ISO 10816-1: Vibrații mecanice – Evaluarea vibrațiilor mașinilor prin măsurători pe piese nerotative – Partea 1: Instrucțiuni generale

Rezumat

ISO 10816-1 este un standard fundamental pentru monitorizarea stării mașinilor. Acesta oferă principiile generale pentru măsurarea și evaluarea vibrațiilor la nivelul părților nerotative sau staționare ale mașinilor, cum ar fi carcasele rulmenților. Acest standard este înlocuitorul modern al standardului istoric. ISO 2372 și servește drept document principal pentru o serie de alte standarde (de exemplu, ISO 10816-3 pentru mașini industriale) care prevăd limite specifice de vibrații pentru diferite clase de mașini. Scopul său principal este de a oferi o bază standardizată și fiabilă pentru evaluarea stării de funcționare a mașinilor și pentru stabilirea criteriilor de acceptare.

Notă: Acest standard este înlocuit treptat de seria ISO 20816, care își propune să combine principiile măsurătorilor carcasei (ISO 10816) și măsurătorilor arborilor (ISO 7919) într-un cadru unic și cuprinzător. Cu toate acestea, principiile și definițiile zonelor din ISO 10816-1 rămân utilizate pe scară largă.

Cuprins (Structura conceptuală)

Standardul este structurat pentru a oferi un cadru complet pentru configurarea și derularea unui program de evaluare a vibrațiilor utilajelor:

1. 1. Domeniu de aplicare și măsurare:

   Această secțiune inițială definește domeniul de aplicare al standardului, precizând clar că acesta se aplică măsurării vibrațiilor structurale la părțile staționare, nerotative ale mașinilor, în principal la carcasele rulmenților. Aceasta stabilește că parametrul de măsurare preferat pentru monitorizarea stării este bandă largă rădăcină pătratică medie (RMS) viteză, deoarece oferă o măsură stabilă și reprezentativă a energiei distructive a vibrațiilor pe o gamă largă de viteze ale mașinii. Standardul specifică un interval de frecvență implicit pentru această măsurare, de obicei între 10 Hz și 1.000 Hz, care este eficient pentru detectarea celor mai frecvente defecțiuni ale mașinilor, cum ar fi dezechilibrul și nealinierea. De asemenea, oferă îndrumări fundamentale cu privire la locul unde se efectuează măsurătorile (pe rulmenți în direcții orizontală, verticală și axială) pentru a asigura o imagine completă a stării dinamice a mașinii.

2. 2. Instrumentație:

   Acest capitol prezintă cerințele de performanță pentru instrumentele utilizate pentru efectuarea măsurătorilor. Acesta specifică faptul că întregul sistem de măsurare, inclusiv senzorul, cablarea și contorul, trebuie să fie capabil să măsoare cu precizie viteza RMS în intervalul de frecvență specificat. Acesta impune ca instrumentul să aibă un interval dinamic suficient pentru a măsura atât mașinile cu funcționare foarte lină, cât și cele cu funcționare neuniformă, fără distorsiuni. Standardul pune, de asemenea, un accent puternic pe montarea corectă a senzorului pentru a asigura acuratețea și repetabilitatea datelor și face referire directă la... ISO 5348 ca standard de bază pentru montarea accelerometrelor. În cele din urmă, impune ca instrumentația să fie calibrată periodic la un standard trasabil pentru a-i asigura precizia continuă.

3. 3. Criterii de evaluare:

   Această secțiune centrală stabilește cele două filosofii fundamentale pentru evaluarea severității vibrațiilor. Se explică faptul că o evaluare cuprinzătoare nu ar trebui să se bazeze pe o singură metodă, ci pe o combinație a ambelor:

