ISO 10816 ist eine der wichtigsten internationalen Normen im Bereich der Zustandsüberwachung und Schwingungsanalyse von Industrieanlagen. Sie ermöglicht es Ingenieuren, Schwingungen von rotierenden Maschinen (wie Pumpen, Elektromotoren, Kompressoren, Turbinen und Getrieben) zu messen, deren mechanischen Zustand zu beurteilen und geeignete Maßnahmen zu ergreifen, bevor es zu kostspieligen Ausfällen kommt.

Dieser Artikel bietet einen detaillierten Überblick über die Norm ISO 10816: ihr Konzept , ihre Struktur, ihre mechanische Klassifizierung, ihre Schwingungsgrenzwerte, ihre Messmethoden, ihre Unterschiede zu neueren Normen (ISO 20816), ihre Anwendung und wichtige Aspekte der Umsetzung.

Die Bedeutung von ISO 10816 für die Industrie

Vibrationen gehören zu den wichtigsten Indikatoren für den Zustand rotierender Mechanismen. Erhöhte Vibrationen deuten in der Regel auf einen mechanischen Defekt hin, wie zum Beispiel:

Ungleichgewicht
Einzelne oder separate Teile
Lagerprobleme
Kavitationspumpe
Kommunikationsabweichung
Getriebestörung
Elektromagnetische Schwingungen

ISO 10816 kann Ingenieuren helfen:

Verständnis der zulässigen Vibrationsgrenzen von Anlagen.
Warnhinweise und Risikostufen erkennen
Vergleich von mechanischen Geräten mit internationalen Normen.
Überwachung des Vibrationsprozesses, bevor eine Fehlfunktion auftritt.

Daher verwenden die meisten Fabriken, Kraftwerke, petrochemischen Anlagen und Ölraffinerien diesen Standard, um den Zustand ihrer Anlagen zu überwachen.

Einführung in ISO 10816

ISO 10816, deren vollständiger Titel
„Mechanische Schwingungen – Bewertung von Maschinenschwingungen durch Messungen an nicht rotierenden Teilen“ lautet,
umfasst die Bewertung von Maschinenschwingungen durch Messungen an nicht rotierenden Teilen wie Strukturen oder Objekten.

Dieser Standard gilt für alle Arten von rotierenden Maschinen und ist in mehrere Teile gegliedert, von denen jeder eine bestimmte Maschinenklasse definiert.

Struktur des ISO 10816-Standards

Die Norm ISO 10816 enthält die folgenden Abschnitte:

Teil 1 – Allgemeine Anforderungen (ISO 10816-1)

Schwingungsbewertungsprinzip
Wie man Messpunkte auswählt
Mechanische Klassifizierung
Allgemeine Schwingungsgrenze

Teil 2 – Große Anlagen, die keine Zementierung benötigen (ISO 10816-2)

Für folgende Maschinentypen:

großer elektrischer Generator
Dampfturbine
Leistungsstarker Luftkompressor

Teil 3 – Kleine und mittelgroße Pumpen und Motoren (ISO 10816-3)

Einer der am weitesten verbreiteten Industriezweige im iranischen verarbeitenden Gewerbe.

Teil 4 – Vertikal- und Turbinenpumpen (ISO 10816-4)

Teil 5 – Gasturbinen und Rotationsmotoren mit einer Drehzahl von mehr als 3 000 U/min (ISO 10816-5)

Teil 6 – Große elektrische Maschinen (ISO 10816-6)

Teil 7 – Langsamlaufende Maschinen (ISO 10816-7)

Diese Kapitel wurden anschließend überarbeitet und als neue Norm ISO 20816 veröffentlicht .

Klassifizierung von Maschinen nach ISO 10816

Je nach Größe, Leistung und Installationsmethode werden die Maschinen in vier Hauptkategorien unterteilt:

Gruppe 1: Kleinwagen

Leistung unter 15 kW
kleiner Elektromotor
Haushaltspumpe

Gruppe 2: Mittelgroße und große SMD-Maschinen

Leistung über 15 Kilowatt
Industriekompressoren, Ventilatoren und Asynchronmotoren

Gruppe 3: Große Maschinen mit festem Fundament

Schwere Ausrüstung von enormer Masse
Stahlproduktionslinie
Turbinen und Generatoren

Gruppe 4: Große Maschinen mit flexiblen Bauweisen

Maschinen, deren Struktur oder Basis nicht unbedingt starr ist.
Einige rotierende Maschinen in der petrochemischen Industrie

Diese Baugruppe spielt eine wichtige Rolle bei der Bestimmung der Schwingungsgrenzwerte.

Kriterien für die Schwingungsmessung gemäß der internationalen Norm ISO 10816

In ISO 10816 wird die mechanische Schwingung auf Basis der effektiven Geschwindigkeit (Effektivgeschwindigkeit) beurteilt.

Einheit:

Millimeter pro Sekunde (mm/s² )

Warum gerade diese Vibrationsgeschwindigkeit?

Der beste Indikator zur Darstellung von Schwingungsenergie.
Empfindlich gegenüber den meisten mechanischen Defekten.
Die Möglichkeit, verschiedene Maschinen zu vergleichen
Weltweit anerkannte Industriestandards

Obwohl auch andere Parameter wie Beschleunigung und Auslenkung bei der Schwingungsanalyse wichtig sind, berücksichtigt ISO 10816 nur Schwingungsgeschwindigkeiten im Frequenzbereich von 10 bis 1000 Hz.

