免费工程工具 #021
振动限制——工业机械 15 千瓦–50 兆瓦
根据 ISO 20816-3 标准评估工业旋转机械的振动严重程度。选择机器组、支撑类型，输入测量速度，即可获得区域分类。
成果
| 公差带 | 边界（毫米/秒 RMS） | 说明 |
|---|
ISO 20816-3 范围
ISO 20816-3 为功率范围为 15 kW 至 50 MW、转速范围为 120 至 15,000 RPM 的工业机械提供了振动评估标准。这是应用最广泛的工业旋转设备评估标准，涵盖以下领域：
- 电动机和发电机
- 离心泵和轴流泵
- 压缩机（离心式、轴流式、螺杆式）
- 风扇和鼓风机
- 变速箱（输入/输出轴）
按机器组划分的区域边界
区域边界取决于机器组，机器组由功率等级和基础类型共同决定：
| 区域边界 | 第1组 大型刚性 | 第2组 中型刚性 | 第三组 水泵 | 第四组 大型柔性 |
|---|---|---|---|---|
| A/B | 2.3 毫米/秒 | 1.4 毫米/秒 | 2.3 毫米/秒 | 3.5 毫米/秒 |
| B/C | 4.5 毫米/秒 | 2.8 毫米/秒 | 4.5 毫米/秒 | 7.1 毫米/秒 |
| C/D | 7.1 毫米/秒 | 4.5 毫米/秒 | 7.1 毫米/秒 | 11.0 毫米/秒 |
如果机器安装在柔性（软）支撑上，则适用下一组较高的发布边界：第 1 组或第 3 组柔性 → 3.5 / 7.1 / 11.0 mm/s，第 2 组柔性 → 2.3 / 4.5 / 7.1 mm/s（数值来自前 ISO 10816-3 支撑类别表）。选择柔性基础选项时，计算器将应用这些值。
测量要求
轴承座的振动速度以毫米/秒均方根值 (mm/s RMS) 为单位进行测量，测量方向包括两个径向方向（水平和垂直），轴向方向可选择性测量。最高读数用于区域评估。
已知： 第 3 组（泵），测量速度 = 3.2 mm/s RMS
第3组区域边界：A/B = 2.3，B/C = 4.5，C/D = 7.1 毫米/秒
3.2 毫米/秒介于 2.3 和 4.5 之间 → B区——适合长期运行
⚠️ 重要提示： 除了绝对振动水平外，还应始终考虑振动趋势。即使绝对振动水平在 A 区或 B 区内，如果振动水平较基线显著升高（例如，翻倍），也可能需要进行调查。
ISO 20816-3 covers industrial rotating machines with power ratings from 15 kW to 50 MW, including:
- Electric motors and generators (induction, synchronous)
- Centrifugal and axial pumps
- Compressors (centrifugal, axial, screw, reciprocating)
- Fans and blowers
- Gearboxes (evaluated at input/output bearing locations)
It replaces the former ISO 10816-3 standard.
The machine group depends on power rating and foundation type:
- Group 1 — Large machines over 300 kW on rigid foundations (concrete block, heavy steel baseplate)
- Group 2 — Medium machines 15–300 kW on rigid foundations — the most common group for standard industrial equipment
- Group 3 — Pumps including multistage, vertical, and special-purpose pumps (regardless of power rating)
- Group 4 — Large machines over 300 kW on flexible (soft) foundations (steel frames, elevated platforms)
Rigid support: The foundation natural frequency is well above the machine operating speed. Examples: concrete block foundations, heavy steel baseplates bolted to concrete. The support adds minimal amplification to machine vibration.
Flexible support: The foundation natural frequency is below or near the operating speed. Examples: steel frame structures, mezzanine floors, offshore platforms, skid-mounted units. Vibration levels are typically higher due to dynamic amplification.
Vibration velocity in mm/s RMS (root mean square), measured on the bearing housing in the frequency range 10–1000 Hz. Measurements should be taken in at least two radial directions (horizontal and vertical) at each bearing location. The highest reading at each bearing governs the zone evaluation.
ISO 20816-3 replaces ISO 10816-3. The key differences are:
- Zone boundaries remain the same — the limits are identical
- The numbering changed to align with the ISO 20816 series
- Updated guidance on measurement methodology
- Better alignment with companion standards (ISO 20816-1, -2, -4)
For practical vibration evaluation, both standards give the same results.
本页所述的操作流程由 Vibromera 团队使用 Balanset-1A（一款用于现场转子平衡的便携式双通道动平衡仪及振动分析仪）开发并经过实地测试。
适用于工业机械的专业现场动平衡仪和振动分析仪。可根据 ISO 20816-3 标准进行现场状态评估。产品已在全球 50 多个国家/地区使用。
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko是一名振动分析工程师，也是Vibromera的创始人兼首席执行官。 15年多来，他一直在现场——而非在试验台上——为旋转设备进行平衡：粉碎机、工业风机、破碎机、离心机、轴和主轴。正是这些实际工作催生了Balanset系列仪器——它们被设计为一种专业人员可以随身携带到机器旁、在现场独立使用的工具，而非实验室设备。 Vibromera成立于2017年，自2023年起总部设于葡萄牙波尔图。Balanset系列产品的研发、组装与支持均在此完成。旗舰产品是Balanset-1A，一款用于单平面及双平面平衡和振动诊断的便携式分析仪。 Nikolai亲自参与客户支持工作，处理各种棘手的平衡案例，并参与软件开发。他以任何语言为全球客户提供服务。
