ISO 10816-6:1995
(Main)Mechanical vibration — Evaluation of machine vibration by measurements on non-rotating parts — Part 6: Reciprocating machines with power ratings above 100 kW
Mechanical vibration — Evaluation of machine vibration by measurements on non-rotating parts — Part 6: Reciprocating machines with power ratings above 100 kW
Specifies the general conditions and procedures for the measurement and evaluation of vibration, using measurements made on the non-rotating parts of machines with power ratings above 100 kW. Typical examples of application are marine propulsion engines, engines in diesel generator sets, gas compressors and engines for diesel locomotives. Does not apply to machines installed in road vehicles.
Vibrations mécaniques — Évaluation des vibrations des machines par mesurages sur les parties non tournantes — Partie 6: Machines alternatives de puissance nominale supérieure à 100 kW
General Information
Relations
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Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL
IS0
STANDARD
10816-6
First edition
1995-12-15
Mechanical vibration - Evaluation of
machine vibration by measurements on non-
rotating parts -
Part 6:
Reciprocating machines with power ratings
above 100 kW
Vibrations mkaniques -
Evaluation des vibrations des machines par
mew-ages sur /es parties non tournantes -
Paflie 6: Machines alternatives de puissance nominale supkieure P 100 kW
Reference number
IS0 10816-6:1995(E)
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IS0 10816-6:1995(E)
Foreword
IS0 (the International Organization for Standardization) is a worldwide
federation of national standards bodies (IS0 member bodies). The work of
preparing International Standards is normally carried out through IS0 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 nongovernmental,
in liaison with ISO, also take part in the work. IS0 collaborates closely with the
International Electrotechnical Commission (I EC) on all matters of electro-
technical 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 IS0 10816-6 was prepared jointly by Technical Com-
mittees 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 lSO/TC 70, Internal combustion
engines, Subcommittee SC 2, Pen ’ormance and tests.
IS0 10816 consists of the following parts, under the general title Mechanical
vibration - Evaluation of machine vibration by measurements on non-rotating
parts:
- Part I: Generalguidelines
- Part 2: Large land-based steam turbine generator sets in excess of
50 MW
- Part 3: Industrial machines with nominal power above 75 kW and
nominal speeds between 120 r/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 IS0 10816. Annexes B to D are
for information only.
0 IS0 1995
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or
utilized in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying and
microfilm, without permission in writing from the publisher.
International Organization for Standardization
Case postale 56 l CH-1211 Geneve 20 l Switzerland
Printed in Switzerland
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@ IS0 IS0 10816-6:1995(E)
Introduction
IS0 10816-I gives general guidelines for the evaluation of machine vibration by
measurements on non-rotating parts. This part of IS0 I0816 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 IS0 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 IS0 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 IS0 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. turbo-
chargers, 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.
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IS0 10816=6:1995(E) @ IS0
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 IS0 10816 can therefore
only take an advisory role in relation to the effects of the machine on the
environment.
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INTERNATIONAL STANDARD o Iso IS0 10816-6:1995(E)
Mechanical vibration - Evaluation of machine vibration by
measurements on non-rotating parts
Part 6:
Reciprocating machines with power ratings above 100 kW
techniques which are outside the scope of this part of
1 Scope
IS0 10816. Noise is also outside the scope of this part of
IS0 10816.
This part of IS0 10816 specifies the general conditions
and procedures for the measurement and evaluation of
This part of IS0 10816 does not apply to machines
vibration, using measurements made on the non-rotating
installed in road vehicles (e.g. trucks, passenger cars,
and non-reciprocating parts of complete machines. Shaft
self-propelling construction machinery and tractors).
vibration, including torsional vibration, is beyond the
scope of this part of IS0 10816.
It generally applies to reciprocating piston machines
2 Normative reference
mounted either rigidly or resiliently with power ratings of
above 100 kW. Typical examples of application are:
The following standard contains provisions which,
marine propulsion engines, marine auxiliary engines,
through reference in this text, constitute provisions of
engines operating in diesel generator sets,
gas
this part of IS0 10816. At the time of publication, the
compressors and engines for diesel locomotives.
edition indicated was valid. All standards are subject to
revision, and parties to agreements based on this part of
The general evaluation criteria which are presented relate
IS0 10816 are encouraged to investigate the possibility
to both operational monitoring and acceptance testing.
of applying the most recent edition of the standard
They are also used to ensure that the machine vibration
indicated below. Members of IEC and IS0 maintain
does not adversely affect the equipment directly
registers of currently valid International Standards.
mounted on the machine.
