МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ
(МГС)
INTERSTATE COUNCIL FOR STANDARDIZATION, METROLOGY AND CERTIFICATION
(ISC)
|
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ |
ГОСТ (ИСО 14694:2003) |
Вибрация
ВЕНТИЛЯТОРЫ ПРОМЫШЛЕННЫЕ
Требования к производимой вибрации и качеству
балансировки
ISO 14694:2003
Industrial fans - Specifications for balance quality and vibration levels
(MOD)
|
|
Москва Стандартинформ 2008 |
Предисловие
Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2-97 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Порядок разработки, принятия, применения, обновления и отмены»
Сведения о стандарте
1 ПОДГОТОВЛЕН Открытым акционерным обществом «Научно-исследовательский центр контроля и диагностики технических систем» на основе собственного аутентичного перевода стандарта, указанного в пункте 4
2 ВНЕСЕН Межгосударственным техническим комитетом по стандартизации МТК 183 «Вибрация и удар»
3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол № 32 от 24 октября 2007 г.)
За принятие проголосовали:
|
Краткое наименование страны |
Код страны |
Сокращенное наименование национального органа по стандартизации |
|
Азербайджан |
AZ |
Азстандарт |
|
Армения |
AM |
Минторгэкономразвития |
|
Беларусь |
BY |
Госстандарт Республики Беларусь |
|
Казахстан |
KZ |
Госстандарт Республики Казахстан |
|
Кыргызстан |
KG |
Кыргызстандарт |
|
Молдова |
MD |
Молдова-Стандарт |
|
Российская Федерация |
RU |
Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии |
|
Таджикистан Узбекистан |
TJ UZ |
Таджикстандарт Узстандарт |
(Поправка)
4 Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к международному стандарту ИСО 14694:2003 «Вентиляторы промышленные. Требования к производимой вибрации и качеству балансировки» (ISO 14694:2003 «Industrial fans - Specifications for balance quality and vibration levels») путем изменения содержания положений, объяснение которого приведено во введении к настоящему стандарту, и изменения его структуры.
Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта с целью приведения к единому виду для комплекса стандартов по вибрации.
Сравнение структуры настоящего стандарта со структурой указанного международного стандарта приведено в дополнительном приложении J.
Международный стандарт разработан ИСО/ТК 117 «Вентиляторы промышленные». Перевод с английского языка (en). Официальные экземпляры международных стандартов, на основе которых подготовлен настоящий межгосударственный стандарт и на которые даны ссылки, имеются в Федеральном информационном фонде технических регламентов и стандартов.
Степень соответствия - модифицированная (MOD)
5 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 4 марта 2008 г. № 31-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 31350-2007 (ИСО 14694:2003) введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 июля 2008 г.
6 ВЗАМЕН ГОСТ 5976-90 и ГОСТ 11442-90 в части предельных значений вибрации и допустимых значений дисбалансов
Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта публикуется в указателе «Национальные стандарты».
Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в указателе «Национальные стандарты», а текст изменений - в информационных указателях «Национальные стандарты». В случае пересмотра или отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована в информационном указателе «Национальные стандарты»
СОДЕРЖАНИЕ
|
1 Область применения. 2 2 Нормативные ссылки. 2 3 Термины и определения. 2 4 Обозначения. 2 5 Назначение испытаний. 2 6 Категории вентиляторов (BV-категории) 2 7 Балансировка. 2 8 Вибрация вентиляторов. 2 9 Влияние процедуры сборки. 2 10 Средства измерений и калибровка. 2 11 Документация. 2 Приложение А. Соотношение между перемещением, скоростью и ускорением для синусоидальной вибрации. 2 Приложение В. Способы балансировки на балансировочном станке. 2 Приложение С. Источники вибрации. 2 Приложение D. Зависимость вибрации от типа опоры вентилятора. 2 Приложение Е. Примеры расчета дисбалансов. 2 Приложение F. Руководство по контролю вибрационного состояния и диагностике. 2 Приложение G. Возможность снижения требований к вибрации и качеству балансировки. 2 Приложение Н. Сведения о соответствии ссылочных международных стандартов межгосударственным стандартам, использованным в настоящем стандарте в качестве нормативных ссылок. 2 Приложение J. Изменение структуры настоящего стандарта по отношению к структуре ИСО 14694:2003. 2 |
Введение
Вибрация, производимая вентилятором, является одной из его важнейших технических характеристик. Она позволяет судить о качестве конструирования и изготовления изделия. Повышенная вибрация может свидетельствовать о неправильной установке вентилятора, ухудшении его технического состояния и т.п.
