Mechanical vibration -- Evaluation of machine vibration by measurements on non-rotating parts

Vibrations mécaniques -- Évaluation des vibrations des machines par mesurages sur les parties non tournantes

General Information

Status
Replaced
Publication Date
13-May-1998
Withdrawal Date
13-May-1998
Current Stage
6060 - International Standard published
Start Date
03-Apr-1998
Completion Date
14-May-1998
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ISO 10816-3:1998 - Mechanical vibration -- Evaluation of machine vibration by measurements on non-rotating parts
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ISO 10816-3:1998 - Vibrations mécaniques -- Évaluation des vibrations des machines par mesurages sur les parties non tournantes
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Standards Content (sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 10816-3
First edition
1998-05-15
Mechanical vibration — Evaluation of
machine vibration by measurements on
non-rotating parts —
Part 3:
Industrial machines with nominal power above
15 kW and nominal speeds between 120 r/min
and 15 000 r/min when measured in situ
Vibrations mécaniques — Évaluation des vibrations des machines par
mesurages sur les parties non tournantes —
Partie 3: Machines industrielles de puissance nominale supérieure à 15 kW
et de vitesse nominale entre 120 r/min et 15 000 r/min, lorsqu’elles sont
mesurées in situ
Reference number
ISO 10816-3:1998(E)
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ISO 10816-3:1998(E)
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.
Draft International Standards adopted by the technical committees are
circulated to the member bodies for voting. Publication as an International
Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting
a vote.
International Standard ISO 10816-3 was prepared by Technical Committee
ISO/TC 108, Mechanical vibration and shock, Subcommittee SC 2,
Measurement and evaluation of mechanical vibration and shock as applied
to machines, vehicles and structures.
ISO 10816 consists of the following parts, under the general title
Mechanical vibration — Evaluation of machine vibration by measurements
on non-rotating parts:
— Part 1: General guidelines
— Part 2: Large land-based steam turbine generator sets in excess of
50 MW
— Part 3: Industrial machines with nominal power above 15 kW and
nominal speeds between 120 r/min and 15 000 r/min when measured
in situ
— Part 4: Gas turbine driven sets excluding aircraft derivatives
— Part 5: Machine sets in hydraulic power generating and pumping
plants
© ISO 1998

All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced

or utilized in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying and

microfilm, without permission in writing from the publisher.
International Organization for Standardization
Case postale 56 • CH-1211 Genève 20 • Switzerland
Internet central@iso.ch
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Printed in Switzerland
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ISO ISO 10816-3:1998(E)
— Part 6: Reciprocating machines with power ratings above 100 kW
Annex A forms an integral part of this part of ISO 10816. Annex B is for
information only.
iii
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ISO 10816-3:1998(E) ISO
Introduction
ISO 10816-1 is the basic document which describes the general
requirements for evaluating the vibration of various machine types when
the vibration measurements are made on non-rotating parts. This part of
ISO 10816 provides specific guidance for assessing the severity of
vibration measured on bearings, bearing pedestals, or housings of
industrial machines when measurements are made in situ.
Two criteria are provided for assessing the machine vibration. One criterion
considers the magnitude of the observed vibration; the second considers
changes in the magnitude. It must be recognized, however, that these
criteria do not form the only basis for judging the severity of vibration. For
some machine types, it is also common to judge the vibration based on
measurements taken on the rotating shafts. Shaft vibration measurement
requirements and criteria are addressed in separate documents,
ISO 7919-1 and ISO 7919-3.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO ISO 10816-3:1998(E)
Mechanical vibration — Evaluation of machine vibration by
measurements on non-rotating parts —
Part 3:
Industrial machines with nominal power above 15 kW and nominal
speeds between 120 r/min and 15 000 r/min when measured in situ
1 Scope

The vibration criteria provided in this part of ISO 10816 apply to machine sets with, for instance, steam turbine or

electrical drives, having a power above 15 kW and operating speeds between 120 r/min and 15 000 r/min.

