Toggle Dropdown
(МЭК 34-14-82)
УДК 621.313.281:006.354 Е60
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
Машины электрические вращающиеся
МЕХАНИЧЕСКАЯ ВИБРАЦИЯ НЕКОТОРЫХ ВИДОВ МАШИН
С ВЫСОТОЙ ОСИ ВРАЩЕНИЯ 56 мм И БОЛЕЕ
Измерение, оценка и допустимые значения
Rotating electrical machines.
Mechanical vibration of certain machines with chaft heights 56 mm and higher.
Measurement, evaluation and limits of the vibration severity
1 РАЗРАБОТАН Российской Федерацией
ВНЕСЕН Техническим секретариатом Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации
2 ПРИНЯТ Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации (отчет технического секретариата № 2 от 15 апреля 1994 г.)
За принятие проголосовали:
| Наименование государства | Наименование национального органа по стандартизации |
| Азербайджанская Республика | Азгосстандарт |
| Республика Армения | Армгосстандарт |
| Республика Белоруссия | Белстандарт |
| Киргизская Республика | Киргизстандарт |
| Республика Молдова | Молдовастандарт |
| Российская Федерация | Госстандарт России |
| Туркменистан | Туркменглавгосинспекция |
| Украина | Госстандарт Украины |
Настоящий стандарт представляет собой полный аутентичный текст МЭК 34-14—82 "Машины электрические вращающиеся. Механическая вибрация некоторых видов машин с высотой оси вращения 56 мм и более. Измерение, оценка и допустимые значения" и содержит дополнительные требования, отражающие потребности экономики страны
3 Постановлением Комитета Российской Федерации по стандартизации, метрологии и сертификации от 26 июня 1996 г. № 428 межгосударственный стандарт ГОСТ 20815—93 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 января 1997 г.
4 ВЗАМЕН ГОСТ 20815-88, ГОСТ 12379-75, ГОСТ 16921-83
5 переиздание . Март 2003 г.
1 ОБЛАСТЬ РАСПРОСТРАНЕНИЯ
Настоящий стандарт распространяется на электрические машины постоянного и трехфазного тока с высотами оси вращения 56 мм и более, номинальной мощностью до 50 мВт, с номинальной частотой вращения от 100 до 6000 мин -1 включительно .
На машины вертикального исполнения стандарт распространяется только в случае измерения их уровня вибрации в свободно подвешенном состоянии, исключая машины с высотами оси вращения более 400 мм.
В части методов оценки вибрации допускается применение требований настоящего стандарта к машинам других видов и частот вращения.
Стандарт не распространяется на машины, установленные на месте эксплуатации, трехфазные коллекторные двигатели, однофазные машины, трехфазные машины, работающие в однофазном режиме, гидрогенераторы, генераторы с постоянными магнитами, а также на машины, соединенные с приводящими двигателями или приводимыми нагрузками.
Примечание — За высоту оси машины без лап, с приподнятыми лапами или любой машины, установленной вертикально, следует принимать высоту оси машины с такой же базовой станиной, но с горизонтальным расположением вала машины на лапах IMB 3 по ГОСТ 2479.
Требования настоящего стандарта являются обязательными.
Дополнительные требования, отражающие потребности экономики страны, выделены курсивом.
2 ЦЕЛЬ НАСТОЯЩЕГО СТАНДАРТА
Настоящий стандарт устанавливает условия и порядок испытаний, а также допустимый уровень вибрации машины, когда измерения проводят на отдельной машине в испытательном помещении, в котором поддерживают соответствующие условия.
Примечание — В случае, если вибрацию машин номинальной мощностью св. 300 кВт измеряют на месте эксплуатации, следует пользоваться специальными методиками, разработанными для машин конкретных типов.
Термины и определения — по ГОСТ 24346, ГОСТ 27471 и ГОСТ 18311.
