ГОСТ Р ИСО 8528-9-2021. Национальный стандарт Российской Федерации. Электроагрегаты генераторные переменного тока с приводом от двигателя внутреннего сгорания. Часть 9. Измерения вибрации и оценка вибрационного состояния
Актуально на 07.11.2026.
Как цитировать: "ГОСТ Р ИСО 8528-9-2021. Национальный стандарт Российской Федерации. Электроагрегаты генераторные переменного тока с приводом от двигателя внутреннего сгорания. Часть 9. Измерения вибрации и оценка вибрационного состояния". ГОСТ Р ИСО 8528-9-2021. https://bukva.ai/docs/standart-gost-r-iso-8528-9-2021
(утв. и введен в действие Приказом Росстандарта от 25.05.2021 № 453-ст)
Примечание
Документ введен в действие с 01.01.2022.
Утвержден и введен в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 25 мая 2021 г. № 453-ст
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ЭЛЕКТРОАГРЕГАТЫ ГЕНЕРАТОРНЫЕ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА С ПРИВОДОМ ОТ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ
ИЗМЕРЕНИЯ ВИБРАЦИИ И ОЦЕНКА ВИБРАЦИОННОГО СОСТОЯНИЯ
Reciprocating internal combustion engine driven alternating current generating sets. Part 9. Measurement and evaluation of mechanical vibrations
27.120
29.160.40
Дата введения 1 января 2022 года
Предисловие
1 ПОДГОТОВЛЕН Закрытым акционерным обществом «Научно-исследовательский центр контроля и диагностики технических систем» (ЗАО «НИЦ КД») на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 4
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 183 «Вибрация, удар и контроль технического состояния»
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 25 мая 2021 г. № 453-ст
4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ИСО 8528-9:2017 «Электроагрегаты генераторные переменного тока с приводом от двигателя внутреннего сгорания. Часть 9. Измерения вибрации и оценка вибрационного состояния» (ISO 8528-9:2017 «Reciprocating internal combustion engine driven alternating current generating sets — Part 9: Measurement and evaluation of mechanical vibrations», IDT).
При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные и межгосударственные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА
Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. № 162-ФЗ «О стандартизации в Российской Федерации». Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)
1 Область применения
Настоящий стандарт устанавливает метод измерений вибрации генераторных электроагрегатов в заданных точках конструкции и оценки на основе результатов измерений вибрационного состояния этих машин.
Настоящий стандарт распространяется на генераторные электроагрегаты (далее — электроагрегаты) переменного тока с приводом от двигателя внутреннего сгорания на жестком или податливом основании, применяемые в стационарных и передвижных установках, наземных или водных. Настоящий стандарт не распространяется на электроагрегаты воздушных судов, а также на электроагрегаты, используемые для приведения в движение наземных и железнодорожных транспортных средств.
В зависимости от особенностей применения электроагрегатов может потребоваться установление дополнительных требований. Для таких применений положения настоящего стандарта рекомендуется рассматривать в качестве базовых.
На основе настоящего стандарта могут быть установлены требования к электроагрегатам с приводом от других первичных двигателей возвратно-поступательного действия (паровых двигателей, двигателей на биологическом газе и т.д.).
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты. Для датированных ссылок применяют только указанное издание ссылочного стандарта, для недатированных — последнее издание (включая все изменения):
ISO 2041, Mechanical vibration, shock and condition monitoring — Vocabulary (Вибрация, удар и контроль состояния. Словарь)
ISO 8528-5, Reciprocating internal combustion engine driven alternating current generating sets — Part 5: Generating sets (Электроагрегаты генераторные переменного тока с приводом от двигателя внутреннего сгорания. Часть 5. Электроагрегаты)
3 Термины и определения
В настоящем стандарте применены термины по ИСО 2041, а также следующий термин с соответствующим определением.
ИСО и МЭК ведут терминологические базы данных для использования в стандартизации по следующим адресам:
- платформа онлайн-просмотра ИСО: доступна на https://www.iso.org/obp;
- Электропедия МЭК: доступна на http://www.electropedia.org/.