IS0 2041 :I 990, Vibration and shock - Vocabulay.
Consideration should also be given to the machinery
driven by or driving the reciprocating machine. These
should be evaluated in accordance with relevant
3 Definitions
standards and classification for the intended duty.
For the purposes of this part of IS0 10816, the
It is recognized that the evaluation criteria may only have
definitions given in IS0 2041 and the following definition
limited application when considering the effects of
apply.
internal machine components; for example, problems
associated with valves, loose pistons, piston rings, etc.
3.1 vibration severity: A generic term that designates a
are unlikely to be reflected in the measurements.
value, or set of values, such as a maximum value,
Identification of such problems requires investigative
average or r.m.s. value, or other parameter that is
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@ IS0
IS0 10816=6:1995(E)
descriptive of the vibration. It may refer to instantaneous 4.2 Points and direction of measurement
values or average values.
To ensure that the evaluation of the vibration
measurements is as uniform as possible and, further,
NOTE 1 IS0 2041 includes two notes in the above definition.
that the best possible comparison between different
These notes are not applicable to this part of IS0 10816.
machines is achieved, preferred measurement positions
are specified in figures I to 3. Generally, measurements
4 Measurements
should be taken at these points in the three machine-
related main directions indicated.
4.1 Measuring instrument and measured
quantities
The machines presented in figures 1 to 3 are examples
only. For different versions (e.g. radial machines), similar
Criteria for classifying vibration severity for reciprocating
measurement points apply.
machines are specified in clause 5. The classifications
are based on measurement of overall values of vibration
Provided it is known from experience with similar
displacement, velocity and acceleration over a frequency
machines at which points the maximum vibration
range of 2 Hz to 1 000 Hz.
severity is to be expected, it is not necessary to consider
all the points specified in the figures. Accessible load-
It is recognized that the main excitation frequencies for
carrying bearing positions should be included. However,
reciprocating machines are generally found in the range
for acceptance testing, if fewer measurement points are
2 Hz to 300 Hz. However, when considering the com-
used, this should be agreed between the manufacturer
plete machine including auxiliary equipment that is a
and customer.
functional part of the machine, a range of at least 2 Hz to
1 000 Hz is required to characterize the vibration. For
If several measurement points are taken into account for
special purposes, a different range may be agreed
more careful investigation or for comparative purposes, it
between the manufacturer and customer.
is recommended that those of figures 1 to 3 be pre-
ferred.
Since the overall vibration signal usually contains many
frequency components, there is no simple mathematical
When selecting the exact measurement points, the
relationship between the r.m.s. and peak, or peak-to-
configuration and installation restrictions of the particular
peak overall vibration measurements. Therefore the
machine involved should be allowed for. All measure-
preferred measuring system should provide the overall
ment points are to be chosen in such a way that the
r.m.s. values of displacement, velocity and acceleration
vibration transducer is properly attached to the main
with an accuracy of & IO % over the range IO Hz to
structure of the machine.
1 000 Hz and an accuracy of ‘ii % over the range 2 Hz
Vibration measurements of machine-mounted compo-
to IO Hz. These values ma
...
NORME
INTERNATIONALE
Première édition
1995-12-15
Vibrations mécaniques - Évaluation des
vibrations des machines par mesurages sur
les parties non tournantes -
Partie 6:
Machines alternatives de puissance nominale
supérieure à 100 kW
Mechanical vibration
- Evaluation of machine vibration by measurements on
non-rotating parts -
Part 6: Reciprocating machines with power ratings above 100 kW
Numéro de référence
ISO 10816-6:1995(F)
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ISO 10816=6:1995(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de
I’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de I’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations
internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec
I’ISO participent également aux travaux. L’ISO collabore étroitement avec la
Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la
normalisation électrotechnique.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques
sont soumis aux comites membres pour vote. Leur publication comme
Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins des comites
membres votants.
