---

ГОСТ ИСО 10816-1-97

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

ВИБРАЦИЯ

КОНТРОЛЬ СОСТОЯНИЯ МАШИН
ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ИЗМЕРЕНИЙ
ВИБРАЦИИ НА НЕВРАЩАЮЩИХСЯ ЧАСТЯХ

Часть 1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

Издание официальное

БЗ 3-98/541

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ
ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ
МинскПредисловие

1. РАЗРАБОТАН Российской Федерацией

ВНЕСЕН Техническим секретариатом Межгосударственного Совета по стандартизации, мет­рологии и сертификации

2. ПРИНЯТ Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол № 11—97 от 25 апреля 1997 г.)

За принятие проголосовали:

3. Настоящий стандарт содержит полный аутентичный текст международного стандарта ИСО 10816-1—95 «Вибрация. Контроль вибрационного состояния машин по измерениям вибрации на невращающихся частях. Часть 1: Общее руководство»

4. Постановлением Государственного комитета Российской Федерации по стандартизации, метрологии и сертификации от 17 сентября 1998 г. № 353 межгосударственный стандарт ГОСТ ИСО 10816-1—97 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 июля 1999 г.

5. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

© ИПК Издательство стандартов, 1998

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания на территории Российской Федерации без разре­шения Госстандарта России

Введение

Настоящий стандарт является базовым нормативным документом, в котором изложены общие руководящие принципы измерения и оценки механической вибрации статорных элементов машин, например опор подшипников. Требования к вибрационным измерениям и критерии оценки состояния машин конкретных типов устанавливают в стандартах на эти машины, разрабатываемых на базе данного стандарта.

Для многих машин результаты измерений вибрации статорных элементов являются достаточ­ными для адекватной оценки условий надежности их эксплуатации, а также влияния на работу соседних агрегатов. Однако для некоторых машин, например с гибкими роторами, измерения вибрации на неподвижных частях могут оказаться недостаточными. В этих случаях осуществляют также измерения вибрации вращающихся роторов, т. е. надежный контроль должен базироваться на результатах измерений вибрации как статорных, так и роторных элементов.

Результаты измерений вибрации могут быть использованы при эксплуатационном контроле, приемочных испытаниях, диагностических и аналитических исследованиях. Данный стандарт явля­ется руководством только по эксплуатационному контролю вибрации и измерениям вибрации при приемочных испытаниях оборудования.

В стандарте использованы три основных параметра вибрации: виброперемещение, виброско­рость и виброускорение, — и дан порядок установления их предельных значений. Выполнение предлагаемых руководящих принципов в большинстве случаев должно гарантировать удовлетвори­тельную работу оборудования.Содержание

1. Область применения 1

2. Нормативные ссылки 1

3. Определения 1

4. Измерение вибрации 1

   1. Измеряемые характеристики 1

   2. Точки измерения 2

   3. Требования к состоянию машины при эксплуатационном контроле 3

   4. Требования к опорам машины при приемочных испытаниях 3

   5. Условия эксплуатации машины 4

   6. Оценка вибрации, наводимой внешними источниками 4

5. Контрольно-измерительная аппаратура 4

6. Критерии оценки вибрационного состояния машин 4

   1. Виды критериев 4

   2. Критерий 1 4

   3. Критерий 2 6

   4. Предельные уровни вибрации 6

   5. Дополнительные характеристики 7

Приложение А Соотношения между различными параметрами колебаний 8

Приложение Б Примерные критерии оценки вибрационного состояния машин различных типов 9

Приложение В Общее руководство по определению границ зон состояния 10

Приложение Г Векторный анализ изменений вибрации 11

Приложение Д Специальные методы измерения и анализа вибрации подшипников качения... 12МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

Вибрация

КОНТРОЛЬ СОСТОЯНИЯ МАШИН ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ИЗМЕРЕНИЙ
ВИБРАЦИИ НА НЕВРАЩАЮЩИХСЯ ЧАСТЯХ

Часть 1. Общие требования

Mechanical vibration. Evaluation of machine vibration by measurements on non-rotating parts.

Part 1. General guidelines

Дата введения 1999—07—01

1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Настоящий стандарт устанавливает общие условия и порядок определения и оценки вибраци­онного состояния на основе измерений, выполняемых на статорных элементах машин. Общие критерии оценки, основанные на измерении как собственно значений параметров вибрации, так и значений их изменений, относящиеся как к эксплуатационному контролю, так и к приемочным испытаниям, должны быть установлены с учетом необходимости обеспечить следующие факторы:

• безопасную продолжительную работу машины;

• отсутствие влияния вибрации машины на работу соседних машин и механизмов.

Настоящий стандарт распространяется на вибрацию, создаваемую самой машиной, и не распространяется на вибрацию, передаваемую извне.

Угловая вибрация в данном стандарте не рассматривается.

2. НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 24346—80 (СТ СЭВ 1926—79) Вибрация. Термины и определения

ГОСТ 25364—97 Агрегаты паротурбинные стационарные. Нормы вибрации опор валопроводов и общие требования к проведению измерений

ГОСТ ИСО 2954—97 Вибрация машин с возвратно-поступательным и вращательным движе­нием. Требования к средствам измерений

3. ОПРЕДЕЛЕНИЯ

В стандарте использованы термины по ГОСТ 24346.

4. ИЗМЕРЕНИЕ ВИБРАЦИИ

   1. Измеряемые характеристики

      1. Диапазон частот

Измерения вибрации следует проводить в диапазоне частот, охватывающем частотный спектр колебаний машины. Ширина диапазона частот зависит от типа машины (например, диапазон частот, необходимый для оценки целостности подшипников качения, должен включать в себя частоты более высокие, чем для машин с подшипниками скольжения). Рекомендации по выбору диапазона частот для машин конкретных типов должны быть приведены в соответствующих стандартах, например для паротурбинных стационарных агрегатов — в ГОСТ 25364.