3.1 вибрационное состояние (vibration severity): Значение или совокупность значений параметров, таких как максимальное, среднее или среднеквадратичное значение, характеризующих вибрацию машины.
Примечание 1 — Вибрационное состояние может быть описано через мгновенные значения или через параметр, требующий усреднения по времени.
4 Обозначения и сокращения
В настоящем стандарте применены следующие обозначения:
nr — заявленная скорость вращения двигателя;
В качестве подстрочных индексов для описывающих вибрацию величин v и s использованы следующие обозначения и сокращения:
rms — среднеквадратичное значение;
x — полученное значение параметра вибрации в продольном направлении;
y — полученное значение параметра вибрации в поперечном направлении;
z — полученное значение параметра вибрации в вертикальном направлении;
1, 2, ... , n — возрастающий ряд натуральных чисел.
5 Специальные и дополнительные требования
5.1 Для электроагрегатов переменного тока, применяемых на судах и плавучих сооружениях, которые должны соответствовать правилам классификационного общества, могут быть установлены специальные требования. До размещения заказа на электроагрегат заказчик должен определить, требования какого классификационного общества должны быть выполнены.
Дополнительные требования к электроагрегатам переменного тока, относящимся к неклассифицированному оборудованию, в каждом конкретном случае являются предметом соглашения между изготовителем и заказчиком.
5.2 При наличии требований, контролируемых органами инспекции или надзора, заказчик должен сообщить о них до размещения заказа. Любые другие требования являются предметом соглашения между изготовителем и заказчиком.
Остальные дополнительные требования должны быть предметом соглашения между изготовителем и заказчиком.
6 Средства измерений
Измерительная система должна обеспечивать получение среднеквадратичных значений перемещения и скорости в диапазоне частот от 10 до 1000 Гц с точностью +/- 10% и в диапазоне частот от 2 до 10 Гц с точностью {}_{( - 20)}^{+ 10}\% <1>.
<1> Такая точность обеспечивается средствами измерений, удовлетворяющими требованиям по [1] при измерении вибрации со среднеквадратичным значением ускорения не менее 100 м/с2.
Измеряемые параметры могут быть получены в результате обработки сигнала с одного преобразователя вибрации с его последующим интегрированием (дифференцированием) для получения величины, не измеряемой непосредственно, при условии, что это не ухудшит точность измерений.
На точность измерений влияет способ крепления преобразователя вибрации к вибрирующей поверхности, от которого зависит частотная характеристика измерительной цепи. Важно, чтобы в случае сильной вибрации не происходило ухудшение условий контакта преобразователя с поверхностью, на которую он установлен.
7 Точки и направления измерений
Рекомендуемые точки измерений вибрации на электроагрегате показаны на рисунке 1. Для компоновок конкретного вида точки измерений должны быть определены в технических условиях. Измерения по возможности следует проводить по всем трем направлениям декартовой системы координат: x, y и z.
1, 2 — передняя и задняя верхние грани кожуха двигателя; 3, 4 — передняя и задние части основания двигателя; 5, 6 — корпус главного подшипника генератора; 7, 8 — основание генератора
Рисунок 1 — Расположение точек измерений
Точки измерений, место которых ориентировочно показано на рисунке 1, располагают на жестких частях двигателя и корпуса генератора, чтобы избежать влияния локальных резонансов.
Если из предшествующего опыта работы с аналогичными электроагрегатами известно, в каких точках и направлениях можно ожидать максимальной вибрации, то число точек измерений вибрации по сравнению с указанными на рисунке 1 можно сократить.
Изображенный на рисунке 1 вертикальный однорядный двигатель приведен только для примера. Точки измерений 1 — 4 используют соответствующим образом и для двигателей других типов: V-образных, горизонтальных и пр.
