GB/T41973—2022/ISO14694:2003工業(yè)通風機平衡品質與振動等級規(guī)范Industrialfans—Specificationsforbalancequalityandvibrationlevels(ISO14694:2003,IDT)國家標準化管理委員會國家市場監(jiān)督管理總局發(fā)布國家標準化管理委員會IGB/T41973—2022/ISO14694:2003 Ⅲ 12規(guī)范性引用文件 13術語和定義 24符號和單位 6 76平衡與振動的應用分類(BV類別) 8 9 97.2平衡品質等級 97.3許用殘余不平衡量的計算 98通風機振動 8.1測量要求 8.2通風機支承系統(tǒng) 8.3制造商工廠試驗的通風機振動限值 8.4現(xiàn)場運行時的通風機振動限值 9其他旋轉部件 10儀表及校準 10.2校準 11.1平衡 11.2通風機振動 附錄A(資料性)正弦運動的振動位移、速度及加速度之間的關系 附錄B(資料性)在平衡機上進行平衡的裝配指南 附錄C(資料性)振動源 22附錄D(資料性)振動方程 28附錄E(資料性)振動與支承 附錄F(資料性)不平衡與軸承的反應 附錄G(資料性)狀態(tài)監(jiān)測與診斷指南 附錄H(資料性)規(guī)定的等級與水平的寬限建議 ⅡGB/T41973—2022/ISO14694:2003圖1水平安裝軸流通風機的三軸方向信號采集位置 圖2單寬單吸(SWSI)離心通風機的三軸方向信號采集位置 圖3雙寬雙吸(DWDI)離心通風機的三軸方向信號采集位置 圖4垂直安裝軸流通風機的三軸方向信號采集位置 圖5平衡與振動報告格式示例 圖A.1正弦運動的振動位移、速度及加速度之間的關系 圖F.1平衡品質等級與許用偏心距 圖F.2動平衡校正示例 表1通風機應用分類 表2平衡品質等級 9表3每個軸線上軸承內總的可用間隙的百分比 表4制造商工廠試驗的振動水平限值 表5現(xiàn)場測試的慣性振動限值 表C.1資料性數(shù)據 24ⅢGB/T41973—2022/ISO14694:2003本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規(guī)則》的規(guī)定本文件等同采用ISO14694:2003《工業(yè)通風機平衡品質與振動等級規(guī)范》。本文件做了下列最小限度的編輯性改動： ISO4863、ISO5348:1998改為ISO5348、ISO5801:1997改為ISO5801、ISO13348:2007改為ISO13348;——納入了ISO14694:2003/Amd.1:2010的修正內容，所涉及的條款的外側頁邊空白位置用垂直雙線(Ⅱ)進行了標示。請注意本文件的某些內容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構不承擔識別專利的責任。本文件由中國機械工業(yè)聯(lián)合會提出。本文件由全國風機標準化技術委員會(SAC/TC187)歸口。責任公司、廣東泛仕達農牧風機有限公司、湖南聯(lián)誠軌道裝備有限公司、寧風科技(寧波)有限公司、GB/T41973—2022/ISO14694:2003本文件是涵蓋影響通風機設計、制造和使用等重要方面的系列標準之一，該系列文件包括本文件針對通風機設備用戶和制造商的需求，在平衡精度和振動水平方面提供了技術精確但并不復雜的完整資料。盡管現(xiàn)在已有其他關于通用機械振動問題的標準(例如，ISO10816),但是在面對諸如裝機容量小進行振動測量重要的原因如下：a)設計/開發(fā)評估；b)現(xiàn)場測試；c)用作狀態(tài)監(jiān)測或機械健康計劃(ISO14695:2003中附錄C給出了進行機械健康的建議測點)e)在最后檢驗階段作為一個質量評定指標。本文件認為當開式進口/開式出口試驗可用作品質指南時，通風機的振動將取決于指定的氣動工以購得的通風機。1GB/T41973—2022/ISO14694:2003工業(yè)通風機平衡品質與振動等級規(guī)范1范圍如吊扇和臺扇等，但限于裝機容量小于300kW所有種類的通風機或市場可以購買的最大功率為355kW的電機(遵循R20系列),對于功率超過這個數(shù)值的通風機，適用的限值見ISO10816-3;當安裝振動數(shù)據可為不同用途所需，詳見第5章。如果客戶愿意接受較低品質的平衡振動水平時見附動測量的數(shù)值會受到在平衡機上實際安裝情況的影響(見附錄B),然而首選的參數(shù)為速度，單位為毫米通風機設備的基礎及實際安裝不在本文件范圍之內，基礎設計和通風機安裝一般不是由通風機制機振動評價準則。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文本文件。