Beräkningsparametrar

ISO 20816 – Utvärdering av maskinvibrationer genom accelerationsmätningar





varvtal




Beräkningsresultat

Utrustningstyp:
—
Rekommenderat frekvensområde:
—
Zon A (Ny utrustning) – upp till:
—
Zon B (Långtidsdrift) – upp till:
—
Zon C (Korttidsdrift) – upp till:
—
Zon D (Skada) – ovan:
—

Tolkning av vibrationsaccelerationszon:

Zon A: Vibrationsacceleration på nya maskiner eller efter större renoveringar
Zon B: Maskiner kan användas i oändlighet utan risk för skador
Zon C: Tillståndsövervakning krävs och underhållsplanering nödvändig
Zon D: Hög risk för skador. Omedelbar insats krävs.

Hur kalkylatorn fungerar

ISO 20816-standarden

ISO 20816 kompletterar ISO 10816 och fastställer kriterier för utvärdering av vibrationer med hjälp av accelerationsmätningar. Denna standard är särskilt viktig för högfrekventa vibrationskomponenter som inte alltid återspeglas tillräckligt i hastighetsmätningar.

Fördelar med accelerationsmätningar

  • Bättre känslighet för högfrekventa komponenter
  • Tidig upptäckt av defekter i rullager
  • Effektiv växeldiagnostik
  • Kavitationsdetektering i pumpar

Förhållandet mellan acceleration och hastighet

Vibrationsacceleration är relaterad till vibrationshastighet genom frekvens:

a = 2πf × v

var:

  • en — vibrationsacceleration (m/s²)
  • f — frekvens (Hz)
  • v — vibrationshastighet (m/s)

Typiska tröskelvärden

Tröskelvärdena för vibrationsacceleration beror på utrustningstyp, frekvensområde och driftsförhållanden. Allmänna rekommendationer:

  • < 0,5 g: Utmärkt skick
  • 0,5–1,0 g: Gott skick
  • 1,0–2,5 g: Tillfredsställande skick
  • 2,5–5,0 g: Otillfredsställande skick
  • > 5,0 g: Oacceptabelt tillstånd

Applikationsfunktioner

  • För rullningslager rekommenderas mätning i området 10–10 000 Hz
  • För kugghjulsdrifter är analys vid kuggingreppsfrekvenser viktig
  • Högfrekventa mätningar används för kavitationsdiagnostik
  • Strukturella resonansfrekvenser måste beaktas

Mätningsrekommendationer

  • Använd accelerometrar med tillräckligt frekvensområde
  • Säkerställ tillförlitlig sensormontering
  • Mät i tre ömsesidigt vinkelräta riktningar
  • Tänk på temperaturens effekter på sensorns känslighet

Användningsexempel och guide till värdeval

Exempel 1: Centrifugalpump med rullager

Scenario: Övervakning av en 30 kW centrifugalpump

  • Utrustningstyp: Centrifugalpump
  • Hastighet: 2950 varv/min
  • Frekvensområde: 10–1000 Hz (standard)
  • Lagertyp: Rullande lager
  • Montering: Stel
  • Resultat: Zon A: 0–1,0 g, Zon B: 1,0–2,5 g
  • Notera: Kontrollera även 10–10000 Hz vid lagerdefekter
Exempel 2: Gasturbingenerator

Scenario: 25 MW gasturbin med glidlager

  • Utrustningstyp: Gasturbin (3–40 MW)
  • Hastighet: 5400 varv/min
  • Frekvensområde: 10–2000 Hz
  • Lagertyp: Glidlager
  • Montering: Flexibel
  • Resultat: Zon A: 0–0,5 g, Zon B: 0,5–1,2 g
  • Kritisk: Övervaka bladpassagefrekvenser
Exempel 3: Kolvkompressor

Scenario: 4-cylindrig kolvkompressor

  • Utrustningstyp: Kolvkompressor
  • Hastighet: 750 varv/min
  • Frekvensområde: 2–1000 Hz (lågfrekvens)
  • Lagertyp: Glidlager
  • Montering: Vibrationsisolerad
  • Resultat: Zon A: 0–2,0 g, Zon B: 2,0–5,0 g
  • Notera: Högre gränser på grund av inneboende pulsationer

Hur man väljer värden

Guide för val av utrustningstyp
  • Gasturbiner:
    • < 3 MW: Små industriella turbiner
    • 3–40 MW: Medelstor kraftproduktion
    • > 40 MW: Stora turbiner
  • Kompressorer:
    • Centrifugal: Jämn drift, lägre gränser
    • Fram- och återgående: Pulserande krafter, högre gränser
    • Skruv: Medelgränser, kontrollera övertoner
  • Elmotorer:
    • < 15 kW: Små hjälpmotorer
    • 15–300 kW: Processmotorer
    • > 300 kW: Stora drivenheter
Val av frekvensområde
  • 10–1000 Hz: Standard för de flesta roterande utrustningar
  • 10–2000 Hz: Höghastighetsmaskiner, växellådor
  • 10–10000 Hz: Rullningslagerdiagnostik, kavitation
  • 2–1000 Hz: Låghastighetsmaskiner, kolvgående utrustning
Att beakta vid lagertyp
  • Rullande lager:
    • Känsligare för höga frekvenser
    • Lägre accelerationsgränser
    • Kontrollera frekvensen av lagerfel
  • Hylslager:
    • Bättre dämpningsegenskaper
    • Fokusera på låga frekvenser
    • Problem med oljevirvel/-visp
  • Magnetiska lager:
    • Mycket låg mekanisk vibration
    • Kontrollera styrsystemets frekvenser
    • Särskilda utvärderingskriterier
Accelerations- kontra hastighetsmätningar
  • Använd acceleration när:
    • Höga frekvenser > 1000 Hz är viktiga
    • Övervakning av rullager
    • Kugghjulsnätfrekvenser
    • Kavitationsdetektering
  • Använd hastighet när:
    • Allmänt maskinskick
    • Låg-medelhög frekvens (10-1000 Hz)
    • Obalans, feljustering
    • Strukturell vibration