Анализ на вибрациите — Спектърна диагностика Ръководство
От основите на FFT до диагностиката на повреди: научете се да четете вибрационни спектри, да изчислявате честоти на дефекти в лагери, да оценявате тежестта според ISO 10816 и да диагностицирате дисбаланс, несъосност, хлабина, дефекти в лагери и зъбни предавки — с интерактивни инструменти и Balanset-1A.
Интерактивни диагностични калкулатори
Основни инструменти за вибрационен анализ — честоти на дефекти в лагерите, честота на зацепване на зъбните колела, оценка на тежестта и преобразуване на мерни единици
Идентифициране на повреди с един поглед
Всяка механична повреда създава характерен "пръстов отпечатък" във вибрационния спектър
| Разлом | Основна честота | Хармоници | Посока | Фазово поведение | Ключова отличителна черта |
|---|---|---|---|---|---|
| Статичен дисбаланс | 1× | Ниско / никакво | Радиален (H,V) | Синфазни и двата лагера | Pure 1× sinusoid. Force ∝ speed². |
| Динамичен дисбаланс | 1× | Ниско / никакво | Радиален (H,V) | ~180° между лагерите | 1× доминиращ, лагери извън фаза (двойка). |
| Паралелна несъосност | 2× (≥ 1×) | 1×, 3× | Радиален | 180° през съединителя | 2× често > 1×. Висок радиален при съединителя. |
| Ъглово несъосие | 1×, 2× | 3× | Аксиално доминиращ | 180° през съединителя (аксиално) | Висока аксиална. Аксиална ≥ 50% от радиалната. |
| Разхлабеност на компонентите | 1×, 2×… 10×+ | Много (~10×) | Радиален | Нестабилен | „Гора“ от хармоници. Възможни са 0.5× субхармоници. |
| Структурна разхлабеност | 1× или 2× | Малко над 2× | Вертикално | Нестабилен | Силна вертикална. Реагира на проверка на болта. |
| Външна писта (BPFO) | BPFO, 2×BPFO… | Множество BPFO | Радиален | Няма данни | Несинхронно. Няма 1× странични ленти. |
| Вътрешен пръстен (BPFI) | BPFI, 2×BPFI… | Множество BPFI | Радиален | Модулирано при 1× | BPFI хармоници със странични ленти ±1×. |
| Търкалящ се елемент (BSF) | БСФ, 2×БСФ… | Множество BSF | Радиален | Няма данни | 2×BSF често > 1×BSF. Несинхронно. |
| Клетка (ЧПК) | FTF ≈ 0,4× | 2,3× Нечетливи препятствия | Радиален | Няма данни | Fundamental < 1×; harmonics may exceed 1×. |
| Зъбна мрежа | GMF = N × 1 × | 2,3× ГМФ | Радиално + аксиално | Модулирано при 1× | GMF със странични ленти. N = зъби. |
| Електрически (мотор) | 2× мрежова честота | — | Радиален | Пада при изключване на захранването | 100/120 Hz. Тест за незабавно падане. |
Interactive FFT Spectrum Demonstration — 17 Fault Scenarios
Изберете тип повреда, за да видите характерната времева форма на вълната и честотен спектър. Сравнете моделите, за да идентифицирате първопричината.
Времева област (форма на вълната)
Честотен спектър (FFT)
Какво е вибрационен анализ?
Анализ на вибрациите е процес на измерване и интерпретиране на механични трептения на въртящи се машини за диагностициране на повреди без разглобяване. Използването FFT (Бързо преобразуване на Фурие), сложният вибрационен сигнал се разлага на отделни честотни компоненти. Всяка повреда създава характерен спектрален "отпечатък": дисбаланс при 1× об/мин, несъосност при 2×, разхлабване като множество хармоници, дефекти на лагерите при несинхронни честоти. Balanset-1A извършва както балансиране, така и спектрален анализ в един преносим инструмент.
Every rotating machine vibrates. In a healthy machine, vibration is low and stable — its normal "operating signature." As defects develop, vibration changes in predictable ways. By measuring and analyzing these changes, we can identify the root cause, predict failure, and schedule maintenance before catastrophic breakdown. This is the foundation of прогнозна поддръжка.
