Kako da znam da li je vibracija uzrokovana neuravnoteženosti ili dezalinijanoscu?

Neuravnoteženost proizvodi dominantan pik tačno na 1× broja obrtaja (brzina vratila) u radijalnom pravcu, sa stabilnom fazom i amplitudom koja raste s brzinom (sila neuravnoteženosti ∝ brzina²). Nesaosnost proizvodi značajnu komponentu na 2× broja obrtaja (često jednaku ili veću od 1×), jaku aksijalnu vibraciju i pomak faze od 180° preko spojke.

Šta su karakteristične frekvencije ležaja (BPFO, BPFI, BSF, FTF)?

To su karakteristične frekvencije koje nastaju kada se valjajući element pomera preko greške na određenoj komponenti ležaja. BPFO (Frekvencija prolaska kuglice na spoljašnjoj prstenu), BPFI (Frekvencija prolaska kuglice na unutrašnjoj prstenu), BSF (Frekvencija rotacije kuglice), FTF (Osnovna frekvencija reda). One zavise od geometrije ležaja i brzine osovine.

Koja je dobra razina vibracije za rotacijske mašine?

ISO 10816-1 klasificira jačinu vibracije prema klasi mašine. Za tipične industrijske mašine (Klasa II, 15-75 kW): Zona A (dobra) < 1.12 mm/s RMS, zona B (prihvatljivo) < 2.8 mm/s, zona C (upozorenje) 7.1 mm/s.

Može li se Balanset-1A koristiti za analizu vibracija?

Da. Balanset-1A uključuje dvokanalni analizator vibracija sa potpunim prikazom FFT spektra (F8 — režim Charts, kartica 'F5-Spectrum (Hz)') i vibrometar za poređenje ukupno/1× (režim F5). Oba kanala se mogu koristiti istovremeno za radijalno+aksijalno poređenje.

Koja je razlika između vremenskog talasnog oblika i FFT spektra?

Vremenski talasni oblik pokazuje amplitudu vibracije tokom vremena — kompleksan kada su prisutni višestruki kvarcovi. FFT dekomponuje to na individualne komponente frekvencije, kreirajući spektar gde svaki pik odgovara određenom izvoru.

Šta uzrokuje subharmonijsku vibracju (0,5×)?

Subharmonici na 0,5× RPM obično ukazuju na težinu mehanijsku labavost, uljne vrtloge u kliznim ležajima, ili pucane osovine. Polu-redoslijedi pika nastaju od udaraca koji se javnjaju svakih drugih obrtaja.

Vibracijska analiza — Dijagnostika spektra Vodič

📌 Kanonski referentni članak — vibromera.eu

Od osnova FFT do dijagnostike kvarova: naučite čitati spektre vibracija, izračunati frekvencije defekata ležajeva, procijeniti ozbiljnost prema ISO 10816 i dijagnosticirati disbalans, nesaosnost, labavost, defekte ležajeva i zupčanika — uz interaktivne alate i Balanset-1A.

Dijagnostički radni tok u ovom vodiču je onaj koji Vibromera isporučuje u Balanset-1A: FFT spektar, procjena ozbiljnosti prema ISO 10816/20816 i vođeno balansiranje u dvije ravni u jednom prenosivom uređaju.

Interaktivni dijagnostički kalkulatori

Bitni alati za vibracijsku analizu — frekvencije greške ležaja, frekvencija zahvata zupčanika, procjena težine i pretvaranje jedinica

🔵 Kalkulator frekvencije greške ležaja

Brz odabir — česti ležaj Unaprijed postavljena geometrija prati klasične SKF/FAG dizajne (E-dizajn za NU, ISO/J2 za 30xxx konuse). Broj kotrljajućih elemenata varira prema proizvođaču i generaciji — za kritičnu dijagnostiku unesite stvarnu geometriju vašeg ležaja iz njegovog tehničkog lista.

Brzina vratila (RPM)

Broj elemenata kotrljanja (n)

Promjer kuglice / valjka, Bd (mm)

Promjer podjele, Pd (mm)

Kut kontakta, α (stepeni)

BPFO — vanjska staza

—

BPFI — unutarnja staza

—

BSF — rotacija kuglice/valjka

—

FTF — kavez (vodilja)

—

1× vratilo = — Hz | omjer BPFO/BPFI: —

📏 ISO 10816 ozbiljnost & RPM↔Hz & GMF

Brzina vibracija (mm/s RMS)

Klasa mašine

A Dobro

B Prihvatljivo

C Upozorenje

D Opasnost

🔄 RPM ↔ Hz Konvertor

RPM

Frekvencija (Hz)

1× = 25.00 Hz | 2× = 50.00 Hz | 3× = 75.00 Hz | Period = 40.00 ms

⚙️ Frekvencija Zazora Zubaca (GMF)

RPM Osovine (pogonski zupčanik)

Broj Zubaca (pogonski zupčanik)

Broj Zubaca (gonjeni zupčanik) — neobavezno, za omjer prijenosa

Frekvencija Zazora Zubaca (GMF)

—

2× GMF

—

3× GMF

—

Prijenosni omjer

—

Brzina Gonjene Osovine

—

RPM

Identifikacija Kvarova na Prvi Pogled

Svaki mehanički kvar proizvodi karakterističan "otisak" u spektru vibracija

⚖️

Neuravnoteženost

1×

Dominantan vrh na brzini vratila. Radijalno. Sila ∝ brzina². Stabilna faza.

