrații în timp. Mai importantă decât valoarea absolută - arată dezvoltarea defectelor.
⚠️ Note importante
- Acest calculator oferă valori de orientare bazate pe ISO 10816
- Pentru echipamentele critice, este necesară o analiză inginerească detaliată
- Luați întotdeauna în considerare tendințele vibrațiilor, nu doar măsurătorile individuale
- Standardele locale pot avea cerințe mai stricte
🎓 Sfaturi profesionale
- Măsurați în trei direcții: verticală, orizontală, axială
- Luați măsurători în aceleași puncte pentru analiza tendințelor
- Înregistrarea condițiilor de funcționare (sarcină, temperatură, viteză)
- Folosiți senzori de calitate și instrumente certificate
- Comparați cu măsurătorile de referință de la punerea în funcțiune