Zulässige Vibrationsgrenzwerte nach ISO 10816

Diese Norm definiert vier allgemeine Bereiche für die Beurteilung des Zustands von Geräten:

Die Bereiche für diese Werte variieren je nach Fahrzeugmodellkategorie, aber im Allgemeinen gilt Folgendes:

Der Vibrationsbereich der zweiten Maschinengruppe (die zu den gebräuchlichsten gehören)

Zone A: Die Höchstgeschwindigkeit kann etwa 2,8 mm/s erreichen.
Zone B: 2,8 – 4,5 mm /s
Zone C: 4,5 – 7,1 mm/s
Zone D: Geschwindigkeit größer als 7,1 mm/s

Diese Grenzwerte variieren je nach Leistung, Geschwindigkeit, Basistyp und Maschinenkonstruktion.

Schwingungsmessverfahren in der internationalen Norm ISO 10816

Um genaue Schwingungsmessungen zu gewährleisten, enthält die Norm detaillierte Anweisungen:

1. Bestimmung der Messpunkte

Üblicherweise im oder in der Nähe des Lagers.
Im Motor- oder Pumpengehäuse
Entlang der X-, Y- und Z-Achse
Die Hauptbestimmungen müssen reproduzierbar sein.

2. Sensortyp

Ein Beschleunigungsmesser wird häufig verwendet .

Sensorfunktionen:

Betriebsfrequenzbereich: von 10 bis 1000 Hz
Die Montage kann mit Schrauben, Magneten oder Klebstoff erfolgen .
Standardempfindlichkeit (typischerweise 100 mV/g)

3. Messbedingungen

Das Auto fährt mit der Nenngeschwindigkeit.
normale Arbeitsbelastung
Temperaturstabilität
Die Datenübertragung erfolgt stoß- und vibrationsfrei.

4. Analytische Instrumente und Geräte

Tragbarer Schwingungsanalysator
Online-Überwachungssystem
Software für die Spektralanalyse (FFT)

Der Unterschied zwischen ISO 10816 und ISO 20816

Zwischen 2016 und 2021 wurde die ISO 10816 überarbeitet und als ISO 20816 veröffentlicht.

Wesentliche Unterschiede:

ISO 10816	ISO 20816
Die Messungen werden nur an nicht rotierenden Teilen vorgenommen.	Es wurden Messungen sowohl an rotierenden als auch an nicht rotierenden Bauteilen durchgeführt.
Konzentrieren Sie sich auf den Effektivwert der Geschwindigkeit.	Hinzufügen neuer Kriterien
Ein altes Gebäude mit einer kleinen Anzahl von Klassenzimmern.	Die neue Organisationsstruktur stärkt den Zusammenhalt der Gruppe.
Abschnitte 1 bis 7	Es wurde modifiziert und in Version 20816 integriert.

Viele Branchen verwenden jedoch aus folgenden Gründen weiterhin den Code 10816:

So ist es einfacher.
Das Vibrationsmessgerät wurde im Jahr 10816 entwickelt .
Das 20816-System basiert weiterhin auf dem 10816-System.

Anwendung von ISO 10816 in der Industrie

1. Zustandsüberwachung (CM) und vorausschauende Instandhaltung.

Dies hilft, plötzliche Ausfälle zu vermeiden.

2. Qualitätskontrolle der Montage.

Nach dem Einbau der Wasserpumpe, des Motors oder des Getriebes auf Vibrationen prüfen.

3. Überprüfen Sie den Zustand der Lager.

Verstärkte Vibrationen können das erste Anzeichen für Lagerschäden sein.

4. Überprüfen Sie die Funktionsfähigkeit der Pumpe.

Diagnostizieren Sie die folgenden Probleme:

Hohlraum
Hydraulische Störung
Achse

5. Produktqualitätskontrolle

Für Hersteller von Elektromotoren und Pumpen ist es unerlässlich, Schwingungsprüfungen gemäß dieser Norm durchzuführen.

6. Ursachenanalyse von Fehlern

Vibrationen helfen Ingenieuren, die Ursache einer Fehlfunktion zu ermitteln.

Wichtigste Punkte der ISO 10816-Implementierung

Verwenden Sie stets einen kalibrierten Sensor.
Die Messpunkte müssen festgelegt und spezifisch sein.
Last- und Geschwindigkeitsbedingungen müssen stabil sein.
Die Daten müssen gespeichert und verglichen werden (Trendanalyse).
Die plötzliche Änderung der Schwingung ist viel wichtiger als ihr absoluter Wert.
Die Installationsbedingungen (Struktur, Fundament, Abstände) beeinflussen das Vibrationsniveau maßgeblich.

A&L elektronisch gesteuerte Küchenmaschine mit Hydrauliksystem.

Abschließend

ISO 10816 ist eine der wichtigsten Normen zur Beurteilung von Schwingungen in rotierenden Maschinen. Sie definiert Schwingungsgrenzwerte, Messmethoden, Geräteklassifizierung und Installationsanforderungen und unterstützt Ingenieure bei der präzisen Beurteilung des Zustands von Pumpen, Motoren, Kompressoren, Ventilatoren und anderen rotierenden Anlagen.

Mit diesem Standard können Sie:

Vorbeugung plötzlicher Ausfälle
Reduzierte Wartungskosten
Dies hat zu einer Verlängerung der Lebensdauer der Maschinen geführt.
Annäherung an globale Standards