🔧

Neporavnanje

2× (+ 1×, 3×)

Jaka 2. harmonika. Visoka aksijalna komponenta. 180° faza kroz spajanje.

🔩

Labavost

1×,2×,3×…n×

"Šuma" harmonika. Može pokazati 0,5× subharmonike.

🔵

Defekt ležaja

BPFO/BPFI/BSF

Nesinhrone vrhove. Bočne frekvencije na 1×. Porast nivoa šuma.

⚙️

Kvar zupčanika

GMF ± 1×

Frekvencija zazora zubaca sa bočnim frekvencijama na brzini osovine.

📊 Kompletan Referentni Dijagnostički Pregled

Kvar	Primarna Frekvencija	Harmonici	Smjer	Fazno ponašanje	Ključna Razlikovana Osobina
Statička neuravnoteženost	1×	Nizak / nikakav	Radijalno (H,V)	U fazi u oba ležaja	Čist 1× sinusoid. Sila ∝ brzina².
Dinamička neuravnoteža	1×	Nizak / nikakav	Radijalno (H,V)	~180° između ležajeva	1× dominantan, ležajevi izvan faze (par).
Paralelna dezosovljenost	2× (≥ 1×)	1×, 3×	Radijalno	180° preko spojke	2× često > 1×. Visok radijalni na spojnici.
Kutno neporavnanje	1×, 2×	3×	Aksijalno dominantno	180° preko spojke (aksijalna)	Visoka aksijalna. Aksijalna ≥ 50% radijalnog.
Olabavljenost komponente	1×,2×…10×+	Mnogo (~10×)	Radijalno	Neujednačeno	"Šuma" harmonika. Mogući 0,5× sub.
Strukturna opuštenost	1× ili 2×	Malo iznad 2×	Vertikalni	Nestabilno	Snažna vertikalna. Reagira na provjeru vijaka.
Vanjski prsten (BPFO)	BPFO, 2×BPFO…	Više BPFO	Radijalno	N/D	Nesinkrono. Bez 1× stranih traka.
Unutrašnji prsten (BPFI)	BPFI, 2×BPFI…	Više BPFI	Radijalno	Modulirano na 1×	BPFI harmonici sa ±1× bočnim opsezima.
Valjajući element (BSF)	BSF, 2×BSF…	Više BSF	Radijalno	N/D	2×BSF često > 1×BSF. Nesinhrono.
Kavez (FTF)	FTF ≈ 0,4×	2,3× FTF	Radijalno	N/D	Osnovna < 1×; harmonics may exceed 1×.
Zahvat zupčanika	GMF=N×1×	2,3× GMF	Radijalno+aksijalno	Modulirano na 1×	GMF sa stranim trakama. N = zubi.
Električna (motor)	2× mrežne frekvencije	—	Radijalno	Opada pri isključenju napajanja	100/120 Hz. Direktni test pada.

Interaktivna demonstracija FFT spektra — 17 scenarija kvara

Odaberite tip greške da biste vidjeli karakterističan vremenski oblik signala i spektar frekvencije. Usporedite obrasce kako biste identificirali početni uzrok.

Osnovna vrijednost

Neuravnoteženost

Neporavnanje

Labavost

Ležajevi

Zupčanici

Ostalo

Normalno stanje rada — niska, stabilna vibracija. Mala 1× vrhunac od rezidualne neuravnoteženosti. Čist spektar.

Vremenska domena (Oblik signala)

Spektar frekvencije (FFT)

Što je analiza vibracija?

Brzi odgovor

Analiza vibracija je proces mjerenja i tumačenja mehaničkih oscilacija rotirajućih strojeva kako bi se greške dijagnosticirale bez rastavljanja. Korištenjem FFT (brza Fourierova transformacija), kompleksni signal vibracije rastavljeno je na pojedine komponente frekvencije. Svaka greška proizvodi karakterističan spektralni "otisak": neuravnoteženost pri 1× RPM, neporavnanje na 2×, labavost kao višestruke harmonike, greške ležajeva na nesinkronim frekvencijama. Uređaj Balanset-1A provodi i uravnotežavanju i analizu spektra u jednom prenosivom instrumentu.

Svaka rotaciona mašina vibrira. U ispravnoj mašini, vibracija je niska i stabilna — njen normalan "radni potpis". Kako se defekti razvijaju, vibracija se mijenja na predvidljive načine. Mjerenjem i analizom ovih promjena možemo identifikovati osnovni uzrok, predvidjeti kvar i planirati održavanje prije katastrofalnog kvara. Ovo je osnova prediktivno održavanje.

FFT: Osnova analize spektra

Senzor vibracija (akcelerometar) pretvara mehanički oscilaciju u električni signal. Prikazano tijekom vremena, ovo je talasni oblik — složena, naizgled haotična krivulja kada su prisutne višestruke greške. FFT (brza Fourierova transformacija) rastavljeno je ovaj složeni signal na pojedine sinusoidne komponente, od kojih svaka ima vlastitu frekvenciju i amplitudu.

Zamislite FFT kao prizmu koja razlaže bijelu svjetlost u dugu. Kompleksni talasni oblik je "bijela svjetlost" — FFT otkriva pojedinačne "boje" (frekvencije) skrivene unutra. Rezultat je spektar vibracija — primarni dijagnostički alat.

