ISO 3945:1977

Mechanical vibration of large rotating machines with speed range from 10 to 200 rev/s — Measurement and evaluation of vibration severity in situ

Vibrations mécaniques des grandes machines tournantes dans la gamme des vitesses comprises entre 10 et 200 tr/s — Mesurage et évaluation de l'intensité vibratoire in situ

General Information

• Status: Withdrawn
• Publication Date: 28-Feb-1977
• Withdrawal Date: 28-Feb-1977
• ICS: 17.160 - Vibrations, shock and vibration measurements
• Technical Committee: ISO/TC 108 - Mechanical vibration, shock and condition monitoring
• Drafting Committee: ISO/TC 108 - Mechanical vibration, shock and condition monitoring
• Current Stage: 9599 - Withdrawal of International Standard
• Completion Date: 01-Nov-1985

Relations

• Revised: ISO 3945:1985 - Mechanical vibration of large rotating machines with speed range from 10 to 200 r/s — Measurement and evaluation of vibration severity in situ
• Effective Date: 15-Apr-2008

Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL STANDARD 3945
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION .ME)KnYHAPOnHAR OPïAHI13AUWR il0 CTAHnAPTH3AWl4 *ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION
Mechanical vibration of large rotating machines with speed
range from 10 to 200 reds - Measurement and evaluation
of vibration severity in situ
Vibrations mécaniques des grandes machines tournantes dans la gamme des vitesses comprises entre
10 et 200 tr/s - Mesurage et évaluation de l’intensité vibratoire in situ
First edition - 1977-03-15
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-
UDC 621-752 : 534.1 : 621-13 Ref. No. IS0 3945-1977 (E)
Descriptors : rotating machines, tests, measurement, vibration, vibration severity, test equipment, vibration meters, field tests.
\
Price based on 6 pages

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FOREWORD
IS0 (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation
of national standards institutes (IS0 member bodies). The work of developing
International Standards is carried out through IS0 technical committees. Every
member body interested in a subject for which a technical committee has been set
up has the right to be represented on that committee. International organizations,
e
governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
Draft International Standards adopted by the technical committees are circulated
to the member bodies for approval before their acceptance as International
Standards by the IS0 Council.
International Standard IS0 3945 was developed by Technical Committee
ISORC 108, Mechanical vibration and shock, and was circulated to the member
bodies in October 1975.
It has been approved by the member bodies of the following countries :
Australia Japan Spain
Austria Korea, Rep. of Sweden
Brazil Mexico Turkey
Czec hosi ova ki a Netherlands U.S.A.
France New Zealand U.S.S. R.
Germany Romania
Hungary South Africa, Rep. of
The member body of the following country expressed disapproval of the document
on technical grounds :
Belgium
O International Organization for StandSrdization, 1977
Printed in Switzerland

