ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ
НАЦИОНАЛЬНЫЙ
СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ
ФЕДЕРАЦИИ
ГОСТР
ИСО 8528-9— 2021
ЭЛЕКТРОАГРЕГАТЫ ГЕНЕРАТОРНЫЕ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА С ПРИВОДОМ ОТ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ
Часть 9
Измерения вибрации и оценка вибрационного состояния
(ISO 8528-9:2017, IDT)
Издание официальное
Москва Стандартинформ 2021
Предисловие
1 ПОДГОТОВЛЕН Закрытым акционерным обществом «Научно-исследовательский центр контроля и диагностики технических систем» (ЗАО «НИЦ КД») на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 4
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 183 «Вибрация, удар и контроль технического состояния»
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 25 мая 2021 г. N9 453-ст
4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ИСО 8528-9:2017 «Электроагрега-ты генераторные переменного тока с приводом от двигателя внутреннего сгорания. Часть 9. Измерения вибрации и оценка вибрационного состояния» (ISO 8528-9:2017 «Reciprocating internal combustion engine driven alternating current generating sets — Part 9: Measurement and evaluation of mechanical vibrations». IDT).
При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные и межгосударственные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА
5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. Nv 162-ФЗ «О стандартизации в Российской Федерации». Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в ин-формационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)
© ISO. 2017 — Все права сохраняются
© Стацдартинформ. оформление. 2021
Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии
Содержание
1 Область применения
2 Нормативные ссылки
3 Термины и определения
4 Обозначения и сокращения
5 Специальные и дополнительные требования
6 Средства измерений
7 Точки и направления измерений
8 Рабочие условия в процессе измерений
9 Оценка вибрационного состояния
10 Протокол испытаний
Приложение А (справочное) Типичные конфигурации электроагрегатов
Приложение В (справочное) Особенности вибрации электроагрегатов
Приложение С (рекомендуемое) Уровни вибрационного состояния
Приложение D (рекомендуемое) Протокол испытаний
Приложение ДА (справочное) Сведения о соответствии ссылочных международных стандартов национальным и межгосударственным стандартам
Библиография
ж W
ж
,«Z
ГОСТ Р ИСО 8528-9—2021
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ЭЛЕКТРОАГРЕГАТЫ ГЕНЕРАТОРНЫЕ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА С ПРИВОДОМ ОТ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ
Часть 9
Измерения вибрации и оценка вибрационного состояния
Reciprocating internal combustion engine driven alternating current generating sets. Part 9. Measurement and evaluation of mechanical vibrations
Дата введения — 2022—01—01
1 Область применения
Настоящий стандарт устанавливает метод измерений вибрации генераторных электроагрегатов в заданных точках конструкции и оценки на основе результатов измерений вибрационного состояния этих машин.
Настоящий стандарт распространяется на генераторные электроагрегаты (далее — электроагрегаты) переменного тока с приводом от двигателя внутреннего сгорания на жестком или податливом основании, применяемые в стационарных и передвижных установках, наземных или водных. Настоящий стандарт не распространяется на электроагрегаты воздушных судов, а также на электроагрегаты, используемые для приведения в движение наземных и железнодорожных транспортных средств.
В зависимости от особенностей применения электроагрегатов может потребоваться установление дополнительных требований. Для таких применений положения настоящего стандарта рекомендуется рассматривать в качестве базовых.
На основе настоящего стандарта могут быть установлены требования к электроагрегатам с приводом от других первичных двигателей возвратно-поступательного действия (паровых двигателей, двигателей на биологическом газе и т. д.).
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты. Для датированных ссылок применяют только указанное издание ссылочного стандарта, для недатированных — последнее издание (включая все изменения):
ISO 2041. Mechanical vibration, shock and condition monitoring — Vocabulary (Вибрация, удар и контроль состояния. Словарь)
ISO 8528-5. Reciprocating internal combustion engine driven alternating current generating sets — Part 5: Generating sets (Электроагрегаты генераторные переменного тока с приводом от двигателя внутреннего сгорания. Часть 5. Электроагрегаты)
3 Термины и определения
В настоящем стандарте применены термины по ИСО 2041. а также следующий термин с соответствующим определением.
