ISO 13373-3:2015

Condition monitoring and diagnostics of machines — Vibration condition monitoring — Part 3: Guidelines for vibration diagnosis

ISO 13373-3:2015 sets out guidelines for the general procedures to be considered when carrying out vibration diagnostics of rotating machines. It is intended to be used by vibration practitioners, engineers and technicians and provides a practical structured approach to fault diagnosis. In addition it gives examples of faults common to a wide range of machines. NOTE Guidance for specific machines is provided in other parts of ISO 13373.

Surveillance et diagnostic d'état des machines — Surveillance des vibrations — Partie 3: Lignes directrices pour le diagnostic des vibrations

ISO 13373-3:2015 définit des lignes directrices pour les modes opératoires généraux à prendre en compte lors des diagnostics des vibrations des machines tournantes. Elle est destinée à être utilisée par les professionnels, les ingénieurs et les techniciens du domaine des vibrations et elle leur fournit une approche structurée pratique de diagnostic des défauts. De plus, elle donne des exemples de défauts communs à une large gamme de machines. NOTE Des préconisations relatives à des machines particulières sont fournies dans d'autres parties de l'ISO 13373.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 13-Sep-2015
• ICS: 17.160 - Vibrations, shock and vibration measurements
• Technical Committee: ISO/TC 108/SC 2 - Measurement and evaluation of mechanical vibration and shock as applied to machines, vehicles and structures
• Drafting Committee: ISO/TC 108/SC 2/WG 10 - Basic techniques for vibration diagnostics
• Current Stage: 9020 - International Standard under periodical review
• Start Date: 15-Jul-2025
• Completion Date: 15-Jul-2025

Relations

• Consolidated By: ISO 80000-3:2019 - Quantities and units — Part 3: Space and time
• Effective Date: 06-Jun-2022

Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 13373-3
First edition
2015-09-15
Condition monitoring and
diagnostics of machines — Vibration
condition monitoring —
Part 3:
Guidelines for vibration diagnosis
Surveillance et diagnostic d’état des machines — Surveillance des
vibrations —
Partie 3: Lignes directrices pour le diagnostic des vibrations
Reference number
©
ISO 2015
© ISO 2015, Published in Switzerland
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written permission. Permission can be requested from either ISO at the address below or ISO’s member body in the country of
the requester.
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Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Measurements . 1
4.1 Vibration measurements . 1
4.2 Machine operational parameter measurements . 2
5 Structured diagnostic approach . 2
6 Additional analysis and testing . 3
6.1 General . 3
6.2 Not requiring changes to operating parameters . 3
6.2.1 General. 3
6.2.2 Trend analysis . 3
6.2.3 Phase analysis . 3
6.2.4 Resonance test . 3
6.2.5 Measurement of operational deflection shape . 3
6.2.6 Long-time waveform capture . . 3
6.3 Requiring changes to operating parameters . 4
6.3.1 Changes to operating conditions . 4
6.3.2 Complete experimental modal analysis . 4
6.4 Changes to the physical state of the machine . 4
7 Additional diagnostic techniques . 4
8 Considerations when recommending actions . 5
Annex A (normative) Process tables for the systematic approach to vibration analysis
of machines . 6
Annex B (informative) Installation faults common to all machines .12
Annex C (informative) Diagnosis of radial hydrodynamic fluid-film bearings .19
Annex D (informative) Diagnosis of rolling element bearings .29
Bibliography .36
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO 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 non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation on the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity
assessment, as well as information about ISO’s adherence to the WTO principles in the Technical
Barriers to Trade (TBT) see the following URL: Foreword - Supplementary information
The committee responsible for this document is ISO/TC 108, Mechanical vibration, shock and condition
monitoring, Subcommittee SC 2, Measurement and evaluation of mechanical vibration and shock as applied
to machines, vehicles and structures.
ISO 13373 consists of the following parts, under the general title Condition monitoring and diagnostics of
machines — Vibration condition monitoring:
— Part 1: General procedures
— Part 2: Processing, analysis and presentation of vibration data
— Part 3: Guidelines for vibration diagnosis
— Part 9: Diagnostic techniques for electric motors
iv © ISO 2015 – All rights reserved