The machine sets covered by this part of ISO 10816 include:
— steam turbines with power up to 50 MW;

— steam turbine sets with power greater than 50 MW and speeds below 1 500 r/min or above 3 600 r/min (not

included in ISO 10816-2);
— rotary compressors;
— industrial gas turbines with power up to 3 MW;
— pumps of centrifugal, mixed flow or axial flow type;
— generators, except when used in hydraulic power generating and pumping plants;
— electrical motors of any type;
— blowers or fans.

NOTE However, it should be noted that the vibration criteria presented in this part of ISO 10816 are generally only applicable

to fans with power ratings greater than 300 kW or other fans with a reasonably rigid structure/frame which are not flexibly

supported. As and when circumstances permit, recommendations for other types of fans, including those which are flexibly

supported or with lightweight sheet metal construction, will be prepared. Until such time, classifications may be agreed between

the manufacturer and customer, using results of previous operational experience; see also ISO 14694.

The following are excluded from this part of ISO 10816:

— land-based steam turbine generator sets with power greater than 50 MW and speeds of 1 500 r/min,

1 800 r/min, 3 000 r/min, or 3 600 r/min (see ISO 10816-2);
— gas turbine machines with power greater than 3 MW (see ISO 10816-4);

— machine sets in hydraulic power generating and pumping plants (see ISO 10816-5);

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ISO
ISO 10816-3:1998(E)
— machines coupled to reciprocating machines (see ISO 10816-6);
— rotary positive displacement compressors (e.g. screw compressors);
— reciprocating compressors;
— reciprocating pumps;
— submerged motor-pumps;
— wind turbines.

The criteria of this part of ISO 10816 apply to in situ broad-band vibration measurements taken on the bearings,

bearing pedestals, or housing of machines under steady-state operating conditions within the nominal operating

speed range. They relate to both acceptance testing and operational monitoring. The evaluation criteria of this part

of ISO 10816 are intended to apply to both continuous and non-continuous monitoring situations.

This part of ISO 10816 encompasses machines which may have gears or rolling element bearings, but does not

address the diagnostic evaluation of the condition of those gears or bearings.

The criteria are applicable only for the vibration produced by the machine set itself and not for vibration which is

transmitted to the machine set from external sources.
2 Normative references

The following standards contain provisions which, through reference in this text, constitute provisions of this part of

ISO 10816. At the time of publication, the editions indicated were valid. All standards are subject to revision, and

parties to agreements based on this part of ISO 10816 are encouraged to investigate the possibility of applying the

most recent editions of the standards indicated below. Members of IEC and ISO maintain registers of currently valid

International Standards.
ISO 496:1973, Driving and driven machines — Shaft heights

ISO 2954:1975, Mechanical vibration of rotating and reciprocating machinery — Requirements for instruments for

measuring vibration severity

ISO 7919-3:1996, Mechanical vibration of non-reciprocating machines — Measurements on rotating shafts and

evaluation criteria — Part 3: Coupled industrial machines

ISO 10816-1:1995, Mechanical vibration — Evaluation of machine vibration by measurements on non-rotating

parts — Part 1: General guidelines
3 Measurement procedures and operational conditions

The general procedures described in ISO 10816-1 shall be used, subject to the recommendations set out below.

3.1 Measurement equipment

The measurement equipment shall be capable of measuring broad-band r.m.s. vibration with flat response over a

frequency range of at least 10 Hz to 1 000 Hz, in accordance with the requirements of ISO 2954. Depending on the

vibration criteria, this may require measurements of displacement or velocity or combinations of these (see

ISO 10816-1). However, for machines with speeds approaching or below 600 r/min, the lower limit of the flat

response frequency range shall not be greater than 2 Hz.

NOTE If the measurement equipment is also to be used for diagnostic purposes, an upper frequency limit higher than

1 000 Hz may be necessary.
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ISO
ISO 10816-3:1998(E)

Care should be taken to ensure that the measuring system is not influenced by environmental factors such as:

— temperature variations;
— magnetic fields;
— sound fields;
— power source variations;
— transducer cable length;
— transducer orientation.

