GB T 10397-2003 中小功率柴油机 振动评级.pdf

1、ICS 27.020 J 90 笃主吐、GB/T 10397-2003/ISO 10816-6: 1995 代替Gll/T10397 1989 Small and medium po,ver engines-Evaluation of vibration (ISO 10816 6: 1995, Mechanical vibration-Evaluation of machine vibration by measurements on non-rotating parts-Part 6: Reciprocating machines with power ratings above 100 K

2、认T,IDT) 2003-11-25发布 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局2004-06-01实施发布GB/T 10397-2003/JSO 10816-6: 1995 ,&- 目U士一同本标准等问采用ISO10816-6, l995(El机械振动利用对非旋转零件的测量以评定机械振动第6部分功率大于100kW的往复机械，以修订GB/T103971989中小功率柴泊机振动评级儿本标准与被修订标准在以下重要技术内容上有所改变2一一适用范围本标准的用途与柴油机的冷却形式无关g振动护l景和评定量标2本标准规定需测取振动位移、速度和加速度的均方根值，并以三个测量值巾的最大者作为评定振动烈度等级的量

3、标，而不是以全部测点的振动速度均方根当量振动烈度的段大值作为评定振动的依据，一一测量工况g本标准规定馆在机器整个功率、转速范回内，而不仅仅是在铭牌标定功率和标定转速时ll11量振动的最大ilI一评定准则g本标准对往复机械的位移、速度和加速度的振动等级和指导但均与发动机缸数无关。本标准的附录A为规范性附录，附录B、附录C为资料性附录本标准自实施之日起，同时代替和废止GB/T10397 19890 本标准由中国机械工业联合会提出。本标准由全国内燃机标准化技术委员会归口本标准起草单位2上海内燃机研究所、广西玉柴机器股份有限公司。本标准主要起草人z吴炎庭、沈捷、i射正良、牟宁斌、农俊鸣、宋因炸、陈林棚

4、。本标准所代替标准的历次版本发布情况为一一GB/T10397 1989 o I 一一GB/T 10397-2003/ISO 10816-6: 1995 吉日本标准规定了利用对非旋转零件的测量，以评定机械振动的一般指南。本标准是为往复机械的机械振动制定测量规程和分级指南的一个新文件。从总的来看，本标准涉及了机械的主结构振动，并且为机械振动的分级和避免结构上所装附属设备产生问题，规定了振动的指导值。本标准坯推荐了测景和评定的准则。往复机械的典型特征是振动的质量，周期性变化的输出（输入）扭矩和附属管路中的脉冲力，所有这些特征都会对主支承产生很大的交变力，并使主支承架的振动振幅增大该振幅一般要比旋转机

5、械的高，但是由于其主要决定于机械的结构特征，因此仍可比旋转机械具有较高的寿命。对往复机械来说按照本标准对机械主纺构的振动进行测量和最化，只能对机械本身零部件的应力和振动状况提供一个粗略的概念。例如旋转零件的扭转振动一般不能通过机械纺构零件的测量而确定。当超过按同类机械的经验数据所制定的指导值时，主要是使安装在机械上的零部件（如增压器、热交换器、调速器、滤清器、泵等）、机械与其外部零件间的连接件（如管路）、或监测仪表（如压力表，沮度计等）逍致损坏。而要预测振动达到什么值就会出现损坏的问题，则在很大程度上取决于这些零部件及其紧回件的设计。在某些情况下，需要对某些机械零件进行专门的测量，以确定其振动

6、的允许值而且有时还会碰到即使测最值在允许的指导值范回内，但由于附属零部件的变化很大，仍可发生问题。这些问题可以而且也必须通过特定的“局部测量气如;ri开共振）来校准。但是经验显示，在大多数情况下，用可测虹的量来表征振动状况，并为此提供指导值还是可能的这表明在大多数情况下可以用可测盘的变量和指导值进行可靠的评定。为了描述用以简单表述往复活塞式饥饿振动的的量，本标准将采用“振动烈度”这一术语。往复活塞式机械的振动值不仅受机械本身特性的影响，而且在很大程度上亦与基础有关。由于一台往复机械起着一个振动发生器的作用，因此可能需要在机械和基础之间进行陌振。这样，加上基础的振动响应，就会对机械本身的拨动产生

