ISO 10816-6:1995 機械的振動—非回転部品の測定による機械振動の評価—パート6:定格電力が100kWを超えるレシプロ機械 | ページ 2

※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。

序文

ISO (国際標準化機構) は、各国の標準化団体 (ISO メンバー団体) の世界的な連合です。国際規格の作成作業は、通常、ISO 技術委員会を通じて行われます。技術委員会が設立された主題に関心のある各会員団体は、その委員会に代表される権利を有します。 ISOと連携して、政府および非政府の国際機関もこの作業に参加しています。 ISO は、電気技術の標準化に関するすべての問題について、国際電気標準会議 (IEC) と緊密に協力しています。

技術委員会によって採択されたドラフト国際規格は、投票のためにメンバー団体に配布されます。国際規格として発行するには、投票するメンバー団体の少なくとも 75% による承認が必要です。

国際規格 ISO 10816-6 は、技術委員会 ISO/TC 108, 機械的振動および衝撃、小委員会 SC 2, 機械、車両および構造物に適用される機械的振動および衝撃の測定と評価、および ISO/TС 70, 内部内燃機関、小委員会 SC 2, 性能および試験

ISO 10816 は、次の部分で構成されており、一般的なタイトルは「機械的振動 - 非回転部品の測定による機械振動の評価」です。

  • Part 1: 一般的なガイドライン
  • Part 2: 50 MW を超える大型陸上蒸気タービン発電機セット
  • Part 3: 公称出力が 15 kW を超え、公称速度が 120 r/min ~ 15,000 r/min の産業機械 (現場で測定)
  • 第4部:航空機の派生物を除くガスタービン駆動セット
  • 第 5 部: 水力発電所およびポンプ場の機械セット
  • Part 6: 定格電力が 100 kW を超えるレシプロ機

附属書 A は、ISO 10816 のこの部分の不可欠な部分を形成します。附属書 B から D は、情報提供のみを目的としています。

序章

ISO 10816-1 は、非回転部品の測定による機械振動の評価に関する一般的なガイドラインを示しています。 ISO 10816 のこの部分は、往復運動機械の機械的振動の測定と分類に関する手順とガイドラインを確立する新しい文書です。一般に、ISO 10816のこの部分は、機械の主要構造の振動を指し、これらの振動に与えられたガイド値は、主に機械の振動を分類し、この構造に取り付けられた補助機器の問題を回避するために定義されています. ISO 10816 のこのパートでは、測定および評価基準に関する推奨事項が提供されています。

レシプロ機の典型的な特徴は、振動する質量、周期的に変化する出力 (入力) トルク、および関連する配管内の脈動力です。これらの機能のすべてが、メイン フレームのメイン サポートと振動振幅にかなりの交互の力を引き起こします。振動の振幅は、一般に回転機械よりも大きくなりますが、機械の設計上の特徴によって大きく決まるため、回転機械よりも機械の寿命を通じて一定に保たれる傾向があります。

往復運動機械の場合、機械の主要構造で測定され、ISO 10816 のこの部分に従って定量化された振動は、機械自体内のコンポーネントの応力と振動状態の大まかな考えを与えるだけです。たとえば、回転部品のねじり振動は、一般に、機械の構造部品の測定では決定できません。同様の機械での経験に基づくガイド値を超えると発生する可能性のある損傷は、主に機械に取り付けられたコンポーネント (ターボチャージャー、熱交換器、ガバナ、フィルター、ポンプなど) によって維持され、機械の要素をその周辺部品 (例: パイプライン) または監視機器 (例: 圧力計、温度計)どの振動値からの損傷が予想されるかという問題は、これらのコンポーネントの設計とそれらの固定に大きく依存します。

場合によっては、振動値が許容範囲内であることを確認するために、特定の機械コンポーネントの特別な測定が必要になります。また、測定値が許容目安値内であっても、取り付け可能な部品が多種多様であるため、問題が発生する場合があります。このような問題は、特定の「局所的な対策」(たとえば、共振の除去など)によって修正することができ、修正する必要があります。しかし、経験によれば、ほとんどの場合、振動状態を特徴付ける測定可能な量を述べ、これらの目安値を与えることが可能です。これは、測定可能な変数とガイド値により、ほとんどの場合に信頼できる評価が可能であることを示しています。簡単な方法で往復ピストンマシンの振動値を特徴付ける説明された量については、「振動の重大度」という用語が使用されます。

レシプロピストンマシンの振動値は、マシン自体の特性だけでなく、基礎によっても大きく影響を受けます。レシプロマシンは振動発生器として機能する可能性があるため、マシンとその基礎の間の防振が必要になる場合があります。これは、基礎の振動応答と同様に、機械自体の振動に大きな影響を与える可能性があります。これらの振動条件は、機械を取り巻く環境の伝達率にも依存するため、機械自体の振動値によって完全に決定されるわけではありません。したがって、ISO 10816 のこの部分は、機械が環境に及ぼす影響に関して助言的な役割しか果たせません。