ИСО и МЭК ведут терминологические базы данных для использования в стандартизации по следующим адресам:
Издание официальное
- платформа онлайн-просмотра ИСО: доступна на https://www.iso.org/obp;
- Электропедия МЭК: доступна на http://www.electropedia.org/.
3.1 вибрационное состояние (vibration seventy): Значение или совокупность значений параметров. таких как максимальное, среднее или среднеквадратичное значение, характеризующих вибрацию машины.
Примечание 1 — Вибрационное состояние может быть описано через мгновенные значения или через параметр, требующий усреднения по времени.
4 Обозначения и сокращения
В настоящем стандарте применены следующие обозначения:
пг— заявленная скорость вращения двигателя;
f — частота:
s— перемещение:
Г — время;
V— скорость;
w — угловая скорость;
х — продольная координата;
у — поперечная координата;
г — вертикальная координата.
В качестве подстрочных индексов для описывающих вибрацию величин v и s использованы следующие обозначения и сокращения;
rms — среднеквадратичное значение;
х — полученное значение параметра вибрации в продольном направлении;
у— полученное значение параметра вибрации в поперечном направлении;
2 — полученное значение параметра вибрации в вертикальном направлении;
1.2 .....л — возрастающий ряд натуральных чисел.
5 Специальные и дополнительные требования
5.1 Для электроагрегатов переменного тока, применяемых на судах и плавучих сооружениях, которые должны соответствовать правилам классификационного общества, могут быть установлены специальные требования. До размещения заказа на электроагрегат заказчик должен определить, требования какого классификационного общества должны быть выполнены.
Дополнительные требования к электроагрегатам переменного тока, относящимся к неклассифицированному оборудованию, в каждом конкретном случае являются предметом соглашения между изготовителем и заказчиком.
5.2 При наличии требований, контролируемых органами инспекции или надзора, заказчик должен сообщить о них до размещения заказа. Любые другие требования являются предметом соглашения между изготовителем и заказчиком.
Остальные дополнительные требования должны быть предметом соглашения между изготовителем и заказчиком.
6 Средства измерений
Измерительная система должна обеспечивать получение среднеквадратичных значений перемещения и скорости в диапазоне частот от 10 до 1000 Гц с точностью! 10 % и в диапазоне частот от 2 до 10 Гц с точностью
'' Такая точность обеспечивается средствами измерений, удовлетворяющими требованиям no [1] яри измерении вибрации со среднеквадратичным значением ускорения не менее 100 м/с2.
Измеряемые параметры могут быть получены е результате обработки сигнала с одного преобразователя вибрации с его последующим интегрированием (дифференцированием) для получения величины. не измеряемой непосредственно, при условии, что это не ухудшит точность измерений.
На точность измерений влияет способ крепления преобразователя вибрации к вибрирующей поверхности. от которого зависит частотная характеристика измерительной цели. Важно, чтобы в случае сильной вибрации не происходило ухудшение условий контакта преобразователя с поверхностью, на которую он установлен.
7 Точки и направления измерений
Рекомендуемые точки измерений вибрации на электроагрегате показаны на рисунке 1. Для компоновок конкретного виде точки измерений должны быть определены в технических условиях. Измерения по возможности следует проводить по всем трем направлениям декартовой системы координат: х. у и z.
Точки измерений, место которых ориентировочно показано на рисунке 1, располагают на жестких частях двигателя и корпуса генератора, чтобы избежать влияния локальных резонансов.
Если из предшествующего опыта работы с аналогичными электроагрегатами известно, в каких точках и направлениях можно ожидать максимальной вибрации, то число точек измерений вибрации по сравнению с указанными на рисунке 1 можно сократить.
Изображенный на рисунке 1 вертикальный однорядный двигатель приведен только для примера. Точки измерений 1—4 используют соответствующим образом и для двигателей других типов: V-образных, горизонтальных и пр.
а} Электроагрегат с приводом от вертикального однорядного двигателя, соединенного с генератором через фланцевый щит
Ь) Электроагрегат с приводом от вертикального однорядного двигателя со стояковыми подшипниками
I. 2 — передняя и задняя верхние (рани кожуха двигателя. 3. 4 — передняя и задние части основания двигателя; S. в — корпус главного подшипника генератора, 7. 8 —■ основание генератора
Рисунок 1 — Расположение точек измерений
8 Рабочие условия в процессе измерений
Измерения проводят на электроагрегатах в режиме работы с номинальной мощностью при рабочей температуре и номинальной частоте вращения в установившемся рабочем состоянии. Если режим номинальной мощности для данного электроагрегата недостижим, то измерения проводят в режиме максимально достижимой мощности.
