Kalkulator dovoljene hitrosti vibracij
Izračun v skladu s standardom ISO 10816
Parametri izračuna
ISO 10816 – Vrednotenje vibracij strojev z meritvami na nevrtljivih delih
Rezultati izračuna
—
—
—
—
—
Ocena stanja območja:
Kako deluje kalkulator
Standard ISO 10816
Referenčni standardi:
- ISO 10816-1: Splošne smernice
- ISO 10816-3: Industrijski stroji
- ISO 10816-6: Batni stroji
- ISO 20816: Nov konsolidirani standard (nadomešča ISO 10816)
Standard ISO 10816 določa splošne pogoje in metode za merjenje in vrednotenje vibracij strojev z meritvami na nevrtljivih delih. Standard opredeljuje štiri območja vibracijskih pogojev:
- Območje A – vibracije novih strojev
- Območje B – sprejemljivo za dolgotrajno delovanje
- Območje C – sprejemljivo za omejen čas
- Območje D – vibracije, ki povzročajo poškodbe
Klasifikacija strojev
Stroji so glede na moč in vrsto namestitve razvrščeni v štiri razrede:
- Razred I: Posamezni deli strojev, priključeni na delujoči stroj (elektromotorji do 15 kW)
- Razred II: Stroji srednje moči (15–75 kW), do 300 kW na posebnih temeljih
- Razred III: Veliki pogonski agregati in drugi veliki stroji z vrtečimi se masami na togih temeljih
- Razred IV: Veliki pogonski agregati in drugi veliki stroji na fleksibilnih temeljih
Pragovne vrednosti hitrosti vibracij
Pragovne vrednosti hitrosti vibracij RMS za meje območja (mm/s):
Razred | A/B | B/C | C/D |
---|---|---|---|
Jaz | 0.71 | 1.8 | 4.5 |
Drugi | 1.12 | 2.8 | 7.1 |
III. | 1.8 | 4.5 | 11.2 |
IV. | 2.8 | 7.1 | 18 |
Priporočila za merjenje
- Meritve se izvajajo v treh medsebojno pravokotnih smereh
- Merilne točke so izbrane na ohišjih ležajev ali v njihovi bližini
- V območju 10–1000 Hz se uporablja efektivna vrednost hitrosti vibracij (RMS).
- Za oceno se uporablja najvišja izmerjena vrednost
Opombe
Te mejne vrednosti so okvirne. Za specifično opremo je treba upoštevati priporočila proizvajalca in zgodovino delovanja. Pri strojih s spremenljivo hitrostjo se vrednotenje izvede pri nazivni hitrosti.
Primeri uporabe in vodnik za izbiro vrednosti
Primer 1: Majhen elektromotor
Scenarij: Spremljanje 11 kW elektromotorja, ki poganja črpalko
- Razred stroja: Razred I (motorji do 15 kW)
- Moč: 11 kW
- Hitrost: 2950 vrtljajev na minuto
- Fundacija: Toga (betonska podlaga)
- Merjenje: Ohišje ležaja
- Rezultat: Območje A: 0–0,71 mm/s, območje B: 0,71–1,8 mm/s
- Tipično dobro stanje: 0,5–1,0 mm/s
Primer 2: Kompresor srednje moči
Scenarij: Centrifugalni kompresor z motorjem 55 kW
- Razred stroja: Razred II (15–75 kW)
- Moč: 55 kW
- Hitrost: 1480 vrtljajev na minuto
- Fundacija: Togo
- Merjenje: Ohišje ležaja
- Rezultat: Območje A: 0–1,12 mm/s, območje B: 1,12–2,8 mm/s
- Dejanje: Če je > 2,8 mm/s, načrtujte vzdrževanje
Primer 3: Veliki turbogenerator
Scenarij: 50 MW turbogenerator na vzmetnem temelju
- Razred stroja: Razred IV (veliki, fleksibilni temelji)
- Moč: 50 MW (50000 kW)
- Hitrost: 3000 vrt/min
- Fundacija: Fleksibilno (vzmetno podprto
- Merjenje: Ohišje ležaja
- Rezultat: Območje A: 0–2,8 mm/s, območje B: 2,8–7,1 mm/s
- Opomba: Višje omejitve zaradi fleksibilne montaže
Kako izbrati vrednote
Izbira razreda stroja
- Razred I:
- Motorji ≤ 15 kW
- Majhne črpalke, ventilatorji
- Pomožna oprema
- Razred II:
- Motorji 15–75 kW (standardno)
- Do 300 kW na posebnih temeljih
- Srednje velike črpalke, kompresorji
- Razred III:
- Veliki stroji > 300 kW
- Togi temelj (beton)
- Težka rotacijska oprema
- Razred IV:
- Veliki stroji > 300 kW
- Fleksibilni temelji (vzmeti, okvirji)
- Turbine, veliki generatorji
Vrsta temeljev
- Togi temelj:
- Betonski blok ali plošča
- Jeklen okvir, napolnjen z fugirno maso
- Naravna frekvenca > 1,25 × delovna frekvenca
- Fleksibilna podlaga:
- Vzmetne opore
- Gumijasti nosilci
- Lahke jeklene konstrukcije
- Naravna frekvenca < delovna frekvenca
Izbira merilne točke
- Ohišje ležaja: Primarna lokacija meritev
- Fundacija: Za preverjanje prenosa/izolacije
- Struktura: Za celotne vibracije stavbe
- Najboljša praksa: Merjenje na vseh dostopnih ležajih
Interpretacija rezultatov
- Območje A (dobro):
- Novi ali nedavno obnovljeni stroji
- Ni potrebno ukrepanje
- Izhodišče za prihodnjo primerjavo
- Območje B (zadovoljivo):
- Normalno delovanje
- Nadaljujte z rednim spremljanjem
- Brez takojšnjega ukrepanja
- Območje C (nezadovoljivo):
- Načrtujte vzdrževanje kmalu
- Povečajte pogostost spremljanja
- Raziščite temeljni vzrok
- Območje D (nesprejemljivo):
- Potrebno je takojšnje ukrepanje
- Nevarnost poškodb
- Razmislite o zaustavitvi
📘 Popoln vodnik: Kalkulator hitrosti vibracij
🎯 Kaj počne ta kalkulator
Ta kalkulator določa dovoljene ravni hitrosti vibracij za industrijsko opremo v skladu z mednarodnim standardom. ISO 10816.