Примечание — В прошлые годы контроль вибрационного состояния в основном связывали с измерением вибрации в фиксированном диапазоне частот 10... 1000 Гц и оценкой среднего квадратического значения виброскорости в этом диапазоне; требования к соответствующим средствам измерений приведены в ГОСТ ИСО 2954. Однако для машин некоторых типов могут потребоваться измерения в другом диапазоне частот и иных параметров вибрации.

Издание официальное

Исходя из целей данного стандарта в качестве измеряемой величины может быть использована одна из следующих:

• виброперемещение, в микрометрах (мкм);

• виброскорость, в миллиметрах на секунду (мм/с);

• виброускорение, в метрах на секунду в квадрате (м/с²).

Порядок использования, случаи применения и ограничения, налагаемые на эти величины, рассмотрены в разделе 6.

Как правило, для вибрации, измеряемой в широком диапазоне частот, не существует простых соотношений между виброускорением, виброскоростью и виброперемещением, а также между пиковыми и средними квадратическими значениями вибрационных величин. Краткий анализ причин этого дан в приложении А, в котором приведены также некоторые точные зависимости между указанными выше параметрами для случая, когда частотные составляющие вибрации извест­ны.

Следует четко определять, по какому параметру вибрации оценивают вибрационное состояние: размаху виброперемещения, среднему квадратическому значению виброскорости и пр.

Под значением параметра вибрации для определенного положения и направления измерений понимают результат измерений, выполненных с помощью оборудования, удовлетворяющего требо­ваниям раздела 5.

Как правило, при контроле широкополосной вибрации машин роторного типа в качестве оцениваемого параметра используют среднее квадратическое значение виброскорости, поскольку оно связано с энергией колебаний. В ряде случаев, однако, предпочтительно использование других параметров: связанных с виброперемещением или виброускорением или пиковых значений вместо средних квадратических. В этих случаях должны быть использованы другие критерии, которые не всегда связаны простыми соотношениями с критериями для средних квадратических значений виброскорости.

Обычно измерения проводят в различных точках в двух или трех взаимно перпендикулярных направлениях, что позволяет получить набор значений параметров вибрации. Под уровнем вибрации машины понимают максимальное значение вибрации, измеренной в одной определенной точке или группе точек в выбранных направлениях, при определенных условиях и установившемся режиме работы.

Вибрационное состояние машин многих типов может быть оценено по уровню вибрации для одной точки измерения. Однако для некоторых машин такой подход является неприемлемым и уровни вибрации следует определять на основе независимых измерений в ряде точек.

Измерения следует проводить на подшипниках, корпусах подшипников или других элементах конструкции, которые в максимальной степени реагируют на динамические силы и характеризуют общее вибрационное состояние машины. Типичные примеры расположения точек измерения приведены на рисунках 1а—1д.

Рисунок 1а — Точки измерения на опоре подшипника

Рисунок 16 — Точки измерения на корпусе подшипника

Р исунок 1в — Точки измерения на
малых электрических машинах

Р исунок 1г — Точки измерения на двигателе

П

Рисунок 1д — Точки измерения на вертикально установленной машине

олную оценку вибрационного состояния крупных агрегатов дают результаты измерений в контролируемых точках в трех взаимно перпендикулярных направлениях, как указано на рисунках 1а—1д. Как правило, подобная полнота измерений требуется только для приемочных испытаний. При эксплуатационном контроле обычно выполняют одно или два измерения в радиальном направлении [как правило, горизонтальном и(или) вертикальном]. Кроме того, дополнительно можно также проводить измерения осевой вибрации, обычно в месте расположения упорного подшипника.

Расположение точек измерения для машин конкретных типов должно быть приведено в соответствующих стандартах на машины этих типов.

Эксплуатационный контроль выполняют только при полностью собранной на штатных опорах машине на месте ее эксплуатации.

Если приемочные испытания проводят на месте эксплуатации, роторы должны быть установ­лены на штатные опоры. В этом случае важно, чтобы при проведении приемочных испытаний были смонтированы все основные элементы машины; для головных образцов машин это требование является обязательным, а для серийных машин, если это невозможно, оценочные критерии должны быть соответствующим образом корректированы. Результаты сравнения вибрационного состояния однотипных машин, установленных на различных фундаментах, сопоставимы лишь при условии сходства динамических характеристик фундаментов.

Необходимо создать условия, при которых исключается совпадение частот собственных коле­баний испытательной установки с частотой вращения машины или с какой-либо из ее мощных гармоник. Обычно полагают, что данное требование выполняется, если значение горизонтальной и вертикальной вибрации несущих элементов фундамента вблизи опор подшипников не превышает 50 % значения вибрации соответствующего подшипника в том же направлении. Испытательная установка не должна вызывать также изменений значения какой-либо из основных собственных частот машины в эксплуатации. Если резонансы опоры устранить не удается, следует проводить приемочные испытания полностью собранной машины на месте эксплуатации.

Приемочные испытания машин некоторых классов, например небольших электрических машин, проводят на упругом основании. В этом случае низшие собственные частоты системы машина — испытательные опоры, рассматриваемой как жесткое тело, должны быть менее '/₂ минимальной частоты возбуждения. Соответствующие условия опирания могут быть достигнуты путем установки машины на упругоопирающийся фундамент (основание) или с помощью свободной подвески на мягких пружинах.