GB/T9239.1—2006機械振動恒態(tài)(剛性)轉子平衡品質要求第1部分：規(guī)范與平衡允差的檢驗(ISO1940-1:2003,IDT)ISO254皮帶傳動皮帶輪質量、成品與平衡(Beltdrives—Pulleys—Quality,finishandbalance)ISO4863彈性聯(lián)軸器由用戶和制造商提供的資料(Resilientshaftcouplings—Informationtobesuppliedbyusersandmanufacturers)ISO5348機械振動與沖擊加速度計的機械安裝(Mechanicalvibrationandshock—Mechanical2GB/T41973—2022/ISO14694:2003mountingofaccelerometers)注：GB/T14412—2005機械振動與沖擊加速度計的機械安裝(ISO5348:1998,IDT)ISO5801工業(yè)通風機用標準化風道性能試驗(Fans—Performancetestingusingstandardizedairways)注：GB/T1236—2017工業(yè)通風機用標準化風道性能試驗(ISO5801:2007,IDT)tionofmachinevibrationbymeasurementsonnon-rotatingparts—Part3:Industrialmachineswith注：GB/T6075.3—2011機械振動在非旋轉部件上測量評價機器的振動第3部分：額定功率大于15kW額定轉速在120r/min至15000r/min之間的在現(xiàn)場測量的工業(yè)機器(ISO10816-3:2009,IDT)ISO13348工業(yè)通風機公差及技術參數(shù)表示與轉換方法(Industrialfans—Tolerances,methodsofconversionandtechnicaldatapresentation)ISO14695:2003工業(yè)通風機通風機振動測量方法(Industrialfans—Methodofmeasurementoffanvibration)ISO21940-111機械振動轉子平衡第11部分：剛性轉子的程序和公差(Mechanicalvibration—Rotorbalancing—Part11:Proceduresandtolerancesforrotorswithrigidbehaviour)注：GB/T9239.1—2006機械振動恒態(tài)(剛性)轉子平衡品質要求第1部分：規(guī)范與平衡允差的檢驗(ISO1940-1:2003,IDT)注1:振動烈度可以是瞬時值或者平均值。旋轉軸axisofrotation3.3注1:通風機葉輪的平衡通過在葉輪的一個平面或幾個平面上加(或去)重的方法將重心移向旋轉軸得以完成，這將注2:摘自ISO1925:2001,定義4.1。1)ISO1940-1的最新版本文件號已變更為ISO21940-11。3GB/T41973—2022/ISO14694:20033.4<剛性轉子>等級劃分的度量，等于單位不平衡量與轉子最高工作角速度的乘積，以毫米每秒注2;摘自ISO1925:2001,定義3.16。3.5注2:如果在測量時所參照的參考系不同于給定情況下指定的基本參考系，則指定該測量得到的位移為相對位移，兩點之間的相對位移是兩點之間位移的矢量差。3.6注1:這種誤差源自被測部件的剩磁或電不均勻性，或其他影響傳感器校準的因素。注3:摘自ISO1925:2001,定義2.19。3.93.10注1:這個儀器會在一個或多個頻段帶來相對較小的振動波幅衰減，并在其他頻段有相對較大的振幅衰減。注2:摘自ISO2041:1990.定義B.14。3.113.124GB/T41973—2022/ISO14694:20033.13注：通常這種支承在通風機與支承結構之間包含兼容的彈性元件，將機器懸掛在彈簧上或安裝在彈性支承上(彈3.14注3:摘自ISO2041:1990,定義1.23。3.15注3:摘自ISO2041:1990,定義2.24。3.163.173.18轉子上受到徑向支承和/或由旋轉所在軸承導向的部分。注：摘自ISO1925:2001,定義2.4。3.193.20正(負)峰值positive(negative)peakvalue3.21峰-峰值(振動)peak-to-peakvalue(ofavibration)<振動>振動極值之間的代數(shù)差。5GB/T41973—2022/ISO14694:2003注1:在行業(yè)實踐中，峰-峰級是指一次循環(huán)的總行程；峰-峰讀數(shù)僅用于位移(見附錄A)。均方根值root-mean-squarevaluer.m,s值注1:一組數(shù)據的r.m.s值能用下式表示：其中下標n指第n個數(shù)據，數(shù)據的總數(shù)為N。區(qū)間內函數(shù)值平方的平均值的平方根。注2:等于t?和t?的區(qū)間內單值函數(shù)f(t)的r.m.s值等于：注3:在振動理論中，振動的平均值等于0,此時，r.m.s值就等于標準差，而均方值則等于方差(c2)。