По этой причине вибрацию вентилятора обычно измеряют в процессе приемо-сдаточных испытаний, при установке перед пуском в эксплуатацию, а также при выполнении программы мониторинга технического состояния машин. Данные о вибрации вентилятора используют также при проектировании его опоры и подсоединенных систем (воздухопроводов).
В целях настоящего стандарта предполагают, что измерения вибрации проводят с открытыми всасывающим и нагнетательным отверстиями, однако необходимо иметь в виду, что вибрация вентилятора может существенно изменяться при изменении аэродинамики воздушного потока, частоты вращения и других характеристик.
Настоящий стандарт следует применять совместно с ГОСТ ИСО 10816-1-97, ГОСТ ИСО 10816-3-2002 и ГОСТ 31351-2007, в которых установлены методы измерений и определены местоположения датчиков вибрации. Если измерения вибрации проводят для оценки ее воздействия на воздуховод или основание вентилятора, точки измерений выбирают соответствующим образом.
Приведенная в настоящем стандарте классификация по допустимым значениям дисбаланса и вибрации применима к серийно выпускаемым вентиляторам.
Измерения вибрации вентилятора могут быть дорогостоящими, и иногда их стоимость значительно превышает стоимость изготовления самого изделия. Поэтому какие-либо ограничения на значения отдельных дискретных составляющих вибрации или параметров вибрации в полосах частот следует вводить только в случаях, когда превышение этих значений свидетельствует о неисправности вентилятора. Число точек измерения вибрации также следует ограничить исходя из предполагаемого использования результатов измерений.
Обычно для оценки вибрационного состояния вентилятора достаточно проводить измерения вибрации на его опорах.
По сравнению с примененным международным стандартом ИСО 14694:2003 в текст настоящего стандарта внесены следующие изменения:
- поскольку в раздел 3 международного стандарта включено большое число общеупотребительных терминов в области балансировки, в определении которых не отражена специфика их применения для продукции данного класса, а также имеются неточности и ошибки, оставлены только термины, которые не включены в терминологические стандарты ГОСТ 19534-74 и ГОСТ 24346-80. Соответственно в данном разделе приведены ссылки на указанные межгосударственные стандарты;
- в раздел 2 добавлены ГОСТ 19534-74 и ГОСТ 24346-80, а международные стандарты, не введенные на данный момент в качестве межгосударственных, перенесены в структурный элемент «Библиография»;
- из таблиц 4 и 5 исключены предельные значения для пиковых значений виброскорости, которые не представляют собой дополнительный критерий, а получены пересчетом среднеквадратичного значения в пиковое значение для случая синусоидальной вибрации. Предельные пиковые значения приведены в международном стандарте потому, что установление ограничений для этих значений является общепринятой практикой в некоторых странах. Соответственно изменены заголовки граф таблиц 4 и 5;
- исключено приложение D, содержащее качественное описание вибрации вентилятора как результата отклика массово-пружинной системы с одной степенью свободы, которое не позволяет получить практически значимые результаты. Соответственно изменена нумерация остальных приложений (см. приложение J);
- в приложении Е рисунок Е.1, заимствованный из старой редакции ИСО 1940-1:1986, заменен соответствующим рисунком из новой редакции ИСО 1940-1:2003;
- в примере 1 приложения Е значения корректирующих масс рассчитаны не через допустимое значение эксцентриситета центра масс Dе (что имеет смысл только в случае статической неуравновешенности), а через допустимое значение удельного дисбаланса ереr, как установлено в 7.3;
- из структурного элемента «Библиография» исключены международные стандарты, на которые отсутствуют ссылки в тексте настоящего стандарта.
ГОСТ 31350-2007
(ИСО 14694:2003)
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
Вибрация
ВЕНТИЛЯТОРЫ ПРОМЫШЛЕННЫЕ
Требования к производимой вибрации и качеству балансировки
Vibration. Industrial fans. Requirements for vibration levels and balance quality
Дата введения - 2008-07-01
1 Область применения
Настоящий стандарт устанавливает предельные значения вибрации и допустимые значения дисбалансов для промышленных вентиляторов всех видов (далее - вентиляторы), кроме бытовых вентиляторов, предназначенных исключительно для создания воздушных потоков в помещении (например, потолочных или настольных). Установленные предельные значения распространяются на вентиляторы мощностью двигателя менее 300 кВт. Рекомендации для вентиляторов большей мощности даны в ГОСТ ИСО 10816-3.