Introduction
This part of ISO 13373 has been developed as a set of guidelines for the general procedures to be
considered when carrying out vibration diagnostics of machines. It is intended to be used by vibration
practitioners, engineers and technicians and it provides them with useful diagnostic tools. These tools
include diagnostic flowcharts, process tables and fault tables. The material contained herein presents
a structured approach of the most basic, logical and intelligent steps to diagnose vibration problems
associated with machines. However, this does not preclude the use of other diagnostic techniques.
ISO 13373-1 presents the basic procedures for vibration signal analysis. It includes: the types of
transducers used, their ranges and their recommended locations on various types of machines, online
and off-line vibration monitoring systems, and potential machinery problems.
ISO 13373-2 which leads to the diagnostics of machines includes: descriptions of the signal conditioning
equipment that is required, time and frequency domain techniques, and the waveforms and signatures
that represent the most common machinery operating phenomena or machinery faults that are
encountered when performing vibration signature analysis.
The present part of ISO 13373 provides general guidelines for a range of machinery. Guidance for specific
machines is provided in other parts of this International Standard (currently under development).
ISO 13373 does not define vibration limits; these are specified in ISO 7919 (all parts) for rotating shafts
and ISO 10816 (all parts) for non-rotating parts.
INTERNATIONAL STANDARD ISO 13373-3:2015(E)
Condition monitoring and diagnostics of machines —
Vibration condition monitoring —
Part 3:
Guidelines for vibration diagnosis
1 Scope
This part of ISO 13373 sets out guidelines for the general procedures to be considered when carrying
out vibration diagnostics of rotating machines. It is intended to be used by vibration practitioners,
engineers and technicians and provides a practical structured approach to fault diagnosis. In addition it
gives examples of faults common to a wide range of machines.
NOTE Guidance for specific machines is provided in other parts of ISO 13373.
2 Normative references
The following documents, in whole or in part, are normatively referenced in this document and are
indispensable for its application. For dated references, only the edition cited applies. For undated
references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
1)
ISO 1925, Mechanical vibration — Balancing — Vocabulary
ISO 2041, Mechanical vibration, shock and condition monitoring — Vocabulary
ISO 7919-1, Mechanical vibration of non-reciprocating machines — Measurements on rotating shafts and
evaluation criteria — Part 1: General guidelines
ISO 13372, Condition monitoring and diagnostics of machines — Vocabulary
ISO 13373-1, Condition monitoring and diagnostics of machines — Vibration condition monitoring —
Part 1: General procedures
ISO 13373-2, Condition monitoring and diagnostics of machines — Vibration condition monitoring —
Part 2: Processing, analysis and presentation of vibration data
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 1925, ISO 2041 and
ISO 13372 apply.
4 Measurements
4.1 Vibration measurements
[1]
Reliable measurement is the essential basis of using this part of ISO 13373 (see Reference ).
1) To become ISO 21940-2 when revised.
In general, there are three types of vibration measurements:
a) vibration measurements made on the non-rotating structure of the machine, such as the bearing
housings, machine casings or machine base, using e.g. accelerometers or velocity transducers
(see ISO 2954);
b) relative motion measurements between the rotor and the stationary bearings or housing, using e.g.
proximity probes (see ISO 10817-1);
c) measurements of the absolute vibratory motion of the rotating elements, using e.g. shaft riders or
by combining the outputs of the methods described in items a) and b) (see ISO 10817-1).
International Standards have been written to help assess the vibration severity for these types of
measurements, especially ISO 7919 and ISO 10816.
It is important to recognize that the appropriate transducer and measurement system should be used
for the diagnosis of faults considering specific situations and machine types. For example, by taking into
account the machines’ particular operational duty, the required frequency range and the resolution of
measurement are determined.
Description of transducer and measurement systems as well as specification of techniques are given in
ISO 13373-1 and ISO 13373-2, which shall be considered for appropriate selection.
4.2 Machine operational parameter measurements
Operational parameters can significantly affect the vibration signature and therefore should be
acquired alongside the vibration data in order to allow correlation for a diagnosis process. Examples
are rotational speed, load, pressure and temperature.
It is good practice to obtain baseline vibration characteristics under a range of operating conditions
and configurations as a basis for comparison with future vibration events.
Additional guidelines on using operational parameters are given in ISO 17359.
5 Structured diagnostic approach
The tools used in this part of ISO
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 13373-3
Première édition
2015-09-15
Surveillance et diagnostic d’état
des machines — Surveillance des
vibrations —
Partie 3:
Lignes directrices pour le diagnostic
des vibrations
Condition monitoring and diagnostics of machines — Vibration
condition monitoring —
Part 3: Guidelines for vibration diagnosis
Numéro de référence
©
ISO 2015
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
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sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie, l’affichage sur
l’internet ou sur un Intranet, sans autorisation écrite préalable. Les demandes d’autorisation peuvent être adressées à l’ISO à
l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
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ii © ISO 2015 – Tous droits réservés

Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Mesurages . 1
4.1 Mesurages des vibrations . 1
4.2 Mesurage des paramètres de fonctionnement des machines . 2
5 Approche structurée du diagnostic . 2
6 Analyse et essais supplémentaires . 3
6.1 Généralités . 3
6.2 Ne nécessitant pas de modification des paramètres de fonctionnement. 3
6.2.1 Généralités . 3
6.2.2 Analyse des tendances . 3
6.2.3 Analyse de phase. 3
6.2.4 Essai de résonance . 3
6.2.5 Mesurage de la déformée en fonctionnement . 4
6.2.6 Capture du signal long terme . 4
6.3 Modifications requises des paramètres de fonctionnement . 4
6.3.1 Modifications des conditions de fonctionnement . 4
6.3.2 Analyse modale expérimentale complète . 4
6.4 Modifications de l’état physique de la machine . 4
7 Techniques supplémentaires de diagnostic . 5
8 Considérations lorsqu’on recommande des actions . 5
Annexe A (normative) Tableaux de processus pour une approche systématique de l’analyse
des vibrations des machines . 6
Annexe B (informative) Défauts d’installation communs à toutes les machines .14
Annexe C (informative) Diagnostic des paliers hydrodynamiques radiaux à film fluide .23
Annexe D (informative) Diagnostic des paliers à roulements.34
Bibliographie .41
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l’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 l’ISO participent également aux travaux.
L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents
critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www.
iso.org/directives).
L’attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l’élaboration du document sont indiqués dans l’Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l’ISO (voir www.iso.org/brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer
un engagement.
Pour une explication de la signification des termes et expressions spécifiques de l’ISO liés à
l’évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l’adhésion de l’ISO aux principes
de l’OMC concernant les obstacles techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: Avant-propos —
Informations supplémentaires.
Le comité chargé de l’élaboration du présent document est l’ISO/TC 108, Vibrations et chocs mécaniques,
et leur surveillance, sous-comité SC 2, Mesure et évaluation des vibrations et chocs mécaniques intéressant
les machines, les véhicules et les structures.
L’ISO 13373 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Surveillance et diagnostic
d’état des machines — Surveillance des vibrations:
— Partie 1: Procédures générales
— Partie 2: Traitement, analyse et présentation des données vibratoires
— Partie 3: Lignes directrices pour le diagnostic des vibrations
— Partie 9: Techniques de diagnostic pour moteurs électriques
iv © ISO 2015 – Tous droits réservés