1 スコープ

ISO 10816 のこの部分は、完全な機械の非回転部分と非往復運動部分で行われた測定を使用して、振動の測定と評価の一般的な条件と手順を指定します。ねじり振動を含むシャフトの振動は、ISO 10816 のこの部分の範囲を超えています。

一般に、定格電力が 100 kW を超える、堅固または弾性的に取り付けられた往復ピストン マシンに適用されます。アプリケーションの典型的な例は、船舶用推進エンジン、船舶補助エンジン、ディーゼル発電機セットで動作するエンジン、ガス圧縮機、およびディーゼル機関車用エンジンです。

提示されている一般的な評価基準は、運用監視と受け入れテストの両方に関連しています。また、機械の振動が機械に直接取り付けられた機器に悪影響を及ぼさないようにするためにも使用されます。

レシプロ機によって駆動される、またはレシプロ機を駆動する機械についても考慮する必要があります。これらは、意図された義務の関連する基準と分類に従って評価されるべきです。

評価基準は、機械の内部構成要素の影響を考慮する場合、限られた適用しかできないことが認識されています。たとえば、バルブ、ゆるいピストン、ピストン リングなどに関連する問題は、測定値に反映される可能性はほとんどありません。このような問題の特定には、ISO 10816 のこの部分の範囲外の調査技術が必要です。ノイズも、ISO 10816 のこの部分の範囲外です。

ISO 10816 のこの部分は、道路車両 (トラック、乗用車、自走式建設機械、トラクターなど) に搭載された機械には適用されません。

2 規範的参照

次の規格には、このテキストで参照することにより、ISO 10816 のこの部分の規定を構成する規定が含まれています。発行の時点で、示された版は有効でした。すべての規格は改訂される可能性があり、ISO 10816 のこの部分に基づく契約の当事者は、以下に示す規格の最新版を適用する可能性を調査することをお勧めします。 IEC および ISO のメンバーは、現在有効な国際規格の登録簿を維持しています。

3 つの定義

ISO 10816 のこの部分の目的のために、ISO 2041 で与えられた定義と次の定義が適用されます。

3.1

振動の厳しさ

最大値、平均値、実効値などの値または値のセット、または振動を説明するその他のパラメータを示す一般的な用語。瞬時値や平均値を指す場合があります。

注記 1: ISO 2041 では、上記の定義に 2 つの注記が含まれています。これらの注記は、ISO 10816 のこの部分には適用されません。

附属書 D

(参考)

参考文献

[1]ISO 2017:1982, 振動および衝撃 — アイソレータ — 特性を指定するための手順。
[2]ISO 2954:1975, 回転および往復機械の機械的振動 - 振動の重大度を測定するための機器の要件。
[3]ISO 4866:1990, 機械的振動および衝撃 - 建物の振動 - 振動の測定および建物への影響の評価に関するガイドライン。
[4]ISO 5348:1987, 機械的振動および衝撃 — 加速度計の機械的取り付け。
[5]ISO 8528-9:1995, レシプロ内燃エンジン駆動の交流発電機セット — Part 9: 機械的振動の測定と評価。
[6]ISO 10816-1:1995, 機械振動 — 非回転部品の測定による機械振動の評価 — Part 1: 一般的なガイドライン。

Foreword

ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.

Draft International Standards adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.

International Standard ISO 10816-6 was prepared jointly by Technical Committees ISO/TC 108, Mechanical vibration and shock, Subcommittee SC 2, Measurement and evaluation of mechanical vibration and shock as applied to machines, vehicles and structures, and ISO/TС 70, Internal combustion engines, Subcommittee SC 2, Performance and tests.

ISO 10816 consists of the following parts, under the general title Mechanical vibration — Evaluation of machine vibration by measurements on non-rotating parts:

  • Part 1: General guidelines
  • Part 2: Large land-based steam turbine generator sets in excess of 50 MW
  • Part 3: Industrial machines with nominal power above 15 kW and nominal speeds between 120r/min and 15 000 r/min when measured in situ
  • Part 4: Gas turbine driven sets excluding aircraft derivatives
  • Part 5: Machine sets in hydraulic power generating and pumping plants
  • Part 6: Reciprocating machines with power ratings above 100 kW

Annex A forms an integral part of this part of ISO 10816. Annexes B to D are for information only.

Introduction

ISO 10816-1 gives general guidelines for the evaluation of machine vibration by measurements on non-rotating parts. This part of ISO 10816 is a new document which establishes procedures and guidelines for the measurement and classification of mechanical vibration of reciprocating machines. In general, this part of ISO 10816 refers to vibration of the main structure of the machine, and the guide values given for these vibrations are defined primarily to classify the vibration of the machine and to avoid problems with auxiliary equipment mounted on this structure. Recommendations for measurements and evaluation criteria are provided in this part of ISO 10816.