9 Оценка вибрационного состояния
Основные частоты возбуждения вибрации для двигателя внутреннего сгорания находятся в диапазоне от 2 до 300 Гц. Однако для оценки вибрационного состояния электроагрегата в целом следует рассматривать диапазон от 2 до 1000 Гц.
Дополнительные испытания могут потребоваться, чтобы убедиться в незначительности вклада локальных резонансов конструкции в результаты измерений.
Оценку вибрационного состояния электроагрегатов осуществляют, сравнивая полученные среднеквадратичные значения перемещения и скорости с приведенными в таблице С.1.
Опыт показывает, что если вибрация не превышает уровень 1. то повреждение электроагрегатов стандартной конструкции маловероятно.
Если среднеквадратичные значения параметров вибрации находятся между уровнями 1 и 2. то для решения вопроса о надежном функционировании электроагрегата необходимо принимать во внимание особенности его конструкции, а также согласование возможных значений вибрации между изготовителем электроагрегата и поставщиками его отдельных узлов.
Вибрация, превышающая уровень 2. обычно допустима только для электроагрегатов и его узлов в специальном исполнении.
В любом случае изготовитель электроагрегата несет общую ответственность за совместимость работы всех его компонентов согласно ИСО 8528-5.
10 Протокол испытаний
В протокол испытаний следует включать помимо результатов измерений параметров вибрации также основные сведения об электроагрегате и используемых средствах измерений (см. приложение D).
Приложение А (справочное)
Типичные конфигурации электроагрегатов
Существует ряд возможных взаимных расположений и условий установки генератора и двигателя внутреннего сгорания. Наиболее типичные из них показаны на рисунках А.1—А.6.
Рисунок А.1 —Двигатель и генератор на жестком основании
Рисунок А.2 — Упруго опертый двигатель и генератор на жестком основании, соединенные гибкой связью
Рисунок А.З — Двигатель и генератор, жестко установленные на общую упруго опертую раму
Рисунок А.4 — УЬруто опертый двигатель и жестко опертый генератор, соединенные гибкой связью, на общей упруго опертой раме
Рисунок А.5 — Упруго опертые двигатель и генератор, соедженные через фланцевый щит
Рисунок А.6 — Упруго опертый двигатель, соединенный с беэопоркым генератором через фланцевый щит
Приложение В (справочное)
Особенности вибрации электроагрегатов
Для генераторов, работающих в составе электроагрегагов с приводом от двигателя внутреннего сгорания, характерна более высокая вибрация, чем для установок с приводом от машины вращательного действия.
Отличительными особенностями двигателей внутреннего сгорания являются колебательное движение масс, флуктуации крутящего момента и пульсации сил в присоединенных трубопроводах. Все это приводит к появлению значительных переменных сил. воздействующих на фундамент электроагрегата. и значительным вибрациям его корпуса. Такая вибрация обычно выше, чем у машин вращательного действия, но она сильно зависит от конструктивного исполнения электроагрегата.
Параметры вибрации, определяемые в соответствии с настоящим документом, позволяют делать выводы о текущем вибрационном состоянии электроагрегата и взаимном влиянии вибрации его компонентов. В то же время резугыаты измерений вибрации не дают информацию о возникающих механических напряжениях внутри стационарных и движущихся частей электроагрегатое.
Кроме того, измеряемые параметры вибрационного состояния не позволяют судить о крутильных и поступательных колебаниях валопровода.
Хотя результаты измерений вибрации не позволяют получить полное представление о действующих механических напряжениях, опыт показывает, что вибрационные нагрузки, приводящие к повреждению основных узлов электроагрегатое. лежат существенно выше типичных значений, полученных из наблюдений вибрации нормально работающих установок.
В то же время превышение этих типичных значений может вызвать повреждение присоединенных конструкций электроагрегата. устройств контроля и управления и т. п.
Чувствительность элементов электроагрегата к вибрации зависит от их конструкции и способа крепления. Таким образом, в отдельных случаях могут возникнуть проблемы даже тогда, когда вибрация лежит в диапазоне обычных значений. Эти проблемы должны быть разрешены принятием специальных мер (например, исключением резонансных колебаний присоединенной конструкции).