Параметры, для которых установлены предельные значения, зависят от целей измерений вибрации (см. раздел 5).
Положения настоящего стандарта могут быть использованы для формулировки требований в договорных отношениях сторон.
Примечание - Испытания в заводских условиях обычно проводят для вентиляторов с открытым входом и выходом (без системы трубопроводов), поэтому их аэродинамическая характеристика существенно отличается от имеющей место в нормальных условиях эксплуатации. Кроме того, отличаться могут также масса и жесткость временного основания, на который устанавливают вентилятор. Поэтому для испытаний в заводских условиях предельные значения применяют к узкополосной вибрации в области частоты вращения, а для испытаний на месте установки вентиляторов - к широкополосной вибрации, определяющей общее вибрационное состояние машины.
Настоящий стандарт распространяется на вентиляционное оборудование с жесткими роторами, используемыми, например, в системах обогрева, вентиляции и кондиционирования воздуха, в различных технологических процессах, для шахтной/туннельной вентиляции и в энергетических установках.
Настоящий стандарт не распространяется на установки, работающие в условиях действия больших сил, ударов или экстремальных температур.
Настоящий стандарт не распространяется на требования к качеству установки вентиляционного оборудования. Обычно изготовитель не несет ответственности за конструкцию основания и правильность установки вентилятора. Предполагают, что при установке потребитель обеспечит требуемую опору и условия стабильной работы вентилятора, при которых его вибрация будет удовлетворять тем же критериям, что и при заводских испытаниях.
Настоящий стандарт не устанавливает требований к вибрации, передаваемой вентилятором в присоединенные конструкции.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ ИСО 1940-1-2007 Вибрация. Требования к качеству балансировки жестких роторов. Часть 1. Определение допустимого дисбаланса
ГОСТ ИСО 5348-2002 Вибрация и удар. Механическое крепление акселерометров
ГОСТ ИСО 7919-1-2002 Вибрация. Контроль состояния машин по результатам измерений вибрации на вращающихся валах. Общие требования
ГОСТ ИСО 10816-1-97 Вибрация. Контроль состояния машин по результатам измерений вибрации на невращающихся частях. Часть 1. Общие требования
ГОСТ ИСО 10816-3-2002 Вибрация. Контроль состояния машин по результатам измерений вибрации на невращающихся частях. Часть 3. Промышленные машины номинальной мощностью более 15 кВт и номинальной скоростью от 120 до 15000 мин-1
ГОСТ 10921-90 Вентиляторы радиальные и осевые. Методы аэродинамических испытаний
ГОСТ 19534-74 Балансировка вращающихся тел. Термины
ГОСТ 24346-80 Вибрация. Термины и определения
ГОСТ 31322-2006 (ИСО 8821:1989) Вибрация. Требования к балансировке элементов ротора, собираемых с помощью шпонки
ГОСТ 31351-2007 (ИСО 14695:2003) Вибрация. Вентиляторы промышленные. Измерения вибрации
Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов на территории государства по соответствующему указателю стандартов, составленному по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяют в части, не затрагивающей эту ссылку.
3 Термины и определения
В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 19534 и ГОСТ 24346, а также следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 вибрационное состояние: Значение или совокупность значений параметров, характеризующих вибрацию машины.
3.2 категория вентилятора (по назначению): Элемент описательной классификации, используемой для характеристики назначения вентиляторов, классов точности их балансировки и рекомендуемых предельных значений параметров вибрации.
3.3 механические биения: Изменение расстояния от поверхности вала до некоторой фиксированной точки (измерительного устройства) при проворачивании вала.
3.4 электрические биения: Источник (электромагнитной природы) погрешности измерений биений ротора с использованием датчиков вибрации бесконтактного типа.
Примечания
1 Такие погрешности могут быть следствием остаточного магнетизма ротора, неоднородности электрических свойств его поверхности, а также других факторов, оказывающих влияние на калибровку датчика вибрации.