注4:對于真正的正弦運動，r.m.s值等于0.707乘以峰值。殘余不平衡量residual注；摘自ISO1925:2001,定義3.10。所設計的通風機支承系統(tǒng)，其一階固有頻率遠高于通風機的運行轉速。注：基礎的剛度是一個相對量，必須與機器軸承系統(tǒng)一起予以考慮，軸承座與基礎的振動比值是一個特征量，用以評估基礎撓性的影響；如果靠近機器地腳或底座的基礎振動振幅(任意方向的)小于鄰近軸承座測得的任意方向的最大振動振幅的25%,則基礎可能就是剛性，且質量足夠大。設計轉速speed,design通風機設計運行的最大旋轉速度，以每分鐘測得的轉數(shù)(r/min)表示。工作轉速speed,service在最終裝置或環(huán)境中的轉子運行的旋轉速度，以每分鐘測得的轉數(shù)(r/min)表示。注：三軸組是指三個讀數(shù)構成的一組數(shù)據，讀數(shù)分別是在三個相互垂直(通常是水平、垂直和軸向)的方向上讀取。精細平衡trimbalancing轉子小的殘余不平衡量的校正，經常用于現(xiàn)場。注1:在這個平衡過程中，會對不平衡量進行微調，是通風機組件和/或裝置的必要工藝過程。6GB/T41973—2022/ISO14694:20033.29注4:摘自ISO1925:2001,定義3.1。3.30注3:摘自ISO2041:1990.定義1,2。3.31 注2:摘自ISO2041:1990,定義2.1。3.323.33符號說明單位aA,m振動加速度r.m.s振幅m/s2或gA以10-?m/s2為基準的r.m.s振動加速度級dB7GB/T41973—2022/ISO14694:2003dDD,m,fGm1NtTUVVakVms4瞬時振動位移振動位移峰-峰振幅振動位移r.m.s.振幅單位不平衡量平衡品質等級轉子質量旋轉頻率旋轉頻率(轉子工作轉速)時間振動周期許用殘余不平衡量(力矩)瞬時振動速度基準振動速度振動速度峰值總體均方根速度以10-?m/s為基準的r.m.s.振動速度級葉輪的角速度um/mmμm或mmμm或g·mm/kgHzmm/skgr/minssg·mmμm/s或mm/s或m/sμm/s、mm/s或m/smm/s或m/srad/s5試驗目的在進行任何振動試驗之前，相關各方宜清晰界定有關試驗目的所需信息并達成一致。以下為進行振動試驗的最重要的原因：a)設計/開發(fā)的評估(見附錄D);b)作為最終檢驗階段的質量評定(見8.3及附錄D);c)現(xiàn)場試驗，與工廠測量進行比較，以確定支承/管道連接的充分性(見附錄E);d)作為狀態(tài)監(jiān)測或機械健康計劃的基準或趨勢信息(見附錄G);e)將因通風機振動而傳遞到相關結構的殘余振動，告知支承結構、基礎、管道系統(tǒng)等相關的工讀數(shù)可以記錄為總體線性響應水平、倍頻程、1/3倍頻程，或窄帶(離散)分析；給出的信息數(shù)量取決于通風機分類，如第6章所規(guī)定，以及所用信息的目的。8GB/T41973—2022/ISO14694:20036平衡與振動的應用分類(BV類別)通風機的設計/結構及其設計所用場合，是很多類型通風機關于其應用與有意義的平衡品質等級和振動水平分類的重要準則。表1按照通風機關于可接受的平衡與振動限值與可能安放使用的目的劃分應用類別，匯編給出了分類。表1通風機應用分類應用示例驅動裝置功率范圍通風機應用類別BV住宅用吸頂通風機，閣樓通風機，窗式空調機建筑物通風與空調，商用系統(tǒng)工業(yè)過程與發(fā)電等空氣，污染控制，風洞見ISO10816-3交通運輸與船舶機車，卡車，汽車交通/隧道地鐵事故通風，隧道通風機，車庫通風，隧道射流風機無石化過程危險氣體，過程通風機計算機芯片制造潔凈室無注1:本文件限于功率約為300kW以下的通風機，高于這個功率的通風機參照ISO10816-3;但是，對于市場上可以購得的標準電機，其額定功率可以達到355kW(見1SO10816-1所規(guī)定的R20系列),這些通風機按注2:本表不適用于在空冷式熱交換器、冷卻塔等所用的大直徑(直徑通常為2800mm～12500mm)、輕質、低轉速的軸流通風機，通風機平衡要求為G16,通風機應用類別為BV-3。通風機制造商通常根據設備類型及功率要求確定合適的通風機應用類別，通風機葉輪或轉子的采購方可能只關心平衡品質等級(見表2),完整通風機組件的采購方則可能會關心以下一個或多個方面：影響合同價格。在大多數(shù)情況下，BV類別、平衡品質等級以及所有可以接受的振動限值應協(xié)商一致，文件采購的通風機應符合表4給出的振動限值要求(完成組裝的通風機),或表2給出的殘余不平衡量為了與現(xiàn)場預定的安裝方式相匹配，采購方可在合同中要求采用特定的安裝布置方式進行工廠試9GB/T41973—2022/ISO14驗，如果沒有預先規(guī)定布置安排，試驗中，通風機可以采用剛性安裝或撓性安裝，與現(xiàn)場預定安裝方式無關。