FFT: Ядрото на спектралния анализ
Сензор за вибрации (акселерометър) преобразува механичното трептене в електрически сигнал. Показва се с течение на времето, това е вълнова форма — сложна, привидно хаотична крива, когато има множество дефекти. FFT (бързо преобразуване на Фурие) разлага този сложен сигнал на отделни синусоидални компоненти, всеки със собствена честота и амплитуда.
Think of FFT as a prism splitting white light into a rainbow. The complex waveform is "white light" — FFT reveals the individual "colors" (frequencies) hidden inside. The result is the вибрационен спектър - основният диагностичен инструмент.
Ключови спектрални параметри
- Честота (ос X, Hz): Колко често се появяват трептения. Директно свързано с източника. 1× = скорост на вала. 2× = два пъти скоростта на вала.
- Амплитуда (ос Y, mm/s RMS): Интензитет на вибрациите при всяка честота. По-високи пикове = повече енергия = по-сериозно състояние.
- Хармоници: Целочислени кратни на основната честота: 2× (2-ри), 3× (3-ти), 4× и др. Тяхното присъствие и относителна височина носят диагностична информация.
- Фаза (°): Временна зависимост в различни точки на измерване. От съществено значение за разграничаване на дисбаланс (синфазен) от несъосност (180°).
Единици за измерване на вибрации: Изместване, Скорост, Ускорение
Vibration can be measured as three different physical parameters. Each emphasizes different frequency ranges, making them suited to different diagnostic tasks. Understanding when to use which parameter is fundamental to effective analysis.
📏 Изместване
Измерва как далеч the surface moves. Emphasizes low frequencies — ideal for slow-speed machines, shaft orbit analysis, and proximity probes on journal bearings. 1 mil = 25.4 µm.
📈 Скорост
Измерва как бързо повърхността се движи. стандартен параметър за общ мониторинг на машини съгласно ISO 10816. Плоската честотна характеристика дава еднаква тежест на повечето видове повреди. Balanset-1A измерва в mm/s RMS.
💥 Ускорение
Измерва сила of vibration. Emphasizes high frequencies — ideal for early bearing defects, gear mesh, and impacts. 1 g = 9.80665 m/s². Used for envelope/demodulation analysis.
| Параметър | Единица | Честотен диапазон | Най-добро за | Стандарти |
|---|---|---|---|---|
| Изместване | µm от пик до пик | 1-100 Hz | Бавни машини (< 600 об/мин), орбита на вала, сонди за близост, лагери на плъзгащи се лагери (reference — not measured by the Balanset-1A) | ISO 7919 (вибрации на вала) |
| Скорост | мм/с RMS | 10-1000 Hz | Общ мониторинг на машини — дисбаланс, несъосност, хлабавост. Параметър по подразбиране. The Balanset-1A's native (and only) parameter. | ISO 10816, ISO 20816 |
| Ускорение | g или m/s² RMS | 500 Hz – 20 kHz | Ранни дефекти на лагерите, зъбно зацепване, удари, високоскоростни машини (reference — not measured by the Balanset-1A) | ISO 15242 (вибрации на лагери) |
Ако имате само един сензор и един параметър за избор — изберете скорост (mm/s RMS). Той обхваща най-широкия диапазон от често срещани неизправности с равна честотна характеристика. Balanset-1A използва това като свой основен параметър. Добавяйте измерване на ускорението само когато трябва да откривате ранни дефекти на лагери или зъбни колела при високи честоти.
Техника на измерване с Balanset-1A
The Balanset-1A measures vibration velocity, mm/s RMS (0.2–80 mm/s). Measurement band: 5-1000 Hz; the sensor is flat within ±10% up to ~550 Hz, with display-only roll-off compensation above that. The on-screen spectrum ("Spectrum, Hz" setting) extends to 8 kHz — a display range, not a measurement-accuracy claim. There are no displacement or acceleration modes and no envelope/demodulation — the sections on acceleration, envelope analysis, and cavitation below are reference material.
Разположение на сензора
Качеството на диагностиката зависи изцяло от качеството на измерването. Вибрационните сили се предават през лагерите, така че сензорите трябва да бъдат монтирани върху корпусите на лагерите - възможно най-близо до лагера, върху носещата конструкция (не капаци или охлаждащи ребра).
- Подготовка на повърхността: Чиста, равна, без люспи от боя. Магнитната основа трябва да е плътно прилепнала.
- Радиално хоризонтално (H): Перпендикулярно на вала, хоризонтална равнина. Често с най-висока амплитуда.