2 Изменения положения поверхности вала, изготовленного из ферромагнитного материала, определяют в процессе его медленного проворачивания с использованием бесконтактных датчиков вихретокового типа. На результат измерений помимо изменений формы поверхности вала может оказать влияние различие электромагнитных свойств разных участков вала.
3.5 место эксплуатации: Место окончательной установки вентилятора, для которого определены условия его работы.
3.6 основание: Конструкция, поддерживающая механическую систему.
Примечания
1 Эта конструкция может быть жестко заделана в некоторый специальный каркас или совершать движения, передаваемые на опору вентилятора.
2 Основание - это то, к чему крепится вентилятор и что составляет необходимую вентилятору опору. Массу и жесткость основания выбирают таким образом, чтобы препятствовать усилению передаваемой через него вибрации.
3.7 податливая опора: Система опоры вентилятора, сконструированная таким образом, чтобы первая собственная частота опоры лежала значительно ниже рабочей частоты вращения вентилятора.
Примечание - При определении степени податливости опоры следует учитывать упругие вставки между вентилятором и опорной конструкцией. Податливость опоры обеспечивают, вывешивая вентилятор на пружинах или устанавливая опору на упругие элементы (пружины, резиновые изоляторы и т.д.). Частота собственных колебаний системы «подвеска - вентилятор» обычно составляет менее 25 % частоты, соответствующей минимальной скорости вращения испытуемого вентилятора.
3.8 жесткая опора: Система опоры вентилятора, сконструированная таким образом, чтобы первая собственная частота опоры лежала значительно выше рабочей частоты вращения.
Примечание - Жесткость основания вентилятора относительна. Ее необходимо рассматривать в сопоставлении с жесткостью подшипников машины. Отношение вибрации корпуса подшипника к вибрации основания представляет собой характеристику, определяющую влияние податливости основания. Основание можно считать жестким и достаточно массивным, если амплитуда вибрации основания (в любом направлении) вблизи лап или опорной рамы машины составляет менее 25 % максимального значения результата измерений вибрации, выполненных на ближайшей подшипниковой опоре (в любом направлении).
4 Обозначения
В настоящем стандарте применены следующие обозначения величин.
|
Обозначение |
Величина |
Единица измерений |
|
а |
мгновенное виброускорение (ускорение) |
м/с2 |
|
a |
опорное значение виброускорения |
м/с2 |
|
Apeak |
пиковое значение виброускорения |
м/с2 |
|
Ar.m.s. |
среднеквадратичное значение (с.к.з.) виброускорения |
м/с2 |
|
AdB |
уровень с.к.з. виброускорения относительно опорного значения 10-6 м/с2 |
дБ |
|
|
||
|
d |
мгновенное виброперемещение (перемещение) |
мкм, мм или м |
|
Dp-p |
размах виброперемещения |
мкм или мм |
|
Dr.m.s. |
с.к.з. виброперемещения |
мкм или мм |
|
eper |
удельный дисбаланс |
мкм или г ? мм/кг |
|
f |
частота, f = w/2p |
Гц |
|
G |
класс точности балансировки |
- |
|
m |
масса ротора |
кг |
|
n, frpm |
частота вращения |
с-1 |
|
N |
рабочая частота вращения ротора |
мин-1 |
|
t |
время |
с |
|
T |
период вибрации |
с |
|
Uper |
допустимый остаточный дисбаланс (момент) |
г ? мм |
|
V |
мгновенная виброскорость (скорость) |
мкм/с, мм/с или м/с |
|
V |
опорное значение виброскорости |
мкм/с, мм/с или м/с |
|
Vpeak |
пиковое значение виброскорости |
мкм/с, мм/с или м/с |
|
Vr.m.s. |
общее с.к.з. виброскорости |
мм/с или м/с |
|
VdB |
уровень с.к.з. виброскорости относительно опорного значения 10-9 м/с2 |
дБ |
|
|
||
|
w |
угловая скорость вращения колеса |
рад/с |
5 Назначение испытаний
Перед проведением вибрационных испытаний любых видов необходимо определить и согласовать между заинтересованными сторонами назначение этих испытаний и результаты, которые должны быть получены.
Наиболее типичными задачами испытаний являются:
a) оценка качества конструкции вентилятора;
b) оценка качества изготовления вентилятора на стадии его приемки (см. 8.3);
c) проверка правильности выбора опоры и соединения воздуховода на месте эксплуатации путем сравнений с результатами заводских испытаний (см. приложение D);
d) контроль вибрационного состояния машин для получения базовой линии вибрации и информации о тенденции ее изменения (см. приложение F);
e) предоставление конструктору механических систем, связанных с вентилятором (опор, основания, воздуховода и т.д.), данных о вибрации, которая будет передана на эти системы.
