ISO 14694:2003
(Main)Industrial fans — Specifications for balance quality and vibration levels
Industrial fans — Specifications for balance quality and vibration levels
ISO 14694:2003 gives specifications for vibration and balance limits of fans for all applications except those designed solely for air circulation, for example, ceiling fans and table fans. However, it is limited to fans of all types installed with a power of less than 300 kW or to commercially available standard electric motor with a maximum power of 355 kW (following an R20 series). For fans of greater power than this, the applicable limits are those given in ISO 10816 - 3. Where the fans in an installation have varying powers both above and below 300 kW, and have been the subject of a single contract, then the manufacturer and purchaser shall agree on the appropriate standard to be used. This should normally be based on the majority of units. Fan-equipment foundations and installation practices are beyond the scope of ISO 14694:2003. Foundation design and fan installation are not normally the responsibilities of the fan manufacturer. It is fully expected that the foundations upon which the fan is mounted will provide the support and stability necessary to meet the vibration criteria of the fan as it is delivered from the factory. ISO 14694:2003 is intended to cover only the balance or vibration of the fan and does not take into account the effect of fan vibration on personnel, equipment or processes.
Ventilateurs industriels — Spécifications pour l'équilibrage et les niveaux de vibration
L'ISO 14694:2003 donne des spécifications sur les seuils limites de vibration et les valeurs d'équilibrage de ventilateurs de tous types, à l'exception de ceux destinés uniquement à la circulation d'air, comme par exemple les ventilateurs de plafond et les ventilateurs sur table. Elle est cependant limitée à tous les types de ventilateurs installés avec une puissance inférieure à 300 kW ou disponible dans le commerce avec un moteur électrique avec une puissance nominale de 355 kW (selon une série R20). Pour les ventilateurs ayant une puissance supérieure à 300 kW, les seuils applicables sont ceux donnés dans l'ISO 10816-3. Si les ventilateurs d'une installation ont des puissances variables à la fois supérieures et inférieures à 300 kW et ont fait l'objet d'un contrat simple, alors le fabricant et l'acheteur conviendront de la norme appropriée à utiliser. Il convient que celle-ci soit basée sur la majorité des unités. Les fondations d'équipements de ventilateurs et les pratiques d'installation ne font pas l'objet de l'ISO 14694:2003. La conception des fondations et l'installation des ventilateurs ne sont généralement pas de la responsabilité du fabricant de ventilateurs. Néanmoins, Il est demandé que la fondation sur laquelle le ventilateur sera monté puisse garantir le soutien et la stabilité nécessaires pour satisfaire les critères en matière de vibrations du ventilateur, tel qu'il est livré en sortie d'usine. L'ISO 14694:2003 ne concerne que l'équilibre ou les vibrations du ventilateur, et ne tient pas compte des effets des vibrations sur le personnel, les équipements ou les procédés.
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 14694
First edition
2003-03-15
Industrial fans — Specifications for
balance quality and vibration levels
Ventilateurs industriels — Spécifications pour l'équilibrage et les
niveaux de vibration
Reference number
©
ISO 2003
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Contents Page
Foreword. iv
Introduction . v
1 Scope. 1
2 Normative references . 2
3 Terms and definitions. 2
4 Symbols and units . 7
5 Purpose of the test. 8
6 Balance and vibration application categories (BV categories). 9
7 Balancing . 10
7.1 General. 10
7.2 Balance quality grade . 10
7.3 Calculation of permissible residual unbalance. 10
8 Fan vibration. 11
8.1 Measurement requirements . 11
8.2 Fan support system . 15
8.3 Fan vibration limits for tests in manufacturer's work-shop . 15
8.4 Fan vibration limits for operation in situ . 15
9 Other rotating components. 16
10 Instruments and calibration. 17
10.1 Instruments. 17
10.2 Calibration. 17
11 Documentation . 17
11.1 Balance. 17
11.2 Fan vibration. 17
11.3 Certificates. 18
Annex A (informative) Relationship of vibration displacement, velocity and acceleration for
sinusoidal motion . 20
Annex B (informative) Assembly practices for balancing in a balancing machine. 22
Annex C (informative) Sources of vibrations. 24
Annex D (informative) Equation of vibration . 30
Annex E (informative) Vibration and supports . 32
Annex F (informative) Out of balance and bearing reactions . 33
Annex G (informative) Condition monitoring and diagnostic guidelines . 36
Annex H (informative) Suggested relaxation of specified grades and levels . 37
Bibliography . 38
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.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. 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.