通風機制造商負責對通風機-葉輪組件進行平衡，使其達到可接受的商業(yè)標準要求；本文件根據ISO21940-11制定，在高靈敏度的專用平衡機上進行平衡，平衡機的精度評定應符合殘余不平衡量允許的要求。7.2平衡品質等級以下平衡品質等級適用于通風機葉輪，通風機制造商可將其他轉動部件(軸、聯(lián)軸器、槽輪/皮帶輪等)加入組合成旋轉組件一同進行平衡。另外，可要求進行單獨部件的平衡。聯(lián)軸器和皮帶輪的平衡要表2平衡品質等級通風機應用類別剛性轉子/葉輪的平衡品質等級BV-1BV-2BV-3BV-4BV-5測定，建議在制造過程中盡可能確保重量關于旋轉軸的均勻分布。7.3許用殘余不平衡量的計算表2給出的等級G為平衡品質等級，源自乘積e×w,殘余不平衡量，w為葉輪的角速度。單位為毫米每秒(mm/s),其中ep為許用因此：——單位不平衡量，單位為微米(pμm)或克毫米每千克(g·mm/kg)——許用殘余不平衡量(力矩),單位為克毫米(g·mm) 葉輪角速度，弧度每秒(rad/s)在大多數(shù)的應用中，兩個校正平面的許用殘余不平衡量能夠分別設為Upr/2(見附錄F);只要可能，通風機葉輪宜安裝在運行所用的軸上；如果使用芯軸，宜注意避免因輪轂芯軸的配合松動所導致的偏心(見附錄B)。殘余不平衡量的計算應符合GB/T9239.1—2006的6.2.3,測量應符合第8章的要求。GB/T41973—2022/ISO14694:20038通風機振動8.1測量要求圖1～圖4說明了在每個通風機軸承上測量振動讀數(shù)時的一些可能的位置和方向，其他位置可能與在基礎或通風機法蘭上的振動測量相關(見ISO14695),表4所示的數(shù)值所依據的是與旋轉軸垂直罩、法蘭或通風機的其他地方，除非需要給出振動傳遞至管道和/或基礎的信息(見ISO14695和本文件的所有振動數(shù)值都是代表軸承座運動的慣性示值。風機的振動響應特性；與傳感器安裝相關的變量和儀表校準變化會給測量數(shù)值帶來±10%的變動。計帶有水平軸線方向的間隙大于垂直軸線方向的橢圓孔)等的不同而變化，因此，本文件沒有試圖對所有滑動軸承和通風機應用建立單獨的軸位移限值，每個軸線上軸承內總的可用間隙的百分比。表3每個軸線上軸承內總的可用間隙的百分比狀態(tài)建議的最大位移，可用徑向間隙的百分比(任意軸線)啟用/符合要求小于+25%注：聯(lián)系軸承供應商，獲取所用特定滑動軸承的可用徑向和軸向間隙。報警水平停機水平十70%跳動，機電合成探測追蹤轉軸材料測量點的跳動峰-峰值不宜超過0.0125mm或啟動/符合要求振動位移值的25%,兩者取較大值，測定該跳動宜在低轉速下進行(25r/min～400r/min),此時可以忽略作用GB/T41973—2022/ISO14694:2003距離探測器宜直接安裝在軸承座上。給出的位移水平僅應用于設計工況，當通風機設計用于變轉速驅動時，考慮到不可避免的共振因裝置類型B和D的通風機(見ISO5801和ISO13348),在試驗時應連接進口和/或出口管道，管道長度至少為管道平均直徑的2倍(見附錄C)。——啟動/符合要求=(0.25×0.33mm)=0.0825mm,峰-峰； a)0.0125mm;b)0.25×0.0825mm=0.0206mm。GB/T41973—2022/ISO14694:2003圖2單寬單吸(SWSI)離心通風機的三軸方向信號采集位置離心通風機的三軸方向信號采集位置GB/T41973—2022/ISO14694:20038.2通風機支承系統(tǒng)系統(tǒng)自振頻率的基頻(最低的)宜高于運行轉速；屬于撓性支承分類的，通風機及支承系統(tǒng)的基頻宜低于方向上則為撓性支承。8.3制造商工廠試驗的通風機振動限值表4所示的振動限值適用于完成裝配的通風機機組，為通風機旋轉頻率處的窄帶頻率下、測GB/T41973—2022/ISO14694:2003單位為毫米每秒通風機應用分類剛性安裝撓性安裝峰值r.m,s.值峰值r,m.s.值BV-1BV-2BV-3BV-4BV-5注1;關于窄帶數(shù)據的速度單位與位移單位或加速度單位的換算，見附錄A。注2:本表給出的r.m,s.數(shù)值為優(yōu)先數(shù)，已圓整到ISO10816-1所規(guī)定的R20系列；在北美普遍使用峰值，由于是由多個正弦波構成，它們不需要與r.m.s.之間存在精確的數(shù)學關系，在一定程度上也可取決于所用儀表。注3:本表給出的數(shù)值適用于通風機設計工況及其設計轉速，只要有進口導葉，均處在“全開”位置；部分載荷工況的數(shù)值宜由制造商和用戶協(xié)商一致，但不宜超過給定值的1.6倍。8.4現(xiàn)場運行時的通風機振動限值任何通風機的現(xiàn)場振動水平都不是僅僅取決于平衡品質等級，裝置因素、支承系統(tǒng)質量大小與剛非采購合同另有規(guī)定。表5給出的振動水平用作不同應用類別的通風機準予運行的指南，所示數(shù)值為軸承座上寬帶振動宜仔細監(jiān)測和限制這種運行狀態(tài)，并在要求的時間內制定潤滑或維修而導致的振動水平的暫時變化不宜用作設備狀況評估的依據。