Критерием, принятым для оценки интенсивности вибрации машин с частотой вращения 600 мин -1 и выше, является среднее квадратическое значение виброскорости v e (мм/с).
v e определяют непосредственным измерением или по результатам спектрального анализа в диапазоне от частоты вращения, на которой проводят измерения, до 2000 Гц по формуле
где v ei — среднее квадратическое значение виброскорости, полученное при спектральном анализе для i -й полосы фильтра; i = 1, 2... n , при этом первая и n -я полосы фильтра должны включать соответственно нижнюю и верхнюю граничные частоты заданной для измерения полосы частот.
Для крупных машин (с высотой оси более 355 мм) с частотой вращения менее 600 мин -1 определяют и нормируют пиковое значение виброперемещения S (мкм).
Интенсивность вибрации машины характеризуется наибольшим значением из числа измеренных в предписанных точках (см. 7.2).
5 ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
Измерительное оборудование должно соответствовать требованиям ГОСТ 17168 и ГОСТ 25275.
Вибрация электрической машины в значительной степени зависит от способа ее установки, и поэтому желательно проводить измерение вибрации в условиях, близких к действительным условиям ее установки и эксплуатации. Однако, чтобы объективно оценить качество балансировки и вибрацию вращающихся электрических машин, измерения необходимо проводить на отдельной машине, в точно определенных условиях, чтобы можно было воспроизвести измерения и сопоставить полученные результаты.
Машину подвешивают на пружине или устанавливают на упругой опоре (пружине, резине и т.д.). Собственная частота колебания машины вместе с системой подвески в шести возможных степенях свободы должна быть менее четверти частоты, соответствующей частоте вращения испытуемой машины, заданной в 7.3.
Дополнительная масса упругой опоры не должна превышать 1/10 массы машины, чтобы избежать заметного влияния массы и моментов инерции этих элементов на уровень вибрации.
Машина должна быть закреплена на жестком основании непосредственно или через опорную плиту.
Необходимо обеспечить, чтобы никакие горизонтальные и вертикальные собственные частоты испытательного оборудования не совпадали с частотой, соответствующей частоте вращения машины, или с какой-либо из гармоник этой частоты. Кроме того, способ установки не должен вызывать значительного снижения критической скорости ротора.
Способ крепления будет соответствовать этим требованиям, если виброскорости, измеренные в горизонтальном и вертикальном направлениях у лап машины или у основания опор стояковых подшипников, или у основания статора, не превышают 50% скоростей на опорах прилегающих подшипников в точках измерения, указанных в 7.2, в тех же направлениях.
При балансировке и измерении интенсивности вибрации машин, имеющих шпоночную канавку на конце вала, используют полушпонку.
Примечание — Теоретически правильная полушпонка, выполненная таким образом, что заполняет шпоночную канавку до линии между валом и монтируемой деталью, не используется и не является необходимой. На практике используют прямоугольную шпонку полной длины и половинной высоты или шпонку половинной длины и полной высоты, которую располагают в середине шпоночной канавки.
Расположение точек измерения и направления, в которых измеряют интенсивность вибрации, должно соответствовать приведенным на рисунке 1 для машин с высотами оси от 56 до 400 мм включ., на рисунке 2 — для машин с высотами оси более 400 мм и на рисунке 3 — для машин со стояковыми подшипниками.
7.3 Условия работы машин во время испытания
Машины переменного тока должны питаться от источника с номинальными частотой и напряжением практически синусоидальной формы по ГОСТ 183 и ГОСТ 28173.
Машины постоянного тока должны питаться номинальным током возбуждения и таким напряжением, чтобы вращаться с номинальной частотой.
Если не установлено иное требование, то для машин, имеющих более одной фиксированной частоты вращения, или для машин с бесступенчатым регулированием частоты допустимые значения вибрации не должны быть превышены при любой рабочей частоте вращения.
В таблице 1 под термином "номинальная частота вращения" следует понимать каждую рабочую частоту вращения.
