Калькулятор допустимої швидкості вібрації
Розрахунок згідно зі стандартом ISO 10816
Параметри розрахунку
ISO 10816 – Оцінювання вібрації машин шляхом вимірювань на необертових деталях
Результати розрахунків
—
—
—
—
—
Оцінка стану зони:
Як працює калькулятор
Стандарт ISO 10816
Довідкові стандарти:
- ISO 10816-1: Загальні рекомендації
- ISO 10816-3: Промислові машини
- ISO 10816-6: Зубчасто-поступальні машини
- ISO 20816: Новий консолідований стандарт (замінює ISO 10816)
Стандарт ISO 10816 встановлює загальні умови та методи вимірювання та оцінки вібрації машин шляхом вимірювань на необертових деталях. Стандарт визначає чотири зони вібраційних умов:
- Зона А – вібрація нових машин
- Зона Б – прийнятний для тривалої експлуатації
- Зона С – прийнятний протягом обмеженого часу
- Зона D – вібрація, що спричиняє пошкодження
Класифікація машин
Машини класифікуються на чотири класи залежно від потужності та типу установки:
- Клас I: Окремі частини машин, підключені до робочої машини (електродвигуни потужністю до 15 кВт)
- Клас II: Машини середньої потужності (15-75 кВт), до 300 кВт на спеціальних фундаментах
- Клас III: Великі первинні двигуни та інші великі машини з обертовими масами на жорстких фундаментах
- IV клас: Великі тягові установки та інші великі машини на гнучких фундаментах
Порогові значення швидкості вібрації
Порогові значення середньоквадратичної швидкості вібрації для меж зони (мм/с):
Клас | А/Б | Б/К | С/Д |
---|---|---|---|
Я | 0.71 | 1.8 | 4.5 |
ІІ | 1.12 | 2.8 | 7.1 |
III | 1.8 | 4.5 | 11.2 |
IV | 2.8 | 7.1 | 18 |
Рекомендації щодо вимірювання
- Вимірювання проводяться у трьох взаємно перпендикулярних напрямках
- Точки вимірювання вибираються на корпусах підшипників або поблизу них
- Середньоквадратичне значення швидкості коливань (RMS) використовується в діапазоні 10-1000 Гц
- Для оцінки використовується максимальне виміряне значення
Примітки
Ці порогові значення є орієнтовними. Для конкретного обладнання слід враховувати рекомендації виробника та історію експлуатації. Для машин зі змінною швидкістю оцінювання виконується за номінальної швидкості.
Приклади використання та посібник з вибору значень
Приклад 1: Малий електродвигун
Сценарій: Моніторинг електродвигуна потужністю 11 кВт, що приводить в дію насос
- Клас машини: Клас I (двигуни потужністю до 15 кВт)
- Потужність: 11 кВт
- Швидкість: 2950 об/хв
- Фонд: Жорстка (бетонна основа)
- Вимірювання: Корпус підшипника
- Результат: Зона A: 0-0,71 мм/с, Зона B: 0,71-1,8 мм/с
- Типовий хороший стан: 0,5-1,0 мм/с
Приклад 2: Компресор середньої потужності
Сценарій: Відцентровий компресор з двигуном потужністю 55 кВт
- Клас машини: Клас II (15-75 кВт)
- Потужність: 55 кВт
- Швидкість: 1480 об/хв
- Фонд: Жорсткий
- Вимірювання: Корпус підшипника
- Результат: Зона A: 0-1,12 мм/с, Зона B: 1,12-2,8 мм/с
- Дія: Якщо > 2,8 мм/с, заплануйте технічне обслуговування
Приклад 3: Великий турбогенератор
Сценарій: Турбогенератор потужністю 50 МВт на пружинному фундаменті
- Клас машини: Клас IV (великий, гнучкий фундамент)
- Потужність: 50 МВт (50000 кВт)
- Швидкість: 3000 об/хв
- Фонд: Гнучкий (з пружинною підтримкою)
- Вимірювання: Корпус підшипника
- Результат: Зона A: 0-2,8 мм/с, Зона B: 2,8-7,1 мм/с
- Зауважте: Вищі межі завдяки гнучкому монтажу
Як вибрати цінності
Вибір класу машини
- Клас I:
- Двигуни ≤ 15 кВт
- Малі насоси, вентилятори
- Допоміжне обладнання
- Клас II:
- Двигуни 15-75 кВт (стандартні)
- До 300 кВт на спеціальних фундаментах
- Середні насоси, компресори
- Клас III:
- Великі машини > 300 кВт
- Жорсткий фундамент (бетон)
- Важке обертове обладнання
- IV клас:
- Великі машини > 300 кВт
- Гнучкий фундамент (пружини, рами)
- Турбіни, великі генератори
Тип фундаменту
- Жорсткий фундамент:
- Бетонний блок або плита
- Сталевий каркас із заливкою
- Власна частота > 1,25 × робоча частота
- Гнучкий фундамент:
- Пружинні опори
- Гумові кріплення
- Легкі сталеві конструкції
- Власна частота < робоча частота
Вибір точки вимірювання
- Корпус підшипника: Основне місце вимірювання
- Фонд: Щоб перевірити передачу/ізоляцію
- Структура: Для загальної вібрації будівлі
- Найкраща практика: Вимірювання на всіх доступних підшипниках
Інтерпретація результатів
- Зона А (Добра):
- Нові або нещодавно відремонтовані машини
- Жодних дій не потрібно
- Базовий рівень для майбутнього порівняння
- Зона B (Задовільно):
- Нормальна робота
- Продовжуйте регулярний моніторинг
- Жодних негайних дій
- Зона C (незадовільна):
- Плануйте технічне обслуговування найближчим часом
- Збільште частоту моніторингу
- Дослідіть першопричину
- Зона D (неприйнятна):
- Потрібні негайні дії
- Ризик пошкодження
- Розгляньте можливість вимкнення
📘 Повний посібник: Калькулятор швидкості вібрації
🎯 Що робить цей калькулятор
Цей калькулятор визначає допустимі рівні швидкості вібрації для промислового обладнання відповідно до міжнародного стандарту ISO 10816.
