Введен в действие

Постановлением Госстандарта РФ

от 26 июня 1996 г. N 428

 

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

 

ГОСТ 20815-93

(МЭК 34-14-82)

 

Группа Е60

 

ОКП 33 0000

 

Предисловие

 

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 N 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. N 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.

 

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

 

Ссылочные нормативно-технические документы

 

──────────────────────┬────────────────────────────┬──────────────

   Обозначение НТД,   │Обозначение соответствующего│Номер раздела,

на который дана ссылка│  международного стандарта  │    пункта

──────────────────────┼────────────────────────────┼──────────────

ГОСТ 183-74           │-                           │     7.3

ГОСТ 2479-79          │МЭК 34-7-72                 │      1

ГОСТ 17168-82         │-                           │      5

ГОСТ 18311-80         │-                           │      3

ГОСТ 24346-80         │-                           │      3

ГОСТ 25275-82         │ИСО 2954-75                 │      5

ГОСТ 27471-87         │-                           │      3

ГОСТ 28173-89         │МЭК 34-1-83                 │     7.3

 

1. ОБЛАСТЬ РАСПРОСТРАНЕНИЯ

 

Настоящий стандарт распространяется на электрические машины постоянного и трехфазного тока с высотами оси вращения 56 мм и более и номинальной мощностью до 50 мВт, с номинальной частотой вращения от &100 до 6000 об/мин включ&.

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, машин 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 IMB3 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&.

 

3. ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

 

Термины и определения - по ГОСТ 24346, ГОСТ 27471 и ГОСТ 18311.

 

4. ИЗМЕРЯЕМАЯ ВЕЛИЧИНА

 

Критерием, принятым для оценки интенсивности вибрации машин с частотой вращения 600 об/мин и выше, является среднее квадратическое значение виброскорости  (мм/с).

& определяют непосредственным измерением или по результатам спектрального анализа в диапазоне от частоты вращения, на которой проводят измерения, до 2000 Гц по формуле

 

,&

 

где & - 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 об/мин 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.

 

6. УСТАНОВКА МАШИНЫ

 

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.

6.1. Свободная подвеска

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.

6.2. Жесткое крепление

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, или 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.

 

7. УСЛОВИЯ ИЗМЕРЕНИЯ

 

7.1. Шпонка

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.

 

7.2. Точки измерения

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.

 

Положение точек измерения вибрации для машин

с высотой оси вращения 56 - 400 мм

 

 

Рисунок 1

 

--------------------------------

<*> Если недоступно, то измерять не следует.

 

Положение точек измерения вибрации для машин

с высотой оси вращения более 400 мм

(применимо для обеих сторон машины)

 

 

Рисунок 2

 

--------------------------------

<*> Если недоступно, то измерять не следует.

 

Положение точек измерения вибрации для машин

с высотой оси вращения более 400 мм со стояковыми

подшипниками (применимо для обеих сторон машины)

 

 

Рисунок 3

 

--------------------------------

<*> Если недоступно, то измерять не следует.

 

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.

7.4. Вибродатчик

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:

- нормальные N;

- 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

 

┌────┬────────────────┬──────────────────────────────────────────────────────────┐

│Ка- │  Номинальная   │       Максимальное среднее квадратическое значение       │

│те- │    частота     │     виброскорости машины, мм/с, для высот оси H, мм,     │

│го- │вращения, об/мин│                      установленной                       │

│рия │                ├──────────────────────────────────────────────────┬───────┤

│ма- │                │         в свободно повешенном состоянии          │в жест-│

│шины│                │                                                  │ко за- │

│    │                │                                                  │креп-  │

│    │                │                                                  │ленном │

│    │                │                                                  │состо- │

│    │                │                                                  │янии   │

│    │                ├─────────────┬─────────────┬──────────────┬───────┼───────┤

│    │                │56 <= H <= 71│71 < H <= 132│132 < H <= 225│H > 225│H > 400│

├────┼────────────────┼─────────────┼─────────────┼──────────────┼───────┼───────┤

│ N  │600 <= n <= 1800│    1,12     │    1,8      │     1,8      │  2,8  │  2,8  │

│    │1800 < 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 < n <= 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 менее 600 об/мин не должно превышать 50 мкм.&

Примечания. 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 H > 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.