Frekvencija rotacije

f₁ₓ = RPM / 60 (Hz)

1× = frekvencija rotacije osovine — referenca za sve spektralne analize

Ključni parametri spektra

Frekvencija (X-os, Hz): Koliko često se javljaju oscilacije. Direktno povezano sa izvorom. 1× = brzina vratila. 2× = dvostruka brzina vratila.
Amplituda (Y-os, mm/s RMS): Intenzitet vibracija na svakoj frekvenciji. Viši vrhovi = više energije = ozbiljnije stanje.
Harmonici: Cjelobrojni umnošci osnovne frekvencije: 2× (drugi), 3× (treći), 4×, itd. Njihovo prisustvo i relativna visina nose dijagnostičku informaciju.
Faza (°): Odnos vremenskog slijeda na različitim točkama mjerenja. Neophodno za razlikovanje neuravnotežnosti (u fazi) od neporavnanja (180°).

Jedinice mjerenja vibracija: pomak, brzina, ubrzanje

Vibracija se može mjeriti kao tri različita fizička parametra. Svaki naglašava različite frekvencijske opsege, čineći ih pogodnim za različite dijagnostičke zadatke. Razumijevanje kada koristiti koji parametar je osnova za efikasnu analizu.

📏 Pomak

µm (od vrha do vrha) ili mil

Najbolji opseg: 1–100 Hz

Mjeri koliko daleko se površina pomjera. Naglašava niske frekvencije — idealno za mašine sa sporim radom, analizu orbite vratila i proximity senzore na kliznim ležajevima. 1 mil = 25,4 µm.

📈 Brzina

mm/s (RMS)

Najbolji opseg: 10–1000 Hz

Mjeri koliko brzo površina se kreće. Parametar standardni parametar za opće praćenje strojeva prema ISO 10816. Ravan frekvencijski odgovor daje jednaku težinu većini vrsta greške. Balanset-1A mjeri u mm/s RMS.

💥 Ubrzanje

m/s² ili g (RMS/vrh)

Najbolji opseg: 500 Hz – 20 kHz

Mjeri sila vibracije. Naglašava visoke frekvencije — idealno za rane kvarove ležaja, ozubljenje zupčanika i udare. 1 g = 9,80665 m/s². Koristi se za envelope/demodulacionu analizu.

Kada koristiti svaki parametar

Parametar	Jedinica	Frekvencijski raspon	Najbolje za	Standardi
Radna zapremina	µm pk-pk	1–100 Hz	Sporohodne mašine (< 600 o/min), putanja vratila, blizinske sonde, radijalni ležajevi (referentno — nije mjereno uređajem Balanset-1A)	ISO 7919 (vibracije vratila)
Brzina	mm/s RMS	10–1000 Hz	Opšte praćenje stanja mašina — nebalansiranost, neporavnatost, labavost. Standardni parametar. Izvorni (i jedini) parametar uređaja Balanset-1A.	ISO 10816, ISO 20816
Ubrzanje	g ili m/s² RMS	500 Hz – 20 kHz	Rani defekti ležajeva, zahvat zupčanika, udarci, mašine visokih brzina (referentno — nije mjereno uređajem Balanset-1A)	ISO 15242 (vibracija ležaja)

Konverzija na Jednoj Frekvenciji

v = 2πf · d | a = 2πf · v = (2πf)² · d

d = pomjeraj (m), v = brzina (m/s), a = ubrzanje (m/s²), f = frekvencija (Hz). Sve veličine moraju koristiti istu konvenciju amplitude (sve peak, sve peak-to-peak, ili sve RMS) — miješanje peak-to-peak pomjeraja sa RMS brzinom uvodi grešku od ~2,8×.

💡 Praktično Pravilo

Ako imate samo jedan senzor i jedan parametar koji trebate odabrati — odaberite brzinu (mm/s RMS). Pokriva najširi raspon uobičajenih kvarova sa ravnom krivom odgovora. Balanset-1A koristi ovo kao svoj nativni parametar. Dodajte mjerenje ubrzanja samo kada trebate detektovati rane faze defekta ležajeva ili zupčanika na visokim frekvencijama.

Tehnika Mjerenja sa Balanset-1A

📋 Specifikacija mjerenja uređaja Balanset-1A

Balanset-1A mjeri brzina vibracija, mm/s RMS (0.02–80 mm/s). Mjerni opseg: 5–1000 Hz; senzor je ravan (flat) u okviru ±10% do ~550 Hz, sa kompenzacijom pada (roll-off) samo na ekranu iznad te vrijednosti. Spektar na ekranu (podešavanje "Spectrum, Hz") proteže se do 8 kHz — opseg prikaza, a ne tvrdnja o tačnosti mjerenja. Ne postoje načini rada za pomjeraj ili ubrzanje niti envelope/demodulacija — odjeljci o ubrzanju, envelope analizi i kavitaciji ispod su referentni materijal.

Pozicioniranje Senzora

Kvaliteta dijagnostike zavisi isključivo od kvalitete mjerenja. Sile vibracija prenose se kroz ležajeve, pa senzori moraju biti montirani na kućištima ležajeva — što bliže ležaju, na opterećenoj strukturi (ne na poklopcima ili hlađenju).

Priprema površine: Čista, ravna, bez ljuski boje. Magnetna baza mora biti savršeno prislonjena.
Radijalno horizontalno (H): Okomito na osovinu, horizontalna ravan. Često sa najvećom amplitudom.
Radijalno vertikalno (V): Okomito na osovinu, vertikalna ravan.
Aksijalno (A): Paralelno sa osovinom. Kritično za detekciju neporavnatosti.