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INTERNATIONAL STANDARD IS0 3945-1977 (E)
Mechanical vibration of large rotating machines with speed
range from 10 to 200 reds - Measurement and evaluation
of vibration severity in situ
O INTRODUCTION therefrom are usually unnecessarily complicated and un-
suitable. It is advantageous and may be decisive that a single
The problems of noise and vibration control have been
measured test value be used to define the vibratory state of
brought to the forefront of mechanical and electro-
a machine. For this reason, in industrial applications it is
mechanical engineering technology with the continually
preferable to choose a measurement quantity which can be
increasing power and speed of present-day machinery. As
used as a figure of merit and which can be displayed on a
a consequence, more restrictive demands have been placed
simple scale, The measured values and the chosen scale
on the operating quality of machines.
should ensure a satisfactory evaluation appropriate to the
majority of cases which occur in practice, i.e. the indicated
This International Standard is concerned only with severity
evaluation should not contradict experience already
of the mechanical vibration of individual machine systems
obtained.
and not with the sound energy radiated from individual
vibrating parts. Also, the only vibrations considered are
those occuring, on the surfaces of the machines close to or
1 SCOPE AND FIELD OF APPLICATION
on the bearings, in the frequency range from 10 to
1 O00 Hz. The evaluation is based on the effect of the
This International Standard is based on IS0 2372 and
following general considerations :
defines rules for evaluating the vibration performance of
large prime movers and other large machines with rotating
- the forces due to vibration in the machines (for
masses only, a power of more than 300 kW and speeds from
example, on bearings, coupled machine parts, basepla$es,
10 to 200 rev/s. Examples of these types of machines are
f loor);
electric motors and generators, steam and gas turbines,
- the necessity of maintaining trouble-free operation
turbo-compressors, turbo-pumps and fans. Some of these
of a machine which might be jeopardized by
machines can be coupled rigidly or flexibly, or they can be
malfunction or deterioration of its components (for
connected through gears. The axis of the rotating shaft may
example, excessive rotor deflections which can occur
be horizontal, vertical or inclined at any angle between
when it passes through a critical speed, or the loosening
these directions.
of frictional joints as a result of shaking forces, etc.);
This International Standard does not apply to prime movers
- the characteristics of the machine and the measuring
or driven equipment in which the major working
instruments;
components have a reciprocating motion.
- the physical and mental effects on man;
The values of vibration severity recommended as limits
in this International Standard are intended to serve as
- the effects of the machine vibration on its environ-
standard values for machines of similar types, when
ment, such as adjacently mounted instruments,
measured in accordance with the procedure specified herein
machines, etc.
and evaluated under similar conditions. These vibration
severity values are useful for comparison purposes or
It is clear that vibrations measurable at a surface may
provide only a qualitative indication of the state of the general machine acceptance, but they are not intended to
vibratory stresses or motion within a machine. They do not reflect specific design criteria and/or specifications which
may exist for a given machine. Thus, in some instances,
necessarily give evidence of the magnitude of the actual
requirements either more or less stringent, or additional to
vibratory stresses or motions of critical parts; neither do
they give evidence of the vibratory forces transmitted to the recommended limits stated herein, may be invoked.
the surrounding structure nor do they ensure that excessive
is intended to
Since the vibration severity of the machine
local vibratory stresses may not occur in the machine itself
reflect the vibratory forces generated by the machine,
(for example, due to an internal resonance). In particular,
vibration entering the unit under test from other sources
torsional vibrations of rotating parts are not generally
must be excluded. Therefore, this International Standard
indicated by vibrations measurable on a surface.
is not applicable to marine or similar installations in which
an active vibration environment, as defined in 7.3, may
Although in some cases the above-mention
exist and unduly influence the vibration measurements.
be treated theoretically, evaluation specificpions arising
1

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IS0 3945-1977 E)
2 REFERENCES are known, the associated rms-velocities characterizing the
motion are given by
IS0 2372, Mechanical vibration of machines with operating
speeds from 70 to 2OOrevh - Basis for specifying
evaluation standards.
IS0 2954, Mechanical vibration of rotating and
reciprocating machinery - Requirements for instruments
(3 (z12 a12 +H22 022 +. . . +zn un
for measuring vibration severity.
. . . (2)
3 MEASUREMENT QUANTITY (VIBRATION SEV-
In the case where vibration consists of only two proximate
E RlTY 1
frequency components giving beats, v,, , may be
determined from records of measured vibration velocity
The term "vibration severity", as used here, is defined as a
versus time by the (exact) relationship
comprehensive and simple characteristic quantity which
can describe the vibratory state of a machine. This quantity
is defined as the root-mean-square value of the vibration
velocity in the range of 10 to 1 O00 Hz. The greatest
measured value, determined at prescribed measuring points
and in prescribed directions, characterizes the vibratory
where
state of a machine.
c,,, is the peak value at the maximum of the envelope
In general, vibration severity should lead to a relatively
(the bulge) ;
reliable evaluation which requires only simple prescribed
Cm in is the peak value at the minimum of the envelope
measurements. In critical cases and under special
(the waist).
conditions, an evaluation of the behaviour of a machine
based
...

3945
NOR ME INTERN AT IO N ALE
INTERNATIONA~ORGANIZA~ION FOR STANDARDIZATION .MEXnYHAPOnHAI( OPTAHAJAUHII Il0 CTAHLIAPTHJAUWA .ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION
Vibrations mécaniques des grandes machines tournantes dans
la gamme des vitesses comprises entre 10 et 200 tr/s -
Mesurage et évaluation de l'intensité vibratoire in situ
Mechanical vibration of large rotating machines with speed range from 10 to 200 revh - Measurement
and evaluation of vibration severity in situ
Première édition - 1977-03-15
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-
Réf. no : IS0 3945-1977 (FI
CDU 621-752 : 534.1 : 621-13
r-
r-
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Descripteurs : machine tournante, essai, mesurage, vibration, intensité vibratoire, matériel d'essai, vibrométre, essai en place.
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8
Prix bas6 sur 6 pages