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.
ISO 14694 was prepared by Technical Committee ISO/TC 117, Industrial fans.
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Introduction
ISO 14694 is a part of a series of standards covering important aspects of fans which affect their design,
manufacture and use. This series includes ISO 5801, ISO 5802, ISO 12499, ISO 13347, ISO 13348,
ISO 13349, ISO 13350, ISO 13351, ISO 14695 and CEN/BTS 2/AH 17.
This International Standard addresses the needs of both users and manufacturers of fan equipment for a
technically accurate but uncomplicated set of information on the subjects of balance precision and vibration
levels.
Vibration is recognized as an important parameter in the description of the performance of fans. It gives an
indication of how well the fan has been designed and constructed and can forewarn of possible operational
problems. These problems may be associated with inadequacies of support structures and machine
deterioration, etc.
Although alternative standards exist which deal with vibration of machines generally (e.g. ISO 10816), they
currently have limitations because of their universal nature, when considering a specific family of machines
such as fans, with installed powers below 300 kW.
Vibration measurements may therefore be required for a variety of reasons of which the following are the most
important:
a) design/development evaluations;
b) in situ testing;
c) as information for a condition-monitoring or machinery health programme (ISO 14695:2003, Annex C
gives recommended measuring positions for machinery health measurement);
d) to inform the designer of supporting structures, foundations, ducting systems, etc., of the residual
vibration which will be transmitted by the fan into the structure;
e) as a quality assessment at the final inspection stage.
NOTE All the information which can be obtained from tests conducted in accordance with this International Standard
(see Clause 10 of ISO 14695:2003) is neither necessary nor appropriate for quality-grading purposes.
Whilst an open inlet/open outlet test may be useful as a quality guide, this International Standard recognizes
that the vibration of a fan will be dependent upon the aerodynamic duty specified, which determines the
rotational speed and position on the fan.
This International Standard should be read in conjunction with ISO 10816-1, ISO 10816-3 and ISO 14695
which describe the methods to be used and the positions of the transducers. When information is required on
vibration transmitted to ducting connections or foundations, then this is especially important. The gradings
included are such as are generally recommended for commercially available fans.
It is important to remember that vibration testing can be extremely expensive, sometimes considerably in
excess of the fan’s initial cost. Only when the functioning of the installation may be affected should discrete
frequency or band limitations be imposed. The number of test points should also be limited according to the
usage envisaged. Readings at the fan bearings are of most importance and for normal quality gradings should
be sufficient.
INTERNATIONAL STANDARD ISO 14694:2003(E)
Industrial fans — Specifications for balance quality and
vibration levels
1 Scope
This International Standard gives specifications for vibration and balance limits of fans for all applications
except those designed solely for air circulation, for example, ceiling fans and table fans. However, it is limited
to fans of all types installed with a power of less than 300 kW or to a commercially available standard electric
motor with a maximum power of 355 kW (following an R20 series). For fans of greater power than this, the
applicable limits are those given in ISO 10816-3. Where the fans in an installation have varying powers both
above and below 300 kW, and have been the subject of a single contract, then the manufacturer and
purchaser shall agree on the appropriate standard to be used. This should normally be based on the majority
of units.
Vibration data may be required for a variety of purposes as detailed in Clause 5.
The International Standard recognizes that vibrational measurements may be recorded as velocity,
acceleration or displacement either in absolute units or in decibels above a given reference level. The
magnitude of vibration measurements may be affected by assembly practices at balancing machines (see
Annex B). The preferred parameter is, however, the velocity, in millimeters per second (mm/s). As the
conventions vary in different parts of the world, both r.m.s. (root mean square) and peak-to-peak or peak
values are given. It should also be remembered that a fan and its parts may be considered as a spring-mass
system. An understanding of this fact helps to resolve most vibrational problems (see Annex D).
Account has also been taken of the fact that factory tests are usually conducted with the fan unconnected to a
ducting system, such that its aerodynamic duty may be considerably different from that during normal
operation. It may also be supported on temporary foundations of different mass and stiffness to those used in
situ. Accordingly, such tests are specified with vibration measured “filter-in”. In situ tests are specified
“filter-out” and as such represent a measure of overall vibration severity.