Particular attention should be given to ensure that the vibration transducers are correctly mounted and that such

mountings do not degrade the accuracy of the measurements.
3.2 Measurement locations

Measurements will usually be taken on exposed parts of the machine that are normally accessible. Care shall be

taken to ensure that measurements reasonably represent the vibration of the bearing housing and do not include

any local resonances or amplification. The locations and directions of vibration measurements shall be such that

they provide adequate sensitivity to the machine dynamic forces. Typically, this will require two orthogonal radial

measurement locations on each bearing cap or pedestal, as shown in figures 1 and 2. The transducers may be

placed at any angular position on the bearing housings or pedestals. Vertical and horizontal directions are usually

preferred for horizontally mounted machines. For vertical or inclined machines, the location that gives the maximum

vibration reading, usually in the direction of the elastic axis, shall be one of those used. In some cases it may be

recommended to measure also in the axial direction (see 5.1.3). The specific locations and directions shall be

recorded with the measurement.

A single transducer may be used on a bearing cap or pedestal in place of the more typical pair of orthogonal

transducers if it is known to provide adequate information on the magnitude of the machine vibration. However,

caution should be observed when evaluating vibration from a single transducer at a measurement plane since it

may not be oriented to provide a reasonable approximation to the maximum value at that plane.

3.3 Continuous and non-continuous monitoring

It is common practice on large or critical machinery to have installed instrumentation for continuous on-line

monitoring of vibration values at key measurement points. For many machines, mainly those of small size or power,

continuous monitoring of the vibration parameters is not necessarily carried out. Changes in unbalance, bearing

performance, alignment, etc. can be detected with sufficient reliability from periodic measurements with permanently

installed or hand-held instruments. The use of computers for trend analysis and warning against malfunctions is

also becoming more common.
3.4 Operational conditions

Measurements shall be carried out when the rotor and the main bearings have reached their normal steady-state

operating temperatures and with the machine running under specified conditions; for example at rated speed,

voltage, flow, pressure and load.

On machines with varying speeds or loads, measurements shall be made under all conditions at which the machine

would be expected to operate for prolonged periods. The maximum measured value under these conditions shall be

considered representative of vibration severity.

If the measured vibration is greater than the acceptance criteria allowed and excessive background vibration is

suspected, measurements should be made with the machine shut down to determine the degree of external

influence. If the vibration with the machine stationary exceeds 25 % of the value measured when the machine is

running, corrective action may be necessary to reduce the effect of background vibration.

NOTE In some cases the effect of background vibration may be nullified by spectrum analysis or by eliminating the offending

external source.
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ISO 10816-3:1998(E)
Figure 1 — Measuring points
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ISO 10816-3:1998(E)
Figure 2 — Measuring points for vertical machine sets
4 Machine classification

In this part of ISO 10816, the vibration severity will be classified according to the following parameters:

– machine type;
– rated power or shaft height;
– support system flexibility.
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ISO
ISO 10816-3:1998(E)
4.1 Classification according to machine type, rated power or shaft height

Significant differences in design, type or bearings and support structures require a separation into different machine

groups (for shaft height H, see ISO 496). Machines of these four groups may have horizontal, vertical or inclined

shafts and can be mounted on rigid or flexible supports.

Group 1: Large machines with rated power above 300 kW; electrical machines with shaft height H ≥ 315 mm.

These machines normally have sleeve bearings. The range of operating or nominal speeds is relatively broad and

ranges from 120 r/min to 15 000 r/min.

Group 2: Medium-size machines with a rated power above 15 kW up to and including 300 kW; electrical machines

with shaft height 160 mm ≤ H < 315 mm.

These machines normally have rolling element bearings and operating speeds above 600 r/min.

Group 3: Pumps with multivane impeller and with separate driver (centrifugal, mixed flow or axial flow) with rated

power above 15 kW.
Machines of this group may have sleeve or rolling element bearings.

Group 4: Pumps with multivane impeller and with integrated driver (centrifugal, mixed flow and axial flow) with rated

power above 15 kW.
Machines of this group mostly may have sleeve or rolling element bearings.
NOTES

1 The shaft height H of a machine is defined in ISO 496 as the distance, measured on the machine ready for delivery,

between the centreline of the shaft and the base plane of the machine itself (see figure 1).

