Анализът на вибрациите е ключова техника за диагностициране на техническото състояние на машините. Различните машинни повреди водят до характерни модели в честотния спектър на вибрациите. Чрез изследване на честотния спектър на вибрациите на машината (обикновено чрез FFT анализ) могат да се идентифицират специфични типове дефекти. По-долу са представени в таблици често срещани категории дефекти (дисбаланс, несъосност, хлабавост, дефекти на лагери, повреди на зъбни колела). Всяка таблица очертава подтиповете на повредата, описвайки техния типичен вибрационен спектър, наблюдаваните спектрални компоненти, ключовите идентифициращи характеристики и илюстративна графика на спектъра (вградена като SVG). Всички честотни референтни стойности използват кратни на скоростта на работа (напр. „1ד = честота веднъж на оборот).
Дисбаланс
| Тип дефект | Описание на спектъра | Кратко описание на спектралните компоненти | Ключова характеристика | SVG графика |
|---|---|---|---|---|
| Статичен дисбаланс (Еднопланов) | Спектърът е доминиран от един пик при основната скорост на движение (1× RPM):. Вибрацията е синусоидална, с минимална енергия при други честоти. | Предимно силен 1× ротационен честотен компонент. Малко или никакви по-високи хармоници (чист 1× тон):. | Голяма 1× амплитуда във всички радиални посоки: вибрацията и на двата лагера е във фаза (няма фазова разлика между двата края):. Често се наблюдава фазово изместване от приблизително 90° между хоризонтални и вертикални измервания на един и същ лагер:. | |
| Динамичен дисбаланс (Двуплоскостен/Двойка) | Спектърът показва и доминиращ пик с честота веднъж на оборот (1×), подобен на статичния дисбаланс. Вибрацията е със скоростта на въртене, без значително съдържание на по-високи честоти, ако дисбалансът е единственият проблем. | Доминиращ 1× RPM компонент (често с „люлеене“ или трептене на ротора):. По-високите хармоници обикновено отсъстват, освен ако не са налице други повреди. | 1× вибрация на всеки лагер е извън фаза – има фазова разлика от около 180° между вибрациите в двата края на ротора: (което показва дисбаланс на двойката). Силният 1× пик с тази фазова връзка е признак за динамичен дисбаланс. |
Несъответствие
| Тип дефект | Описание на спектъра | Кратко описание на спектралните компоненти | Ключова характеристика | SVG графика |
|---|---|---|---|---|
| Паралелно несъответствие (Офсетни валове) | Вибрационният спектър показва повишена енергия при основната честота (1×) и нейните хармоници 2× и 3× скорост на движение, особено в радиална посока. Обикновено 1× компонентът е доминиращ с наличие на несъответствие, придружено от забележим 2× компонент. | Съдържа значителни пикове при честоти на въртене на вала 1×, 2× и 3×. Те се появяват предимно при измервания на радиални вибрации (перпендикулярно на вала):. | Високите 1× и 2× вибрации в радиална посока са показателни. Често се наблюдава фазова разлика от 180° между измерванията на радиалните вибрации от противоположните страни на съединителя, което я отличава от чист дисбаланс. | |
| Ъглово несъответствие (Наклонени шахти) | Честотният спектър показва силни хармоници на скоростта на вала, като се откроява ясно изразен 2× компонент на скоростта на движение в допълнение към 1×: При 1× се появяват вибрации, 2× (а често и 3×), като аксиалните (по протежение на вала) вибрации са значителни. | Забележителни пикове при 1× и 2× (а понякога и 3×) скорост на движение: Компонентът 2× често е толкова голям или по-голям от 1×. Тези честоти са ясно изразени в аксиалния вибрационен спектър (по оста на машината): | Сравнително висока амплитуда на втората хармонична (2×) в сравнение с 1×, комбинирана със силна аксиална вибрация. Аксиалните измервания от двете страни на съединението са на 180° извън фаза, което е отличителен белег на ъглово несъответствие. |
Разхлабеност
| Тип дефект | Описание на спектъра | Кратко описание на спектралните компоненти | Ключова характеристика | SVG графика |
|---|---|---|---|---|
| Механична хлабавост (Разхлабване на компонентите) | Спектърът е богат на хармоници на скоростта на движение. Появява се широк диапазон от целочислени кратни на 1× (от 1× до високи порядъци, като например ~10×) със значителни амплитуди. В напреднали случаи могат да се появят и субхармонични честоти (напр. 0,5×). | Доминират множество хармоници на скоростта на движение (1×, 2×, 3× … до около 10×). Понякога могат да се наблюдават дробни (половин порядък) честотни компоненти с 1/2×, 3/2× и др. поради повтарящи се удари. | Отличителна „хармонична серия“ от пикове в спектъра – множество равномерно разположени пикове при целочислени кратни на честотата на въртене. Това показва хлабави или неправилно монтирани части, причиняващи повтарящи се удари. Наличието на много хармоници (и евентуално подхармоници от полупорядък) е ключов белег. | |