La Norme internationale ISO 108166 a été élaborée conjointement par les
comités techniques lSO/TC 108, Vibrations et chocs mécaniques, sous-comité
SC 2, Mesure et évaluation des vibrations et chocs mécaniques intéressant les
machines, les véhicules et les structures, et lSO/TC 70, Moteurs à combustion
in terne, SC 2, Performances et essais.
L’ISO 10816 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général
Vibrations mécaniques - Évaluation des vibrations des machines par
mesurages sur les parties non tournantes:
- Partie 7: Directives générales
- Partie 2: Turboalternateurs installés sur fondation radier, excédant
50 MW
- Partie 3: Machines industrielles de puissance nominale supérieure à
15 kW et de vitesse nominale entre 420 tdmin et 15 000 tr/min,
lorsqu’elles sont mesurées in situ
- Partie 4: Ensembles de turbines à gaz, à l’exception des turbines
dérivées de celles utilisées en aéronautique
- Partie 5: Groupes généra teurs de
puissance et installations de
pompage
hydrauliques
0 ISO 1995
Droit de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publication ne
peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique
ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord écrit de l’éditeur
Organisation internationale de normalisation
Case postale 56 l CH-l 211 Genève 20 l Suisse
Imprimé en Suisse
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@ ISO ISO 10816=6:1995(F)
- Partie 6: Machines alternatives de puissance nominale supérieure à
100 kW
L’annexe A fait partie intégrante de la présente partie de I’ISO 10816. Les
annexes B à D sont données uniquement à titre d’information.
. . .
III
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@ ISO
ISO 10816=6:1995(F)
Introduction
L’ISO 10861-I donne des indications d’ordre général permettant de procéder a
l’évaluation des vibrations de machines en mesurant leurs parties non
tournantes. La présente partie de I’ISO 10816 constitue un nouveau document
qui détermine les modes opératoires et les lignes directrices de mesurage et
de classification des vibrations mécaniques de machines alternatives. En
général, la présente partie de I’ISO 10816 fait référence à des vibrations au
niveau de la structure principale de la machine, et les valeurs indicatives pour
ces vibrations sont tout d’abord définies dans le but de donner une
classification des vibrations de la machine, tout en évitant les problèmes liés
au montage d’équipements auxiliaires sur cette structure. La présente partie
de I’ISO 10816 fournit également des recommandations concernant les
critères de mesurage et d’évaluation.
Les caractéristiques types des machines à mouvement alternatif sont les
suivantes: masses en rotation, couples a la sortie (a l’entrée) à variation
cyclique et forces pulsatoires dans les tuyauteries associées. Toutes ces
caractéristiques engendrent des forces alternatives considérables sur les
supports principaux et des amplitudes de vibration du bâti principal. Les
amplitudes de vibration des machines alternatives sont généralement
supérieures a celles des machines rotatives; par contre, comme elles sont en
grande partie liées aux caractéristiques de conception de la machine, elles ont
tendance, pendant la durée de vie de la machine, à être plus constantes que
celle des machines rotatives.
Dans le cas de machines alternatives, les vibrations mesurées au niveau de la
structure principale de la machine et quantifiées selon la présente partie de
VISO 10816 ne peuvent donner qu’une idée imprécise des contraintes et de
l’état vibratoire des composants, dans la machine elle-même. Par exemple, il
est généralement difficile de déterminer les vibrations de torsion des parties
tournantes par des mesures sur la structure de la machine. Tout dommage
pouvant survenir lors du dépassement des valeurs indicatives, celles-ci étant
basées sur l’expérience de machines similaires, est généralement supporté
par les composants montés sur la machine (par exemple les turbo-
compresseurs, les échangeurs thermiques, les régulateurs, les filtres et les
pompes), les éléments raccordant la machine à ses parties périphériques (par
exemple les canalisations) ou les instruments de surveillance (par exemple les
mamomètres, les thermomètres). Les valeurs de vibration à partir desquelles il
faut s’attendre a des dommages dépendent en grande partie de la conception
des composants et de leurs fixations.