Приложение С (рекомендуемое)
Уровни вибрационного состояния
В таблице С.1 приведены среднеквадратичные значения перемещения (в диапазоне частот от 2 до 1000 Гц) и скорости {в диапазоне частот от 10 до 1000 Гц) вибрации электроагрегатое переменного тока с приводом от двигателя внутреннего сгорания, используемые для оценки их вибрационного состояния.
Таблица С.1 — Уровни вибрационного состояния электроагрегатое
Замоленная скорость двигателя л,, мим'* | Номинальная выходная мощность электроагрегата | Перемещение 21 (от 2 до 1000 Гц), мм | Скорость Кпп, {от 10*) до 1000 Гц), мм/с | |||||
(cos е » 0.8) *В - Л | кВт | Дои-гатель 3X0 | Генератор | Деи-гатель 3X4) | Генератор э) | |||
Уровень 1 | Уровень 2 | Уровень 1 | Уровень 2 | |||||
От 2000 до 3600 | 15 и менее (одноцилиндровый двигатель) | 12 и менее (одноцилиндровый двигатель) | — | 1.11 | 1.27 | — | 70 | 80 |
50 и менее | 40 и менее | — | 0.8 | 0.95 | — | 50 | 60 | |
Более 50 | Более 40 | — | 0.645) | 0.8s) | — | 405> | 50s) | |
От 1300 до 2000 | 10 и менее | 8 и менее | — | — | — | — | — | — |
От 10 до 50 | От 8 до 40 | — | 0.64 | — | — | 40 | — | |
От 50 до 125 | От 40 до 100 | — | 0.4 | 0.48 | — | 25 | 30 | |
От 125 до 250 | От 100 до 200 | 0,72 | 0.4 | 0.48 | 45 | 25 | 30 | |
Более 250 | Более 200 | 0,72 | 0.32 | 0,45 | 45 | 20 | 28 | |
От 720 до 1300 | От 250 до 1250 | От 200 до 1000 | 0.72 | 0.32 | 0.39 | 45 | 20 | 24 |
Более 1250 | Более 1000 | 0,72 | 0,29 | 0.35 | 45 | 18 | 22 | |
Менее 720 | Более 1250 | Более 1000 | 0.72 | 0.24 (0.16)5» | 0.32 (0.24)5) | 45 | 15 (10)5) | 20(15)5) |
1* Нижняя граница диапазона измерений скорости не должна превышать меньшего из двух значений: половины частоты вращения двигателя или 10 Гц. 2> Значения получены на основе приведенных в таблице значений по формуле = 0.0159 vms для частоты 10 Гц. ® В случае соединения двигателя с генератором через фланцевый щит результаты измерений в точке 5 [см. рисунок 1 а)] должны удовлетворять требованиям к предельной вибрации для генераторов. 41 Значения, установленные для двигателей внутреннего сгорания, применимы к двигателям выходной мощностью более 100 кВт. Для двигателей меньшей мощности типичные значения вибрации отсутствуют. 5) Данные значения должны быть предметом соглашения между изготовителем и закаэдком. 5> Значения, указанные в скобках, применяют к генераторам на жестком бетонном основании. В этом случае предельные значения продольной вибрации в точках 7 и 8 на рисунках 1 а) и Ь) должны составлять 50% значений, указанных в скобках. |
Приложение D (рекомендуемое)
Протокол испытаний
D.1 Общие сведения
Компания, проводящая измерения; Заказчик:
Протокол №
Дата:
Таблица 0.1 — Сведения о двигателе и генераторе электроагрегата
Двигатель | Генератор | ||
Изготовитель | |||
Модель | |||
Заводской номер | |||
Заявленная или номинальная мощность | кВт: | кВ • A: CCS 0 = | |
Заявленная или номинальная скорость | мин-’: | мин-1: | |
Конструктивное исполнение | о Однородный о V-образный |
| о IMB 520 Другой |
Число | цилиндров: | подшипников: | |
Тип | о Двухтактный о Четырехтактный | о Синхронный о Асинхронный | |
Соединение | □ Муфта с гибким диском о Прямое о Эластичная муфта | ||
') Условные обозначения типа конструкции и установки генераторов согласно МЭК 60034-7, код I. |
D.2 Конфигурация электроагрегата
Чертеж основания
№
Организация, осуществлявшая монтаж
Данные о компоновке двигателя и генератора
Крепление двигателя | Крепление генератора | Основание | Опорная рама (при наличии) | Флемцеоое соединение |
о Жесткое | о Жесткое | о Жесткое | о Жесткое | D Есть |
о Упругое | о Упругое | □ Упругое | а Упругое | □ Нет |
0.3 Точки измерений
На подробном чертеже указывают точки измерений и их число подобно тому, как это показано на рисунке 1. Дополнительные точки измерений должны быть последовательно пронумерованы и отображены на чертеже.