- Радиална вертикална (V): Перпендикулярно на вала, вертикална равнина.
- Аксиален (А): Успоредно на вала. От решаващо значение за откриване на несъосност.
Balanset-1A има 2 канала. За диагностика монтирайте и двата сензора на същият bearing — one radial, one axial. This gives simultaneous radial + axial spectra, enabling instant misalignment detection.
Режими на Balanset-1A за диагностика
- F8 — Charts → "F5-Spectrum (Hz)" tab: Full FFT spectrum display. The primary diagnostic mode. The other Charts tabs — F2-Overall, F3-1x, F4-Harmonics (1x..Nx), and F6-Orbit — cover overall vibration, 1× tracking, harmonic patterns, and shaft orbit.
- F5 — Vibration Meter: Бърза оценка. Сравнете V1s (общо RMS) с V1o (1×). Ако V1s ≈ V1o → дисбаланс. Ако V1s ≫ V1o → други повреди.
- F6 — Reports: Measurement archive and HTML reports — use it to store baselines.
- F9 — Route Inspection: Guided measurement routes with trend zones per ISO 10816-1 — for regular monitoring rounds.
Преди балансиране, сравнете V1s с V1o. Ако V1s ≫ V1o (напр. 8 срещу 2 mm/s), повечето вибрации НЕ са от дисбаланс. Балансирането няма да го реши — разгледайте пълния спектър.
Фазов анализ — Диагностичният разграничител
Честотата ви казва какво вибрира; фазата ви казва как. Two faults can produce identical spectra (both dominated by 1×) — only phase analysis distinguishes them. Phase is the angular relationship between vibration at different measurement points, measured in degrees (0°–360°).
| Фазова връзка | Точки на измерване | Диагноза | Обяснение |
|---|---|---|---|
| 0° (във фаза) | Лагер 1 ↔ Лагер 2 (радиален) | Статичен дисбаланс | Both bearings move together in sync — single heavy spot in center of rotor. Single-plane correction. |
| ~180° (антифаза) | Лагер 1 ↔ Лагер 2 (радиален) | Динамичен (двойков) дисбаланс | Лагерите се люлеят в противоположни посоки — две тежки точки в различни равнини създават люлееща двойка сили. Необходима е корекция в две равнини. |
| ~90° | Хоризонтално ↔ Вертикално (същият лагер) | Дисбаланс (от всякакъв вид) | Нормално за дисбаланс — векторът на силата се върти заедно с вала, създавайки ~90° между H и V в една и съща точка. |
| ~180° | Напречно на съединителя (радиално) | Паралелна несъосност | Силите на съединяване раздалечават валовете в противоположни радиални посоки. 180° от другата страна на съединителя с висок 2× е отличителният признак. |
| ~180° | Напречно на съединителя (аксиално) | Ъглово несъосие | Валовете редуващо се избутват/дърпат аксиално. 180° аксиално през съединителя с високо 1× и 2× е определящо. |
| 0° | Напречно на съединителя (аксиално) | Не е несъосност | И двете страни се движат в една и съща аксиална посока — вероятно термично разширение, напрежение в тръбите или мека основа. Не е ъглово несъосие. |
| Хаотичен / нестабилен | Всякакви съгласувани точки | Механична хлабина | Фазовите показания скачат произволно между измерванията – характерно за удари в хлабави съединения. Нестабилна фаза = хлабавост. |
| Бавно дрейфира | Всяка точка, с течение на времето | Резонанс или термични ефекти | Постепенното изместване на фазата по време на загряване предполага промяна на структурната твърдост с температурата (термична разцентровка). |
| Постоянен, не-0/180° | Лагер 1 ↔ Лагер 2 | Комбиниран статичен + моментен дисбаланс | Фаза между 0° и 180° показва комбинация от статични и двойни компоненти — изисква двуравнинно балансиране. |
The Balanset-1A displays phase at 1× (the F1° reading in vibrometer mode) using the tachometer as reference. To compare phase between two bearings, measure each bearing in the same direction (e.g., horizontal) with the tachometer on the same reference mark. The difference in phase readings reveals the fault type. No special software needed — just subtract the two readings.
Неизправност 1: Дисбаланс
Причина: Center of mass displaced from rotation axis. Manufacturing tolerances, deposit buildup, erosion, broken blade, lost weight.