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@ ISO ISO 10816=6:1995(F)
Dans certains cas, des mesurages particuliers de certains composants de
machines seront exigés afin de s’assurer que les valeurs de vibration sont
admissibles. II peut également arriver que des problèmes surgissent alors que
les valeurs mesurées sont dans les valeurs limites autorisées, en raison de la
grande variété des composants qui peuvent être associés. De tels problèmes
peuvent et doivent être résolus par des mesures locales spécifiques
(notamment par l’élimination de résonances). Cependant, l’expérience montre
qu’il est possible, dans la majeure partie des cas, d’indiquer des quantités
mesurables caractérisant l’état vibratoire et de leur donner des valeurs
indicatives. Ceci démontre que les variables mesurables et les valeurs
indicatives permettent de procéder à une évaluation fiable dans la plupart des
cas. En ce qui concerne la grandeur décrite, caractérisant les valeurs de
vibration des machines alternatives a piston, ,le terme ((sévérité vibratoire»
sera simplement utilisé.
Les valeurs de vibration de machines alternatives à piston ne sont pas
seulement affectées par les propriétés de la machine elle-même mais, dans
une large mesure, par ses fondations. Les machines alternatives pouvant agir
en tant que générateurs de vibrations, une isolation antivibratoire entre la
machine et ses fondations peut s’avérer nécessaire. Celle-ci, ainsi que la
réponse vibratoire des fondations, peut avoir un effet considérable sur la
vibration de la machine elle-même. Ces conditions vibratoires dépendent
également de la transmissibilité de l’environnement autour de la machine; elles
ne sont donc pas déterminées complètement par les valeurs de vibration de la
machine elle-même. Pour ce qui concerne les effets des vibrations de la
machine sur l’environnement, la présente partie de I’ISO 10816 ne peut donc
être consultée qu’à titre informatif.
---------------------- Page: 5 ----------------------
Page blanche
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NORME INTERNATIONALE @ ISO
ISO 10816=6:1995(F)
Vibrations mécaniques -
Évaluation des vibrations des
machines par mesurages sur les parties non tournantes
,
Partie 6:
Machines alternatives de puissance nominale supérieure à
100 kW
composants internes de la machine; par exemple, les
1 Domaine d’application
problèmes de soupapes, de pistons libres, de segments
de piston, etc. ont peu de chance d’être pris en compte
La présente partie de I’ISO 10816 prescrit les conditions
dans les mesurages. L’identification de ces problèmes
générales et les procédés de mesure et d’évaluation des
fait appel à des techniques de recherche qui ne font pas
vibrations, effectués à partir de mesurages réalisés sur
l’objet de la présente partie de I’ISO 10816.
les parties non tournantes et non alternatives de
machines complètes. Les vibrations d’arbre, y compris
Les mesures de bruit ne font également pas l’objet de la
les vibrations de torsion, ne font pas l’objet de la
présente partie de I’ISO 10816.
présente partie de I’ISO 10816.
Elle s’applique généralement aux machines alternatives à
Elle ne s’applique pas aux machines installées dans des
piston, de puissance nominale supérieure à 100 kW,
véhicules routiers (camions, cars, machines pour la cons-
montées de façon rigide ou élastique. Les applications
truction automotrices et tracteurs).
types sont, par exemple des moteurs marins à pro-
pulsion, des moteurs marins auxiliaires, des moteurs
diesels de groupes électrogènes, des compresseurs à
2 Référence normative
gaz et des moteurs diesels de locomotives.
La norme suivante contient des dispositions qui, par
Les critères généraux d’évaluation qui sont présentés
suite de la référence qui en est faite, constituent des
font référence à la fois à la surveillance du
dispositions valables pour la présente partie de
fonctionnement et aux essais de récept on. Ils sont
I’ISO 10816. Au moment de la publication, l’édition
également destinés à garantir que les vib ,ations de la
indiquée était en vigueur. Toute norme est sujette à
machine n’affectent pas défavorablement ‘équipement
révision et les parties prenantes des accords fondés sur
monté directement sur la machine.
la présente partie de I’ISO 10816 sont invitées à
rechercher la possibilité d’appliquer l’édition la plus
En outre, il convient de surveiller la machine entraînée ou
récente de la norme indiquée ci-après. Les membres de
entraînant la machine alternative. Cela doit être pris en
la CEI et de I’ISO possèdent le registre des Normes
compte conformément aux normes appropriées et
internationales en vigueur à un moment donné.
suivant la classification du fonctionnement prévu.
