Безплатен инженерен инструмент #033
Идентификатор на източника на вибрации
Интерактивен диагностичен инструмент — въведете честотата на вибрациите като порядък на скоростта на движение, за да идентифицирате вероятните източници на повреди за въртящи се машини.
Диагностични резултати
Пълна честота-референтна връзка
Анализ на честотата на вибрациите
Всяка механична повреда произвежда вибрации с характерни честоти, свързани със скоростта на въртене на вала. Чрез идентифициране на доминиращата честота в спектъра на вибрациите и изразяването ѝ като порядък (кратно) на скоростта на вала, може да се определи най-вероятният източник на повредата.
Изчисляване на поръчката
Къде f_вибрация е измерената доминираща честота в Hz и об/мин е скоростта на въртене на вала.
Честоти на честотата на повреди
| Порядък | Честота | Основен източник | Допълнителни индикатори |
|---|---|---|---|
| 1x | Скорост на вала | Дисбаланс | Стабилна фаза, пропорционална на квадрата на скоростта |
| 1x | Скорост на вала | Огънат вал | Висока аксиална вибрация, фазово стабилна |
| 2 пъти | 2 x скорост на вала | Несъосност | Високо аксиално, 180° фазово преходно съединение |
| 3 пъти | 3 x скорост на вала | Сериозно несъответствие | Налични са множество хармоници |
| 0,42–0,48 пъти | Субсинхронен | Маслен вихър | Лагери за плъзгане, зависими от скоростта |
| 0,5 пъти | Скорост на половин вал | Разхлабване / триене | Дробни субхармоници |
| Множество хармоници | 1x, 2x, 3x… | Механична хлабина | Много хармоници на скоростта на бягане |
| Несинхронно | BPFO, BPFI, BSF | Дефекти на лагерите | Модулирано от скоростта на бягане |
| Z × обороти в минута | Пас на острието | Проблеми с потока | Пулсация, кавитация |
| Z × обороти в минута | Зъбна мрежа | Проблеми с предавките | Страничните ленти показват коя предавка |
| 2x линия (100/120 Hz) | Фиксирана честота | Електрически | Изчезва при прекъсване на захранването |
Ръководство за фазов ъгъл
Фазовият анализ е от решаващо значение за разграничаване на повреди с една и съща честота. При 1x: стабилна фаза = дисбаланс, 180° през съединението = несъосие, нестабилна фаза = хлабавост. Винаги използвайте референтен тахометър.
Практически пример
Дадено: Скорост на работа = 1500 об/мин, Доминираща честота = 75 Hz
Честота на работната скорост = 1500 / 60 = 25 Hz
Поръчка = 75 / 25 = 3,0x
Основен заподозрян: Силно несъосие или механична хлабина
Препоръчително: Проверете подравняването на съединителя, проверете монтажните болтове, проверете основата
⚠️ Забележка: Този инструмент предоставя насоки, базирани на често срещани зависимости между повредата и честотата. Окончателната диагноза изисква корелация с фазови данни, времева форма на вълната, орбитални графики, работни условия и история на машината. Винаги проверявайте с допълнителни измервания.
Повечето механични повреди предизвикват вибрации при характеристични честоти, свързани с честотата на въртене на вала:
- 1× RPM: Дисбаланс (най-често), огънат вал, хлабина/разхлабване
- 2× RPM: Несъосност (основен индикатор)
- 0,42–0,48×: Маслен вихър (oil whirl) в плъзгащи лагери
- Несинхронни: Дефекти на лагерите
Изразете честотата на вибрациите като кратно (порядък) на скоростта на вала и след това я съпоставете с известни модели на повреди. Винаги корелирайте с фазата, тренда на амплитудата и работните условия.
1× (или синхронната) вибрация възниква точно с честотата на въртене на вала. За машина с 3000 RPM, 1× = 50 Hz.
1× вибрацията винаги присъства до известна степен поради остатъчен дисбаланс. Тя става обезпокоителна, когато амплитудата надвиши допустимите граници съгласно ISO 10816/20816.
Основни причини: масов дисбаланс, огънат вал, ексцентричност, резонанс. Анализът на фазовия ъгъл помага за разграничаването на тези причини.
Причините за субсинхронни вибрации (под 1× RPM) включват:
- Маслен вихър / Oil whirl (0,42–0,48×): Нестабилност на плъзгащия лагер, честотата следва скоростта на въртене
- Маслен камшик / Oil whip: По-тежко явление — честотата се заключва към собствената честота на ротора и не следва скоростта
- Задиране / триене (0,5×, дробни порядъци): Контактът между ротора и статора създава субхармоници
- Разхлабване (0,5×): Механична хлабина в точките на закрепване
- Резонанс на ремъка: Собствена честота на ремъка при ремъчни задвижвания
Субсинхронната вибрация често е по-опасна от синхронната, тъй като може да доведе до катастрофална нестабилност.
Източници на високочестотни вибрации (над 10× RPM):
- Дефекти на търкалящи лагери: BPFO (външен пръстен), BPFI (вътрешен пръстен), BSF (търкалящо тяло), FTF (сепаратор)
- Зъбно зацепване: Брой зъби × RPM, със странични ленти
- Преминаване на лопатки: Брой лопатки × RPM
- Електрически шум: Честота на преминаване на каналите, комутация
- Кавитация: Случаен високочестотен широколентов шум
- Структурен резонанс: Собствени честоти на компонентите
Фазовият ъгъл е ъгловото съотношение между пика на вибрацията и референтна марка върху вала (измерено с тахометър).
Основни диагностични приложения:
- Дисбаланс: Стабилна, повторяема фаза при 1×
- Несъосност: ~180° фазова разлика през съединителя при 1× и/или 2×
- Разхлабване: Нестабилна, плаваща фаза
- Резонанс: ~90° фазово изместване при собствената честота, високо усилване
- Огънат вал: Фазово изместване при 1× от ~180° между вътрешния и външния лагер
Без данни за фазата често е невъзможно да се разграничат повреди, които генерират една и съща честота (напр. дисбаланс срещу несъосност при 1×).
Процедурите, описани на тази страница, са разработени и тествани на терен от екипа на Vibromera с помощта на Balanset-1A, преносим двуканален балансьор и анализатор на вибрации за балансиране на ротори на място.
Професионални вибрационни анализатори със спектрален анализ, проследяване на реда и диагностика на повреди. Използват се в над 50 страни.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko е инженер по вибрационен анализ, основател и изпълнителен директор на Vibromera. Повече от 15 години той балансира въртящо се оборудване на място, а не на изпитвателен стенд: мулчери, промишлени вентилатори, трошачки, центрофуги, валове и шпиндели. Именно от тази работа се родиха уредите Balanset — те са замислени като инструмент, който специалистът може да занесе до машината и да използва сам, на място, а не като лабораторно оборудване. Vibromera е основана през 2017 г. и от 2023 г. е базирана в Порто, Португалия. Тук се извършват разработката, сглобяването и поддръжката на серията Balanset. Водещият уред е Balanset-1A — портативен анализатор за едноравнинно и двуравнинно балансиране и за вибрационна диагностика. Nikolai лично участва в поддръжката на клиентите, в решаването на трудни случаи на балансиране и в разработката на софтуера. Работи с клиенти по целия свят, на всякакъв език.