💡 Trik dijagnostike sa dva kanala

Balanset-1A ima 2 kanala. Za dijagnostiku, montazirajte oba senzora na isto ležaj — jedan radijalni, jedan aksijalni. Ovo daje istovremene radijalne + aksijalne spektre, omogućavajući trenutnu detekciju nesaosnosti.

Modovi Balanset-1A za dijagnostiku

F8 — Grafikoni → kartica "F5-Spectrum (Hz)": Prikaz punog FFT spektra. Primarni dijagnostički način rada. Ostali tabovi Charts — F2-Overall, F3-1x, F4-Harmonics (1x..Nx) i F6-Orbit — pokrivaju ukupnu vibraciju, praćenje 1×, harmonijske obrasce i orbitu vratila.
F5 — Mjerač vibracija: Brza procjena. Uporedite V1s (ukupni RMS) sa V1o (1×). Ako je V1s ≈ V1o → neuravnoteženost. Ako je V1s ≫ V1o → drugi kvarovi.
F6 — Reports: Arhiva mjerenja i HTML izvještaji — koristite je za čuvanje osnovnih vrijednosti.
F9 — Inspekcija rute: Vođene mjerne rute s trend-zonama prema ISO 10816-1 — za redovne obilaske nadzora.

⚠️ V1s vs. V1o — Prva dijagnostička provjera

Prije balansiranja, usporedite V1s s V1o. Ako je V1s ≫ V1o (npr. 8 vs. 2 mm/s), većina vibracija NIJE od nebalanciranote. Balansiranje neće to riješiti — pregledajte kompletan spektar.

Analiza faze — Dijagnostički diferenciator

Frekvencija vam govori šta vibrira; faza vam govori kako. Dva kvara mogu proizvesti identične spektre (oba dominirana sa 1×) — samo analiza faze ih razlikuje. Faza je ugaoni odnos između vibracija u različitim mjernim tačkama, izražen u stepenima (0°–360°).

🧭 Tablica referenci za dijagnostiku faze

Odnos faze	Tačke mjerenja	Dijagnoza	Objašnjenje
0° (u fazi)	Ležaj 1 ↔ Ležaj 2 (radijalno)	Statička neuravnoteženost	Oba ležaja se kreću zajedno u sinhronizaciji — jedna teška tačka u centru rotora. Korekcija u jednoj ravni.
~180° (anti-faza)	Ležaj 1 ↔ Ležaj 2 (radijalno)	Dinamička (spreg) nebalansiranost	Ležajevi se ljuljaju u suprotnim smjerovima — dva teška mjesta u različitim ravninama stvaraju zakretnu spregu. Potrebna korekcija u dvije ravnine.
~90°	Horizontalna ↔ Vertikalna (isti ležaj)	Neuravnoteženost (bilo koji tip)	Normalno za neuravnoteženost — vektor sile rotira sa vratilom, što proizvodi ~90° između H i V na istoj točki.
~180°	Preko spojke (radijalno)	Paralelna dezosovljenost	Spojne sile guraju vratila jedno od drugog u suprotnim radijalnim smjerovima. 180° preko spojnice sa visokim 2× je karakterističan znak.
~180°	Preko spojke (aksijalno)	Kutno neporavnanje	Vratila naizmjenično guraju/vuku aksijalno. 180° aksijalno preko spojnice sa visokim 1× i 2× je definitivan pokazatelj.
0°	Preko spojke (aksijalno)	Nije nesaosnost	Obje strane se kreću u istom aksijalnom smjeru — vjerojatno termički rast, naprezanje cjevovoda ili meka noga. Nije ugaona neuporednost.
Nasumično / nestabilno	Bilo koji konzistentni bodovi	Mehanička labavost	Očitanja faze skaču nasumično između mjerenja — karakteristično za udare u labavim spojevima. Nestabilna faza = labavost.
Polako driftuje	Bilo koja tačka, tokom vremena	Rezonancija ili termički efekti	Postupni pomak faze tijekom zagrijavanja sugerira da se strukturna krutost mijenja s temperaturom (termička neuporednost).
Konzistentno, nije 0/180°	Ležaj 1 ↔ Ležaj 2	Kombinirana statička + sprežna neuravnoteženost	Faza između 0° i 180° ukazuje na kombinaciju statičke i sprežne komponente — zahtijeva dvoravansko uravnoteženje.

💡 Mjerenje faze s Balanset-1A

Balanset-1A prikazuje fazu na 1× (očitanje F1° u režimu vibrometra) koristeći tahometar kao referencu. Da biste uporedili fazu između dva ležaja, mjerite svaki ležaj u istom smjeru (npr. horizontalno), s tahometrom na istoj referentnoj oznaci. Razlika u očitanjima faze otkriva tip kvara. Nije potreban poseban softver — samo oduzmite dva očitanja.

Greška 1: Neuravnoteženost

Uzrok: Centar mase pomjeren od ose rotacije. Proizvodne tolerancije, nakupljanje naslaga, erozija, slomljena lopatica, izgubljen uteg.

Spektar: Dominantan vrh tačno na 1× RPM. Vrlo niski harmonici. Radijalna vibracija. Neuravnoteženost sila raste sa kvadratom brzine; amplituda vibracije raste sa brzinom, pri čemu tačan odnos zavisi od blizine rezonanci. Faza je stabilna i ponovljiva.