GB/T41973—2022/ISO14694:2003表5現(xiàn)場測試的慣性振動限值單位為毫米每秒狀態(tài)通風機應用類別剛性安裝撓性安裝峰值r.m.s.值峰值r.m.s.值啟用報警停機注1注1注1注1注1注1注1注1注1:通風機應用類別BV-1和BV-2的停機振動水平值宜根據歷史數(shù)據確立。注2:優(yōu)先采用本表給出的r.m.s.值，這些數(shù)值均已圓整到ISO10816-1所規(guī)定的R20系列；在北美地區(qū)普遍使用峰值數(shù)據，由于是多個正弦波所構成，所以不需要與r.m.s.數(shù)值之間存在精確的數(shù)學關系，在某種程度上也可取決于所用儀表。9其他旋轉部件可影響通風機振動水平的附屬旋轉部件包括驅動輪、皮帶、聯(lián)軸器以及電機/驅動裝置。當從商處訂購的通風機為裸機狀態(tài)時(即制造商不提供驅動和/或電機，或即使提供也不負責安裝),由制造在驅動和/驅動器與通風機軸連接、機組進行啟動狀態(tài)振動水平測試之前，用戶無法確定通風機整機是工作的基準。的平衡品質等級或振動的更多信息，見第2章列出的相關引用文件。GB/T41973—2022/ISO14694:2003b)懸掛或中心間支承；d)轉子組件質量；f)各校正平面上的許用殘余不平衡量；g)要求的平衡品質等級；a)所用儀表；b)傳感器的連接；e)撓性或剛性支承安裝；f)測量說明：1)位置及軸線方向，2)測量所用單位和基準水平，GB/T41973—2022/ISO14694:20033)頻率、帶寬、窄帶或寬帶；h)測量的振動水平；行程序應有充分證據證明所達到的振動水平。圖5給出了一份平衡振動證書的示例，僅作說明之用，可以采用包含有11.1和/或11.2指出的必要工作訂單編號通風機型號圖紙編號葉輪直徑平衡/振動證書客戶訂單編號客戶通風機系列號技術要求r/min茲證明，以上物項已經根據ISO14694和ISO14695的要求通過平衡，殘余不平衡量在符合ISO21940-11等級G的許用殘余不平衡量范圍之內。傳感器位置見試驗簡圖。傳感器位置速度mm/s峰值旋轉頻率r/minHz平衡品質等級AB將r.m.s值換算為峰值，除以系數(shù)0.707。試驗簡圖圖5平衡與振動報告格式示例自由傳感器日期自由傳感器日期GB/T41973—2022/ISO14694:2003狀態(tài)傳感器位置1234風機支承安裝設備設備mm/sr,m,s.值m/s2r.m,s.值Aa的基準值為10-?m/s2吊掛橡膠A/V彈簧吊掛橡膠A/V試驗人員代表及簽名圖5平衡與振動報告格式示例(續(xù))GB/T41973—2022/ISO14694:2003(資料性)正弦運動的振動位移、速度及加速度之間的關系正弦運動的振動位移、速度及加速度之間的關系見圖A.1。4——峰值速度(位移=0時);5———峰值加速度(位移處于峰值時);圖A.1正弦運動的振動位移、速度及加速度之間的關系在通常情況下，寬帶加速度、速度和位移之間不存在簡單的關系，振動的峰值(o-p)、峰-峰值(p-p)、均方根值(r.m.s.)和平均值之間也是如此；然而，當振動完全或主要是單一頻率(例如，因殘余不平衡量引起的)或者以“窄帶”方式測量時，則存在下列關系，與所用單位制無關。下列關系也存在，以SI單位制表示：關系式V峰=π×30×0.10=9.42mm/sGB/T41973—2022/ISO14694:2003存在下列關系，以SI單位制表示：D.m.s,mm;V,m.,mm/s;Ams,m/s2(1g=9.80665m/s2);Vm,=2·π·f·Dm.Vm.=2×π×30×0.0354=6.67mm/s21GB/T41973—2022/ISO14694:2003(資料性)在平衡機上進行平衡的裝配指南B.1直接驅動的通風機B.1.1概述用于直接安裝在電機軸上的通風機葉輪，采用與已經通過平衡的電機所用慣常方式相同的方式進行平衡。符合較早版本的IEC60034-14的電機，會在軸上配有全鍵完成平衡，但是現(xiàn)在這個國際標準已經在軸上打上字母H,表示采用半鍵的方式進行平衡，任何與電機相連的設備，如通風機，也要打上相應B.1.2根據全鍵方式進行平衡的電機葉輪上的鍵。B.1.3根據半鍵方式進行平衡的電機用于安裝在按照半鍵方式平衡的電機上的通風機葉輪能進行以下操作：c)在心軸上平衡，已開設一個或若干個鍵槽(見B.3),并裝設有一個全鍵。B.2間接驅動的通風機不可行，則應將葉輪裝在心軸上(見B.3),采用與軸相同的方式進行平衡。B.3心軸a)盡可能保持輕質；用一個全鍵和裝在心軸另一個鍵槽中的一個半鍵進行平衡校準，然后通風機相對于心軸轉動180°再次機轉子的不平衡量。22GB/T41973—2022/ISO14694:2003(資料性)任何通風機裝置中都有多個振動源，其中出現(xiàn)的某些頻率可以直接歸因于裝置的特性。本附錄僅性能的惡化。表C.1給出了資料性數(shù)值。這是通風機的主要振動源，以振動頻率等于機器的旋轉速度(1r/s)為特征，因旋轉質量中心軸與彎曲或這些因素的疊加。