Introduction
La présente partie de l’ISO 13373 a été élaborée pour servir de lignes directrices concernant les
procédures générales à envisager lors des diagnostics des vibrations des machines. Elle est destinée à
être utilisée par les professionnels, les ingénieurs et les techniciens du domaine des vibrations et elle
leur fournit des outils de diagnostic utiles. Ces outils comportent des organigrammes de diagnostic, des
tableaux de processus et des tableaux de défauts. Le contenu de la présente norme constitue une approche
structurée des étapes les plus fondamentales, logiques et intelligentes pour diagnostiquer les problèmes
de vibrations des machines. Toutefois, cela n’empêche pas d’utiliser d’autres techniques de diagnostic.
L’ISO 13373-1 présente les modes opératoires fondamentaux d’analyse des signaux de vibrations. Elle
comporte les types de capteurs utilisés, leurs gammes et leurs emplacements recommandés sur divers
types de machines, les systèmes de surveillance des vibrations en ligne et hors ligne et les problèmes
potentiels affectant les machines.
L’ISO 13373-2, qui conduit au diagnostic des machines, comporte: les descriptions du matériel nécessaire
pour conditionner les signaux, les techniques dans les domaines temporel et fréquentiel et les formes
d’ondes et signatures qui représentent les phénomènes de fonctionnement les plus courants des machines
ou les défauts des machines que l’on rencontre lorsqu’on effectue une analyse des signatures vibratoires.
La présente partie de l’ISO 13373 fournit des lignes directrices générales pour une gamme de machines.
Des préconisations relatives à des machines particulières sont fournies dans d’autres parties de la
présente Norme internationale (actuellement en cours d’élaboration).
L’ISO 13373 ne définit pas les limites de vibrations. Celles-ci sont spécifiées dans l’ISO 7919 (toutes les
parties) pour les arbres tournants et dans l’ISO 10816 (toutes les parties) pour les parties non tournantes.
NORME INTERNATIONALE ISO 13373-3:2015(F)
Surveillance et diagnostic d’état des machines —
Surveillance des vibrations —
Partie 3:
Lignes directrices pour le diagnostic des vibrations
1 Domaine d’application
La présente partie de l’ISO 13373 définit des lignes directrices pour les modes opératoires généraux à
prendre en compte lors des diagnostics des vibrations des machines tournantes. Elle est destinée à être
utilisée par les professionnels, les ingénieurs et les techniciens du domaine des vibrations et elle leur
fournit une approche structurée pratique de diagnostic des défauts. De plus, elle donne des exemples de
défauts communs à une large gamme de machines.
NOTE Des préconisations relatives à des machines particulières sont fournies dans d’autres parties de
l’ISO 13373.
2 Références normatives
Les documents ci-après, dans leur intégralité ou non, sont des références normatives indispensables à
l’application du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique. Pour les
références non datées, la dernière édition du document de référence s’applique (y compris les éventuels
amendements).
1)
ISO 1925 , Vibrations mécaniques — Équilibrage — Vocabulaire
ISO 2041, Vibrations et chocs mécaniques, et leur surveillance — Vocabulaire
ISO 7919-1, Vibrations mécaniques des machines non alternatives — Mesurages sur les arbres tournants et
critères d’évaluation — Partie 1: Directives générales
ISO 13372, Surveillance et diagnostic de l’état des machines — Vocabulaire
ISO 13373-1, Surveillance et diagnostic d’état des machines — Surveillance des vibrations — Partie 1:
Procédures générales
ISO 13373-2, Surveillance et diagnostic d’état des machines — Surveillance des vibrations — Partie 2:
Traitement, analyse et présentation des données vibratoires
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l’ISO 1925, l’ISO 2041 et
l’ISO 13372 s’appliquent.
4 Mesurages
4.1 Mesurages des vibrations
Un mesurage fiable constitue le fondement essentiel pour utiliser la présente partie de l’ISO 13373 (voir
Référence [1]).
1) Deviendra l’ISO 21940-2 après révision.
Il existe généralement trois types de mesurage des vibrations:
a) mesurage des vibrations effectué sur la partie non tournante de la machine, telle que les
logements de palier, la carcasse de la machine ou l’embase de la machine, par exemple au moyen
d’accéléromètres ou de capteurs de vitesse (voir l’ISO 2954);
b) mesurage du mouvement relatif entre le rotor et les paliers fixes ou le logement, par exemple au
moyen de capteurs sans contact (voir l’ISO 10817-1);
c) mesurage du mouvement vibratoire absolu des éléments tournants, par exemple systèmes de
frottement sur l’arbre ou par combinaison des sorties des méthodes décrites aux points a) et b)
(voir l’ISO 10817-1).
Des Normes internationales ont été rédigées pour faciliter l’évaluation de l’intensité vibratoire de ces
types de mesurages, en particulier l’ISO 7919 et l’ISO 10816.
Il est important de comprendre qu’il convient d’utiliser le capteur et le système de mesurage appropriés
pour le diagnostic des défauts en tenant compte des situations et des types de mach
...