2 The shaft height of a machine without feet, or a machine with raised feet, or any vertical machine, is to be taken as the shaft

height of a machine in the same basic frame, but of the horizontal shaft foot-mounting type. When the frame is unknown, half of

the machine diameter should be used.
4.2 Classification according to support flexibility

Two conditions are used to classify the support assembly flexibility in specified directions:

– rigid supports;
– flexible supports.

These support conditions are determined by the relationship between the machine and foundation flexibilities. If the

lowest natural frequency of the combined machine and support system in the direction of measurement is higher

than its main excitation frequency (this is in most cases the rotational frequency) by at least 25 %, then the support

system may be considered rigid in that direction. All other support systems may be considered flexible.

As typical examples, large- and medium-sized electric motors, mainly with low speeds, would normally have rigid

supports, whereas turbo-generators or compressors with power greater than 10 MW and vertical machine sets

would usually have flexible supports.

In some cases, a support assembly may be rigid in one measuring direction and flexible in the other. For example,

the lowest natural frequency in the vertical direction may be well above the main excitation frequency, while the

horizontal natural frequency may be considerably less. Such a system would be stiff in the vertical plane but flexible

in the horizontal. In such cases, the vibration should be evaluated in accordance with the support classification

which corresponds to the measurement direction.

If the class of a machine-support system cannot be readily determined from drawings and calculation, it may be

determined by test.
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ISO
ISO 10816-3:1998(E)
5 Evaluation

ISO 10816-1 provides a general description of the two evaluation criteria used to assess vibration severity on

various classes of machines. One criterion considers the magnitude of observed broad-band vibration; the second

considers changes in magnitude, irrespective of whether they are increases or decreases.

5.1 Criterion I: Vibration magnitude

This criterion is concerned with defining limits for vibration magnitude consistent with acceptable dynamic loads on

the bearings and acceptable vibration transmission into the environment through the support structure and

foundation. The maximum vibration magnitude observed at each
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 10816-3
Première édition
1998-05-15
Vibrations mécaniques — Évaluation des
vibrations des machines par mesurages
sur les parties non tournantes —
Partie 3:
Machines industrielles de puissance nominale
supérieure à 15 kW et de vitesse nominale
entre 120 r/min et 15 000 r/min, lorsqu’elles
sont mesurées in situ
Mechanical vibration — Evaluation of machine vibration by measurements
on non-rotating parts —
Part 3: Industrial machines with nominal power above 15 kW and nominal
speeds between 120 r/min and 15 000 r/min when measured in situ
Numéro de référence
ISO 10816-3:1998(F)
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ISO 10816-3:1998(F)
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 (CEI) en
ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques
sont soumis aux comités membres pour vote. Leur publication comme
Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des
comités membres votants.
La Norme internationale ISO 10816-3 a été élaborée par le comité
technique ISO/TC 108, Vibrations et chocs mécaniques, sous-comité SC 2,
Mesure et évaluation des vibrations et chocs mécaniques intéressant les
machines, les véhicules et les structures.
L'ISO 10816 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre
général Vibrations mécaniques — Évaluation des vibrations des machines
par mesurages sur les parties non tournantes:
 Partie 1: Directives générales
 Partie 2: Turboalternateurs installés sur fondation radier, excédant
50 MW
 Partie 3: Machines industrielles de puissance nominale supérieure à
15 kW et de vitesse nominale entre 120 r/min et 15 000 r/min,
lorsqu’elles sont mesurées in situ
 Partie 4: Ensembles de turbines à gaz, à l'exception des turbines
dérivées de celles utilisées en aéronautique
© ISO 1998

Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publi-

cation ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun pro-

cédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l'accord

écrit de l'éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case postale 56 • CH-1211 Genève 20 • Suisse
Internet central@iso.ch
X.400 c=ch; a=400net; p=iso; o=isocs; s=central
Imprimé en Suisse
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ISO ISO 10816-3:1998(F)
 Partie 5: Groupes générateurs de puissance et installations de
pompage hydrauliques
 Partie 6: Machines alternatives de puissance nominale supérieure à
100 kW
L'annexe A fait partie intégrante de la présente partie de l'ISO 10816.
L'annexe B est donnée uniquement à titre d’information.
iii
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ISO 10816-3:1998(F) ISO
Introduction
L'ISO 10816-1 est le document de référence qui décrit les exigences
générales pour l'évaluation des vibrations de divers types de machines
lorsque les mesurages des vibrations sont effectués sur des parties non
tournantes. La présente partie de l'ISO 10816 donne des directives
spéciales concernant l'évaluation de la sévérité vibratoire mesurée sur les
paliers, supports ou logements de paliers de machines industrielles lorsque
les mesurages sont réalisés in situ.
Deux critères sont proposés pour évaluer les vibrations de la machine. Le
premier tient compte de l'amplitude des vibrations observées alors que le
second tient compte des variations d'amplitude. Il faut toutefois admettre
que ces critères ne constituent pas l'unique référence d'évaluation de la
sévérité vibratoire. Pour certains types de machines, il est également
courant d'évaluer les vibrations en fonction des mesurages effectués sur
les arbres tournants. Les exigences et critères applicables au mesurage
des vibrations des arbres font l'objet de documents distincts, ISO 7919-1 et
ISO 7919-3.
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NORME INTERNATIONALE ISO ISO 10816-3:1998(F)
Vibrations mécaniques — Évaluation des vibrations des machines
par mesurages sur les parties non tournantes —
Partie 3:
Machines industrielles de puissance nominale supérieure à 15 kW et de
vitesse nominale entre 120 r/min et 15 000 r/min, lorsqu’elles sont
mesurées in situ
1 Domaine d’application

Les critères relatifs aux vibrations fournis dans la présente partie de l'ISO 10816 s'appliquent aux machines

équipées par exemple de turbines à vapeur ou de systèmes d'entraînement électriques d'une puissance supérieure

à 15 kW et de vitesses de fonctionnement comprises entre 120 r/min et 15 000 r/min.

Les machines couvertes par la présente partie de l'ISO 10816 comprennent
 les turbines à vapeur d'une puissance inférieure ou égale à 50 MW;

 les turbines à vapeur d'une puissance supérieure à 50 MW et de vitesses inférieures à 1500 r/min ou

supérieures à 3 600 r/min (non comprises dans l'ISO 10816-2);
 les compresseurs rotatifs;
 les turbines industrielles à gaz d'une puissance inférieure ou égale à 3 MW;
 les pompes centrifuges, hélicoïdes ou axiales;

 les alternateurs, sauf lorsqu’ils sont utilisés dans des groupes générateurs de puissance et dans des

installations de pompage hydrauliques;
 les moteurs électriques de tout type;
 les soufflantes ou ventilateurs de construction non métallique légère.

NOTE Il y a lieu toutefois de noter que les critères relatifs aux vibrations fournis dans la présente partie de l’ISO 10816 ne

sont applicables, en règle générale, qu’aux ventilateurs d’une puissance nominale supérieure à 300 kW, ou à d’autres

ventilateurs ayant une structure ou un châssis raisonnablement rigide et qui ne sont pas montés sur des supports souples.

Lorsque les circonstances le permettront, des recommandations seront préparées pour d’autres types de ventilateurs, y

compris ceux qui sont montés sur des supports souples ou qui sont réalisés en chaudronnerie légère. En attendant, la

classification peut faire l’objet d’un accord entre le fabricant et le client, sur la base de résultats obtenus lors d’expériences

pratiques précédentes. Voir aussi l’ISO 14694.

Les éléments suivants ne sont pas couverts par la présente partie de l'ISO 10816:

 les turboalternateurs installés sur fondation radier d'une puissance supérieure à 50 MW et de vitesse

1 500 r/min, 1 800 r/min, 3 000 r/min ou 3 600 r/min (voir l’ISO 10816-2);
 les turbines à gaz d'une puissance supérieure à 3 MW (voir l’ISO 10816-4);
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ISO
ISO 10816-3:1998(F)

 les groupes générateurs de puissance et les installations de pompage hydrauliques (voir l’ISO 10816-5);

 les machines couplées aux machines alternatives (voir l’ISO 10816-6);

 les compresseurs rotatifs à déplacement positif (par exemple compresseurs à vis);

 les compresseurs alternatifs;
 les pompes alternatives;
 les motopompes immergées;
 les turbines éoliennes.