D.4 Результаты измерений
К протоколу прилагают распечатки результатов, диаграммы, спектры и т. п.
Таблица D.2 — Измерительное оборудование
Вид оборудования | Изготовитель | Модель | Примечания |
Преобразователь | |||
Измеритегъный прибор | |||
Устройство регистрации данных | |||
Средства калибровки | |||
Примечание —Термины по ИСО 2954. |
Таблица D.3 — Условия измерений
Крепление датчика вибрации | с резьбовое | с ручной щуп | о клей о магнит |
Измеряемая величина | с перемещение | □ скорость | в ускорение |
Регистрируемая величина | о перемещение | о скорость | в ускорение |
Диапазон измерений | амплитуда: | частота: | |
Анализатор частот (фильтр) | линейный диапазон: | полоса пропускают: | |
Настройки устройства регистрации (коэффициент усиления, скорость движения записывающего устройства и | |||
ДР-): | |||
Примечания: |
Таблица D.4 — Результаты измерений
Мощность. кВт: Скорость, мин-1: | Температура окружающего воздуха. *С: Марка топлива; | ||||||
Точки измерений | Среднеквадратичные значения параметров в диапазоне частот от 2 до 1000 Гц в направлениях | Примечания | |||||
продольном (х) | поперечном (у) | вертикальном (z) | |||||
з. мм | V. мм/с | S. мм | V. MMfC | s. мм | V. MMfc | ||
Измеренные или рассчитанные. |
Приложение ДА (справочное)
Сведения о соответствии ссылочных международных стандартов национальным и межгосударственным стандартам
Таблица ДАЛ
Обозначение ссылочного международного стандарта | Степень соответствия | Обозначение и наименование соответствующего национального, межгосударственного стандарта |
ISO 2041 | IDT | ГОСТ Р ИСО 2041—2012 «Вибрация, удар и контрогъ технического состояния. Термины и определения» |
ISO 8528-5 | IDT | ГОСТ ISO 8528-5—2017 «Электроагрегаты генераторные переменного тока с приводом от двигателя внутреннего сгорания. Часть 5. Электроагрегаты » |
Примечание — В настоящей таблице использовано следующее условное обозначение степени соответствия стандартов: - IDT — идентичные стандарты. |
Библиография
[1] ISO 2954:2012. Mechanical vibration of rotating and reciprocating machinery — Requirements for instruments for measuring vibration severity
[2] ISO 8528-1:2005. Reciprocating internal combustion engine driven alternating current generating sets — Part 1: Application, ratings and performance
[3] ISO 10816-6:1995. Mechanical vibration — Evaluation of machine vibration by measurements on non-rotating parts— Part 6: Reciprocating machines with power ratings above 100 kW
УДК 534.322.3.08:006.354
OKC 17.160
27.120
29.160.40
Ключевые слова: электроагрегаты генераторные, двигатели внутреннего сгорания, вибрация, измерения, оценка вибрационного состояния
Редактор Н.В. Таланова Технический редактор В.Н. Прусакова Корректор О.В. Лазарева Компьютерная верстка Е.А. Кондрашовой
Сдано о набор 27.05.2021 Подписано а печать 15.06.202t. Формат 60*84%. Гарнитура Ариал. Усп. печ. л. 1.86. Уч.-над. л. 1.70.
Подготовлено на основе электронной версии, предоставленной разработчиком стандарта
Создано а единичном исполнении во . 117418 Москва. Нахимовский пр-т, д. 3t. к. 2 www.90slinfo.ru info@gostnfo.ru