Kalkulačka prípustnej rýchlosti vibrácií
Výpočet podľa normy ISO 10816
Parametre výpočtu
ISO 10816 – Hodnotenie vibrácií strojov meraniami na nerotujúcich častiach
Výsledky výpočtu
—
—
—
—
—
Posúdenie stavu zóny:
Ako funguje kalkulačka
Norma ISO 10816
Referenčné štandardy:
- ISO 10816-1: Všeobecné pokyny
- ISO 10816-3: Priemyselné stroje
- ISO 10816-6: Piestové stroje
- ISO 20816: Nová konsolidovaná norma (nahrádza ISO 10816)
Norma ISO 10816 stanovuje všeobecné podmienky a metódy merania a hodnotenia vibrácií strojov meraniami na nerotujúcich častiach. Norma definuje štyri zóny vibračných podmienok:
- Zóna A – vibrácie nových strojov
- Zóna B – prijateľné pre dlhodobú prevádzku
- Zóna C – prijateľné na obmedzený čas
- Zóna D – vibrácie spôsobujúce poškodenie
Klasifikácia strojov
Stroje sa delia do štyroch tried podľa výkonu a typu inštalácie:
- Trieda I: Jednotlivé časti strojov pripojené k prevádzkovanému stroju (elektromotory do 15 kW)
- Druhá trieda: Stroje so stredným výkonom (15 – 75 kW), do 300 kW na špeciálnych základoch
- Trieda III: Veľké hnacie stroje a iné veľké stroje s rotujúcimi hmotami na pevných základoch
- Trieda IV: Veľké ťahače a iné veľké stroje na flexibilných základoch
Prahové hodnoty rýchlosti vibrácií
Prahové hodnoty rýchlosti vibrácií RMS pre hranice zóny (mm/s):
Trieda | A/B | B/C | C/D |
---|---|---|---|
Ja | 0.71 | 1.8 | 4.5 |
Druhý | 1.12 | 2.8 | 7.1 |
III. | 1.8 | 4.5 | 11.2 |
IV. | 2.8 | 7.1 | 18 |
Odporúčania na meranie
- Merania sa vykonávajú v troch vzájomne kolmých smeroch
- Meracie body sa vyberajú na ložiskových telesách alebo v ich blízkosti.
- RMS (stredná kvadratická hodnota) rýchlosti vibrácií sa používa v rozsahu 10 – 1 000 Hz
- Na vyhodnotenie sa používa maximálna nameraná hodnota
Poznámky
Tieto prahové hodnoty sú orientačné. Pre konkrétne zariadenia by sa mali zohľadniť odporúčania výrobcu a história prevádzky. Pri strojoch s premenlivou rýchlosťou sa hodnotenie vykonáva pri nominálnej rýchlosti.
Príklady použitia a sprievodca výberom hodnoty
Príklad 1: Malý elektromotor
Scenár: Monitorovanie 11 kW elektromotora poháňajúceho čerpadlo
- Trieda stroja: Trieda I (motory do 15 kW)
- Výkon: 11 kW
- Rýchlosť: 2950 ot./min.
- Nadácia: Pevný (betónový základ)
- Meranie: Puzdro ložiska
- Výsledok: Zóna A: 0 – 0,71 mm/s, Zóna B: 0,71 – 1,8 mm/s
- Typický dobrý stav: 0,5 – 1,0 mm/s
Príklad 2: Kompresor so stredným výkonom
Scenár: Odstredivý kompresor s motorom 55 kW
- Trieda stroja: Trieda II (15 – 75 kW)
- Výkon: 55 kW
- Rýchlosť: 1480 ot./min.
- Nadácia: Pevný
- Meranie: Puzdro ložiska
- Výsledok: Zóna A: 0 – 1,12 mm/s, Zóna B: 1,12 – 2,8 mm/s
- Akcia: Ak > 2,8 mm/s, naplánujte údržbu
Príklad 3: Veľký turbogenerátor
Scenár: 50 MW turbogenerátor na pružinovom základe
- Trieda stroja: Trieda IV (veľký, flexibilný základ)
- Výkon: 50 MW (50 000 kW)
- Rýchlosť: 3000 ot./min.
- Nadácia: Flexibilné (s pružinovým podperom)
- Meranie: Puzdro ložiska
- Výsledok: Zóna A: 0 – 2,8 mm/s, Zóna B: 2,8 – 7,1 mm/s
- Poznámka: Vyššie limity vďaka flexibilnej montáži
Ako si vybrať hodnoty
Výber triedy stroja
- Trieda I:
- Motory ≤ 15 kW
- Malé čerpadlá, ventilátory
- Pomocné zariadenia
- Druhá trieda:
- Motory 15 – 75 kW (štandard)
- Až 300 kW na špeciálnych základoch
- Stredné čerpadlá, kompresory
- Trieda III:
- Veľké stroje > 300 kW
- Pevný základ (betón)
- Ťažké rotačné zariadenia
- Trieda IV:
- Veľké stroje > 300 kW
- Flexibilný základ (pružiny, rámy)
- Turbíny, veľké generátory
Typ nadácie
- Pevný základ:
- Betónový blok alebo doska
- Oceľový rám vyplnený škárovacou hmotou
- Vlastná frekvencia > 1,25 × prevádzková frekvencia
- Flexibilný základ:
- Pružinové podpery
- Gumové úchytky
- Ľahké oceľové konštrukcie
- Prirodzená frekvencia < prevádzková frekvencia
Výber meracieho bodu
- Puzdro ložiska: Primárne miesto merania
- Nadácia: Kontrola prenosu/izolácie
- Štruktúra: Pre celkové vibrácie budovy
- Osvedčený postup: Meranie na všetkých prístupných ložiskách
Interpretácia výsledkov
- Zóna A (Dobrá):
- Nové alebo nedávno repasované stroje
- Nevyžaduje sa žiadna akcia
- Východiskový stav pre budúce porovnanie
- Zóna B (uspokojivá):
- Normálna prevádzka
- Pokračujte v pravidelnom monitorovaní
- Žiadne okamžité kroky
- Zóna C (neuspokojivá):
- Naplánujte si údržbu čoskoro
- Zvýšte frekvenciu monitorovania
- Preskúmajte hlavnú príčinu
- Zóna D (Neprijateľné):
- Vyžaduje sa okamžitý zásah
- Riziko poškodenia
- Zvážte vypnutie
📘 Kompletný sprievodca: Kalkulačka rýchlosti vibrácií
🎯 Čo robí táto kalkulačka
Táto kalkulačka určuje prípustné úrovne rýchlosti vibrácií pre priemyselné zariadenia podľa medzinárodnej normy ISO 10816.
