ISO 10816-1: Mechanické vibrácie – Hodnotenie vibrácií strojov meraniami na nerotujúcich častiach – Časť 1: Všeobecné pokyny

Zhrnutie

Norma ISO 10816-1 je základnou normou pre monitorovanie stavu strojov. Poskytuje všeobecné zásady pre meranie a posudzovanie vibrácií na nerotujúcich alebo stacionárnych častiach strojov, ako sú napríklad ložiskové telesá. Táto norma je modernou náhradou za historickú... ISO 2372 a slúži ako základný dokument pre sériu ďalších noriem (napr. ISO 10816-3 pre priemyselné stroje), ktoré stanovujú špecifické limity vibrácií pre rôzne triedy strojov. Jeho hlavným cieľom je poskytnúť štandardizovaný a spoľahlivý základ pre hodnotenie prevádzkového stavu strojov a pre stanovenie akceptačných kritérií.

Poznámka: Túto normu postupne nahrádza séria noriem ISO 20816, ktorej cieľom je spojiť princípy merania pažníc (ISO 10816) a merania šácht (ISO 7919) do jedného komplexného rámca. Princípy a definície zón normy ISO 10816-1 sa však naďalej široko používajú.

Obsah (koncepčná štruktúra)

Norma je štruktúrovaná tak, aby poskytovala kompletný rámec pre nastavenie a prevádzku programu posudzovania vibrácií strojov:

1. 1. Rozsah a meranie:

   Táto úvodná časť definuje rozsah normy a objasňuje, že sa vzťahuje na meranie štrukturálnych vibrácií na stacionárnych, nerotujúcich častiach strojov, predovšetkým na ložiskových telesách. Stanovuje, že preferovaným parametrom merania na účely monitorovania stavu je širokopásmové pripojenie stredná kvadratická hodnota (RMS) rýchlosť, pretože poskytuje stabilné a reprezentatívne meranie deštruktívnej energie vibrácií v širokom rozsahu rýchlostí stroja. Norma špecifikuje predvolený frekvenčný rozsah pre toto meranie, zvyčajne 10 Hz až 1 000 Hz, ktorý je účinný na detekciu najbežnejších porúch strojov, ako je nevyváženosť a nesprávne súosie. Poskytuje tiež základné usmernenie, kde vykonávať merania (na ložiskách v horizontálnom, vertikálnom a axiálnom smere), aby sa zabezpečil úplný obraz o dynamickom stave stroja.

2. 2. Prístrojové vybavenie:

   Táto kapitola uvádza výkonnostné požiadavky na prístroje používané na vykonávanie meraní. Špecifikuje, že celý merací systém vrátane snímača, káblov a merača musí byť schopný presne merať efektívnu hodnotu rýchlosti (RMS) v rámci špecifikovaného frekvenčného rozsahu. Nariaďuje, aby prístroj mal dostatočný dynamický rozsah na meranie veľmi hladko aj hrubo bežiacich strojov bez skreslenia. Norma tiež kladie veľký dôraz na správnu montáž snímača, aby sa zabezpečila presnosť a opakovateľnosť údajov, a priamo sa na ňu odkazuje. ISO 5348 ako riadiaca norma pre montáž akcelerometrov. Nakoniec vyžaduje, aby sa prístrojové vybavenie pravidelne kalibrovalo podľa sledovateľnej normy, aby sa zabezpečila jeho trvalá presnosť.

3. 3. Hodnotiace kritériá:

   Táto hlavná časť stanovuje dve základné filozofie posudzovania závažnosti vibrácií. Vysvetľuje, že komplexné hodnotenie by sa nemalo spoliehať na jednu metódu, ale na kombináciu oboch:

   • Kritérium 1: Veľkosť vibrácií. Ide o posúdenie absolútnej hodnoty vibrácií meranej v konkrétnom časovom bode v porovnaní s vopred definovanými limitmi („zóny“ opísané v nasledujúcej časti). Toto kritérium sa používa na posúdenie stavu stroja v absolútnom zmysle a je nevyhnutné pre akceptačné skúšky a pre stanovenie horných limitov, aby sa predišlo poškodeniu.
   • Kritérium 2: Zmena veľkosti vibrácií. Toto kritérium sa zameriava na trend vibrácií v čase, pričom porovnáva aktuálnu hodnotu so stanovenou normálnou základnou hodnotou stroja. Norma zdôrazňuje, že významná *zmena* vibrácií, ako napríklad zdvojnásobenie rýchlosti RMS, môže byť oveľa citlivejším indikátorom vyvíjajúcej sa poruchy ako samotná absolútna hodnota. Vibrácie stroja sa môžu zdvojnásobiť, ale stále by boli v zóne „dobré“ alebo „uspokojivé“, napriek tomu by táto zmena stále bola jasným varovným signálom, ktorý si vyžaduje vyšetrenie.
4. 4. Hodnotiace zóny:

   Aby sa zabezpečil jednoduchý a praktický rámec pre Kritérium 1 (absolútna magnitúda), norma zavádza systém štyroch hodnotiacich zón. Tieto zóny slúžia ako univerzálne „hodnotenia“ stavu stroja. Je dôležité poznamenať, že táto všeobecná časť normy definuje iba *koncept* zón; konkrétne číselné hodnoty pre hranice zón (v mm/s) sú uvedené v častiach normy špecifických pre dané stroje (napr. ISO 10816-3). Zóny sú definované ako:

   • Zóna A: Vibrácie novo uvedených strojov by normálne spadali do tejto zóny.
   • Zóna B: Stroje s vibráciami v tejto zóne sa bežne považujú za prijateľné pre neobmedzenú dlhodobú prevádzku.
   • Zóna C: Stroje s vibráciami v tejto zóne sa zvyčajne považujú za nevyhovujúce pre dlhodobú nepretržitú prevádzku. Stroj môže byť v tomto stave prevádzkovaný po obmedzenú dobu, kým sa nenaskytne príležitosť na nápravné opatrenie.
   • Zóna D: Hodnoty vibrácií v tejto zóne sa zvyčajne považujú za dostatočne závažné na to, aby spôsobili poškodenie stroja.
5. 5. Prevádzkové limity (alarmy):

   Táto záverečná časť poskytuje praktickú metodiku implementácie hodnotiacich kritérií v reálnom monitorovacom programe. Odporúča nastaviť dve odlišné úrovne prevádzkových alarmov na efektívne riadenie rizík strojov:

   • Upozornenie: Toto je úroveň varovania nastavená tak, aby signalizovala, že vibrácie prekročili svoju normálnu, stabilnú, základnú hodnotu. Varovanie nemusí nevyhnutne znamenať bezprostredné nebezpečenstvo, ale slúži ako spúšťač pre zvýšené monitorovanie alebo naplánovanie vyšetrovania s cieľom určiť príčinu zmeny. Tento limit je zvyčajne založený na kritériu 2 (významná zmena oproti základnej hodnote).
   • Výlet: Ide o úroveň vypnutia nastavenú na vyššiu absolútnu hodnotu, ktorá predstavuje hornú hranicu prijateľnej prevádzky. Ak sa táto úroveň prekročí, znamená to, že stroju hrozí bezprostredné a vážne poškodenie. Reakciou by malo byť okamžité konanie, ktoré môže zahŕňať aj vypnutie stroja. Táto hranica je zvyčajne založená na kritériu 1 (absolútna magnitúda, často hranica zóny C/D).

Kľúčové koncepty

• RMS rýchlosť: Norma potvrdzuje, že RMS rýchlosť je najlepším jednotlivým ukazovateľom celkového stavu strojov v špecifikovanom frekvenčnom rozsahu, pretože priamo súvisí s deštruktívnou energiou vibrácií.
• Meranie širokopásmového pripojenia: Norma je založená na jednej „celkovej“ hodnote vibrácií, nie na podrobnej spektrumJe to skríningový nástroj, nie diagnostický. Vysoká hodnota vám hovorí, *že* existuje problém, ale nie *aký* problém je.
• Všeobecné vs. špecifické: Časť 1 predstavuje všeobecný rámec. Konkrétne, akčné limity vibrácií pre konkrétny stroj nájdete v ostatných častiach série noriem ISO 10816 a ISO 20816.

← Späť na hlavný index