Statička neuravnotežost (jednoslabinska)

Čist 1× vrh, sinusoidni oblik vala. Oba ležaja u fazi. Ispravka u jednoj ravni.

Statička neuravnotežost — dominantna 1× na 25 Hz (1500 RPM). Minimalne harmonike.

Dinamička neuravnotežost (dvoslabinska / Couple)

Također dominira 1×, ali su ležajevi ~180° van faze. Potrebna je dvoravanska korekcija.

Dinamička neuravnotežost — 1× dominantna. Spektar sličan statičkoj, ali faza se razlikuje na ležajevima.

Radnja: Izvršite balansiranje rotora s Balanset-1A. G-klasa tolerancije prema ISO 1940-1.

Greška 2: Dezosovka vratila

Uzrok: Ose spojenih vratila se ne poklapaju. Može biti paralelna (radijalna) ili kutna (nagnuta), obično oboje.

Paralelna dezosovka (radijalna)

Visok 1× i 2× u radijalnom pravcu. 2× je često ≥ 1×. Fazni pomak od 180° preko spojnice.

Paralelna neusklađenost — radijalni pravac. Jak 1× i 2× uz manji 3×.

Kutna dezosovka — radijalna

1× i 2× su prisutni u radijalnom pravcu — bilo koji od njih može dominirati, pa sam radijalni spektar nije konačan dokaz. Aksijalno mjerenje je presudno.

Ugaona nesaosnost — radijalna (R). Povišeni su i 1× i 2× (2× > 1× u ovom primjeru).

Kutna dezosovka — aksijalna

Aksijalna vibracija ≥ 50% radijalne, tipično dominira 1× sa povišenim 2× i 3×. Fazni pomak od 180° preko spojnice u aksijalnom pravcu. Ovo je ključno razlikujuće mjerenje.

Ugaona nesaosnost — aksijalna (A). Dominantan 1× sa jakim 2× i 3× u aksijalnom smjeru.

Radnja: Balansiranje NEĆE pomoći. Zaustavite mašinu i izvedite poravnanje vratila. Ponovno provjerite vibracije nakon toga.

Greška 3: Mehanička labavost

Uzrok: Gubitak strukturne krutosti — labavi vijci, pukotine u temeljima, istrošene površine ležaja, prekomjerne zazore.

Labavost komponente

„Šuma” harmonika — 1×, 2×, 3×, 4×… do 10×+ sa opadajućom amplitudom. Mogu se pojaviti subharmonici od 0,5×.

Labavost komponente — mnogo harmonika od 1× do 10×. Uočite subharmonik u području 0,4–0,5×.

Strukturna labavost

Dominira 1× i/ili 2×. Malo viših harmonika. Jaka vertikalna vibracija.

Strukturna labavost — dominiraju 1× i 2×. Minimalni viši harmonici.

Radnja: Provjerite i učvrstite vijce montaže. Provjerite temelj. Uvijek provjerite labavost prije balansiranja.

Greška 4: Defekti Kotrljajućih Ležaja

Uzrok: Jamičavost, ljuštenje, trošenje staza, kotrljajućih elemenata ili kaveza.

Karakteristične frekvencije ležaja

BPFO = (n/2)(1 − Bd/Pd·cos α) · f_s
BPFI = (n/2)(1 + Bd/Pd·cos α) · f_s
BSF = (Pd/2Bd)(1 − (Bd/Pd·cos α)²) · f_s
FTF = ½(1 − Bd/Pd·cos α) · f_s

n = broj kotrljajućih elemenata | Bd = prečnik kuglice | Pd = prečnik kruga kotrljanja | α = kontaktni ugao | f_s = RPM/60

Defekt外nje Staze (BPFO)

Niz vrhova na BPFO, 2×BPFO, 3×BPFO… Nema bočnih traka na 1× (nepomični prsten). Najčešći kvar ležaja.

Defekt Vanjske staze — BPFO harmonici na nesinhronim frekvencijama. Bez bočnih traka.

Defekt Unutarnje Staze (BPFI)

BPFI harmonici s bočnim trakama ±1× (rotirajući prsten, modulacija zone opterećenja). Obrazac bočnih traka je ključni pokazatelj.

Kvar unutrašnjeg prstena ležaja — BPFI harmonici s bočnim trakama ±1× (manji vrhovi uz glavne vrhove).

Defekt Kotrljajućeg Elementa (BSF)

BSF harmonici. 2×BSF često dominantan. Nesinhron. Često praćen štetom na stazi.

Defekt kotrljajućeg elementa — BSF harmonici. Napomena: 2×BSF je najvišii (dvoelementna šteta).

Defekt Kaveza (FTF)

Subsinhrona osnovna frekvencija (FTF ≈ 0,4× brzine vratila); njeni harmonici mogu se protezati iznad 1×. Niska frekvencija. Često prati druga oštećenja ležaja.

Defekt kaveza — FTF osnovna frekvencija je subsinhrona (ispod 1×); njeni harmonici mogu se protezati iznad 1× brzine vratila.

Progresija Defekta Ležaja (4 Faze)

Faza 1 — Ispod površine: Ultrazvučna / akustično-emisiona zona (otprilike 20–60 kHz). Nije vidljiva na standardnom FFT-u. Otkriva se putem spike energije / envelope analize.