Les critères d’évaluation ne peuvent avoir qu’une ISO 2041 :1990, Vibrations et chocs - Vocabulaire.
application limitée, lorsque l’on considère les effets de
---------------------- Page: 7 ----------------------
@ ISO
ISO 10816=6:1995(F)
/
traitement n’affecte défavorablement
le niveau de
3 Définitions
précision requis du système de mesurag
e.
Pour les besoins de la présente partie de I’ISO 10816, les
La réponse en fréquence et les amplitudes de vibration
définitions données dans I’ISO 2041 et la définition
mesurées sont toutes deux affectées par la méthode de
suivante s’appliquent.
fixation du(des) transducteur(s). II importe de garantir une
bonne fixation entre le transducteur et la machine,
3.1 sévérité vibratoire: Terme général qui désigne une
lorsque les valeurs de vibration sont élevées. Par
valeur ou un ensemble de valeurs, tels que valeur
exemple, I’ISO 5348 donne des indications de montage
maximale, valeur moyenne ou moyenne quadratique, ou
pour les accéléromètres.
d’autres paramètres descriptifs de la vibration. La
sévérité vibratoire peut se rapporter à des valeurs
instantanées ou à des valeurs moyennes.
4.2 Points et directions de mesurage
NOTE 1 L’ISO 2041 inclut deux notes à la définition ci-
Afin d’assurer une évaluation des mesurages des
dessus. Celles4 ne s’appliquent pas à la présente partie de
vibrations aussi uniforme puis,
possible
que
I’ISO 10816.
ultérieurement, une comparaison qui soit la meilleure
possible entre les différentes machines, des positions de
mesurage préférentielles sont indiquées dans les
4 Mesurages
figures 1 à 3. II convient généralement d’effectuer les
mesurages en ces points, dans les trois directions
4.1 Instruments de mesurage et grandeurs
principales indiquées, concernant la machine.
mesurées
Les machines représentées dans les figures 1 à 3 sont
Les critères de classification de la sévérité vibratoire,
données à titre indicatif uniquement. Pour des con-
pour des machines alternatives, sont données à
figurations de machine différentes (par exemple pour des
l’article 5. Les classifications reposent sur le mesurage
machines radiales), des points de mesure analogues
des valeurs de vibrations globales de déplacement, de
s’appliquent.
vitesse et d’accélération, dans une plage de fréquences
de 2 Hz à 1 000 Hz.
Sous réserve que les points pour lesquels il faut
s’attendre à la sévérité vibratoire maximale soient
II est admis que les fréquences d’excitation principale de
connus par expérience, il n’est pas nécessaire de
machines alternatives sont généralement dans la plage
prendre en compte tous les points de mesure indiqués
2 Hz à 300 Hz. Toutefois, lorsque l’on considère la
sur les figures. Les positions accessibles des paliers
machine dans son ensemble, y compris l’équipement
chargés doivent être incluses. Toutefois, pour les essais
auxiliaire qui est une partie fonctionnelle de la machine,
de réception, l’utilisation de plusieurs points de mesure
une plage d’au moins 2 Hz à 1 000 Hz est requise afin de
doit faire l’objet d’un accord entre le constructeur et le
caractériser la vibration. Dans des cas particuliers,
client.
constructeur et client peuvent se mettre d’accord sur
une plage de valeurs qui soit différente.
Si plusieurs points de mesure sont pris en compte pour
procéder à des investigations approfondies ou à des fins
Le signal des vibrations globales comportant générale-
de comparaison, il est recommandé de prendre de
ment plusieurs composantes de fréquence, il n’existe
préférence ceux indiqués dans les figures 1 à 3.
aucune relation mathématique simple entre les valeurs
efficaces et les valeurs de crête ou entre les valeurs
Lorsque le nombre exact de points de mesurage est
efficaces et les valeurs de crête-à-crête des mesurages
choisi, il convient de teni
...