Для машин с двумя направлениями вращения допустимые значения вибрации относятся к этим двум направлениям.
Измерения интенсивности вибрации проводят на машине, вращающейся на холостом ходу и без соединения с приводом, если это возможно.
Необходимо обратить внимание на то, чтобы контакт между датчиком и поверхностью машины соответствовал инструкции предприятия—изготовителя датчика и не влиял на вибрацию испытуемой машины. Важно также, чтобы давление и масса датчика не оказывали значительного влияния на вибрационное состояние машины. Во всех случаях общая масса узла датчика не должна превышать 1/50 массы машины.
8 ДОПУСТИМЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ВИБРАЦИИ
В зависимости от требований по вибрации электрические машины подразделяются на три категории:
— с пониженной вибрацией R ;
— с особо жесткими требованиями по вибрации S .
Допустимые значения вибрации для машин с различной высотой оси вращения и двумя способами установки приведены в таблице 1.
Таблица 1 — Допустимые значения вибрации
| Категория машины | Номинальная частота вращения, мин -1 | Максимальное среднее квадратическое значение виброскорости машины, мм/с, для высот оси Н , мм, установленной |
| в свободно повешенном состоянии | в жестко закрепленном состоянии |
| 56 ≤ H ≤ 71 | 71< H ≤ 132 | 132< H ≤ 225 | Н >225 | H >400 |
| N | 600 ≤ n ≤ 1800 | 1,12 | 1,8 | 1,8 | 2,8 | 2,8 |
| 1 800< n ≤ 6000 | 1,12 | 1,8 | 2,8 | 4,5 | 2,8 |
| R | 600 ≤ n ≤ 1800 | 0,71 | 0,71 | 1,12 | 1,8 | - |
| 1800 ≤ 6000 | 0,71 | 1,12 | 1,8 | 2,8 | - |
| S | 600 ≤ n ≤ 1800 | 0,45 | 0,45 | 0,71 | 1,12 | - |
| 1800< n ≤ 6000 | 0,45 | 0,71 | 1,12 | 1,8 | - |
Пиковое значение виброперемещения подшипниковых опор крупных машин с частотой вращения менее 600 мин -1 не должно превышать 50 мкм.
1. При необходимости меньшие значения вибрации рекомендуется выбирать из предпочтительного ряда: 0,45; 0,71; 1,12; 1,8 и 2,8 мм/с. Способ измерения вибрации таких машин должен быть предварительно оговорен между изготовителями и потребителями с учетом конкретных особенностей конструкции.
2. Для машин с высотой оси Н >400 мм подходят оба способа измерения, но результаты являются несопоставимыми. Если нет предварительной договоренности, то выбор метода должен быть сделан изготовителем.
3. Оценка аксиальной вибрации подшипников зависит от назначения и конструкции подшипника. Для упорных подшипников аксиальная вибрация может быть приравнена к пульсации механических напряжений, которые могут разрушить металлические гильзы подшипника скольжения или детали подшипника качения. Аксиальную вибрацию данных подшипников следует рассматривать как радиальную вибрацию.
В случае, когда конструкция подшипника не предусматривает ограничения аксиального перемещения, допустимы менее жесткие требования. Все это необходимо заранее согласовать между изготовителем и потребителем.
| Положение точек измерения вибрации для машин с высотой оси вращения 56—400 мм |
| Положение точек измерения вибрации для машин с высотой оси вращения более 400 мм (применимо для обеих сторон машины) |
 |
|  |
| Рисунок 1 |
| Рисунок 2 |
Положение точек измерения вибрации для машин с высотой оси вращения более
400 мм со стояковыми подшипниками (применимо для обеих сторон машины)
* Если недоступно, то измерять не следует
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
Ключевые слова: машины электрические вращающиеся; механическая вибрация машин некоторых видов; высота оси вращения 56 мм и более