This International Standard covers fan equipment with rigid rotors, generally found in: commercial heating,
ventilating and air conditioning, industrial processes, mine/tunnel ventilation and power-generation
applications. Other applications are not specifically excluded. Excluded are installations which involve severe
forces, impacts or extreme temperatures. Any or all portions of this International Standard, or modifications
thereof, are subject to agreement between the parties concerned.
Fan-equipment foundations and installation practices are beyond the scope of this International Standard.
Foundation design and fan installation are not normally the responsibilities of the fan manufacturer. It is fully
expected that the foundations upon which the fan is mounted will provide the support and stability necessary
to meet the vibration criteria of the fan as it is delivered from the factory.
Other factors, such as impeller cleanliness, aerodynamic conditions, background vibration, operation at
sp
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 14694
Première édition
2003-03-15
Ventilateurs industriels — Spécifications
pour l'équilibrage et les niveaux de
vibration
Industrial fans — Specifications for balance quality and vibration levels
Numéro de référence
©
ISO 2003
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Publié en Suisse
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Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction.v
1 Domaine d'application .1
2 Références normatives.2
3 Termes et définitions .2
4 Symboles et unités.8
5 Objectif de l'essai .9
6 Catégories d'application d'équilibrage et de vibration (catégories BV).10
7 Équilibrage.11
7.1 Généralités.11
7.2 Qualité d'équilibrage .11
7.3 Calcul du balourd résiduel admissible .11
8 Vibration du ventilateur .12
8.1 Exigences de mesurage .12
8.2 Système de support de ventilateur.16
8.3 Limites de vibration de ventilateur pour essais dans l'atelier du fabricant .16
8.4 Limites de vibration du ventilateur en fonctionnement in situ.16
9 Autres composants tournants .17
10 Instruments et étalonnage.18
10.1 Instruments.18
10.2 Étalonnage .18
11 Documentation .18
11.1 Équilibrage.18
11.2 Vibration du ventilateur .19
11.3 Certificats.19
Annexe A (informative) Relations entre déplacement, vitesse et accélération de vibration en
mouvement sinusoïdal .21
Annexe B (informative) Pratiques d'assemblage pour équilibrage de ventilateur dans une
machine à équilibrer .23
Annexe C (informative) Sources de vibrations .25
Annexe D (informative) Équation de vibration.33
Annexe E (informative) Vibration et supports.35
Annexe F (informative) Balourd et réaction des paliers .36
Annexe G (informative) Surveillance d'état et conseils pour diagnostic.39
Annexe H (informative) Proposition d'assouplissement vis-à-vis des niveaux et des classes
spécifiés .40
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 (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. 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.
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.
L'ISO 14694 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 117, Ventilateurs industriels.
iv © ISO 2003 — Tous droits réservés
Introduction
L'ISO 14694 fait partie d'une série de normes couvrant des aspects importants de ventilateurs qui affectent
leur conception, leur fabrication et leur utilisation. Cette série comprend l'ISO 5801, l'ISO 5802, l'ISO 12499,
l'ISO 13347, l'ISO 13348, l'ISO 13349, l'ISO 13350, l'ISO 13351, l'ISO 14695 et le CEN/BTS 2/AH 17.
La présente Norme internationale répond aux besoins des utilisateurs et des fabricants d'équipements de
ventilateurs, en fournissant un ensemble d'informations techniques suffisamment précises tout en restant
simples, sur la précision d'équilibrage et les niveaux de vibration.
Les vibrations constituent un paramètre important dans la description des performances des ventilateurs.
Elles sont indicatrices d'une bonne conception et d'une bonne fabrication d'un ventilateur, et peuvent avertir
sur d'éventuels problèmes en fonctionnement. Ces problèmes peuvent être liés à des structures supports
inadéquates et à une détérioration de la machine, etc.
Bien qu'il existe d'autres normes qui traitent des vibrations des machines (comme par exemple l'ISO 10816),
elles sont limitées de par leur caractère général lorsqu'il s'agit de considérer une famille de machines aussi
spécifique de celle des ventilateurs, avec une puissance installée inférieure à 300 kW.