NORME
INTERNATIONALE
Première édition
1995-12-15
Vibrations mécaniques - Évaluation des
vibrations des machines par mesurages sur
les parties non tournantes -
Partie 6:
Machines alternatives de puissance nominale
supérieure à 100 kW
Mechanical vibration
- Evaluation of machine vibration by measurements on
non-rotating parts -
Part 6: Reciprocating machines with power ratings above 100 kW
Numéro de référence
ISO 10816-6:1995(F)
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ISO 10816=6:1995(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de
I’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de I’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations
internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec
I’ISO participent également aux travaux. L’ISO collabore étroitement avec la
Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la
normalisation électrotechnique.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques
sont soumis aux comites membres pour vote. Leur publication comme
Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins des comites
membres votants.
La Norme internationale ISO 108166 a été élaborée conjointement par les
comités techniques lSO/TC 108, Vibrations et chocs mécaniques, sous-comité
SC 2, Mesure et évaluation des vibrations et chocs mécaniques intéressant les
machines, les véhicules et les structures, et lSO/TC 70, Moteurs à combustion
in terne, SC 2, Performances et essais.
L’ISO 10816 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général
Vibrations mécaniques - Évaluation des vibrations des machines par
mesurages sur les parties non tournantes:
- Partie 7: Directives générales
- Partie 2: Turboalternateurs installés sur fondation radier, excédant
50 MW
- Partie 3: Machines industrielles de puissance nominale supérieure à
15 kW et de vitesse nominale entre 420 tdmin et 15 000 tr/min,
lorsqu’elles sont mesurées in situ
- Partie 4: Ensembles de turbines à gaz, à l’exception des turbines
dérivées de celles utilisées en aéronautique
- Partie 5: Groupes généra teurs de
puissance et installations de
pompage
hydrauliques
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Droit de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publication ne
peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique
ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord écrit de l’éditeur
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- Partie 6: Machines alternatives de puissance nominale supérieure à
100 kW
L’annexe A fait partie intégrante de la présente partie de I’ISO 10816. Les
annexes B à D sont données uniquement à titre d’information.
. . .
III
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ISO 10816=6:1995(F)
Introduction
L’ISO 10861-I donne des indications d’ordre général permettant de procéder a
l’évaluation des vibrations de machines en mesurant leurs parties non
tournantes. La présente partie de I’ISO 10816 constitue un nouveau document
qui détermine les modes opératoires et les lignes directrices de mesurage et
de classification des vibrations mécaniques de machines alternatives. En
général, la présente partie de I’ISO 10816 fait référence à des vibrations au
niveau de la structure principale de la machine, et les valeurs indicatives pour
ces vibrations sont tout d’abord définies dans le but de donner une
classification des vibrations de la machine, tout en évitant les problèmes liés
au montage d’équipements auxiliaires sur cette structure. La présente partie
de I’ISO 10816 fournit également des recommandations concernant les
critères de mesurage et d’évaluation.
Les caractéristiques types des machines à mouvement alternatif sont les
suivantes: masses en rotation, couples a la sortie (a l’entrée) à variation
cyclique et forces pulsatoires dans les tuyauteries associées. Toutes ces
caractéristiques engendrent des forces alternatives considérables sur les
supports principaux et des amplitudes de vibration du bâti principal. Les
amplitudes de vibration des machines alternatives sont généralement
supérieures a celles des machines rotatives; par contre, comme elles sont en
grande partie liées aux caractéristiques de conception de la machine, elles ont
tendance, pendant la durée de vie de la machine, à être plus constantes que
celle des machines rotatives.
Dans le cas de machines alternatives, les vibrations mesurées au niveau de la
structure principale de la machine et quantifiées selon la présente partie de
VISO 10816 ne peuvent donner qu’une idée imprécise des contraintes et de
l’état vibratoire des composants, dans la machine elle-même. Par exemple, il
est généralement difficile de déterminer les vibrations de torsion des parties
tournantes par des mesures sur la structure de la machine. Tout dommage
pouvant survenir lors du dépassement des valeurs indicatives, celles-ci étant
basées sur l’expérience de machines similaires, est généralement supporté
par les composants montés sur la machine (par exemple les turbo-
compresseurs, les échangeurs thermiques, les régulateurs, les filtres et les
pompes), les éléments raccordant la machine à ses parties périphériques (par
exemple les canalisations) ou les instruments de surveillance (par exemple les
mamomètres, les thermomètres). Les valeurs de vibration à partir desquelles il
faut s’attendre a des dommages dépendent en grande partie de la conception
des composants et de leurs fixations.