7、颇大的影响。这些振动状况亦取决于机械用回环境的传输卒，因而并不完全决定于机械本身的振动值。所以本标准只能就机械对环境的影响起一种顾问作用。51 Il GB/T 10397-2003/ISO 10816-6: 1995 中小功率柴油机振动评级1 范围本标准规定了利用对整机非旋转和非往复运动零件的测量，以测量和评定拉机振动的一般条件及程序轴振动（包括扭转振动）不属于本标准的范围。本标准一般适用于功率大于100kV的刚位或柔性支承的往复活塞式机械，其典型用途为船用主机，船用辅机，柴油发电机组用发动机，空气压缩机和柴油机车用发动机。所提供的通用评定准则适用于运行监控和验收试验，并且也可用以确保直接安装

8、在机械上的设备不致遭受机械振动的有害影响。还需考虑由往复机械驱动或驱动往复机械的配套机械。对此应按有关标准和所加负荷的类别加以评定。本评定准则对考虑、机械内部零件的影响可能用途不大，例如与气门、活塞、活塞环等有关的问题就未必能在测是中反映出来，识别这些问题得要使用研究性技术，这已超出本标准的范围，同样睬声也不在本标准范回之内。本标准不适用于安装在道路车辆（如卡车、轿车、白行式工程机械和拖拉机等）上的机械。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款，凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研

9、究是否可使用这些文件的应新版本。凡是不注目期的引用文件，其最新版本适用于本标准。ISO 2041 :1990振动和冲击词汇3 术语和定义本标准采用ISO2041所规定的定义及下列定义。3. 1 振动罪！If( vibration severity 系指用一个或一组值，诸如最大值、平均的、均方根值（r.m.s.）或其他参数以描述振动的Jili称。它可以是瞬时值或平均值注，ISO 2041对上列定义所附的两条注，不适用于本标准4 测量4. 1 测量仪器和待测的量第5章规定了往复机械振动烈反分级准则。该分级以频率在2Hz1000 tlz范围内所测振动位移、速度和加速度的综合值为基础。众所周知，往复机

10、械的主激振频率一般在2Hz 300 Hz范回内，但是当把作为机械功能零件的辅助设备与机械一起按机考虑时，就需要在至少2Hz 1 000 Hz范围内表征振动。而对特殊用途来说，贝rj可由制造厂与客户商定不同的范围。由于综合振动信号一般包含许多主要频率分iiJ:在综合振动测量的均方根值与峰值之间或峰岭值之间没有简单的数学关系，因而推荐扭!il:系统所测得的位移、速度和加速度的均方根的，其准确度在一GB/T 10397-2003/ISO 10816-6: 1995 10 Hz 1 000 Hz范围内应为士10%，在2Hz 10 lfz范围内应为1o!:i.这些数值均可用单只传感器一20凡测得，其信号

11、经处理后还可求出非直接测量的量（例如加速度计的输出经一次积分可得速度，两次积分可得位移），应该注意确保任何处理过程都不得影响测盘系统所要求的精度。频率响应和所测振动幅值均与传感器的固定方法有关。尤其重要的是，在高振动值时，必须保持传感器与机械闷的可靠固定，例如ISO5348就有加速度计的安装说明。4.2 测点位置和测量方向为了确保振动测量T的评Ji：尽可能统一并且进而可对不同机械进行精确的比较，推荐测量位置如图1图3所示，通常测点位置应取图中所示在与机械相关的三个主方向上因1图3所示机械仅为示例，对于不同型式的机械（如星形发动机）可采用类似的测点如果根据同类机械的经验，可以预测m大振动烈度点的

12、位置，则无需考虑采用NJ中所规定的全部担l点。ill应将可达承载轴承的位置包括在内。而对验收试验来说，如果所用测点较少，贝l应由制造厂与客户另行商定。如果为了更仔细地研究或进行比较之用，应优先推荐使用图1图3巾的测点。在选择正确扭点时，应考虑、具体所测机械的结构布置及安装限制。所选择的全部测点，应使振动传感能正确固定在发动机的主结构上测量机械所装零部件的振动，可以提供有关失效的有用信息，但是本标准中所列指导值仅适用于在机械主结构上由图1图3所给定的位置。示例在机架右侧顶部边缘、靠机械联轴节端、沿YC水平方向的标记为zR3. l Y y x 3 z 3 L 面向联轴节法兰时左侧面向联轴节法兰时右