Des mesures de vibrations peuvent aussi être exigées pour diverses raisons, dont les plus importantes sont
les suivantes:
a) évaluations de la conception/du développement;
b) essai in situ;
c) comme information pour une surveillance des conditions ou pour un programme d’entretien de la
machine (l'Annexe C de l'ISO 14695:2003 donne les positions de mesurage recommandées pour
mesurer l'état de la machine);
d) informer le concepteur des structures supports, des fondations, des systèmes de conduits, etc., sur les
vibrations résiduelles qui peuvent être transmises au ventilateur au travers de sa structure;
e) comme évaluation de la qualité lors de l'étape finale d'inspection.
NOTE Toutes les informations obtenues des essais réalisés conformément à la présente Norme internationale (voir
Article 10 de l'ISO 14695:2003) ne sont ni nécessaires ni appropriées aux objectifs d'évaluation de la qualité.
Alors qu'un essai d'aspiration/de refoulement peut être utile comme lignes directrices pour la qualité, la
présente Norme internationale admet que la vibration d'un ventilateur dépend du fonctionnement
aérodynamique spécifié, qui détermine la vitesse de rotation et le point de fonctionnement du ventilateur.
Il convient de lire la présente Norme internationale conjointement avec l'ISO 10816-1, l'ISO 10816-3 et
l'ISO 14695 qui décrivent les méthodes à utiliser et les positions des transducteurs. Ces informations sont
particulièrement importantes lorsqu'il est nécessaire de déterminer les vibrations transmises aux conduits de
raccordement ou aux assises. Les classifications spécifiées sont celles généralement recommandées pour
des ventilateurs disponibles dans le commerce.
Il est important de noter que les essais de vibration peuvent être extrêmement coûteux et parfois augmenter
considérablement le coût initial du ventilateur. Il convient de n'imposer des fréquences discrètes ou des
limitations de bande que lorsque le fonctionnement de l'installation peut être affecté. Il est également
recommandé de limiter le nombre de points d'essais en fonction de l'utilisation envisagée. Les relevés au
niveau des paliers du ventilateur sont de la plus grande importance et, pour une qualité courante, les
classifications suffisent.
NORME INTERNATIONALE ISO 14694:2003(F)
Ventilateurs industriels — Spécifications pour l'équilibrage et
les niveaux de vibration
1 Domaine d'application
La présente Norme internationale donne des spécifications sur les seuils limites de vibration et les valeurs
d'équilibrage de ventilateurs de tous types, à l'exception de ceux destinés uniquement à la circulation d'air,
comme par exemple les ventilateurs de plafond et les ventilateurs sur table. Elle est cependant limitée à tous
les types de ventilateurs installés avec une puissance inférieure à 300 kW ou disponible dans le commerce
avec un moteur électrique avec une puissance nominale de 355 kW (selon une série R20). Pour les
ventilateurs ayant une puissance supérieure à 300 kW, les seuils applicables sont ceux donnés dans
l'ISO 10816-3. Si les ventilateurs d'une installation ont des puissances variables à la fois supérieures et
inférieures à 300 kW et ont fait l'objet d'un contrat simple, alors le fabricant et l'acheteur conviendront de la
norme appropriée à utiliser. Il convient que celle-ci soit basée sur la majorité des unités.
Des données sur les vibrations peuvent être nécessaires pour une variété d'applications comme décrite dans
l'Article 5.
La présente Norme internationale admet que les vibrations peuvent être mesurées à partir de la vitesse,
l'accélération ou le déplacement, soit en unités absolues, soit en décibels au-dessus d'un niveau de référence
donné. L'intensité des mesures de vibration peut être affectée par des modes d'assemblage dans les
machines à équilibrer (voir Annexe B). Cependant, le paramètre préférentiel est la vitesse, en millimètres par
seconde (mm/s). Pour tenir compte des diverses conventions appliquées dans les différentes parties du
monde, la présente Norme internationale spécifie les valeurs efficaces [moyenne quadratique (r.m.s.)], les
valeurs de crête ou les valeurs de crête à crête. Il convient également de rappeler qu'un ventilateur et ses
composants peuvent être considérés comme un système de «masse-ressort». La prise en compte de cette
donnée facilite la résolution
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.