ISO 10816-1: Mekanisk vibration – Utvärdering av maskinvibrationer genom mätningar på icke-roterande delar – Del 1: Allmänna riktlinjer

Sammanfattning

ISO 10816-1 är en hörnstensstandard för övervakning av maskiners tillstånd. Den tillhandahåller de allmänna principerna för att mäta och bedöma vibrationer på icke-roterande eller stationära delar av maskiner, såsom lagerhus. Denna standard är den moderna ersättningen för den historiska ISO 2372 och fungerar som moderdokument för en rad andra standarder (t.ex. ISO 10816-3 för industrimaskiner) som anger specifika vibrationsgränser för olika maskinklasser. Dess primära mål är att tillhandahålla en standardiserad, tillförlitlig grund för att utvärdera maskiners driftshälsa och för att fastställa acceptanskriterier.

Obs: Denna standard ersätts gradvis av ISO 20816-serien, som syftar till att kombinera principerna för foderrörsmätningar (ISO 10816) och schaktmätningar (ISO 7919) till ett enda, omfattande ramverk. Principerna och zondefinitionerna i ISO 10816-1 används dock fortfarande i stor utsträckning.

Innehållsförteckning (konceptuell struktur)

Standarden är strukturerad för att ge ett komplett ramverk för att upprätta och driva ett program för bedömning av vibrationer i maskiner:

1. 1. Omfattning och mätning:

   Detta inledande avsnitt definierar standardens omfattning och klargör att den gäller mätning av strukturell vibration på stationära, icke-roterande delar av maskiner, främst lagerhus. Det fastställer att den föredragna mätparametern för tillståndsövervakning är bredband rot-medelvärde-kvadrat (RMS) hastighet, eftersom den ger ett stabilt och representativt mått på vibrationers destruktiva energi över ett brett spektrum av maskinhastigheter. Standarden specificerar ett standardfrekvensområde för denna mätning, vanligtvis 10 Hz till 1 000 Hz, vilket är effektivt för att upptäcka de vanligaste maskinfelen som obalans och feljustering. Den ger också grundläggande vägledning om var mätningar ska göras (på lagren i horisontell, vertikal och axiell riktning) för att säkerställa en fullständig bild av maskinens dynamiska tillstånd.

2. 2. Instrumentering:

   Detta kapitel anger prestandakraven för de instrument som används för att utföra mätningarna. Det specificerar att hela mätsystemet, inklusive sensor, kablage och mätare, måste kunna mäta RMS-hastighet noggrant inom det angivna frekvensområdet. Det föreskriver att instrumentet måste ha ett dynamiskt område som är tillräckligt för att mäta både mycket jämnt och ojämnt gående maskiner utan distorsion. Standarden lägger också stor vikt vid korrekt sensormontering för att säkerställa datanoggrannhet och repeterbarhet, och den hänvisar direkt till ISO 5348 som styrande standard för montering av accelerometrar. Slutligen kräver det att instrumentet regelbundet kalibreras enligt en spårbar standard för att säkerställa dess fortsatta noggrannhet.

3. 3. Utvärderingskriterier:

   Detta kärnavsnitt fastställer de två grundläggande filosofierna för att bedöma vibrationers allvarlighetsgrad. Det förklarar att en omfattande utvärdering inte bör förlita sig på en enda metod, utan på en kombination av båda:

   • Kriterium 1: Vibrationsstyrka. Detta är en bedömning av det absoluta värdet av vibrationer mätta vid en specifik tidpunkt, jämfört med fördefinierade gränser ("zonerna" som beskrivs i nästa avsnitt). Detta kriterium används för att bedöma maskinens skick i absolut mening och är avgörande för acceptanstestning och för att sätta övre gränser för att förhindra skador.
   • Kriterium 2: Förändring i vibrationsstyrka. Detta kriterium fokuserar på vibrationsutvecklingen över tid och jämför det aktuella värdet med maskinens etablerade normala baslinje. Standarden betonar att en betydande *förändring* i vibration, såsom en fördubbling av RMS-hastigheten, kan vara en mycket känsligare indikator på ett utvecklande fel än enbart det absoluta värdet. En maskins vibration kan fördubblas men fortfarande ligga i zonen "Bra" eller "Tillfredsställande", men denna förändring skulle fortfarande vara ett tydligt varningstecken som kräver utredning.
4. 4. Utvärderingszoner:

   För att tillhandahålla ett enkelt och handlingsbart ramverk för kriterium 1 (absolut magnitud) introducerar standarden ett system med fyra utvärderingszoner. Dessa zoner fungerar som universella "betyg" för maskintillstånd. Det är viktigt att notera att denna allmänna del av standarden endast definierar *konceptet* för zonerna; de specifika numeriska värdena för zongränserna (i mm/s) finns i de maskinspecifika delarna av standarden (t.ex. ISO 10816-3). Zonerna definieras som:

   • Zon A: Vibrationen från nyligen idrifttagna maskiner skulle normalt falla inom denna zon.
   • Zon B: Maskiner med vibrationer inom denna zon anses normalt vara acceptabla för obegränsad långvarig drift.
   • Zon C: Maskiner med vibrationer inom denna zon anses normalt sett vara otillfredsställande för långvarig kontinuerlig drift. Maskinen får användas under en begränsad period i detta tillstånd tills möjlighet uppstår till åtgärd.
   • Zon D: Vibrationsvärden inom denna zon anses normalt vara tillräckligt allvarliga för att orsaka skador på maskinen.
5. 5. Driftsgränser (larm):

   Detta sista avsnitt ger en praktisk metod för att implementera utvärderingskriterierna i ett verkligt övervakningsprogram. Det rekommenderar att man ställer in två distinkta nivåer av driftslarm för att hantera maskinrisker effektivt:

   • Varna: Detta är en varningsnivå som är inställd för att indikera att vibrationen har överskridit sitt normala, stabila baslinjevärde. En varning är inte nödvändigtvis en indikation på omedelbar fara, men den fungerar som en utlösande faktor för ökad övervakning eller för att schemalägga en utredning för att fastställa orsaken till förändringen. Denna gräns är vanligtvis baserad på kriterium 2 (en betydande förändring från baslinjen).
   • Resa: Detta är en avstängningsnivå, satt till ett högre, absolut värde som representerar den övre gränsen för acceptabel drift. Om denna nivå överskrids indikerar det att maskinen riskerar att drabbas av omedelbar och allvarlig skada. Reaktionen bör vara omedelbara åtgärder, vilket kan inkludera att stänga av maskinen. Denna gräns baseras vanligtvis på kriterium 1 (en absolut magnitud, ofta gränsen för zon C/D).

Viktiga begrepp

• RMS-hastighet: Standarden bekräftar RMS-hastighet som det bästa enskilda måttet för maskiners övergripande hälsa inom det angivna frekvensområdet, eftersom det är direkt relaterat till vibrationens destruktiva energi.
• Bredbandsmätning: Standarden är baserad på ett enda "övergripande" vibrationsvärde, inte ett detaljerat spektrumDet är ett screeningsverktyg, inte ett diagnostiskt. Ett högt värde visar *att* det finns ett problem, men inte *vad* problemet är.
• Allmänt kontra specifikt: Del 1 är det allmänna ramverket. För specifika, tillämpbara vibrationsgränser för en viss maskin måste du hänvisa till de andra delarna av ISO 10816- och ISO 20816-serien.

← Tillbaka till huvudmenyn