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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 confiée aux comités techniques de I'ISO. Chaque
comité membre intéresse par une étude a le droit de faire partie du comité technique
correspondant. Les organisations internationales, gouvernementales et non
a
gouvernementales, en liaison avec I'ISO, participent également aux travaux.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques sont
soumis aux comités membres pour approbation, avant leur acceptation comme
Normes internationales par le Conseil de I'ISO.
La Norme internationale IS03945 a été élaborée par le comité technique
Vibrations et chocs mécaniques, et a été soumise aux comités
lSO/TC 108,
membres en octobre 1975.
Les comités membres des pays suivants l'ont approuvée :
Afrique du Sud, Rép. d' France Suède
Allemagne Hongrie Tchécoslovaqu ie
Australie Japon Turquie
Autriche
Mexique U.R.S.S.
Brésil
Nouvelle-Zélande U.S.A.
Corée, Rép. de Pays-Bas
Espagne Roumanie
Le comité membre du pays suivant l'a désapprouvée pour des raisons techniques :
Belgique
O Ofg8nirinion internrtion8lr de normilhtion, 1977 e
imprid en Suisse

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NORM E INTERNATIONALE IS0 3945-1 977 (F )/E R RATUM
1977-06-15
Publié
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION .MEXn%”APOLIHAII OPrAHH3AUI.IR no CTAHIIAPTMJAUUH .ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION
Vibrations mécaniques des grandes machines tournantes dans la gamme des vitesses comprises entre 10 et
200 tr/s - Mesurage et évaluation de l‘intensité vibratoire in situ
ERRATUM
Page 3 :
Chapitre 6, 4e ligne, lire :
. . , ((conditions nominales, par exempte tension, débit, etc.,)) au lieu de : ({conditions nominales, de tension, par exemple
débit, etc.))