8 Рабочие условия в процессе измерений
Измерения проводят на электроагрегатах в режиме работы с номинальной мощностью при рабочей температуре и номинальной частоте вращения в установившемся рабочем состоянии. Если режим номинальной мощности для данного электроагрегата недостижим, то измерения проводят в режиме максимально достижимой мощности.
9 Оценка вибрационного состояния
Основные частоты возбуждения вибрации для двигателя внутреннего сгорания находятся в диапазоне от 2 до 300 Гц. Однако для оценки вибрационного состояния электроагрегата в целом следует рассматривать диапазон от 2 до 1000 Гц.
Дополнительные испытания могут потребоваться, чтобы убедиться в незначительности вклада локальных резонансов конструкции в результаты измерений.
Оценку вибрационного состояния электроагрегатов осуществляют, сравнивая полученные среднеквадратичные значения перемещения и скорости с приведенными в таблице C.1.
Опыт показывает, что если вибрация не превышает уровень 1, то повреждение электроагрегатов стандартной конструкции маловероятно.
Если среднеквадратичные значения параметров вибрации находятся между уровнями 1 и 2, то для решения вопроса о надежном функционировании электроагрегата необходимо принимать во внимание особенности его конструкции, а также согласование возможных значений вибрации между изготовителем электроагрегата и поставщиками его отдельных узлов.
Вибрация, превышающая уровень 2, обычно допустима только для электроагрегатов и его узлов в специальном исполнении.
В любом случае изготовитель электроагрегата несет общую ответственность за совместимость работы всех его компонентов согласно ИСО 8528-5.
10 Протокол испытаний
В протокол испытаний следует включать помимо результатов измерений параметров вибрации также основные сведения об электроагрегате и используемых средствах измерений (см. приложение D).
ТИПИЧНЫЕ КОНФИГУРАЦИИ ЭЛЕКТРОАГРЕГАТОВ
Существует ряд возможных взаимных расположений и условий установки генератора и двигателя внутреннего сгорания. Наиболее типичные из них показаны на рисунках A.1 - A.6.
Рисунок A.1 — Двигатель и генератор на жестком основании
Рисунок A.2 — Упруго опертый двигатель и генератор на жестком основании, соединенные гибкой связью
Рисунок A.3 — Двигатель и генератор, жестко установленные на общую упруго опертую раму
Рисунок A.4 — Упруго опертый двигатель и жестко опертый генератор, соединенные гибкой связью, на общей упруго опертой раме
Рисунок A.5 — Упруго опертые двигатель и генератор, соединенные через фланцевый щит
Рисунок A.6 — Упруго опертый двигатель, соединенный с безопорным генератором через фланцевый щит
ОСОБЕННОСТИ ВИБРАЦИИ ЭЛЕКТРОАГРЕГАТОВ
Для генераторов, работающих в составе электроагрегатов с приводом от двигателя внутреннего сгорания, характерна более высокая вибрация, чем для установок с приводом от машины вращательного действия.
Отличительными особенностями двигателей внутреннего сгорания являются колебательное движение масс, флуктуации крутящего момента и пульсации сил в присоединенных трубопроводах. Все это приводит к появлению значительных переменных сил, воздействующих на фундамент электроагрегата, и значительным вибрациям его корпуса. Такая вибрация обычно выше, чем у машин вращательного действия, но она сильно зависит от конструктивного исполнения электроагрегата.
Параметры вибрации, определяемые в соответствии с настоящим документом, позволяют делать выводы о текущем вибрационном состоянии электроагрегата и взаимном влиянии вибрации его компонентов. В то же время результаты измерений вибрации не дают информацию о возникающих механических напряжениях внутри стационарных и движущихся частей электроагрегатов.
Кроме того, измеряемые параметры вибрационного состояния не позволяют судить о крутильных и поступательных колебаниях валопровода.
Хотя результаты измерений вибрации не позволяют получить полное представление о действующих механических напряжениях, опыт показывает, что вибрационные нагрузки, приводящие к повреждению основных узлов электроагрегатов, лежат существенно выше типичных значений, полученных из наблюдений вибрации нормально работающих установок.