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@ ISO ISO 10816=6:1995(F)
Dans certains cas, des mesurages particuliers de certains composants de
machines seront exigés afin de s’assurer que les valeurs de vibration sont
admissibles. II peut également arriver que des problèmes surgissent alors que
les valeurs mesurées sont dans les valeurs limites autorisées, en raison de la
grande variété des composants qui peuvent être associés. De tels problèmes
peuvent et doivent être résolus par des mesures locales spécifiques
(notamment par l’élimination de résonances). Cependant, l’expérience montre
qu’il est possible, dans la majeure partie des cas, d’indiquer des quantités
mesurables caractérisant l’état vibratoire et de leur donner des valeurs
indicatives. Ceci démontre que les variables mesurables et les valeurs
indicatives permettent de procéder à une évaluation fiable dans la plupart des
cas. En ce qui concerne la grandeur décrite, caractérisant les valeurs de
vibration des machines alternatives a piston, ,le terme ((sévérité vibratoire»
sera simplement utilisé.
Les valeurs de vibration de machines alternatives à piston ne sont pas
seulement affectées par les propriétés de la machine elle-même mais, dans
une large mesure, par ses fondations. Les machines alternatives pouvant agir
en tant que générateurs de vibrations, une isolation antivibratoire entre la
machine et ses fondations peut s’avérer nécessaire. Celle-ci, ainsi que la
réponse vibratoire des fondations, peut avoir un effet considérable sur la
vibration de la machine elle-même. Ces conditions vibratoires dépendent
également de la transmissibilité de l’environnement autour de la machine; elles
ne sont donc pas déterminées complètement par les valeurs de vibration de la
machine elle-même. Pour ce qui concerne les effets des vibrations de la
machine sur l’environnement, la présente partie de I’ISO 10816 ne peut donc
être consultée qu’à titre informatif.
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Page blanche
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NORME INTERNATIONALE @ ISO
ISO 10816=6:1995(F)
Vibrations mécaniques -
Évaluation des vibrations des
machines par mesurages sur les parties non tournantes
,
Partie 6:
Machines alternatives de puissance nominale supérieure à
100 kW
composants internes de la machine; par exemple, les
1 Domaine d’application
problèmes de soupapes, de pistons libres, de segments
de piston, etc. ont peu de chance d’être pris en compte
La présente partie de I’ISO 10816 prescrit les conditions
dans les mesurages. L’identification de ces problèmes
générales et les procédés de mesure et d’évaluation des
fait appel à des techniques de recherche qui ne font pas
vibrations, effectués à partir de mesurages réalisés sur
l’objet de la présente partie de I’ISO 10816.
les parties non tournantes et non alternatives de
machines complètes. Les vibrations d’arbre, y compris
Les mesures de bruit ne font également pas l’objet de la
les vibrations de torsion, ne font pas l’objet de la
présente partie de I’ISO 10816.
présente partie de I’ISO 10816.
Elle s’applique généralement aux machines alternatives à
Elle ne s’applique pas aux machines installées dans des
piston, de puissance nominale supérieure à 100 kW,
véhicules routiers (camions, cars, machines pour la cons-
montées de façon rigide ou élastique. Les applications
truction automotrices et tracteurs).
types sont, par exemple des moteurs marins à pro-
pulsion, des moteurs marins auxiliaires, des moteurs
diesels de groupes électrogènes, des compresseurs à
2 Référence normative
gaz et des moteurs diesels de locomotives.
La norme suivante contient des dispositions qui, par
Les critères généraux d’évaluation qui sont présentés
suite de la référence qui en est faite, constituent des
font référence à la fois à la surveillance du
dispositions valables pour la présente partie de
fonctionnement et aux essais de récept on. Ils sont
I’ISO 10816. Au moment de la publication, l’édition
également destinés à garantir que les vib ,ations de la
indiquée était en vigueur. Toute norme est sujette à
machine n’affectent pas défavorablement ‘équipement
révision et les parties prenantes des accords fondés sur
monté directement sur la machine.
la présente partie de I’ISO 10816 sont invitées à
rechercher la possibilité d’appliquer l’édition la plus
En outre, il convient de surveiller la machine entraînée ou
récente de la norme indiquée ci-après. Les membres de
entraînant la machine alternative. Cela doit être pris en
la CEI et de I’ISO possèdent le registre des Normes
compte conformément aux normes appropriées et
internationales en vigueur à un moment donné.
suivant la classification du fonctionnement prévu.