因失去平衡所產生的振動主要在徑向方向。氣效應(見C.6),或者是當通風機靜止時空氣溫度的不均勻；出現(xiàn)永久性彎曲的原因是材料特性的改侵蝕或腐蝕而造成不平衡。C.3不對中C.4氣動激振下游風道等的靜態(tài)物體之間的相互作用能產生激振，基本特征為葉輪的每一轉反復作用形成的某種固轉速(r/s)與葉片數(shù)的乘積。風機載荷的變化而變化。風機機殼和任何管道上會有明顯的強烈振動。同時會有強烈的聲音表明喘振的發(fā)生。規(guī)位置的振動信號采集裝置。23GB/T41973—2022/ISO14694:2003C.5油膜渦動膜振蕩。C.6電氣振動源對于感應電機，出現(xiàn)的頻率對應于轉子導條數(shù)乘以轉速(r/s),表示其為來自定子導條的影響；反C.7皮帶傳動的擾動題引起的振動。當皮帶確實是振動源時，則其頻率常常是單位時間皮帶旋轉的倍數(shù)(1倍、2倍、3倍或4倍),特定頻率取決于問題的特性以及帶輪和滾輪的數(shù)量。表C.1資料性數(shù)據主要頻率主要振幅主要噪聲備注方向可能的位置振動原因(相對概率：1～10)軸承的保持架故障頻率C較高倍數(shù)較小甚高頻率水平轉子軸軸承管路聯(lián)軸器相數(shù)(基準點的倍數(shù)的隆聲的聲嗡嘴聲性打聲嘎””嘎””聲大聲很尖叫聲以下不平衡初始不平衡5419182大部分原因造成的振動，其幅度與不平衡量成正比，會加劇或產生諸如密封摩擦、軸承故障或共振等情況。(懸掛的轉子會表現(xiàn)出相對較高的軸向振動)軸上部件彈出5419182和變形不對中451325811442不對中表現(xiàn)出強烈的軸向振動，采用千分表或其他方法進行主動診斷，會產生嚴重的摩擦力或偏轉力；松動會帶來致劇烈振動，軸承的松動會被誤以為是油膜滑動，常常伴隨著不平衡和/或不對中；變形引起的振動是由于產生不對中而間接導致的，造成內部摩擦或軸承接觸不均勻；管道力基礎變形常常帶來共振問題，摩擦的特征是在所有頻帶上都呈現(xiàn)出很多頻率，通常是超聲波，產生“熱點”.從而導致軸的彎曲、軸承穴蝕和共振態(tài)機械松動81154132221(2)不規(guī)律811振動1815417111不規(guī)律622基礎變形25215443111不規(guī)律1531機殼變形1·854191不規(guī)律1711密封摩擦11211111433811不規(guī)律251112311111433712不規(guī)律352管道力451325611(1)和3431表C.1資料性數(shù)據(續(xù))主要頻率主要振幅主要噪聲備注方向可能的位置振動原因(相對概率：1-10)軸承的保持架故障頻率CRPM較高倍數(shù)RPMRPM較小倍數(shù)甚高頻率水平垂直軸向轉子軸軸承機殼基礎管路器相數(shù)(基準點的倍數(shù)隆”聲低沉的哮”聲高聲的嗡嗡聲““擊打”周期性聲高調嘎聲很聲超聲以下~~軸承和軸肩不良偏心825419119如果耐磨軸承故障，可以在最大高頻振動處發(fā)現(xiàn)因軸承造成的非常高的頻率；與齒輪有關的軸肩偏心與齒輪中心一致時呈現(xiàn)最大；對于電機或發(fā)電機，切斷電源后振動消失；對于泵和鼓風機，采用平衡的方法可以進行改善；進行耐磨軸承故障分析時.建議進行速度測量徑向軸承損壞1422433721不規(guī)律24111推力軸承損壞91325622不規(guī)律811軸承受激振動5415222不規(guī)律613軸承剛度不等.水平/垂直541433變化1621嚙合齒輪精度不夠226532811不規(guī)律2112211對中不良是齒輪傳動故障的主要原因，不均勻載荷造成的點蝕、變形、劃痕，聯(lián)軸器可能既有不良對中又有扭力，摩擦渦/低阻尼也會導致不足181433721不規(guī)律55臨界點臨界轉速54164變化532在實際應用中.“自振頻率”“共振”以及“臨界轉速”等詞匯同義：在臨界轉速處，由于離心力的緣故，微小的不平衡也會導致軸出現(xiàn)很大的變形量，與軸上出現(xiàn)共振不同，假定徑向阻尼相同時，不會出現(xiàn)“來同”振動，面是圍繞逐漸增強的弓形旋轉，軸將會彎曲，而不是像共振那樣因疲勞而產生故障，臨界問題可以通過平衡解決，共振則可以通過內部阻尼予以改善轉子與軸承系統(tǒng)的臨界點54173532聯(lián)軸器臨界點4241182422懸掛臨界點541712541表C.1資料性數(shù)據(續(xù))主要頻率主要振幅主要噪聲備注方向可能的位置振動原因(相對概率：1-10)軸承的保持架故障頻率CRPM較高RPMRPM較小倍數(shù)高散頻率甚高頻率水平垂直轉子軸軸承機殼基礎管路器相數(shù)(基準點的倍數(shù))隆隆”聲低沉的隆““咆哮”高聲的聲嗡嗡聲““擊打”聲周期性高調高調“嘎嘎”聲大聲很很高尖叫聲以下0共振共振振動44221232不規(guī)律433共振———僅放大來自其他振動源的振動，不會產生振動；因放大旋轉機械的正常振動或管路的脈動，會帶來高危險性的局面；會造成轉子或軸承的異常情況，如共振渦動。