Les critères de la présente partie de l'ISO 10816 sont applicables aux mesurages in situ des vibrations à large

bande, ces mesurages étant effectués sur les paliers supports ou logement de paliers des machines dans des

conditions de régime stabilisé et dans la plage de vitesses nominales de fonctionnement. Ils concernent les essais

de réception et la surveillance en service. Les critères d'évaluation de la présente partie de l'ISO 10816 s'appliquent

aux conditions de contrôle continu et non continu.

La présente partie de l'ISO 10816 comprend les machines équipées d'engrenages ou de paliers à roulement mais

ne traite pas de l'évaluation de diagnostic de l'état de ces engrenages ou paliers.

Les critères ne s'appliquent qu'aux vibrations émises par la machine elle-même et non aux vibrations transmises à

la machine par des sources extérieures.
2 Références normatives

Les normes suivantes contiennent des dispositions qui, par suite de la référence qui en est faite, constituent des

dispositions valables pour la présente partie de l'ISO 10816. Au moment de la publication, les éditions indiquées

étaient en vigueur. Toute norme est sujette à révision et les parties prenantes des accords fondés sur la présente

partie de l'ISO 10816 sont invitées à rechercher la possibilité d'appliquer les éditions les plus récentes des normes

indiquées ci-après. Les membres de la CEI et de l'ISO possèdent le registre des Normes internationales en vigueur

à un moment donné.
ISO 496:1973, Machines motrices et réceptrices — Hauteur d'axe.

ISO 2954:1975, Vibrations mécaniques des machines tournantes ou alternatives — Spécifications des appareils de

mesurage de l'intensité vibratoire.

ISO 7919-3:1996, Vibrations mécaniques des machines non alternatives — Mesurages sur les arbres tournants et

critères d'évaluation — Partie 3: Machines industrielles couplées.

ISO 10816-1:1995, Vibrations mécaniques — Évaluation des vibrations des machines par mesurages sur les

parties non tournantes — Partie 1: Directives générales.
3 Procédures de mesurage et conditions de fonctionnement

Utiliser les procédures générales décrites dans l'ISO 10816-1, en tenant compte des recommandations données

ci-dessous.
3.1 Appareil de mesure

L'appareil de mesure doit être capable de mesurer des vibrations efficaces à large bande à réponse uniforme sur

une gamme de fréquences de 10 Hz à 1 000 Hz conformément aux prescriptions de l'ISO 2954. En fonction des

critères de vibration, il peut être nécessaire d'effectuer des mesurages du déplacement, de la vitesse ou des deux à

la fois (voir ISO 10816-1). Cependant, pour des machines fonctionnant à des vitesses inférieures ou égales à

600 r/min, la limite inférieure de la gamme de fréquences à réponse uniforme ne doit pas excéder 2 Hz.

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ISO
ISO 10816-3:1998(F)

NOTE Lorsque l'appareil de mesure doit également servir aux fins de diagnostic, il peut être nécessaire d'utiliser une limite

maximale de fréquence supérieure à 1000 Hz.

Il convient de s'assurer que l'appareil de mesure n'est pas affecté par des facteurs environnementaux tels que:

 variations de température;
 champs magnétiques;
 champs acoustiques;
 variations de l’alimentation en énergie de l’appareil;
 longueur de câble du capteur;
 orientation du capteur.

Il convient de s'assurer en particulier que les capteurs de vibrations sont correctement installés et que le montage

n'affecte pas la précision des mesurages.
3.2 Points de mesurage

Les mesurages sont généralement effectués sur les parties exposées et accessibles des machines. Il faut s'assurer

que les mesurages sont bien représentatifs de la vibration du corps de palier et ne comportent aucune résonance

ou amplification locale. Le mesurage des vibrations doit être effectué à des endroits et dans des directions offrant

une sensibilité suffisante aux forces dynamiques de la machine. D'une manière générale, il faudra effectuer le

mesurage dans deux sens radiaux orthogonaux sur chaque chapeau ou support de palier, comme illustré aux

figures 1 et 2. Les capteurs peuvent être placés dans n'importe quelle position angulaire sur les logements ou

supports de palier. Il est généralement préférable de placer les capteurs en positions verticale et horizontale pour

les machines installées à l'horizontale. Pour des machines inclinées ou à la verticale, l'emplacement offrant une

lecture maximale des vibrations, généralement dans le sens de l'axe élastique, doit être l'un de ceux utilisés. Dans

certains cas, il peut être nécessaire d'effectuer le mesurage également dans le sens axial (voir 5.1.3). Les

emplacements et directions spécifiques doivent être notés avec le mesurage.