Les critères d’évaluation ne peuvent avoir qu’une ISO 2041 :1990, Vibrations et chocs - Vocabulaire.
application limitée, lorsque l’on considère les effets de
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@ ISO
ISO 10816=6:1995(F)
/
traitement n’affecte défavorablement
le niveau de
3 Définitions
précision requis du système de mesurag
e.
Pour les besoins de la présente partie de I’ISO 10816, les
La réponse en fréquence et les amplitudes de vibration
définitions données dans I’ISO 2041 et la définition
mesurées sont toutes deux affectées par la méthode de
suivante s’appliquent.
fixation du(des) transducteur(s). II importe de garantir une
bonne fixation entre le transducteur et la machine,
3.1 sévérité vibratoire: Terme général qui désigne une
lorsque les valeurs de vibration sont élevées. Par
valeur ou un ensemble de valeurs, tels que valeur
exemple, I’ISO 5348 donne des indications de montage
maximale, valeur moyenne ou moyenne quadratique, ou
pour les accéléromètres.
d’autres paramètres descriptifs de la vibration. La
sévérité vibratoire peut se rapporter à des valeurs
instantanées ou à des valeurs moyennes.
4.2 Points et directions de mesurage
NOTE 1 L’ISO 2041 inclut deux notes à la définition ci-
Afin d’assurer une évaluation des mesurages des
dessus. Celles4 ne s’appliquent pas à la présente partie de
vibrations aussi uniforme puis,
possible
que
I’ISO 10816.
ultérieurement, une comparaison qui soit la meilleure
possible entre les différentes machines, des positions de
mesurage préférentielles sont indiquées dans les
4 Mesurages
figures 1 à 3. II convient généralement d’effectuer les
mesurages en ces points, dans les trois directions
4.1 Instruments de mesurage et grandeurs
principales indiquées, concernant la machine.
mesurées
Les machines représentées dans les figures 1 à 3 sont
Les critères de classification de la sévérité vibratoire,
données à titre indicatif uniquement. Pour des con-
pour des machines alternatives, sont données à
figurations de machine différentes (par exemple pour des
l’article 5. Les classifications reposent sur le mesurage
machines radiales), des points de mesure analogues
des valeurs de vibrations globales de déplacement, de
s’appliquent.
vitesse et d’accélération, dans une plage de fréquences
de 2 Hz à 1 000 Hz.
Sous réserve que les points pour lesquels il faut
s’attendre à la sévérité vibratoire maximale soient
II est admis que les fréquences d’excitation principale de
connus par expérience, il n’est pas nécessaire de
machines alternatives sont généralement dans la plage
prendre en compte tous les points de mesure indiqués
2 Hz à 300 Hz. Toutefois, lorsque l’on considère la
sur les figures. Les positions accessibles des paliers
machine dans son ensemble, y compris l’équipement
chargés doivent être incluses. Toutefois, pour les essais
auxiliaire qui est une partie fonctionnelle de la machine,
de réception, l’utilisation de plusieurs points de mesure
une plage d’au moins 2 Hz à 1 000 Hz est requise afin de
doit faire l’objet d’un accord entre le constructeur et le
caractériser la vibration. Dans des cas particuliers,
client.
constructeur et client peuvent se mettre d’accord sur
une plage de valeurs qui soit différente.
Si plusieurs points de mesure sont pris en compte pour
procéder à des investigations approfondies ou à des fins
Le signal des vibrations globales comportant générale-
de comparaison, il est recommandé de prendre de
ment plusieurs composantes de fréquence, il n’existe
préférence ceux indiqués dans les figures 1 à 3.
aucune relation mathématique simple entre les valeurs
efficaces et les valeurs de crête ou entre les valeurs
Lorsque le nombre exact de points de mesurage est
efficaces et les valeurs de crête-à-crête des mesurages
choisi, il convient de teni
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.