В то же время превышение этих типичных значений может вызвать повреждение присоединенных конструкций электроагрегата, устройств контроля и управления и т.п.
Чувствительность элементов электроагрегата к вибрации зависит от их конструкции и способа крепления. Таким образом, в отдельных случаях могут возникнуть проблемы даже тогда, когда вибрация лежит в диапазоне обычных значений. Эти проблемы должны быть разрешены принятием специальных мер (например, исключением резонансных колебаний присоединенной конструкции).
УРОВНИ ВИБРАЦИОННОГО СОСТОЯНИЯ
В таблице C.1 приведены среднеквадратичные значения перемещения (в диапазоне частот от 2 до 1000 Гц) и скорости (в диапазоне частот от 10 до 1000 Гц) вибрации электроагрегатов переменного тока с приводом от двигателя внутреннего сгорания, используемые для оценки их вибрационного состояния.
Уровни вибрационного состояния электроагрегатов
| Заявленная скорость двигателя nr, мин-1 | Номинальная выходная мощность электроагрегата | Перемещение <2> srms (от 2 до 1000 Гц), мм | Скорость vrms (от 10 <1> до 1000 Гц), мм/с | |||||
| (cos\theta = 0,8)\text{кВ } \cdot \text{А} | кВт | Двигатель <3>, <4> | Генератор <3> | Двигатель <3>, <4> | Генератор <3> | |||
| Уровень 1 | Уровень 2 | Уровень 1 | Уровень 2 | |||||
| От 2000 до 3600 | 15 и менее (одноцилиндровый двигатель) | 12 и менее (одноцилиндровый двигатель) | - | 1,11 | 1,27 | - | 70 | 80 |
| 50 и менее | 40 и менее | - | 0,8 | 0,95 | - | 50 | 60 | |
| Более 50 | Более 40 | - | 0,64 <5> | 0,8 <5> | - | 40 <5> | 50 <5> | |
| От 1300 до 2000 | 10 и менее | 8 и менее | - | - | - | - | - | - |
| От 10 до 50 | От 8 до 40 | - | 0,64 | - | - | 40 | - | |
| От 50 до 125 | От 40 до 100 | - | 0,4 | 0,48 | - | 25 | 30 | |
| От 125 до 250 | От 100 до 200 | 0,72 | 0,4 | 0,48 | 45 | 25 | 30 | |
| Более 250 | Более 200 | 0,72 | 0,32 | 0,45 | 45 | 20 | 28 | |
| От 720 до 1300 | От 250 до 1250 | От 200 до 1000 | 0,72 | 0,32 | 0,39 | 45 | 20 | 24 |
| Более 1250 | Более 1000 | 0,72 | 0,29 | 0,35 | 45 | 18 | 22 | |
| Менее 720 | Более 1250 | Более 1000 | 0,72 | 0,24 (0,16) <6> | 0,32 (0,24) <6> | 45 | 15 (10) <6> | 20 (15) <6> |
| <1> Нижняя граница диапазона измерений скорости не должна превышать меньшего из двух значений: половины частоты вращения двигателя или 10 Гц. <2> Значения srms получены на основе приведенных в таблице значений vrms по формуле srms = 0,0159 vrms для частоты 10 Гц. <3> В случае соединения двигателя с генератором через фланцевый щит результаты измерений в точке 5 см. [рисунок 1 a)] должны удовлетворять требованиям к предельной вибрации для генераторов. <4> Значения, установленные для двигателей внутреннего сгорания, применимы к двигателям выходной мощностью более 100 кВт. Для двигателей меньшей мощности типичные значения вибрации отсутствуют. <5> Данные значения должны быть предметом соглашения между изготовителем и заказчиком. <6> Значения, указанные в скобках, применяют к генераторам на жестком бетонном основании. В этом случае предельные значения продольной вибрации в точках 7 и 8 на рисунках 1 a) и b) должны составлять 50% значений, указанных в скобках. | ||||||||