Typical features of reciprocating machines are the oscillating masses, the cyclically varying output (input) torques and the pulsating forces in the associated pipework. All these features cause considerable alternating forces on the main supports and vibration amplitudes of the main frame. The vibration amplitudes are generally higher than for rotating machinery but, since they are largely determined by the design features of the machine, they tend to remain more constant over the life of the machinery than for rotating machinery.

In the case of reciprocating machines, the vibration measured on the main structure of the machine and quantified according to this part of ISO 10816 may only give a rough idea of the stresses and vibratory states of the components within the machine itself. For example, torsional vibration of rotating parts cannot generally be determined by measurements on the structural parts of the machine. The damage, which can occur when exceeding the guide values based on experience with similar machines, is sustained predominantly by machine-mounted components (e.g. turbochargers, heat-exchangers, governors, filters, pumps), connecting elements of the machine with its peripheral parts (e.g. pipelines) or monitoring instruments (e.g. pressure gauges, thermometers). The question as from which vibration values damage is to be expected largely depends on the design of these components and their fastenings.

In some cases, special measurements on certain machine components will be required to ascertain that the vibration values are permissible. It also happens that even if measured values are within permissible guide values, problems may occur owing to the great variety of components which can be attached. Such problems can be, and have to be, rectified by specific"local measures" (e.g. by elimination of resonances). Experience has shown, however, that it is possible in the majority of cases to state measurable quantities characterizing the vibratory state and to give guide values for these. This shows that the measurable variables and the guide values permit a reliable evaluation in most cases. For the quantity described, which characterizes the vibration values of reciprocating piston machines in a simple manner, the term"vibration severity" will be used.

The vibration values of reciprocating piston machines are not only affected by the properties of the machine itself but also to a large degree by the foundation. Since a reciprocating machine can act as a vibration generator, vibration isolation between the machine and its foundation may be necessary. This, as well as the vibration response of the foundation, can have considerable effect on the vibration of the machine itself. These vibration conditions are also dependent on the transmissibility of the environment surrounding the machine and are therefore not entirely determined by the vibration values of the machine itself. This part of ISO 10816 can therefore only take an advisory role in relation to the effects of the machine on the environment.

1 Scope

This part of ISO 10816 specifies the general conditions and procedures for the measurement and evaluation of vibration, using measurements made on the non-rotating and non-reciprocating parts of complete machines. Shaft vibration, including torsional vibration, is beyond the scope of this part of ISO 10816.

It generally applies to reciprocating piston machines mounted either rigidly or resiliently with power ratings of above 100 kW. Typical examples of application are: marine propulsion engines, marine auxiliary engines, engines operating in diesel generator sets, gas compressors and engines for diesel locomotives.

The general evaluation criteria which are presented relate to both operational monitoring and acceptance testing. They are also used to ensure that the machine vibration does not adversely affect the equipment directly mounted on the machine.

Consideration should also be given to the machinery driven by or driving the reciprocating machine. These should be evaluated in accordance with relevant standards and classification for the intended duty.

It is recognized that the evaluation criteria may only have limited application when considering the effects of internal machine components; for example, problems associated with valves, loose pistons, piston rings, etc. are unlikely to be reflected in the measurements. Identification of such problems requires investigative techniques which are outside the scope of this part of ISO 10816. Noise is also outside the scope of this part of ISO 10816.

This part of ISO 10816 does not apply to machines installed in road vehicles (e.g. trucks, passenger cars, self-propelling construction machinery and tractors).

2 Normative reference

The following standard contains provisions which, through reference in this text, constitute provisions of this part of ISO 10816. At the time of publication, the edition indicated was valid. All standards are subject to revision, and parties to agreements based on this part of ISO 10816 are encouraged to investigate the possibility of applying the most recent edition of the standard indicated below. Members of IEC and ISO maintain registers of currently valid International Standards.

  • ISO 2041:1990, Vibration and shock — Vocabulary.

3 Definitions

For the purposes of this part of ISO 10816, the definitions given in ISO 2041 and the following definition apply.

3.1

vibration severity

A generic term that designates a value, or set of values, such as a maximum value, average or r.m.s. value, or other parameter that is descriptive of the vibration. It may refer to instantaneous values or average values.

Note 1 to entry: ISO 2041 includes two notes in the above definition. These notes are not applicable to this part of ISO 10816.

Annex D

(informative)

Bibliography

[1]ISO 2017:1982, Vibration and shock — Isolators — Procedure for specifying characteristics.
[2]ISO 2954:1975, Mechanical vibration of rotating and reciprocating machinery — Requirements for instruments for measuring vibration severity.
[3]ISO 4866:1990, Mechanical vibration and shock — Vibration of buildings — Guidelines for the measurement of vibrations and evaluation of their effects on buildings.
[4]ISO 5348:1987, Mechanical vibration and shock — Mechanical mounting of accelerometers.
[5]ISO 8528-9:1995, Reciprocating internal combustion engine driven alternating current generating sets — Part 9: Measurement and evaluation of mechanical vibrations.
[6]ISO 10816-1:1995, Mechanical vibration — Evaluation of machine vibration by measurements on non-rotating parts — Part 1: General guidelines.