   • Criteriul 1: Magnitudinea vibrației. Aceasta este o evaluare a valorii absolute a vibrațiilor măsurate la un anumit moment în timp, comparată cu limitele predefinite („zonele” descrise în secțiunea următoare). Acest criteriu este utilizat pentru a evalua starea mașinii în sens absolut și este esențial pentru testele de acceptare și pentru stabilirea limitelor superioare pentru a preveni deteriorarea.
   • Criteriul 2: Modificarea magnitudinii vibrațiilor. Acest criteriu se concentrează pe tendința vibrațiilor în timp, comparând valoarea curentă cu valoarea de referință normală stabilită pentru mașină. Standardul subliniază faptul că o *modificare* semnificativă a vibrațiilor, cum ar fi dublarea vitezei RMS, poate fi un indicator mult mai sensibil al unei defecțiuni în curs de dezvoltare decât valoarea absolută în sine. Vibrațiile unei mașini s-ar putea dubla, dar totuși să se afle în zona „Bună” sau „Satisfăcătoare”, însă această modificare ar fi totuși un semn de avertizare clar care necesită investigare.
4. 4. Zone de evaluare:

   Pentru a oferi un cadru simplu și practic pentru Criteriul 1 (magnitudine absolută), standardul introduce un sistem de patru zone de evaluare. Aceste zone servesc drept „grade” universale pentru starea mașinii. Este important de reținut că această parte generală a standardului definește doar *conceptul* zonelor; valorile numerice specifice pentru limitele zonelor (în mm/s) sunt furnizate în părțile standardului specifice mașinilor (de exemplu, ISO 10816-3). Zonele sunt definite ca fiind:

   • Zona A: Vibrațiile utilajelor nou puse în funcțiune ar cădea în mod normal în această zonă.
   • Zona B: Mașinile cu vibrații în această zonă sunt în mod normal considerate acceptabile pentru funcționare pe termen lung nerestricționată.
   • Zona C: Mașinile cu vibrații în această zonă sunt considerate în mod normal nesatisfăcătoare pentru funcționarea continuă pe termen lung. Mașina poate fi operată pentru o perioadă limitată în această stare, până când apare o oportunitate pentru a lua măsuri corective.
   • Zona D: Valorile vibrațiilor din această zonă sunt considerate în mod normal a fi suficient de severe pentru a provoca deteriorarea mașinii.
5. 5. Limite operaționale (Alarme):

   Această secțiune finală oferă o metodologie practică pentru implementarea criteriilor de evaluare într-un program de monitorizare din lumea reală. Recomandă setarea a două niveluri distincte de alarme operaționale pentru a gestiona eficient riscul mașinilor:

   • Alerta: Acesta este un nivel de avertizare, setat pentru a indica faptul că vibrația a depășit valoarea sa normală, stabilă, de bază. O alertă nu este neapărat o indicație a unui pericol imediat, dar servește ca un declanșator pentru o monitorizare sporită sau pentru programarea unei investigații pentru a determina cauza modificării. Această limită se bazează de obicei pe Criteriul 2 (o modificare semnificativă față de valoarea de bază).
   • Călătorie: Acesta este un nivel de oprire, setat la o valoare absolută mai mare, care reprezintă limita superioară a funcționării acceptabile. Dacă acest nivel este depășit, indică faptul că mașina este expusă riscului de avarii iminente și grave. Răspunsul ar trebui să fie o acțiune imediată, care poate include oprirea mașinii. Această limită se bazează de obicei pe Criteriul 1 (o magnitudine absolută, adesea limita Zonei C/D).

Concepte cheie

• Viteză RMS: Standardul reafirmă viteza RMS ca fiind cea mai bună metrică unică pentru starea generală a utilajelor în intervalul de frecvență specificat, deoarece este direct legată de energia distructivă a vibrației.
• Măsurarea benzii largi: Standardul se bazează pe o singură valoare „globală” a vibrațiilor, nu pe o valoare detaliată spectruEste un instrument de screening, nu unul de diagnostic. O valoare mare vă spune *că* există o problemă, dar nu *care* este problema.
• General vs. Specific: Partea 1 reprezintă cadrul general. Pentru limitele de vibrații specifice, acționabile, pentru o anumită mașină, trebuie să consultați celelalte părți ale seriilor ISO 10816 și ISO 20816.

← Înapoi la indexul principal