Faza 2 — Rani defekt: Udari pobuđuju vlastite frekvencije ležaja (otprilike 500–2000 Hz); diskretne frekvencije defekata (BPFO, BPFI) pojavljuju se pri niskoj amplitudi pred kraj ove faze. Balanset-1A pouzdano detektuje diskretne frekvencije defekata (desetine do stotine Hz) od kasne Faze 2 nadalje.

Faza 3 — Napredovao: Više harmonika. Razvijaju se bočne trake. Nivo šuma raste.

Faza 4 — Napredno: Širokopojasni šum. Frekvencije ležaja mogu nestati u šumu. Zamjena hitna.

Analiza Omotača (Demodulacija) — Rana Detekcija Defekta Ležaja

Standardna FFT spektralna analiza otkriva kvarove ležaja tek od kasne Faze 2 nadalje. Prije toga, udari ležaja su preslabi — i previsoke frekvencije — da bi se pojavili iznad nivoa šuma. Analize omotača (poznata i kao demodulacija ili detekcija na visokim frekvencijama, HFD) proširuje detekciju na mnogo ranije faze.

Kako funkcioniše

Kada valjak udari u defekt, generiše kratki impulsni udarac koji pobuđuje rezonance visokeFrekvencijske strukture (obično 5–20 kHz). Ove rezonance "zvone" kratko pri svakom udaru. Analiza omotača radi u tri koraka:

Filtar propusnog opsega: Izoluj opseg rezonance na visokim frekvencijama (npr. 5–15 kHz) gde zvone udari.
Ispravljanje i omotač: Izdvoji šablon amplitudne modulacije — "omotač" koji prati vrhove zvučanja.
FFT omotača: Primeni FFT na signal omotača. Rezultat pokazuje frekvenciju pojavljivanja udaraca — što je jednako frekvencijama defekta ležaja (BPFO, BPFI, BSF, FTF).

Zašto omotač detektuje ranije

U sirovom spektru, slab udarac na BPFO može dati 0,1 mm/s — nevidljiv među šumom mašine od 2 mm/s. Ali isti taj udarac pobuđuje rezonancu na 8 kHz gde nema drugog izvora vibracija. Nakon demodulacije, šablon pojavljivanja BPFO jasno izlazi iz čistog pozadina.

Povezani parametri

Energija pika (SE): Ukupna mjerenja energije udarca visokeFrekvencije. Vrijednost skalarnog trendiranja. Dobra za screening "ide/ne ide".
gSE / HFD / PeakVue: Imena specifična za prodavca za parametre izvedene iz omotača. Svi se baziraju na istom principu.
Enveloping ubrzanja: Balanset-1A mjeri u brzini (mm/s). Za punu envelope analizu, idealan je namjenski analizator sa ulazom za ubrzanje i mogućnošću pojasno-propusnog filtriranja. Ipak, FFT Balanset-1A i dalje može efikasno otkriti diskretne frekvencije defekata ležaja u standardnom spektru brzine počevši od kasne Faze 2 nadalje.

Spektar omotača defekta unutarnje trkačke staze — BPFI harmonici jasno se pojavljuju iz demoduliranog signala na visokim frekvencijama. Poredi sa sirovim spektrom brzine gde ovi mogu biti skriveni u šumu.

Radnja: Provjerite podmazivanje. Planirajte zamjenu ležaja. Povećajte učestalost praćenja.

Greška 5: Defekti Zupčanika

Uzrok: Istrošeni, ostećeni ili slomljeni zubi. Ekscentričnost zupčanika. GMF = broj zubi × broj okretaja vratila / 60.

Ekscentričnost Zupčanika

GMF s bočnim trakama na ±1× brzine vratila. Može biti povišen i 1× zupčanika.

Ekscentričnost zupčanika — GMF na 500 Hz s bočnim trakama ±1×. Povišen 1×.

Istrošenost / Oštećenje Zuba Zupčanika

Više harmonika GMF sa gustim bočnim trakama. Težina se prati s brojem i amplitudom bočnih traka.

Habanje zupčanika — GMF i 2×GMF s više bočnih traka u intervalima od 1×.

Radnja: Provjerite ulje u kutiji zupčanika za metalične čestice. Zakazite pregled. Pratite trendove bočne trake GMF.

Kvar 6: Električni kvarovi (motori)

Elektromagnetne greške stvaraju vibracije na 2× frekvencija napajanja (100 Hz u mrežama od 50 Hz, 120 Hz u mrežama od 60 Hz). Kritični test: vibracija nestaje odmah kada je napajanje isključeno. Mehaničke greške se polako prigušuju.

Ekscentričnost statora: 2× frekvencija napajanja, stalna amplituda.
Defekti rotorskih štapova: Bočne trake oko 1× radne brzine razmaknute za frekvenciju prolaska polova (klizanje × broj polova — obično 0,5–2 Hz, pa je potrebna fina frekvencijska rezolucija da bi se razdvojile). Može se pojaviti i frekvencija prolaska šipki rotora (broj šipki × brzina vratila) sa bočnim trakama na 2× frekvencije mreže.
Meki oslonac (soft foot): Vibracija se mijenja kada se pojedina stopala elektromotora otpuste.

Greška 7: Problemi sa Remenim Prijenosom

Uzrok: Istrošeni, neporavnati ili nepravilno zategnuti remeni. Remeni prijenos stvara vibracije na frekvencija prolaska remenja, koji je obično sub-sinhronog frekvencija (ispod 1× brzine vratila) jer je remen duži od obima remenice.