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IS0 3945-1977 (F)
NORME INTERNATIONALE
Vibrations mécaniques des grandes machines tournantes dans
la gamme des vitesses comprises entre 10 et 200 tr/s -
Mesurage et évaluation de l‘intensité vibratoire in situ
O INTRODUCTION généralement très compliquées et impropres pour ce qui
nous intéresse. II est pratique, et il peut même être décisif
L‘augmentation continue de la puissance et de la vitesse des
pour l’utilité d’un essai, d‘employer une valeur unique pour
machines tournantes actuelles a porté au premier plan de la
définir l’état vibratoire d‘une machine. C‘est pourquoi il est
technologie mécanique et électromécanique les problèmes
préférable, dans les applications industrielles, de choisir une
de surveillance du bruit et des vibrations, et, par voie de
grandeur de mesure qui puisse servir de référence, et qui se
conséquence, a imposé des exigences plus rigoureuses quant
représente sur une échelle simple. Les valeurs mesurées et
à la qualité de fonctionnement de ces machines.
0 l‘échelle choisie doivent permettre une évaluation satis-
faisante s’appliquant à la majorité des cas pratiques ren-
La présente Norme internationale ne traite que de I’inten-
contrés. L’évaluation recommandée ne doit pas donner des
sité des vibrations mécaniques des systèmes mécaniques
résultats contradictoires a ceux qu‘on obtient par les essais.
globaux et non de l’énergie acoustique rayonnée par chaque
pièce vibrante. De même, les seules vibrations considérées
sont celles qui se produisent sur les surfaces de la machine
voisines des paliers, ou sur les paliers eux-mêmes, dans la 1 OBJET ET DOMAINE D’APPLICATION
gamme des fréquences comprises entre 10 et 1 O00 Hz.
La présente Norme internationale, fondée sur I‘ISO 2372,
L’évaluation est opérée sur la base des considérations géné-
définit les règles de spécification des caractéristiques des
rales suivantes :
gros générateurs et autres grandes machines à masses tour-
- forces engendrées dans les machines par les vibrations nantes, développant une puissance supérieure à 300 kW et
des vitesses comprises entre 10 et 200 trh. Parmi ces
(par exemple dans les paliers, les pièces de raccordement,
machines, on peut citer les moteurs et génératrices
les socles, le plancher);
électriques, les turbines à vapeur et à gaz, les turbo-
- nécessité de garantir le bon fonctionnement d’une
compresseurs, les turbo-pompes et les ventilateurs.
machine qui pourrait être mis en péril par un vice de
Certaines de ces machines peuvent avoir des accouplements
fonctionnement ou une détérioration des pièces (par
rigides ou flexibles, d’autres des engrenages. L’axe de l’arbre
exemple déflexion excessive d’un rotor due à une
de rotation peut être horizontal, vertical ou incliné suivant
vitesse critique ou à un relâchement des joints de friction
un angle quelconque par rapport à ces directions.
par suite de secousses, etc.);
La présente Norme internationale ne s’applique pas aux
- caractéristiques de la machine et des instruments de
générateurs et dispositifs entraînés dont les parties actives
mesu rage;
principales sont animées d‘un mouvement alternatif.
- effort physique et mental imposé à l’homme;
Les valeurs d‘intensité vibratoire recommandées comme
limites dans la présente Norme internationale sont consi-
- effets des vibrations de la machine sur I’environne-
dérées comme des valeurs ((normales)) pour toutes les
ment, par exemple instruments voisins, machines
machines de type similaire, lorsque le mesurage s’effectue
proches, etc.
de la manière spécifiée ici, et l’évaluation dans des condi-
II est évident que des vibrations mesurées en surface ne tions équivalentes. Ces valeurs d‘intensité vibratoire sont
donnent qu‘une indication qualitative de l’état des
utiles à des fins de comparaison ou de réception générale
contraintes ou mouvements vibratoires à l‘intérieur d‘une des machines mais elles n‘impliquent aucun critère spé-
machine. Elles ne rendent pas nécessairement compte de la cifique de calcul ou de spécification d‘une machine donnée.
grandeur réelle des contraintes ou mouvement$ vibratoires On peut donc, dans certains cas, exiger des caractéristiques
des pièces çritiques, ni des forces vibratoires transmises aux
plus rigoureuses ou moins rigoureuses que les valeurs limites
structures avoisinantes, ni encore des çontrainteç vibratoires
recommandées ici, ou des caractéristiques supplémentaires.
locales excessives qui peuvent être engendrées dans la
L‘intensité vibratoire d‘une machine étant censée représen-
machine elle-même (par suite de résonance interne par
ter la somme des forces vibratoires engendrées par cette
exemple). En particulier, aucune vibration mesurable en
machine, il convient d’en exclure les effets vibratoires
surface ne rend compte des vibrations en torsion des pièces
provenant d’autres sources que de l’élément essayé. C‘est la
tournantes.
raison pour laquelle la présente Norme internationale ne
Bien que les problèmes mentionnés ci-dessus puissent dans s’applique pas aux installations marines ou similaires dans
certains cas être résolus du point de vue théorique, les lesquelles peut exister un milieu vibratoir
spécifications relatives à l’évaluation de ces vibrations sont qui affecte improprement les mesurage
1

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IS0 3945-1977 (F)
2 RÉFÉRENCES dantes, caractérisant le mouvement, grâce a l'équation
suivante :
IS0 2372, Vibrations mécaniques des machines ayant une
vitesse de fonctionnement comprise entre 10 et 200 tr/s -
Base pour l'élaboration des normes &évaluation.
[(3)' + (!2)2 +. . . + (5)2- un
Veff -d(+) -
01 U2
IS0 2954, Vibrations des machines tournantes ou alter-
-
natives - Spécification des appareils de mesurage de l'inten-
sité vibratoire.
3 GRANDEUR DE MESURE (i) (P1 + 8,2 + . . . + On 3
Le terme uintensité vibratoire,, au sens auquel ce mot est
. . . (2)
employé ici, se définit comme une grandeur caractérisant,
Dans le cas où la vibration ne comporte que deux
de façon simple et complète, l'état vibratoire d'une
composantes de fréquence voisine donnant des battements,
machine. Cette grandeur se définit comme la moyenne
veff peut être déterminé à partir des courbes enregistrées
quadratique (valeur efficace) de la vitesse de vibration dans
de la vitesse de vibration en fonction du temps par le
la gamme des fréquences comprises entre 10 et 1 O00 Hz.
rapport (exact)
La valeur maximale mesurée, déterminée en des points
prescrits et dans des directions prescrites, caractérise l'état
I
vibratoire de la machine considérée.
En général, l'intensité vibratoire permet une évaluation
relativement sûre n'exigeant que des mesurages simples. où
Dans les cas critiques et dans certaines conditions spéciales,
I?,,, est la valeur de crête au maximum de l'enveloppe;
il peut cependant arriver que l'évaluation du comportement
d'une machine à partir de
...