Спектър: Dominant peak at exactly 1× RPM. Very low harmonics. Radial vibration. The unbalance сила grows with speed²; vibration amplitude rises with speed, with the exact relationship depending on proximity to resonance. Phase is stable and repeatable.
Статичен дисбаланс (едноравнинен)
Чист 1× пик, синусоидална форма на вълната. И двата лагера са във фаза. Корекция в една равнина.
Динамичен дисбаланс (двуравнинен / двоен)
Също 1× доминиращ, но лагерите са ~180° извън фаза. Необходима е корекция в две равнини.
Действие: Изпълнете балансиране на ротора с Balanset-1A. Толеранс от клас G на ISO 1940-1.
Неизправност 2: Несъосност на вала
Причина: Осите на свързаните валове не съвпадат. Могат да бъдат успоредни (изместени) или ъглови (наклонени), обикновено и двете.
Паралелна несъосност (радиална)
Високо 1× и 2× в радиална посока. 2× често ≥ 1×. Фазово изместване от 180° при съединителя.
Ъглово несъосие — радиално
1× and 2× both present in the radial direction — either may dominate, so the radial spectrum alone is not conclusive. The axial measurement decides.
Ъглово несъосие — аксиално
Axial vibration ≥ 50% of radial, typically dominated by 1× with elevated 2× and 3×. 180° phase across coupling in axial. This is the key distinguishing measurement.
Действие: Балансирането НЯМА да помогне. Спрете машината и извършете центровка на вала. След това проверете отново вибрациите.
Неизправност 3: Механична хлабина
Причина: Загуба на структурна твърдост — разхлабени болтове, пукнатини във фундамента, износени лагерни легла, прекомерни хлабини.
Разхлабване на компонентите
„Гора“ от хармоници — 1×, 2×, 3×, 4×… до 10×+ с намаляваща амплитуда. Може да показва 0.5× субхармоници.
Структурна разхлабеност
1× и/или 2× доминиращи. Малко висши хармоници. Силна вертикална вибрация.
Действие: Проверете и затегнете монтажните болтове. Проверете основата. Винаги проверявайте хлабината. преди балансиране.
Неизправност 4: Дефекти на търкалящите лагери
Причина: Питинг, лющене, износване на пътеките на търкаляне, търкалящите елементи или сепаратора.
BPFI = (n/2)(1 + Bd/Pd·cos α) · fs
BSF = (Pd/2Bd)(1 − (Bd/Pd·cos α)²) · fs
FTF = ½(1 − Bd/Pd·cos α) · fs
Дефект на външната писта (BPFO)
Серия от пикове при BPFO, 2×BPFO, 3×BPFO… Няма странични ленти 1× (стационарен пръстен). Най-често срещаната повреда на лагера.
Дефект на вътрешния пръстен (BPFI)
BPFI хармоници с ±1× странични ленти (въртящ се пръстен, модулация на зоната на натоварване). Моделът на страничната лента е ключовият идентификатор.
Дефект на търкалящия елемент (BSF)
BSF хармоници. 2×BSF често доминират. Несинхронни. Често са съпроводени с повреди по пътеката.
Дефект на клетката (FTF)
Sub-synchronous fundamental (FTF ≈ 0.4× shaft speed); its harmonics may extend above 1×. Low frequency. Often accompanies other bearing damage.
Етап 1 — Подповърхностен: Ultrasonic / acoustic-emission zone (roughly 20–60 kHz). Not visible on standard FFT. Detectable by spike energy / enveloping.
Етап 2 — Ранен дефект: Impacts ring the bearing's natural frequencies (roughly 500–2000 Hz); discrete defect frequencies (BPFO, BPFI) appear at low amplitude toward the end of this stage. The Balanset-1A reliably picks up the discrete defect frequencies (tens to hundreds of Hz) from late Stage 2 onward.
Етап 3 — Напреднал: Множество хармоници. Развиват се странични ленти. Шумовото дъно се повишава.
Етап 4 — Напреднал: Широколентов шум. Честотите на лагерите могат да изчезнат в шум. Спешна подмяна.
Анализ на обвивката (демодулация) — ранно откриване на дефекти в лагерите
Standard FFT spectrum analysis detects bearing defects from late Stage 2 onward. Before that, bearing impacts are too weak — and too high in frequency — to appear above the noise floor. Анализ на обвивката (наричано още демодулация или високочестотно откриване, HFD) разширява откриването до много по-ранни етапи.