Frekvencija remena

f_remen = (π · D · RPM) / (60 · L)

D = prečnik remenice (m) | L = dužina remena (m) | RPM = brzina remenice

Česte Karakteristike Remena

Trošenje/oštećenje remena: Vrhovi na frekvenciji remena (f_remen) i njeni harmonici (2×, 3×, 4× f_remen). Osnovna frekvencija se pojavljuje ispod 1× brzine vratila — subsinhroni vrh je ključni indikator; viši harmonici mogu se protezati iznad 1×.
Neporavnatost remena: Povišena aksijalna vibracija na 1× i 2× brzine vratila. Slično neusklađenosti vratila, ali ograničeno na mašinu s remenim prijenosom.
Nepravilna napetost: Visoka 1× vibracija koja se dramatično mijenja prilagodbom napetosti remena. Previše napeti remeni povećavaju opterećenje ležaja; labavi remeni uzrokuju lupanje i vrhove na frekvenciji remena.
Rezonanca: Prirodna frekvencija remena ("fluttering" remena) može biti uzbuđena ako rezonancija raspona remena koincidira s brzinom rada. Vidljivo kao široki vrh na prirodnoj frekvenciji remena.

Kvar kaišnog prenosa — osnovna frekvencija kaiša je subsinhrona; njeni harmonici se protežu do i iznad 1× brzine vratila (25 Hz).

Radnja: Provjerite stanje remena, napetost i redoslijed remenice. Zamijenite istrošene remene. Za ponavljajuće probleme, provjerite redoslijed remenice laserskim alatom ili ravnalom.

Greška 8: Kavitacija Pumpe

Uzrok: Mehurići pare se formiraju i kolabiraju nasilno kada lokalni pritisak padne ispod tlaka pare tekućine — obično na usisavanju pumpe. Svaki kolaps mehurića stvara mikro-udarac. Tisuće kolapsa u sekundi stvaraju karakterističnu buku široke frekvencije.

Spektralna Karakteristika

Širokopojasna energija: Za razliku od mehaničkih kvarova (koji proizvode diskretne vrhove), kavitacija stvara povišeni, nepravilni šumni pod raspoređen preko širokog frekvencijskog opsega — na dijagramu ispod, otprilike od 200 Hz do ruba prikazanog opsega. Spektar izgleda kao „grba” ili povišeni plato, a ne kao oštri vrhovi.
Slučajno, neperiodičko: Nema harmonika, nema veze sa brzinom vratila. Buka zvuči kao "šljunak" ili "pucketanje" — čujno čak i bez instrumenata.
Učinci niske frekvencije: Ozbiljna kavitacija može također uzrokovati nestabilnost pri 1× i širokopojasnu niskofrekventnu buku od turbulencije struje.

Kavitacija pumpe — širokopojasna visokofrekventna buka (podignuta razina iznad 200 Hz). Bez diskretnih vrhova — u kontrastu s kvarovima ležaja koji pokazuju specifične frekvencije.

Radnja: Povećajte tlak usisa (snizite pumpu, otvorite ventil usisa, smanjite gubitke u cjevovodu usisa). Provjerite NPSH_dostupno naspram NPSH_potrebno. Smanjite brzinu pumpe ako je moguće. Kavitacija uzrokuje brzo erozijsko oštećenje — ne zanemarite.

Kvar 9: Uljno vrtloženje & Uljni biči (Klizni ležaji)

Uzrok: Nestabilnost uljnog filma u kliznim (glavčanim) ležajevima. Klin uljnog filma tjera vratilo da orbitira unutar zazora ležaja pri podsinhronoj frekvenciji. Ovo se razlikuje od defekata kotrljajućih ležajeva i javlja se samo u kliznim ležajevima. Prikaz orbite vratila — F8 — Grafikoni → kartica F6-Orbit na Balanset-1A uređaju — klasičan je način za praćenje ponašanja kliznog ležaja.

Uljni vrtlog (Oil Whirl)

Frekvencija: Približno 0,42× do 0,48× brzine osovine (često se navodi kao ~0,43×). Ovo je podsinhrroni vrh koji prati brzinu osovine — ako se RPM poveća, frekvencija vrtloženja se proporcionalno povećava.
Spektar: Jedan vrh pri ~0,43× koji se pomjera s brzinom. Amplituda može biti umjerena.
Stanje: Preteča uljnom biču. Obično nije odmah destruktivno, ali ukazuje na nestabilnost.

Uljni udar (Oil Whip)

Frekvencija: Zaklapanja se na prvi prirodna frekvencija (kritična brzina). Za razliku od vrtloženja, NE prati brzinu osovine — frekvencija ostaje konstantna kako se RPM mijenja.
Spektar: Veliki podsinhrroni vrh pri prvoj kritičnoj brzini rotora. Amplituda može biti vrlo visoka — destruktivna.
Stanje: Opasno. Neposredna akcija obavezna. Može dovesti do gašenja ležaja i oštećenja osovine.

Uljni vrtlog (oil whirl) — subsinhroni vrh na ~0,43× brzine vratila (≈ 10,7 Hz za 1500 RPM). Razlikuje se od labavosti na 0,5×.