Je to základný nástroj na diagnostiku technického stavu rotačných strojov a predpovedanie potenciálnych porúch skôr, ako k nim dôjde.
🌍 Pochopenie normy ISO 10816
ISO 10816 je medzinárodná norma, ktorá stanovuje pravidlá pre hodnotenie vibrácií strojov meraniami na nerotujúcich častiach (ložiskové telesá, základy). Norma rozdeľuje všetky zariadenia do 4 tried na základe výkonu a typu inštalácie s definovanými prípustnými úrovňami vibrácií pre každú triedu.
Vysvetlenie vibračných zón:
- Zóna A (zelená): Nové vibračné zariadenie - zariadenie vo výbornom stave
- Zóna B (žltá): Vhodné pre dlhodobú prevádzku - zariadenie je v dobrom stave
- Zóna C (oranžová): Prijateľné len na krátkodobé použitie – vyžaduje sa plánovanie údržby
- Zóna D (červená): Neprijateľné vibrácie – riziko poškodenia zariadenia
Poznámka: Od roku 2016 sa norma ISO 10816 nahrádza normou ISO 20816, ale princípy zostávajú rovnaké.
💼 Aplikácie v reálnom svete
Typické scenáre:
1️⃣ Prijatie nového zariadenia
Po inštalácii čerpadla sa skontrolujú vibrácie. Hodnota by mala byť v zóne A. Ak je vyššia - existujú problémy s inštaláciou alebo vyvážením.
2️⃣ Naplánovaná diagnostika
Mesačné merania vibrácií motorov. Trend rastu varuje pred vznikajúcimi poruchami. Umožňuje plánované opravy pred poruchou.
3️⃣ Riešenie problémov
Ventilátor sa stal hlučným. Namerané vibrácie - zóna C. Príčina: opotrebovanie ložiska alebo nevyváženosť rotora.
4️⃣ Vyhodnotenie po oprave
Po výmene ložiska sa skontrolujú vibrácie. Malo by sa to vrátiť do zóny A alebo B. Ak nie, oprava bola vykonaná nesprávne.
📊 Praktický príklad: Čerpacia stanica
Situácia:
- Odstredivé čerpadlo, 55 kW, 1480 ot./min.
- ISO 10816 Trieda II
- Namerané vibrácie: 4,5 mm/s (zóna C)
Akcia: Urgentná diagnostika odhalila nevyváženosť obežného kolesa
Výsledok: Po vyvážení sa vibrácie znížili na 1,8 mm/s (zóna B) ✓
📖 Technický glosár
- Rýchlosť vibrácií (RMS)
- Rýchlosť oscilačného pohybu v bode na kryte stroja. Merané v mm/s. Stredná kvadratická hodnota v rozsahu 10 – 1 000 Hz.
- Trieda stroja
- Kategória zariadení podľa výkonu a typu inštalácie:
- Trieda I: Malé stroje do 15 kW
- Trieda II: Stredné stroje 15 – 75 kW (do 300 kW na špeciálnych základoch)
- Trieda III: Veľké stroje na pevných základoch
- Trieda IV: Veľké stroje na flexibilných základoch
- Pevný základ
- Základ, ktorého prirodzená frekvencia > 1,25 × frekvencia otáčania. Prakticky nevibruje.
- Flexibilný základ
- Základ na pružinových úchytoch alebo ľahkom ráme. Vlastná frekvencia < frekvencia otáčania.
- Bod merania
- Umiestnenie snímača vibrácií. Zvyčajne - ložiskové teleso, čo najbližšie k ložisku.
- Trend vibrácií
- Zmena úrovne vibrácií v priebehu času. Dôležitejšie ako absolútna hodnota - ukazuje vývoj defektu.
⚠️ Dôležité poznámky
- Táto kalkulačka poskytuje orientačné hodnoty na základe normy ISO 10816
- Pre kritické zariadenia je potrebná podrobná inžinierska analýza
- Vždy berte do úvahy trendy vibrácií, nielen jednotlivé merania
- Miestne normy môžu mať prísnejšie požiadavky
🎓 Tipy od profesionálov
- Meranie v troch smeroch: vertikálnom, horizontálnom, axiálnom
- Vykonajte merania v rovnakých bodoch pre analýzu trendov
- Zaznamenajte prevádzkové podmienky (zaťaženie, teplota, rýchlosť)
- Používajte kvalitné senzory a certifikované prístroje
- Porovnajte s východiskovými meraniami z uvedenia do prevádzky