ГОСТ 31350-2007 Вибрация. Вентиляторы промышленные. Требования к производимой вибрации и качеству балансировки (ИСО 14694:2003).
ГОСТ 31350-2007
(ИСО 14694:2003)
Группа Т34
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
Вибрация
ВЕНТИЛЯТОРЫ ПРОМЫШЛЕННЫЕ
Требования к производимой вибрации и качеству балансировки
Vibration. Industrial fans. Requirements for vibration levels and balance quality
МКС 21.120.40
23.120
Дата введения 2008-07-01
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 N 32 от 24 октября 2007 г.)
За принятие проголосовали:
|
|
|
Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97 | Код страны по МК (ИСО 3166) 004-97 | 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 | TJ | Таджикстандарт |
Узбекистан
| UZ
| Узстандарт
|
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. N 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"
ВНЕСЕНА поправка, опубликованная в ИУС N 11, 2008 год
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;
- из структурного элемента "Библиография" исключены международные стандарты, на которые отсутствуют ссылки в тексте настоящего стандарта.
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 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 |
 | мгновенное виброускорение (ускорение) |
| м/с  |
 | опорное значение виброускорения |
| м/с |
 | пиковое значение виброускорения |
| м/с |
 | среднеквадратичное значение (с.к.з.) виброускорения |
| м/с |
 | уровень с.к.з. виброускорения относительно опорного значения 10  м/с  |
| дБ |
 | мгновенное виброперемещение (перемещение) |
| мкм, мм или м |
 | размах виброперемещения |
| мкм или мм |
 | с.к.з. виброперемещения |
| мкм или мм |
| удельный дисбаланс |
| мкм или г·мм/кг |
 | частота,  |
| Гц |
 | класс точности балансировки |
| - |
 | масса ротора |
| кг |
 ,  | частота вращения |
| с |
 | рабочая частота вращения ротора |
| мин |
 | время |
| с |
 | период вибрации |
| с |
 | допустимый остаточный дисбаланс (момент) |
| г·мм |
 | мгновенная виброскорость (скорость) |
| мкм/с, мм/с или м/с |
 | опорное значение виброскорости |
| мкм/с, мм/с или м/с |
 | пиковое значение виброскорости |
| мкм/с, мм/с или м/с |
 | общее с.к.з. виброскорости |
| мм/с или м/с |
 | уровень с.к.з. виброскорости относительно опорного значения 10  м/с  |
| дБ |
 | 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.
Таблица 2 - Классы точности балансировки
|
|
Категория вентилятора | Класс точности балансировки роторов (колес) |
BV-1 | G16 |
BV-2 | G16 |
BV-3 | G6,3 |
BV-4 | G2,5 |
BV-5 | G1,0 |
Примечание - В категорию вентиляторов BV-1 могут попасть вентиляторы малых размеров массой менее 224 г, для которых трудно выдержать заданную точность балансировки. В этом случае равномерность распределения масс относительно оси вращения вентилятора должна быть обеспечена технологией его изготовления. | |
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 или податливое) для заводских испытаний не устанавливают.
7 Балансировка
7.1 Общие положения
Изготовитель вентиляторов несет ответственность за проведение балансировки вентиляторов согласно соответствующему нормативному документу. Настоящий стандарт основан на требованиях ГОСТ ИСО 1940-1. Балансировку проводят обычно на высокочувствительных, специально сконструированных балансировочных станках, позволяющих получить точную оценку остаточного дисбаланса.
7.2 Классы точности балансировки
Для колес вентиляторов применяют классы точности балансировки в соответствии с таблицей 2. Изготовитель вентиляторов может проводить балансировку сразу для нескольких элементов в сборе, куда кроме колеса могут входить вал, соединительная муфта, шкив и т.д. Помимо этого балансировки могут потребовать отдельные элементы сборки (см. [1] и [2] в отношении балансировки шкивов и муфт соответственно).
7.3 Расчет допустимого остаточного дисбаланса
Таким образом
Измерения и расчет остаточного дисбаланса проводят по ГОСТ ИСО 1940-1.
8 Вибрация вентиляторов
8.1 Требования к проведению измерений
Для получения доступа к полной версии без ограничений вы можете выбрать подходящий тариф или активировать демо-доступ.