Полученные результаты могут быть представлены в виде общего уровня вибрации в широкой полосе частот, в октавных, третьоктавных или узких полосах частот (дискретных составляющих). Общий объем получаемых данных зависит от категории вентилятора (см. раздел 6) и целей проведения испытаний.
6 Категории вентиляторов (BV-категории)
Конструкция вентилятора и его назначение являются критериями, позволяющими классифицировать вентиляторы многих типов по допустимым значениям дисбаланса и уровням вибрации (BV-категориям).
В таблице 1 представлены категории, к которым могут быть отнесены вентиляторы исходя из условий их применения с учетом допустимых значений дисбалансов и уровней вибрации. Категорию вентилятора определяет изготовитель.
Таблица 1 - Категории вентиляторов
|
Условия применения |
Примеры |
Потребляемая мощность, кВт |
BV-категория |
|
Бытовые и офисные помещения |
Потолочные и чердачные вентиляторы, оконные кондиционеры |
? 0,15 |
BV-1 |
|
> 0,15 |
BV-2 |
||
|
Здания и сельскохозяйственные помещения |
Вентиляторы для проветривания помещений и в системах кондиционирования воздуха; вентиляторы в серийном оборудовании |
? 3,7 |
BV-2 |
|
> 3,7 |
BV-3 |
||
|
Технологические процессы и производство энергии |
Вентиляторы в закрытых помещениях, шахтах, конвейерах, котлах, аэродинамических трубах, в системе газоочистки |
? 300 |
BV-3 |
|
> 300 |
см. ГОСТ ИСО 10816-3 |
||
|
Транспорт, в том числе морские суда |
Вентиляторы на локомотивах, грузовых и легковых автомобилях |
? 15 |
BV-3 |
|
> 15 |
BV-4 |
||
|
Туннели |
Вентиляторы для проветривания метро, туннелей, гаражей |
? 75 |
BV-3 |
|
> 75 |
BV-4 |
||
|
Любая |
BV-4 |
||
|
Нефтехимическое производство |
Вентиляторы для удаления опасных газов, а также используемые в других технологических процессах |
? 37 |
BV-3 |
|
> 37 |
BV-4 |
||
|
Производство компьютерных чипов |
Вентиляторы для создания чистых помещений |
Любая |
BV-5 |
|
Примечания 1 Настоящий стандарт рассматривает только вентиляторы мощностью менее 300 кВт. Оценка вибрации вентиляторов большей мощности - по ГОСТ ИСО 10816-3. Однако серийные стандартные электродвигатели могут иметь номинальную мощность до 355 кВт. Вентиляторы с такими электродвигателями следует принимать в соответствии с настоящим стандартом. 2 Таблица 1 не распространяется на легкие низкоскоростные вентиляторы большого диаметра (обычно от 2800 до 12500 мм) с осевым потоком, используемые в теплообменниках, башенных охладителях и т.п. Класс точности балансировки для таких вентиляторов должен быть G16, а категория вентиляторов - BV-3. |
|||
В случае приобретения отдельных элементов ротора (колеса или крыльчатки) для их последующей установки на вентилятор следует руководствоваться классом точности балансировки данных элементов (см. таблицу 2), а в случае приобретения вентилятора в сборе помимо этого следует принимать во внимание результаты заводских испытаний на вибрацию (таблица 4) и вибрацию на месте эксплуатации (таблица 5). Обычно указанные характеристики согласованы между собой, поэтому выбор вентилятора можно осуществлять на основе его BV-категории.
Установленная в таблице 1 классификация является типичной для нормального применения вентиляторов, однако в обоснованных случаях заказчик может запросить вентилятор другой BV-категории. Рекомендуется указывать BV-категорию вентилятора, класс точности балансировки и допустимые уровни вибрации в договоре на поставку оборудования.
Отдельное соглашение между заказчиком и изготовителем может быть заключено в отношении условий установки вентилятора, чтобы при заводских испытаниях вентилятора в сборе были учтены планируемые условия установки на месте эксплуатации. При отсутствии такого соглашения ограничения на тип основания (жесткое и;