13、侧机械支承揣8a轴平面机架顶部边给LR123 图示说明g测量端面测量平面联轴节端部机械中部机械II由端l23 沿机械长度方向的测点直列式发动机示例图1一2 GB/T 10397-2003/JSO 10816-6, 1995 ,3 3 z电z y x L 注e图示说明见阁1.图2多缸V型发动机示例.3 2 y L x 注，因示说明见罔1.图3水平对直发动机示例4.3 测量工况测庭应在机械达到稳定工况（例如运行沮度正常）时进行。确定机械振动烈度应以确实达到正常运行时，在整个功率、转速范围内所产生的段大振动为基础。4.4 测量结果记录测庭结果记录应包括机械和使用测是系统的基本数据，这些数据可列入用作

14、测量记录的附录B的表BI和表11.2中。5 振动准则振动烈度等级用数值示于表1，并用图表示于附录C中。为了1量表示起见，必需测量位移、速度和加速度在2flz I 000 Hz范围内的综合（宽频117）均方根值。应求出在发动机主结构上所il!tl各位移、速度的和加速度最大综合均方根值时的振动烈度等级。这三个等级中的戴大值就是评定机械振动烈度等级的政标。例如l表2中给出的振动Ul系在机械主结构上R3.I位置处的测最值。相应于表l中的振动烈度等 GB/f 10397-2003/ISO 10816-6: 1995 级列于方t月号内。由此可以得出机械在此位置处的振动烈度等级为28，同样可以对所有其他位置

15、进行评定以确定整台机械的最大振动烈度等级。表1振动烈度等级(2Hz 1 000 ffz) 机械主结构上所拥l综合振动限值振动？.！度等级位辛苦速度加速度严m(r.m. s.) (mm/s)(r, s.) (m/s)(r, m. s. I, I ,-;17.8 l 784 112 176 注：表中值系根据在2f z 10 f!z范围！IT位移，在10fz 250 Hz范ll1Ill速度和在250Hz 1 000 f!z范围til加速度导出，表2振动值示例实振动f且位皿且位移边度加速度户口（r. s.) (mm.I叶（r,rn.s.)(rn/s) (r. m. s.) R3. 1 X 100等级7

16、l 15等级189等级7.I R3. I Y 150等级1116等级18町等级7.I R3. 1 Z 25町等级1822【等级2810等级7.I 与某具体机型相关的振动开！度值决定于它的大小、质虫、文承系统特性和运行工况等。因此在应用振动烈度等级时，需要考虑不同的用途和与其有关的环珑状况。然后利用在机械总长上所测的最大的即可确定振动烈度。往复机械振动分级数和I指导值列于附录A内。为了减少机械对环挠的影响，已广泛使用柔性支承。有关其设汁和应用的问题不在本标准所涉及范由内。注I有关隔振装置的捎南见ISO2017 0 注2：有关振动I建筑物影响的指南见IS()4866. 4 GB/T 10397-2

17、003/ISO 10816-6: 1995 附录A （规范性附录）机械振动分级往复机械振动等级数和指导但见表A.1，该指导值有助于111定机械机架和所装辅件和设备可能承受的振动烈度。往复机械可根据其类型、用途、尺寸、结构布置、柔性或刚性支承以及转速等将振动分成多级，例如许多工业和船用柴油机可分为5、6或7级。若条件允许，应编制各种具体机械许用振动烈度指导的的推荐表，届时创造厂与客户便可根据经验和运行结果商定振动等级。表A.1 往复机械振动分级数和指导值振动机械结构上所测综合振动最大优机械振动分级数烈度位移速度加速度1 2 3 4 5 6 7 等级pm(r. m. s.) (mm的（r.m.s.

18、)(m/s)(r. m. s.) 评定范围1. 1 17.8 1. 12 1. 76 1. 8 28.3 I. 78 2. 79 A/ll 2.8 A/B 44.8 2. 82 4. 42 A/B 4. 5 A/B 71. 0 4.46 7. 01 A/B 7. I c A/B 113 7.07 11. I A/B II c 178 11. 2 17. 6 18 c 283 17.8 27. 9 28 c 448 28.2 44.2 45 D c 710 44.6 70. I D 71 D c I 125 70.7 I I I D 112 D c I 784 112 176 D 180 D 评