Как работи
Когато търкалящ се елемент удари дефект, той генерира кратък ударен импулс, който възбужда високочестотни структурни резонанси (обикновено 5–20 kHz). Тези резонанси "звънят" за кратко при всеки удар. Анализът на обвивката работи в три стъпки:
- Лентов филтър: Изолирайте високочестотната резонансна лента (напр. 5–15 kHz), където ударите звънят.
- Изправяне и обвивка: Извлечете модела на амплитудна модулация — "обвивката", която следва пиковете на звъненето.
- FFT на обвивката: Приложете FFT към сигнала на обвивката. Резултатът показва честота на повторение на ударите — което е равно на честотите на дефектите на лагерите (BPFO, BPFI, BSF, FTF).
В суровия спектър, слабо въздействие при BPFO може да произведе 0,1 mm/s – невидимо сред машинния шум от 2 mm/s. Но същото това въздействие възбужда резонанс при 8 kHz, където няма друг източник на вибрации. След демодулация, моделът на повторение на BPFO се очертава ясно от чист фон.
Свързани параметри
- Енергия на шипа (SE): Общо измерване на енергията на високочестотния удар. Скаларна трендова стойност. Подходящо за скрининг "go/no-go".
- gSE / HFD / PeakVue: Специфични за доставчика имена за параметри, получени от обвивката. Всички базирани на един и същ принцип.
- Анализ на обвивката на ускорението: The Balanset-1A measures in velocity (mm/s). For full envelope analysis, a dedicated analyzer with acceleration input and band-pass filtering capability is ideal. However, the Balanset-1A's FFT can still detect discrete bearing defect frequencies effectively in the standard velocity spectrum from late Stage 2 onward.
Действие: Проверете смазването. Планирайте подмяна на лагера. Увеличете честотата на наблюдение.
Неизправност 5: Дефекти на зъбните колела
Причина: Износени, ямковидни или счупени зъби. Ексцентрицитет на зъбното колело. GMF = брой зъби × обороти на вала / 60.
Ексцентричност на зъбното колело
GMF със странични ленти при ±1× скорост на вала. 1× на зъбното колело може също да бъде повишен.
Износване/повреди на зъбите на зъбното колело
Множество GMF хармоници с плътни странични ленти. Тежестта нараства с броя на страничните ленти и тяхната амплитуда.
Действие: Проверете маслото на скоростната кутия за метални частици. Насрочете проверка. Следете тенденцията на страничните ленти на GMF.
Fault 6: Electrical Faults (Motors)
Електромагнитните повреди причиняват вибрации в 2× мрежова честота (100 Hz при мрежи 50 Hz, 120 Hz при 60 Hz). Критичен тест: вибрацията изчезва мигновено при прекъсване на захранването. Механичните повреди отшумяват постепенно.
- Ексцентричност на статора: 2× мрежова честота, постоянна амплитуда.
- Дефекти на роторната пръчка: Sidebands around 1× running speed spaced at the pole-pass frequency (slip × number of poles — typically 0.5–2 Hz, so fine frequency resolution is needed to separate them). A rotor bar pass frequency (number of bars × shaft speed) with 2× line frequency sidebands may also appear.
- Меко стъпало: Вибрацията се променя, когато отделните крачета на двигателя се разхлабят.
Неизправност 7: Проблеми с ремъчното задвижване
Причина: Износени, неправилно подравнени или неправилно опънати ремъци. Ремъчните задвижвания генерират вибрации в честота на преминаване на ремъка, което обикновено е субсинхронна честота (под 1× скорост на вала), тъй като ремъкът е по-дълъг от обиколката на ролката.
Общи подписи на колани
- Износване / дефект на ремъка: Пикове при честота на ремъка (fколан) и неговите хармоници (2×, 3×, 4× fколан). The fundamental appears below 1× shaft speed — a sub-synchronous peak is the key indicator; higher harmonics can extend above 1×.
- Несъосност на ремъчната предавка: Повишена аксиална вибрация при 1× и 2× скорост на вала. Подобно на несъосността на вала, но ограничено до машина с ремъчно задвижване.
- Неправилно натягане: Висока 1× вибрация, която се променя драстично с регулирането на опъването на ремъка. Преопънатите ремъци увеличават натоварването на лагерите; разхлабените ремъци причиняват пляскане и пикове на честотата на ремъка.