Un seul capteur sur un chapeau ou support de palier peut être utilisé à la place de la paire de capteurs orthogonaux

généralement utilisée, dans la mesure où l'on sait que ce capteur fournit des informations suffisantes sur l'amplitude

des vibrations de la machine. Cependant, il convient de prendre des précautions lorsqu'on évalue les vibrations

avec un seul capteur au niveau d'un plan de mesurage dans la mesure où ce capteur risque de ne pas être orienté

de manière à donner une approximation suffisante de la valeur maximale au niveau de ce plan.

3.3 Contrôle continu et non continu

Il est d'usage pour les machines critiques ou de grande dimension d'installer des appareils en ligne pour la

surveillance continue des vibrations en des points clé de mesurage. Pour la plupart des machines, et plus

particulièrement celles de petite taille ou de faible puissance, il n'est pas nécessaire d'effectuer un contrôle continu

des paramètres de vibration. Les variations de déséquilibre, de performance des paliers, d'alignement, etc.,

peuvent être détectées avec suffisamment de fiabilité grâce aux mesurages périodiques effectués au moyen

d'appareils fixes ou portables. L'utilisation d'ordinateurs pour analyse de tendance et avertissement de

dysfonctionnements devient également une pratique courante.
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ISO 10816-3:1998(F)
Figure 1 — Points de mesurage
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ISO 10816-3:1998(F)
Figure 2 — Points de mesurage pour machines installées à la verticale
3.4 Conditions de fonctionnement

Les mesurages doivent être effectués lorsque le rotor et les paliers principaux ont atteint leur température de

régime stabilisé normale et que la machine fonctionne dans les conditions spécifiées, par exemple vitesse, tension,

débit, pression et charge nominaux.

Pour les machines à vitesses ou charges variables, les mesurages doivent être effectués dans toutes les conditions

dans lesquelles la machine est censée fonctionner pendant de longues durées. La valeur maximale mesurée dans

ces conditions doit être considérée comme représentative de la sévérité vibratoire.

Lorsque la vibration mesurée est supérieure aux critères d'acceptation admissibles et qu'une vibration de fond

excessive est suspectée, il convient d'effectuer les mesurages avec la machine à l'arrêt afin de déterminer le degré

d'influence externe. Lorsque les vibrations enregistrées avec la machine à l'arrêt dépassent 25 % de la valeur

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ISO 10816-3:1998(F)

mesurée avec la machine en fonctionnement, il est admis de prendre les mesures correctives nécessaires pour

réduire l'effet de vibration de fond.

NOTE Dans certains cas, l'effet de vibration de fond peut être annulé par analyse spectrale ou par élimination de la source

externe incriminée.
4 Classification des machines

La présente partie de l'ISO 10816 classe la sévérité vibratoire selon les paramètres suivants:

 type de machine;
 puissance nominale ou hauteur d'axe;
 souplesse du support.

4.1 Classification en fonction du type de machine, de la puissance nominale ou de la hauteur

d'axe

Les différences significatives de conception, de type ou de paliers et de fondations nécessitent de distinguer

différents groupes de machine (pour ce qui est de la hauteur d'axe H, voir l'ISO 496). Toutes les machines citées ci-

dessous peuvent être dotées d'un axe horizontal, vertical ou incliné et peuvent être installées sur des supports

rigides ou souples.

Groupe 1: Machines de grande dimension d'une puissance nominale supérieure à 300 kW; machines électriques

avec une hauteur d'axe H ≥ 315 mm.

Ces machines sont généralement équipées de paliers lisses. La plage de vitesses nominales ou de fonctionnement

est relativement large, comprise entre 120 r/min et 15 000 r/min.