19、定范围说明zA，新近委托评定的机械，其振动值一般应位于该范围内B，振动值位于该范围内的机械，一般均认为可作长期运行c，振动位于该范围内的机械，一般均认为不能满足长期持续运行的要求通常在没有机会采取补救措施前机械只能作有限时间运行D，振动的位于该市回时，一般认为其振动烈度足以便机械损坏注g往复机械的振动值可以使其比旋转机械有较高的寿命，因此在本表中把范因A和范围B放在一起，待将来积累更多经验后，就可以为范回A和范围B提供不同的指导值5 一寸GB/T 10397-2003/ISO 10816-6: 1995 附录B （资料性附录）往复机械振动测量表表B.1 往复机械振动测量记录表概要1 记录号z安

20、装地点z日期2削fit人员z往复机械规格种类2柴油机压气机功能2主动从动制选厂g型式系列号，机械标识号$结构布置g单排卧式直列，V型，tit 2 气缸数g工作循环t二四冲程，单双作用相应转速g,/min 测量时转速t,/min 相应功率gkW 测量时功率tkW 支承：fglj性柔性.；直接基座上这接2刚性柔性注s测量军统规格仪器型式g制造厂z传感器型式t回定方式3 测量系统是否符合GH/T10397 2003中4.1的要求，即综合均方根侃的准确度在10fz I 000 Hz范归内为士10%，在2l!z IO Hz范围内为十？是否a注t测量结果4 机械测量草图如下按Gll/T10397 2003

21、中因l图3要求标明测点位置测量值，记人表B.2.应附上测班记录、频1甘、图表等，并提供测点位置和测量方向及测趾时的转速和功率，如适用M 测量方向g相对于曲轴轴线而言（见Gll/T10397 2003中因1图3)X一轴向，Y水平横向aZ垂直向a必要时可删去补充。6 GB/T 10397-2003/ISO 10816-6: 1995 表B.2 往复机械振动测量结果表测量值综合均方根值（2日zICOO Hz) 测点号水平横向垂直向轴向转速功率注No di 飞，；a/ di v/ a/ di 唱1a/ (r/min) kW 如图pm (mm/s) (m/s) 1m (mm/s) (mis) pm (m

22、m/s) (m/s) MC MC MC MC MC MC MC 1俨cMC . a必要时标注gM 直接测量，C频谓计算7 附录（资料性附录）振动烈度等级t苦读图c GB/T 10397一2003/ISO10816啕6:1995 图c.1所示振动访诙图表明了振动烈度等级的范围。多频振动系统很难按离散频率分级，因而各等级的限值主要示于表1中，具有多频振动的机械应根据所测位移、速度、加速度的综合倪对照表1划分等级。应求出在机械主结构上所测各位移、速度、加速度的层大综合均方根但时的烈度等级。这三个等级中的最大值就是机械的振动烈度等级。注s如果从频率分析中知道机械在某一频率时只有一个振动频率分盐，则只要

23、用位移、速度或加速度中的一个参数就可按诺读图宜按划分等级。# 、, 、1000 握动烈度等级!SO e、112 100 ./, 也18 11 7. 1 10 （mE）（白飞EE坦坦, 1. 8 1. 1 1 1000 2SO 100 10 0. 1 1 颇单位IH 振动烈度等级诺读图图c.1 8 l 2345 6 GB/T 10397-2003/ISO 10816-6: 1995 参考文献ISO 2017:1982振动与冲击隔振器特性规定的方法ISO 2954: 1975 旋转式和往复式机械振动对测量振动烈度仪器的要求ISO 4866: 1990机械振动与冲击建筑物的振动振动对建筑物影响的测量

24、和评定指南ISO 5348: 1987机械振动与冲击加速度计的机械安装ISO 8528-9: 1995 往复式内燃机交流发电机组第9部分：机械振动的测量和评定ISO 10816-1:1995机械振动在非旋转零部件上测量和评定机器振动第1部分z总则9 GB/T 10397-2003 中华人民共和国民家标准中小功率柴油机振动i平级GB/f 10397-2003/ISO 10816 6, 1995 峰中目标准出版社出版发行北京复兴门外三里河北街16号邮政编码，100045电话，6852394668517548 中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷各地新华书店经销晤开本880X1230 1/16 印张1字数21千字2004年3月第一版2004年3月第一次印刷印数l1 500 峰书号E155066. l20488 网址www.bzcbs. com 版权专有侵权必究举报电话：（010)68533533