Je temeljno orodje za diagnosticiranje tehničnega stanja rotacijskih strojev in napovedovanje morebitnih okvar, še preden se pojavijo.
🌍 Razumevanje standarda ISO 10816
ISO 10816 je mednarodni standard, ki določa pravila za ocenjevanje vibracij strojev z meritvami na nevrtljivih delih (ohišja ležajev, temelji). Standard deli vso opremo v 4 razrede glede na moč in vrsto namestitve, z določenimi dovoljenimi ravnmi vibracij za vsak razred.
Razlaga vibracijskih con:
- Območje A (zeleno): Nova vibracijska oprema stroja - v odličnem stanju
- Območje B (rumeno): Sprejemljivo za dolgoročno delovanje - oprema v dobrem stanju
- Območje C (oranžno): Sprejemljivo samo za kratkoročno uporabo – potrebno je načrtovanje vzdrževanja.
- Območje D (rdeče): Nesprejemljive vibracije – nevarnost poškodbe opreme
Opomba: Od leta 2016 standard ISO 10816 nadomešča standard ISO 20816, vendar načela ostajajo enaka.
💼 Aplikacije v resničnem svetu
Tipični scenariji:
1️⃣ Sprejem nove opreme
Po namestitvi črpalke se preverijo vibracije. Vrednost mora biti v območju A. Če je višja, obstajajo težave z namestitvijo ali uravnoteženjem.
2️⃣ Načrtovana diagnostika
Mesečne meritve vibracij motorjev. Trend rasti opozarja na razvoj napak. Omogoča načrtovana popravila pred okvaro.
3️⃣ Odpravljanje težav
Ventilator je postal hrupen. Izmerjene vibracije - cona C. Vzrok: obraba ležajev ali neuravnoteženost rotorja.
4️⃣ Ocena po popravilu
Po zamenjavi ležaja se preverijo vibracije. Vrniti se mora v cono A ali B. Če ne - popravilo je bilo opravljeno nepravilno.
📊 Praktičen primer: Črpalna postaja
Situacija:
- Centrifugalna črpalka, 55 kW, 1480 vrt/min
- ISO 10816 Razred II
- Izmerjene vibracije: 4,5 mm/s (cona C)
Dejanje: Nujna diagnostika je pokazala neuravnoteženost rotorja
Rezultat: Po uravnoteženju so se vibracije zmanjšale na 1,8 mm/s (cona B) ✓
📖 Tehnični glosar
- Hitrost vibracij (RMS)
- Hitrost nihanja na točki na ohišju stroja. Merjeno v mm/s. Ekvivalentna efektivna vrednost v območju 10–1000 Hz.
- Razred stroja
- Kategorija opreme glede na moč in vrsto namestitve:
- Razred I: Majhni stroji do 15 kW
- Razred II: Srednji stroji 15–75 kW (do 300 kW na posebnih temeljih)
- Razred III: Veliki stroji na togih temeljih
- Razred IV: Veliki stroji na fleksibilnih temeljih
- Togi temelj
- Temelj, katerega naravna frekvenca > 1,25 × vrtilna frekvenca. Praktično ne vibrira.
- Fleksibilna podlaga
- Temelj na vzmetnih nosilcih ali lahkem okvirju. Naravna frekvenca < vrtilna frekvenca.
- Merilna točka
- Lokacija namestitve senzorja vibracij. Običajno - ohišje ležaja, čim bližje ležaju.
- Trend vibracij
- Sprememba ravni vibracij skozi čas. Pomembnejša od absolutne vrednosti - kaže na razvoj napake.
⚠️ Pomembne opombe
- Ta kalkulator ponuja orientacijske vrednosti na podlagi standarda ISO 10816.
- Za kritično opremo je potrebna podrobna inženirska analiza
- Vedno upoštevajte trende vibracij, ne le posameznih meritev
- Lokalni standardi imajo lahko strožje zahteve
🎓 Profesionalni nasveti
- Merite v treh smereh: navpično, vodoravno, aksialno
- Za analizo trendov opravite meritve na istih točkah
- Zabeležite obratovalne pogoje (obremenitev, temperatura, hitrost)
- Uporabljajte kakovostne senzorje in certificirane instrumente
- Primerjajte z osnovnimi meritvami iz zagona