Groupe 2: Machines de taille moyenne d'une puissance nominale supérieure à 15 kW, jusqu'à et y compris

300 kW; machines électriques avec une hauteur d'axe 160 mm ≤ H < 315 mm.

Ces machines sont généralement équipées de paliers à roulement et fonctionnent à des vitesses supérieures à

600 r/min.

Groupe 3: Pompes à roue ailettée (centrifuges, hélicoïdes ou axiales), avec entraînement séparé, d'une puissance

nominale supérieure à 15 kW.
Les machines de ce type peuvent être équipées de paliers lisses ou à roulement.

Groupe 4: Pompes à roue ailettée (centrifuges, hélicoïdes et axiales), avec entraînement intégré, d'une puissance

nominale supérieure à 15 kW.

Les machines de ce type sont pour la plupart équipées de paliers lisses ou à roulement.

NOTES

1 La hauteur d'axe H d'une machine est définie dans l'ISO 496 comme la distance, mesurée sur la machine disponible,

comprise entre la ligne médiane de l'axe et la base de la machine elle-même (voir figure 1).

2 La hauteur d'axe d'une machine sans pattes ou à pattes surélevées, ou de tout type de machine verticale, doit être

considérée comme la hauteur d'axe d'une machine horizontale, à pattes, de même taille. Lorsque la taille est inconnue, la

hauteur d’axe sera supposée égale à la moitié du diamètre de la machine.
4.2 Classification en fonction de la souplesse du support

La souplesse du support est déterminée, pour des directions spécifiées, selon deux conditions:

 supports rigides;
 supports souples.
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ISO 10816-3:1998(F)

L'état du support est déterminé par la relation entre la souplesse de la machine et celle des fondations. Lorsque la

fréquence propre la plus faible de l'ensemble machine-support dans le sens du mesurage est d'au moins 25 %

supérieure à sa fréquence d'excitation principale (dans la plupart des cas, la fréquence de rotation), il est alors

admis de considérer le support comme rigide dans cette direction. Tous les autres supports peuvent être

considérés comme souples.

Pour exemple, les moteurs électriques de grande et moyenne dimensions, principalement de vitesses faibles, ont

normalement des supports rigides alors que les turboalternateurs ou les compresseurs d'une puissance supérieure

à 10 MW et les machines verticales ont généralement des supports souples.

Dans certains cas, un support peut être rigide dans un sens de mesurage et souple dans l'autre. Par exemple, la

fréquence propre la plus faible dans le sens vertical peut être bien supérieure à la fréquence d'excitation principale

tandis que la fréquence propre horizontale peut être considérablement plus faible. Un tel système serait alors rigide

dans le sens vertical mais souple dans le sens horizontal. Dans ce cas, il convient d'évaluer la vibration en fonction

de la classification du support qui correspond à la direction de mesurage.

Lorsque la catégorie de l'ensemble machine-support ne peut facilement être déterminée à partir de plans et calculs,

il est admis qu'elle le soit en effectuant des essais.
5 Évaluation

L'ISO 10816-1 donne une description générale des deux critères utilisés pour évaluer la sévérité vibratoire sur

diverses catégories de machines. Un critère tient compte de l'amplitude des vibrations à large bande observées

alors que l'autre tient compte des variations d'amplitude, qu'il s'agisse d'augmentations d'amplitude ou de

réductions d'amplitude.
5.1 Critère I: Amplitude des vibrations

Ce critère sert à définir les limites de l'amplitude des vibrations en fonction des charges dynamiques acceptables

sur les paliers et du niveau acceptable de transmission des vibrations au radier et à la fondation. L'amplitude

maximale des vibrations observées au niveau de chaque palier ou support de palier est évaluée en fonction des

zones d'évaluation pour le type de support. Les zones d'évaluation ont été déterminées à partir de l'expérience

internationale.
5.1.1 Zones d'évaluation

Les zones d'évaluation suivantes ont été définies pour permettre d'effectuer une évaluation qualitative des

vibrations d'une machine donnée et pour donner des directives quant aux éventuelles mesures à prendre.

Zone A: Les vibrations des machines récemment mises en service se situeraient normalement dans cette zone.

Zone B: Les machines dont les vibrations se situent dans cette zone sont normalement considérées comme

accept
...

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