扭轉振動通常外在表現(xiàn)不顯著,因為其運動疊加在旋轉運動上，類似于洗衣機攪拌桶的動作，除非帶有齒輪連接而導致噪聲的出現(xiàn)，會出現(xiàn)無警示的故障，軸承和機殼的振動也是如此，通常需要采用專門的傳感器；扭轉共振頻率與電氣頻率一致會帶來非常嚴重的情況次諧波共振33422222搖擺82諧波共振44221123424機殼共振8115414411226支承共振8115412521226基礎共振811433144118扭轉共振4222扭轉1441122311其他各種基本原因驅動皮帶不良10根皮帶433532不規(guī)律1135不良的皮帶頻閃光會鎖定錯誤的皮帶，解決的方法是皮帶組匹配、張緊力相同以及正確對中；往復機械固有的往復力，只能通過改變設計或隔離才能降低；通常出現(xiàn)的葉輪葉片數(shù)×轉速的隨機脈沖，氣動-水過臨界點；不平衡點與轉軸“高是處于實際轉子的臨界轉速。油膜渦動——因軸承間隙中油膜壓力波推動轉軸而造成，由于摩擦效應，頻率為1/2軸轉速往復力3523615311不規(guī)律82氣動/水動力2625414321或多倍32122渦動81154182不規(guī)律622油膜渦動54182不規(guī)律6132共振渦動54122222不規(guī)律622干渦動43342211不規(guī)律8表C.1資料性數(shù)據(續(xù))主要頻率主要振幅主要噪聲備注方向可能的位置振動原因(相對概率：1-10)軸承的保持架故障頻率C較高倍數(shù)高散頻率甚高頻率水平垂直轉子軸軸承聯(lián)軸器相數(shù)(基準點的倍數(shù)的隆隆”聲哮高聲的聲””聲“擊“擊打”聲性””很高很很高尖叫聲電氣轉子不圓54191或82處于同步頻率相位，電氣原因導致的振動會出現(xiàn)在60Hz和120Hz(1線頻和2線頻),并在切斷電源后迅速消失，“滑動擊打”振動會在滑差轉速乘以極數(shù)處出現(xiàn)；“擊打頻率”與多個設備以近乎相同轉速運行有關，采用常規(guī)顯示方法可以檢測到其機械特性。低電壓通電，用手撥動轉子，出現(xiàn)電流浪涌表示導條斷路，檢查氣隙對中43382搖擺523圓形54182兩倍6224線槽有缺陷54191基點262轉子軸彎曲3259182集中32564334噪聲輻射機械和電氣缺陷是噪聲源，初始以振動形式出現(xiàn)，隨后轉變?yōu)榭諝庠肼暋C械噪聲的相關因素有風機/電機的不平衡，軸承噪聲，對中撐和震題，以及結構振動。電能的轉換會產生電氣噪聲：1)磁力——取決于通量密度、電極或線槽的數(shù)量與形狀，以及氣隙的幾何結構；2)隨機電氣噪聲——電刷、電弧、火花等氣動——相關的因素有渦流脫落、壓力波動、游隙等，產生寬帶和窄帶噪聲。寬帶：a)氣流中的風機葉片、導葉、障礙物、支撐；b)整體機械旋轉的風機、皮帶、縫隙等；c)流動方向或管道斷面的突變(隆隆聲)。相鄰氣流流動速度的差異，諸如邊界層效應的流動分離、壓縮效應等。窄帶；a)共鳴——管道元件效應，振動弦、頂板、結構件等；b)銳邊渦效應——吹風激發(fā)的氣柱(口哨聲);c)機械旋轉——警笛效應，旋轉部件上的縫隙、孔、葉片、槽溝沖擊性——猶如降落的垂錘所產生噪聲般的物體或部件之間的強輪傳動中的齒間沖擊與傳動皮帶故障的胡嚕聲一樣，可以聽得見：由于沖擊噪聲出現(xiàn)的非常快速，因此應采用專門的高速記錄技術在不可預知的瞬態(tài)中識別周期性沖擊：眾多沖擊因子所在的區(qū)域會因許多沖擊“高峰”的累積面產生穩(wěn)定的“嘴嗡聲”GB/T41973—2022/ISO14694:2003(資料性)振動方程D.1造成振動的力通風機及其部件可以看作是一個彈簧-質量系統(tǒng)，這樣的理解能夠有助于解決很多振動問題，對于揭示共振的成因也很重要。每一臺通風機都具有三項基本特性。a)質量(m),單位為千克；因系統(tǒng)的質量而產生的力為慣性力，或物體保持靜止狀態(tài)趨勢的度量。b)阻尼(C),系統(tǒng)單位速度時的阻尼力，是振動逐漸緩慢的度量，單位為牛頓秒每毫米。c)剛度(k),通風機部件單位變形量所需力的度量，單位為牛頓每毫米。這些約束力的共同作用決定了通風機對于給定振動力(如不平衡)的響應，由此可以列出：mep+Cep+kep=M?w2rsin(wt+φ)=Mw2esin(wt-φ?)或—mepw2sinot+Ce,wsin(wt+π/2)+kep=Mw2rsin(wt-φ)=Mw2esin(wt-φ)e——重心到旋轉中心的位移量，m;ep——因振動力造成的部件位移量，m;M——轉動部件的質量，kg;M,——殘余不平衡品質，kg;r——不平衡量與旋轉中心的距離，m;φ——激振力與實際振動之間的相位角，rad;m——總的質量或所考慮的質量，kg。或慣性力十阻尼力十剛度力=振動力可以看出，三個約束力不是共同作用，事實上，慣性力與剛度力相位差180°,在一個特定頻率下，兩個力相等，且相互抵消，這時，只存在阻尼力(相位差90°)抵御振動力。