- Резонанс: Собствената честота на ремъка ("трептене") може да бъде възбудена, ако резонансът на обхвата на ремъка съвпадне с работната скорост. Вижда се като широк пик при собствената честота на ремъка.
Действие: Проверете състоянието на ремъка, опъването и подравняването на шкивите. Сменете износените ремъци. При повтарящи се проблеми проверете подравняването на шкивите с лазерен инструмент или линийка.
Неизправност 8: Кавитация на помпата
Причина: Парните мехурчета се образуват и колабират бурно, когато локалното налягане падне под парното налягане на течността — обикновено на всмукателната точка на помпата. Всяко колабиране на мехурче създава микроудар. Хиляди колабирания в секунда генерират характерен широколентов шум.
Спектрална сигнатура
- Broadband energy: Unlike mechanical faults (which produce discrete peaks), cavitation generates a raised, irregular noise floor spread across a broad frequency band — in the chart below, from roughly 200 Hz up to the edge of the displayed range. The spectrum looks like a "hump" or elevated plateau rather than sharp peaks.
- Случайни, непериодични: Няма хармоници, няма връзка със скоростта на вала. Шумът звучи като "чакъл" или "пращене" – чува се дори без инструменти.
- Нискочестотни ефекти: Силната кавитация може също да причини нестабилност при 1× и широколентов нискочестотен шум от турбулентността на потока.
Действие: Увеличете всмукателното налягане (понижете помпата, отворете всмукателния клапан, намалете загубите в смукателната тръба). Проверете NPSH (нетна положителна всмукателна напорна височина).наличен спрямо NPSHизисква се. Намалете скоростта на помпата, ако е възможно. Кавитацията причинява бързо увреждане от ерозия — не я пренебрегвайте.
Неизправност 9: Маслен вихър и маслен камшик (плъзгащи лагери)
Причина: Fluid-film instability in journal (sleeve) bearings. The oil film wedge forces the shaft to orbit within the bearing clearance at a sub-synchronous frequency. This is distinct from rolling element bearing defects and occurs only in plain/journal bearings. Shaft orbit display — the F8 — Charts → F6-Orbit tab on the Balanset-1A — is the classic way to watch journal-bearing behavior.
Маслен вихър
- Честота: Приблизително 0,42× до 0,48× скорост на вала (често цитирана като ~0,43×). Това е субсинхронен пик, който проследява скоростта на вала — ако оборотите се увеличат, честотата на вихрушката се увеличава пропорционално.
- Спектър: Единичен пик при ~0.43×, който се измества със скорост. Амплитудата може да е умерена.
- Състояние: Предвестник на маслен камшик. Обикновено не е веднага разрушителен, но показва нестабилност.
Маслен камшик
- Честота: Заключва се върху първата критична на ротора собствена честота (критична скорост). За разлика от вихренето, тя НЕ следи скоростта на вала — честотата остава постоянна с промяната на оборотите.
- Спектър: Голям субсинхронен пик при първата критична скорост на ротора. Амплитудата може да бъде много висока — разрушителна.
- Състояние: Опасно. Необходими са незабавни действия. Може да доведе до разрушаване на лагера и повреда на вала.
И двете произвеждат субсинхронни пикове, но: Маслен вихър sits at ~0.42–0.48× (not an exact half-order), while разхлабеност generates peaks at exactly 0.5×, 1.5×, 2.5× — precise half-order fractions. Both follow shaft speed as it changes; the one that does не track speed is масло камшик, which locks onto the rotor's first critical frequency. Oil whirl only occurs in journal/sleeve bearings — if the machine has rolling element bearings, it cannot be oil whirl.
Действие: При маслен вихър: проверете хлабината на лагера, вискозитета на маслото и натоварването. Увеличете натоварването на лагера или променете вискозитета на маслото. При маслен удар: незабавно намалете скоростта под критичния праг. Консултирайте се със специалист по динамика на ротора.