| Структурна разхлабеност (Разхлабване на основата/монтажните елементи) | Спектърът на вибрациите често е доминиран от една или две скорости на движение. Обикновено в спектъра се появява пик при 1× RPM и/или пик при 2× RPM. По-високите хармоници над 2× RPM обикновено са с много по-ниска амплитуда в сравнение с тези основни честоти. | Показва предимно честотните компоненти при 1× и 2× скоростта на вала. Други хармоници (3×, 4× и др.) обикновено липсват или са незначителни. Компонентът 1× или 2× може да преобладава в зависимост от естеството на хлабината (напр. един удар на оборот или два удара на оборот). | Забележително висок пик от 1× или 2× (или и двата) спрямо останалата част от спектъра, показващ хлабавост на опорите или конструкцията. Често вибрацията е по-силна във вертикална посока, ако машината е монтирана хлабаво. Един или два доминиращи пика от нисък порядък с малко по-високи хармоници са характерни за хлабавост на конструкцията или фундамента. |
Дефекти на лагерите
| Тип дефект | Описание на спектъра | Кратко описание на спектралните компоненти | Ключова характеристика | SVG графика |
|---|---|---|---|---|
| Дефект на външната състезателна верига | Вибрационният спектър показва серия от пикове, съответстващи на честотата на дефекта на външния пръстен и неговите хармоници. Тези пикове обикновено са при по-високи честоти (не целочислени кратни на въртенето на вала) и показват всеки път, когато търкалящ елемент преминава над дефекта на външния пръстен. | Присъстват множество хармоници от честотата на преминаване на сачмата на външния ролков лагер (BPFO). Обикновено в спектъра могат да се наблюдават 8–10 хармоника на BPFO при ясно изразен дефект на външния ролков лагер. Разстоянието между тези пикове е равно на BPFO (характерна честота, определена от геометрията на лагера и скоростта). | Отчетлива поредица от пикове при BPFO и неговите последователни хармоници е отличителният белег. Наличието на множество равномерно разположени високочестотни пикове (BPFO, 2×BPFO, 3×BPFO, ...) ясно показва дефект на лагера на външната обвивка. | |
| Дефект на вътрешната раса | Спектърът за вътрешен разлом на ръба показва няколко ясно изразени пика на честотата на вътрешния разлом на ръба и неговите хармоници. Освен това, всеки от тези пикове на честотата на разлома обикновено е съпроводен от пикове в страничните ленти, разположени на честотата на скоростта на движение (1×). | Съдържа множество хармоници от честотата на преминаване на топката на вътрешното колело (BPFI), често от порядъка на 8–10 хармоника. Характерно е, че тези BPFI пикове са модулирани от странични ленти при ±1× RPM – което означава, че до всеки BPFI хармоник се появяват по-малки странични пикове, отделени от основния пик с количество, равно на честотата на въртене на вала. | Индикаторният знак е наличието на хармоници на честотата на дефекта на вътрешния ринг (BPFI) със странична лента. Страничните ленти, разположени на разстояние между скоростта на вала около хармониците на BPFI, показват, че дефектът на вътрешния ринг се натоварва веднъж на оборот, което потвърждава проблем с вътрешния ринг, а не с външния ринг. | |
| Дефект на търкалящия елемент (Топка/Ролка) | Дефект на търкалящия елемент (сфера или ролка) предизвиква вибрации с честотата на въртене на търкалящия елемент и неговите хармоници. Спектърът ще покаже серия от пикове, които не са целочислени кратни на скоростта на вала, а по-скоро кратни на честотата на въртене на сферата/ролката (BSF). Един от тези хармонични пикове често е значително по-голям от останалите, което отразява колко търкалящи елементи са повредени. | Ще се появят пикове при основната честота на дефектите на търкалящия елемент (BSF) и нейните хармоници. Например, BSF, 2×BSF, 3×BSF и др. Забележително е, че амплитудният модел на тези пикове може да показва броя на повредените елементи – например, ако втората хармоника е най-голяма, това може да предполага, че две топки/ролки имат отчупвания. Често това е съпътствано от някои вибрации при честотите на дефектите на търкалящия елемент, тъй като повредите на търкалящия елемент често водят и до повреда на търкалящия елемент. | Наличието на серия от пикове, разположени на разстояние от BSF (честота на въртене на лагерния елемент), а не от честотата на въртене на вала, идентифицира дефект на търкалящия елемент. Особено висока амплитуда на N-тия хармоник на BSF често предполага, че N елемента са повредени (например, много висок пик 2×BSF може да показва две топки с дефекти). | |