| Компания, проводящая измерения: | Заказчик: |
| Протокол N | |
| Дата: | |
Таблица D.1 — Сведения о двигателе и генераторе электроагрегата
| Двигатель | Генератор | ||
| Изготовитель | |||
| Модель | |||
| Заводской номер | |||
| Заявленная или номинальная мощность | кВт: | кВ·А: | cos\theta = |
| Заявленная или номинальная скорость | мин-1: | мин-1: | |
| Конструктивное исполнение | ☐ Однорядный ☐ V-образный | ☐ IMB 20 <1> ☐ IMB 16 ☐ IMB 3 | ☐ IMB 520 Другой |
| Число | цилиндров: | подшипников: | |
| Тип | ☐ Двухтактный ☐ Четырехтактный | ☐ Синхронный ☐ Асинхронный | |
| Соединение | ☐ Муфта с гибким диском ☐ Прямое ☐ Эластичная муфта | ||
| <1> Условные обозначения типа конструкции и установки генераторов согласно МЭК 60034-7, код I. | |||
D.2 Конфигурация электроагрегата
Организация, осуществлявшая монтаж
Данные о компоновке двигателя и генератора
| Крепление двигателя | Крепление генератора | Основание | Опорная рама (при наличии) | Фланцевое соединение |
|---|---|---|---|---|
| ☐ Жесткое | ☐ Жесткое | ☐ Жесткое | ☐ Жесткое | ☐ Есть |
| ☐ Упругое | ☐ Упругое | ☐ Упругое | ☐ Упругое | ☐ Нет |
На подробном чертеже указывают точки измерений и их число подобно тому, как это показано на рисунке 1. Дополнительные точки измерений должны быть последовательно пронумерованы и отображены на чертеже.
К протоколу прилагают распечатки результатов, диаграммы, спектры и т.п.
Таблица D.2 — Измерительное оборудование
| Вид оборудования | Изготовитель | Модель | Примечания |
| Преобразователь | |||
| Измерительный прибор | |||
| Устройство регистрации данных | |||
| Средства калибровки | |||
| Примечание — Термины по ИСО 2954. | |||
Таблица D.3 — Условия измерений
Таблица D.4 — Результаты измерений
| Мощность, кВт: Скорость, мин-1: | Температура окружающего воздуха, °C: Марка топлива: | ||||||
| Точки измерений | Среднеквадратичные значения <1> параметров в диапазоне частот от 2 до 1000 Гц в направлениях | Примечания | |||||
| продольном (x) | поперечном (y) | вертикальном (z) | |||||
| s, мм | v, мм/с | s, мм | v, мм/с | s, мм | v, мм/с | ||
| <1> Измеренные или рассчитанные. | |||||||
СВЕДЕНИЯ О СООТВЕТСТВИИ ССЫЛОЧНЫХ МЕЖДУНАРОДНЫХ СТАНДАРТОВ НАЦИОНАЛЬНЫМ И МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫМ СТАНДАРТАМ
| Обозначение ссылочного международного стандарта | Степень соответствия | Обозначение и наименование соответствующего национального, межгосударственного стандарта |
| ISO 2041 | IDT | ГОСТ Р ИСО 2041-2012 «Вибрация, удар и контроль технического состояния. Термины и определения» |
| ISO 8528-5 | IDT | ГОСТ ISO 8528-5-2017 «Электроагрегаты генераторные переменного тока с приводом от двигателя внутреннего сгорания. Часть 5. Электроагрегаты» |
| Примечание — В настоящей таблице использовано следующее условное обозначение степени соответствия стандартов: - IDT — идентичные стандарты. | ||
БИБЛИОГРАФИЯ
| УДК 534.322.3.08:006.354 | ОКС 17.160 27.120 29.160.40 |
| Ключевые слова: электроагрегаты генераторные, двигатели внутреннего сгорания, вибрация, измерения, оценка вибрационного состояния | |