ГОСТ Р 70002-2022

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Вибрация

ЛАБОРАТОРНЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ ВИБРАЦИИ ОБОРУДОВАНИЯ ИНЖЕНЕРНЫХ СЕТЕЙ ЗДАНИЙ

Mechanical vibration. Laboratory measurements of structure-borne sound from building service equipment

ОКС 17.160

       91.120.20

Дата введения 2022-12-01

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Закрытым акционерным обществом "Научно-исследовательский центр контроля и диагностики технических систем" (ЗАО "НИЦ КД")

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 183 "Вибрация, удар и контроль технического состояния"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 10 октября 2022 г. N 1105-ст

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.rst.gov.ru)

Введение

Согласно ГОСТ 12.1.012 изготовители машин, которые в процессе их работы не контактируют с телом человека, также указывают характеристики их вибрационной активности. Знание таких характеристик позволяет выполнить расчеты по распространению вибрации от места установки машин по конструкции здания или транспортного средства до мест нахождения людей или чувствительного оборудования, для которых воздействие вибрации может иметь негативные последствия.

В общем случае машина, имеющая N точек опоры или опорную конструкцию (например, рамную), которую можно аппроксимировать N точками, с точки зрения производимой вибрации может быть полностью описана через 6N составляющих скорости в точках контакта в условиях свободного подвеса или 6N составляющих затормаживающих сил (моментов) в этих же точках, а также через матрицу входных подвижностей размерности 6N6N. Однако для расчетов вибрации, передаваемой на приемную конструкцию, необходимо знать также матрицу входных подвижностей этой конструкции. Методы испытаний для определения характеристик вибрационной активности и динамических свойств конструкции машины требуют высокой квалификации оператора, специального испытательного оборудования и значительных затрат времени. Это ставит задачу обеспечить изготовителя машин методом описания их вибрационной активности, которые были бы просты в реализации, пусть даже за счет существенных потерь в точности.

Если для машины, рассматриваемой как источник шума, удовлетворительным является ее описание через излучаемую в окружающую среду звуковую мощность, поскольку это позволяет выполнить расчеты распространяющегося шума в заданных акустических условиях, то для машины как источника вибрации такого простого описания не существует, так как распространяемая вибрация зависит от динамических свойств приемной конструкции. Однако аналогия с акустическими измерениями позволяет установить величину, которая могла бы достаточно просто описать вибрационную активность машины - вибрационную (колебательную) мощность, передаваемую в присоединенную конструкцию.

В настоящем стандарте рассматривается упрощенный метод получения усредненных характеристик машины на основе стандартных испытаний в лабораторных условиях с использованием испытательной плиты с очень малой или, наоборот, очень большой входной подвижностью (по сравнению с подвижностью источника вибрации). Знание входной подвижности приемной конструкции позволит на основе этих характеристик выполнить ориентировочные расчеты передаваемой в конструкцию вибрационной мощности.

     1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает методы испытаний на определение характеристик вибрационной активности оборудования, предназначенного для установки и использования в составе инженерных систем зданий (далее - оборудования) в диапазоне частот, указанном в 4.4. Испытания оборудования проводят в заданных условиях в стационарном (установившемся) режиме его работы.

Результаты испытаний могут быть использованы в целях:

- заявления характеристики вибрационной активности оборудования согласно ГОСТ 12.1.012-2004 (раздел 5);

- сравнения разных моделей оборудования одного вида по создаваемой ими вибрации.

На основе получаемых результатов могут быть также выполнены ориентировочные расчеты вибрации, воздействующей на людей и чувствительные приборы внутри зданий, а также шума, излучаемого вибрирующими элементами конструкции здания.

Настоящий стандарт распространяется на оборудование, которое в целях испытаний может быть установлено на испытательную плиту. К такому оборудованию относятся: оборудование систем отопления, вентиляции и кондиционирования, оборудование систем водоснабжения и канализации, оборудование сетей электроснабжения, водонагреватели, насосы, воздуходувки, электродвигатели и приводное оборудование, вспомогательное оборудование и пр.

     2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 12.1.012-2004 Система стандартов безопасности труда. Вибрационная безопасность. Общие требования

ГОСТ 32107 Вибрация. Измерения вибрации, передаваемой машиной через упругие изоляторы. Общие требования

ГОСТ ИСО 5348 Вибрация и удар. Механическое крепление акселерометров

ГОСТ ISO 16063-21 Вибрация. Методы калибровки датчиков вибрации и удара. Часть 21. Вибрационная калибровка сравнением с эталонным преобразователем

ГОСТ Р 8.650 Государственная система обеспечения единства измерений. Колебательная мощность, излучаемая машинами в присоединенные опорные конструкции. Часть 1. Методика выполнения прямых измерений

ГОСТ Р 8.653 Государственная система обеспечения единства измерений. Колебательная мощность, излучаемая машинами в присоединенные опорные конструкции. Часть 2. Методика выполнения косвенных измерений