設想存在一個沒有阻尼的系統(tǒng)，則：-me,w2sinot+ke,sinot=Mw2esin(wt-φ)因振動力而產生的系統(tǒng)位移可以表示為：當k—mw2為0時，對于任何t值，位移(ep)都會為無限大，于是出現(xiàn)這種情況的臨界旋轉頻率或者專門針對通風機，單位為轉每分(r/min)臨界轉速(N)為：N。=w.×60/(2π)=60/(2π)×√k/m這種狀態(tài)即為共振，會造成高幅值的振動，盡管可以通過阻尼優(yōu)化最大限度予以減小，但是如果運行轉速遠離臨界轉速，則可避免這種情況的發(fā)生。所有通風機，連同其支承底座，包含有多個不同的彈簧-質量系統(tǒng)，每個系統(tǒng)有其各自的固有頻率，可能帶有不同的自由度(通常簡化為6),以及各自不同的共振頻率；除了通常為主要激振力的不平衡量29GB/T41973—2022/ISO14694:2003D.2振動能量造成通風機振動的力已經確立如下：振動力=Mw2esin(wt-φ)就變成：線性振動力=1/√2Mw2e振動能量=1/√2M(we)2由7.3導出的等級G,振動能量的表達式可以改寫為：振動能量=1/2MG2GB/T41973—2022/ISO14694:2003(資料性)振動與支承驅動組合以及保持良好的對中而言，鋼結構框架底座或混凝土增強底座至關重要。有時在底座結構方面的節(jié)省會造成支承不足的后果。因此會給達到并保持良好對中帶來困難。特別是對于采用傳力桿連地面上和周圍以一定時間間隔采集振動數(shù)據可以確定這個現(xiàn)象。當存在共振狀態(tài)時，通常會在垂直和水平振動的幅值上有顯著差異，加強基礎結構或增加基礎質量將減小振動；校正不平衡和/或連軸的不對中將減小激振力，但導致高振動的條件依然存在。這意味著當通風機及其支承結構處于或接近共振結構或混凝土底座的質量和/或剛性。GB/T41973—2022/ISO14694:2003(資料性)示例1:一個軸流通風機葉輪直徑1000mm,最高轉速1800r/min,用于傳熱系統(tǒng)，重25kg,要在半徑180mm處適用的平衡品質等級為G6.3,在30r/s時，參照圖F.1(摘自ISO21940-11),得到最大重心偏心距△e=32μm,相應4002504042.5200020000I20000u1.62.546.310162540圖F.1平衡品質等級與許用偏心距160g·m·mm×50mm=80g·m·mm×100mm在每個校正平面上的120g·m·mm偶配平元件直接與偶不平衡矩方向相反。每個平面上的合成配平矢量在所示方向上分別給出200g·m·mm和144g·m·mm的平衡量，由此確定以下的GB/T41973—202配平重量：示例3:最后一個例子中，圖F.2說明了葉輪從機殼上懸掛安裝，重1.5kg,距離軸承80mm。假設葉輪已經按照G6.3經過平衡，即在60r/s時靜態(tài)與動態(tài)e=16靜不平衡：偶不平衡：=3000g·m注意到在每種情況下，這些都是1/6的初始不平衡。靜不平衡會產生40g·m·mm的不平衡反作用力，位于軸承中間位置，兩個距離140mm的反向力形成40×140=5600g·m·mm2的偶不平衡，由軸承克圖上未注的單位為g·m·mmGB/T41973—2022/ISO14694:2003(資料性)狀態(tài)監(jiān)測與診斷指南細分析。這樣，通過振動-頻率分析能夠識別異常振動的原因，因此早在嚴重故障出現(xiàn)之前就能制定并工廠試驗的有所不同；b)選擇振動測量點；d)建立數(shù)據記錄系統(tǒng)；由于大部分通風機的運行遠離各個臨界轉速，不會動提供指南。區(qū)域A的限值；關于報警和停機的建議限值是基于特定類型通風機的歷史資料。GB/T41973—2022/ISO14694:2003(資料性)用平衡水平提高到2.4倍，表5中的振動水平提高到1.6倍。GB/T41973—2022/ISO14694:2003[1]GB/T6444—2008機械振動平衡詞匯(ISO1925:2001,IDT)[2]ISO1940-1:1986Mechanicalvibration—Balancequalityrequirementsofrigidrotors—Partl:Determinationofpermissibleresidualunbalance[3]ISO2041:1990Vibrationandshock—Vocabulary[4]ISO2953:1985Balancingmachines—Descriptionandevaluation[5]ISO2954:1975Mechanicalvibrationofrotatingandreciprocatingmachinery—Require-mentsforinstrumentsformeasuringvibrationseverity[6]ISO5802Industrialfans—Performancetestinginsit