Це фундаментальний інструмент для діагностики технічного стану обертових машин та прогнозування потенційних поломок до їх виникнення.
🌍 Розуміння стандарту ISO 10816
ISO 10816 – це міжнародний стандарт, який встановлює правила оцінки вібрації машин шляхом вимірювань на необертових деталях (корпусах підшипників, фундаментах). Стандарт поділяє все обладнання на 4 класи залежно від потужності та типу установки, з визначеними допустимими рівнями вібрації для кожного класу.
Пояснення зон вібрації:
- Зона А (зелена): Нова вібраційна машина - обладнання у відмінному стані
- Зона B (жовта): Придатний для тривалої експлуатації - обладнання у належному стані
- Зона C (помаранчева): Прийнятно лише для короткострокового використання – потрібне планування технічного обслуговування
- Зона D (червона): Неприйнятна вібрація – ризик пошкодження обладнання
Зауважте: З 2016 року ISO 10816 замінюється на ISO 20816, але принципи залишаються незмінними.
💼 Застосування в реальному світі
Типові сценарії:
1️⃣ Прийняття нового обладнання
Після встановлення насоса перевіряється вібрація. Значення має бути в зоні А. Якщо вище – існують проблеми з встановленням або балансуванням.
2️⃣ Планова діагностика
Щомісячні вимірювання вібрації двигунів. Тенденція зростання попереджає про розвиток несправностей. Дозволяє планувати ремонт до виходу з ладу.
3️⃣ Виправлення неполадок
Вентилятор став шумним. Виміряна вібрація – зона C. Причина: знос підшипника або дисбаланс ротора.
4️⃣ Оцінка після ремонту
Після заміни підшипника перевіряється вібрація. Повинна повернутися в зону А або В. Якщо ні - ремонт виконано неправильно.
📊 Практичний приклад: Насосна станція
Ситуація:
- Відцентровий насос, 55 кВт, 1480 об/хв
- ISO 10816 Клас II
- Виміряна вібрація: 4,5 мм/с (зона C)
Дія: Термінова діагностика виявила дисбаланс робочого колеса
Результат: Після балансування вібрація зменшилася до 1,8 мм/с (зона B) ✓
📖 Технічний глосарій
- Швидкість вібрації (RMS)
- Швидкість коливального руху в точці на корпусі машини. Вимірюється в мм/с. Середньоквадратичне значення в діапазоні 10-1000 Гц.
- Клас машини
- Категорія обладнання за потужністю та типом установки:
- Клас I: Малі машини потужністю до 15 кВт
- Клас II: Середні машини 15-75 кВт (до 300 кВт на спеціальних фундаментах)
- Клас III: Великі машини на жорстких фундаментах
- Клас IV: Великі машини на гнучких фундаментах
- Жорсткий фундамент
- Фундамент, власна частота якого > 1,25 × частота обертання. Практично не вібрує.
- Гнучкий фундамент
- Фундамент на пружинних кріпленнях або легкій рамі. Власна частота < частота обертання.
- Точка вимірювання
- Місце розташування датчика вібрації. Зазвичай – корпус підшипника, якомога ближче до підшипника.
- Тенденція вібрації
- Зміна рівня вібрації з часом. Важливіше, ніж абсолютне значення – показує розвиток дефекту.
⚠️ Важливі примітки
- Цей калькулятор надає орієнтовні значення на основі ISO 10816
- Для критично важливого обладнання потрібен детальний інженерний аналіз
- Завжди враховуйте тенденції вібрації, а не лише окремі вимірювання
- Місцеві стандарти можуть мати суворіші вимоги
🎓 Поради професіоналів
- Вимірювання у трьох напрямках: вертикальному, горизонтальному, осьовому
- Виконайте вимірювання в тих самих точках для аналізу трендів
- Записуйте умови експлуатації (навантаження, температуру, швидкість)
- Використовуйте якісні датчики та сертифіковані прилади
- Порівняйте з базовими вимірюваннями під час введення в експлуатацію