ГОСТ Р 59368.1 Вибрация и удар. Экспериментальное определение механической подвижности. Часть 1. Общее руководство и требования к преобразователям

ГОСТ Р 59368.5 Вибрация и удар. Экспериментальное определение механической подвижности. Часть 5. Измерения с использованием ударного воздействия на конструкцию неприкрепляемым возбудителем

ГОСТ Р ИСО 2041 Вибрация, удар и контроль технического состояния. Термины и определения

ГОСТ Р ИСО 7626-2 Вибрация и удар. Экспериментальное определение механической подвижности. Часть 2. Измерения, использующие одноточечное поступательное возбуждение присоединенным вибровозбудителем

ГОСТ Р ИСО 10848-1 Акустика. Лабораторные измерения косвенной передачи воздушного и ударного шума между смежными помещениями. Часть 1. Основные положения

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

     3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 12.1.012, ГОСТ Р ИСО 2041, ГОСТ Р 59368.1, а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 источник (вибрации): Испытуемое оборудование или его элемент.

3.2 приемник (вибрации): Элемент конструкции здания, на который устанавливают (или к которому прикрепляют) испытуемое оборудование при его эксплуатации.

Примечания

1 Приемник вибрации является опорой рассматриваемого оборудования при его испытании (если оборудование устанавливают на испытательную плиту) или в условиях применения. В последнем случае приемником вибрации обычно бывают пол или стены помещения в здании. Приемником вибрации может быть также сочетание элементов конструкции здания (например, пола и стен).

2 В лабораторных испытаниях в качестве приемника выступает испытательная плита, описанная в 6.2.

3 Приемник вибрации может иметь одну или несколько точек контакта с источником.

3.3 характеристическая скорость (источника) : Среднеквадратичное значение скорости вибрации источника в точке контакта с приемником, полученное при испытаниях оборудования в условиях свободного подвеса.

Примечание - Условие свободного подвеса и метод испытаний для определения рассматриваются в ГОСТ 32107.

3.4 характеристическая сила (источника) : Среднеквадратичное значение силы, создаваемой источником в точке контакта с приемником при условии ее номинальной неподвижности.

Примечание - Такую силу называют затормаживающей силой. Метод испытаний для определения затормаживающей силы в точке контакта рассматривается, например, в [1].

3.5 входная (механическая) подвижность Y: Частотно-зависимое отношение комплексной скорости вибрации к возбуждающей ее комплексной силе, приложенной в точке крепления источника к приемнику в направлении, перпендикулярном к поверхности крепления.

Примечания

1 Комплексные величины скорости и силы определяются значениями частоты, амплитуд и фаз соответствующих сигналов.

2 Входная подвижность Y также является комплексной величиной и может быть представлена в виде Y = Re(Y) + j lm(Y), где Re(Y) и lm(Y) - соответственно действительная и мнимая часть Y, а j - мнимая единица, или в виде , где - модуль входной подвижности, а - ее фазовый угол.

3 Входную подвижность источника в точке крепления обозначают , входную подвижность приемника в той же точке - .

3.6 эквивалентная подвижность : Величина, полученная усреднением входных подвижностей по N точкам контакта по формуле

.                                                            (1)

Примечания

1 В настоящем стандарте расчеты эквивалентной подвижности выполняют только в отношении приемника.

2 Если в диапазоне частот анализа изменением фазового угла входной подвижности и/или вариациями модуля входной подвижности по точкам контакта можно пренебречь, то справедливы следующие приближенные формулы для модуля и действительной части эквивалентной подвижности соответственно:

,                                                        (2)

.                                                (3)

3 Если точки контакта на месте установки оборудования известны, то усреднения в формулах (1)-(3) выполняют по этим точкам. Если точки контакта неизвестны, то усреднение осуществляют по площади той части испытательной плиты, что находится в контакте с оборудованием во время испытаний.

3.7 передаваемая мощность P: Колебательная мощность, передаваемая источником приемнику.

Примечания

1 В общем случае передаваемая мощность зависит как от вибрационной активности оборудования, так и от динамических свойств приемника.

2 Если оборудование предполагает крепление к двум или более элементам конструкции здания (например, к полу и стене), то передаваемая мощность равна алгебраической сумме мощностей, передаваемой в каждый из элементов.

     4 Физические основы метода

     4.1 Общие положения

Комплексная мощность вибрации W, излучаемой источником, состоит из действительной и мнимой частей, из которых первая (передаваемая мощность) поглощается конструкцией приемника, а вторая отражается обратно в источник. Соотношение поглощаемой и отражаемой мощностей зависит от динамических характеристик конструкций источника и приемника.

Приемником вибрации в здании обычно являются пол и стены, динамические характеристики которых, как правило, заранее неизвестны. Так, пол может представлять собой массивное бетонное основание или легкое панельное покрытие ("плавающий пол"). Однако многочисленными исследованиями подтверждено, что независимо от типа конструкции пола и стен основная доля передаваемой мощности определяется нормальными составляющими сил и вибрации, поэтому в настоящем стандарте рассматриваются только эти составляющие.