| Дефект на клетката (Лагерна клетка / FTF) | Дефект в клетката (сепаратора) в търкалящ лагер води до вибрации при честотата на въртене на клетката – основната честота на въртене (FTF) – и нейните хармоници. Тези честоти обикновено са субсинхронни (под скоростта на вала). Спектърът ще показва пикове при FTF, 2×FTF, 3×FTF и др., и често известно взаимодействие с други честоти на лагерите поради модулация. | Нискочестотни пикове, съответстващи на ротационната честота на клетката (FTF) и нейни целочислени кратни. Например, ако FTF ≈ 0,4× скорост на вала, може да видите пикове при ~0,4×, ~0,8×, ~1,2× и т.н. В много случаи дефект на клетката съществува едновременно с дефекти от състезание, така че FTF може да модулира сигналите за дефекти от състезание, произвеждайки честоти на сума/разлика (странични ленти около честотите на състезание). | Един или повече субхармонични пикове (под 1×), които съвпадат със скоростта на въртене на клетката на лагера (FTF), са индикация за проблем с клетката. Това често се появява заедно с други индикации за повреда на лагера. Ключовият белег е наличието на FTF и нейните хармоници в спектъра, което иначе е необичайно, освен ако клетката не е повредена. |
Неизправности на предавките
| Тип дефект | Описание на спектъра | Кратко описание на спектралните компоненти | Ключова характеристика | SVG графика |
|---|---|---|---|---|
| Ексцентричност на зъбното колело / огънат вал | Тази повреда причинява модулация на вибрациите на зъбното зацепване. В спектъра, пикът на честотата на зацепване на зъбното колело (GMF) е заобиколен от странични пикове, разположени на честотата на въртене на вала на зъбното колело (1× RPM на зъбното колело). Често собствената вибрация на зъбното колело, равна на 1× скоростта на движение, също е повишена поради ефекта на ексцентричност, подобен на дисбаланс. | Забележимо увеличение на амплитудата при честотата на зацепване на зъбното колело и нейните по-ниски хармоници (напр. 1×, 2×, 3× GMF). Около GMF (а понякога и около нейните хармоници) се появяват ясни странични ленти на интервали, равни на 1× скоростта на въртене на засегнатото зъбно колело. Наличието на тези странични ленти показва амплитудна модулация на честотата на зацепване от въртенето на зъбното колело. | Честотата на зацепване на зъбните колела с ясно изразени странични ленти при 1× честота на зъбните колела е отличителната черта. Този модел на страничните ленти (пикове, равномерно разположени около GMF от скоростта на въртене) силно показва ексцентричност на зъбното колело или огънат вал на зъбното колело. Освен това, основната вибрация (1×) на зъбното колело може да е по-висока от нормалната. | |
| Износване или повреда на зъбите на зъбното колело | Дефектите на зъбите на зъбното колело (като износени или счупени зъби) водят до увеличаване на вибрациите на честотата на зацепване на зъбното колело и нейните хармоници. Спектърът често показва множество пикове на GMF (1×GMF, 2×GMF и др.) с висока амплитуда. Освен това, около тези пикове на GMF се появяват множество странични честоти, разположени на разстояние от честотата на въртене на вала. В някои случаи може да се наблюдава и възбуждане на собствените честоти (резонанси) на зъбното колело със странични ленти. | Повишени пикове при честотата на зацепване на зъбното колело (честота на зацепване на зъбите) и нейните хармоници (например, 2×GMF). Около всяка основна хармоника на GMF има пикове в страничните ленти, разделени от 1× скорост на въртене. Броят и размерът на страничните ленти около компонентите 1×, 2×, 3× GMF са склонни да се увеличават с тежестта на увреждането на зъба. В тежки случаи могат да се появят допълнителни пикове, съответстващи на резонансните честоти на зъбното колело (със собствени странични ленти). | Множество хармоници с висока амплитуда на честотата на зацепване на зъбното колело, придружени от плътни странични ленти, са отличителният белег. Това показва неравномерно преминаване на зъба поради износване или счупен зъб. Силно износено или повредено зъбно колело ще показва обширни странични ленти (на интервали от 1× скорост на зъбното колело) около пиковете на честотата на зацепване, което го отличава от здраво зъбно колело (което би имало по-чист спектър, концентриран при GMF). |
BG 
EN 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
EL 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
NB 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
RU 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UK 
VI
0 Коментари