ISO 10816 Vibration Severity — Classification Table
ISO 10816-1 (the general part of the ISO 10816 series, superseded by ISO 20816 but still widely referenced) defines vibration severity zones for four machine classes. Vibration is measured as velocity in mm/s RMS on bearing housings. The table below shows all zone boundaries for all four classes — use it as a quick reference when evaluating measurements. Note that ISO 10816-3 (now ISO 20816-3), which covers industrial machines above 15 kW running at 120–15,000 RPM, uses a different scheme — two machine groups with rigid or flexible support classes — rather than the Classes I–IV shown here.
| Клас на машината | Zone A Добър |
Zone B Приемливо |
Zone C Сигнал |
Зона D Опасност |
|---|---|---|---|---|
| Клас I Малки машини ≤ 15 kW (помпи, вентилатори, компресори) |
≤ 0,71 | 0,71 – 1,8 | 1,8 – 4,5 | > 4,5 |
| Клас II Средни машини 15–75 kW (без специална основа) |
≤ 1,12 | 1,12 – 2,8 | 2,8 – 7,1 | > 7,1 |
| Клас III Големи машини > 75 kW (твърда основа) |
≤ 1,8 | 1,8 – 4,5 | 4,5 – 11,2 | > 11.2 |
| Клас IV Големи машини > 75 kW (гъвкава основа, например стоманена рамка) |
≤ 2,8 | 2,8 – 7,1 | 7.1 - 18 | > 18 |
Стъпка 1: Определете класа на вашата машина по мощност и тип фундамент.
Стъпка 2: Измерете общата скорост на вибрациите (mm/s RMS) на всеки корпус на лагера в радиална посока.
Стъпка 3: Намерете зоната. Zone A = новопусната в експлоатация или отлично. Zone B = неограничена дългосрочна експлоатация. Zone C = приемливо само за ограничени периоди — планирайте поддръжка. Зона D = възниква повреда — спрете машината възможно най-скоро.
Запомнете: тенденциите са по-важни от абсолютните стойности. A machine running at 2.4 mm/s (Zone B for Class II) that was previously at 1.2 mm/s has doubled — investigate the cause even though it's still "acceptable." The Balanset-1A's vibrometer mode (F5) displays overall velocity V1s for instant zone assessment.
Стандартът ISO 10816 беше официално заменен от ISO 20816 (публикуван 2016–2022 г.). Границите на зоните остават сходни за повечето типове машини, но ISO 20816 добавя критерии за оценка на изместването и разширява специфичните за машината части. На практика стойностите на ISO 10816 остават стандартът за отправна точка в индустрията. Както Balanset-1A, така и повечето индустриални програми за вибрации все още използват зони по ISO 10816.
От измерване към мониторинг
Анализ на тенденциите
Един единствен спектър е моментна снимка. Силата на вибрационния анализ е анализ на тенденциите — проследяване на промените във времето.
- Създайте базова линия: Measure new or known-good equipment. Save spectra — the Balanset-1A's F6 — Reports archive stores measurements and HTML reports.
- Установете интервали: Критично: седмично. Стандартно: месечно. Спомагателно: тримесечно.
- Осигурете повторяемост: Същите точки, същите посоки, същите условия на работа.
- Проследяване на промените: Двукратно увеличение спрямо изходното ниво е значително, дори ако е в ISO зона А.
- Use measurement routes: The Balanset-1A's F9 — Route Inspection guides repeatable measurement rounds and trends readings against ISO 10816-1 zones.
Алгоритъм за вземане на решения
- Получете качествен спектър (F8 диаграми, радиални + аксиални).
- Определете най-високия връх – това е доминиращият проблем.
- Съответствие с типа на дефекта:
- 1× доминира → Дисбаланс → Баланс с Balanset-1A.
- 2× доминира + висока аксиална → Несъосност → Прецентрирайте валовете.
- Много хармоници → Разхлабване → Проверете и затегнете.
- Несинхронни пикове → Лагер → План за подмяна.
- GMF + странични ленти → Скоростна кутия → Проверете маслото, огледайте скоростната кутия.
- Първо отстранете доминиращата повреда — вторичните симптоми често изчезват.
Често задавани въпроси — Анализ на вибрациите
▸ Какво е вибрационен анализ?
▸ Как да различа дисбаланса от несъосността?
▸ Какви са честотите на дефектите на лагерите?
▸ Какво е добро ниво на вибрации?
▸ Може ли Balanset-1A да извършва вибрационен анализ?
▸ Форма на вълната във времето срещу FFT спектър?
▸ Колко често трябва да измервам вибрациите?
▸ Какво причинява 0,5× (субхармонична) вибрация?
Свързани статии за речника
Първо диагностицирай — после балансирай
The Balanset-1A is both a 2-channel vibration analyzer and a precision field balancer. Identify the fault by spectrum, then fix it — all with one instrument.
Преглед на оборудването →
0 Коментари