⚠️ Uljno vrtloženje vs. Labavost — Kako razlikovati

Oboje proizvode podsinhrone vrhove, ali: Uljni vrtlog nalazi se na ~0.42–0.48× (nije tačno polu-red), dok labavost generiše vrhove tačno na 0,5×, 1,5×, 2,5× — precizne polu-redne frakcije. Oba prate brzinu vratila kako se mijenja; onaj koji ne brzina praćenja je uljni vrtlogkoja se zaključava na prvoj kritičnoj frekvenciji rotora. Vrtložna nestabilnost ulja (oil whirl) javlja se samo kod kliznih ležajeva — ako mašina ima kotrljajuće ležajeve, to ne može biti vrtložna nestabilnost ulja.

Radnja: Za uljno vrtloženje: provjerite zazor ležaja, viskoznost ulja i opterećenje. Povećajte opterećenje ležaja ili promijenite viskoznost ulja. Za uljni biči: odmah smanjite brzinu ispod kritičnog praga. Konsultirajte se sa specijalističem rotorske dinamike.

ISO 10816 Stepen ozbiljnosti vibracija — tabela klasifikacije

ISO 10816-1 (opšti dio serije ISO 10816, zamijenjen standardom ISO 20816, ali i dalje često korišten kao referenca) definiše zone jačine vibracije za četiri klase mašina. Vibracija se mjeri kao brzina u mm/s RMS na kućištima ležajeva. Tabela ispod prikazuje sve granice zona za sve četiri klase — koristite je kao brzu referencu pri ocjenjivanju mjerenja. Napomena: ISO 10816-3 (danas ISO 20816-3), koji obuhvata industrijske mašine snage iznad 15 kW koje rade pri 120–15.000 RPM, koristi drugačiju šemu — dvije grupe mašina s klasama krutog ili fleksibilnog oslonca — umjesto klasa I–IV prikazanih ovdje.

📋 ISO 10816-1 Zone ozbiljnosti vibracija — klase mašina I–IV (mm/s RMS)

Klasa mašine	Zona A Dobro	Zona B Prihvatljivo	Zona C Upozorenje	Zona D Opasnost
Klasa I Male mašine ≤ 15 kW (pumpe, ventilatori, kompresori)	≤ 0,71	0,71 – 1,8	1,8 – 4,5	> 4.5
Klasa II Srednje mašine 15–75 kW (bez specijalne baze)	≤ 1,12	1,12 – 2,8	2,8 – 7,1	> 7.1
Klasa III Velike mašine > 75 kW (kruta baza)	≤ 1,8	1,8 – 4,5	4,5 – 11,2	> 11,2
Klasa IV Velike mašine > 75 kW (fleksibilna baza, npr. čelični okvir)	≤ 2,8	2,8 – 7,1	7,1 – 18	> 18

📌 Kako koristiti ovu tabelu

Korak 1: Odredite klasu vaše mašine prema snazi i tipu baze.
Korak 2: Izmjerite ukupnu brzinu vibracija (mm/s RMS) na svakom kućištu ležaja u radijalnom smjeru.
Korak 3: Pronađite zonu. Zona A = novouvedena ili odličnog stanja. Zona B = neograničen rad na duge periode. Zona C = prihvatljivo samo za ograničene periode — planirati održavanje. Zona D = šteta se javlja — zaustaviti mašinu što je prije moguće.

Zapamtite: trendovi su važniji od apsolutnih vrijednosti. Mašina koja radi pri 2,4 mm/s (Zona B za Klasu II), a ranije je bila na 1,2 mm/s, udvostručila se — istražite uzrok iako je i dalje „prihvatljivo”. Vibrometarski način rada Balanset-1A (F5) prikazuje ukupnu brzinu V1s za trenutnu procjenu zone.

⚠️ ISO 10816 vs. ISO 20816

ISO 10816 je službeno zamijenjen sa ISO 20816 (objavljen 2016–2022). Granice zone ostaju slične za većinu tipova mašina, ali ISO 20816 dodaje kriterije evaluacije za pomicanje i proširiava dijelove specifične za mašinu. U praksi, ISO 10816 vrijednosti ostaju industrijski standard reference. I Balanset-1A i većina industrijskih programa vibracija i dalje koriste ISO 10816 zone.

Od mjerenja do praćenja

Analiza trenda

Jedan spektar je snimak. Moć analize vibracija je analiza trenda — praćenje promjena tokom vremena.

Kreirajte osnovnu vrijednost: Izmjerite novu ili ispravnu opremu. Sačuvajte spektre — Balanset-1A F6 — Izvještaji arhiva čuva mjerenja i HTML izvještaje.
Uspostavite intervale: Kritično: sedmično. Standard: mjesečno. Pomoćno: tromjesečno.
Osigurajte ponovljivost: Iste točke, isti smjerovi, isti radni uvjeti.
Praćenje promjena: Povećanje 2× od osnovne vrijednosti je značajno čak i ako je u ISO zoni A.
Koristite mjerne rute: Balanset-1A F9 — Inspekcija rute vodi kroz ponovljive mjerne krugove i prati očitavanja u odnosu na zone ISO 10816-1.

Algoritam odlučivanja

Pribavite kvalitetan spektar (F8 Charts, radijalni + aksijalni).
Identificirajte najviši vrh — ovo je dominantni problem.
Podudarite s vrstom greške:
- 1× dominira → Nebalansirani rotor → Balansirajte s Balanset-1A.
- 2× dominira + visoka aksijalna → Neporavnanje → Ponovo poravnajte vratila.
- Mnogo harmonika → Labavost → Pregledajte i pritegnite.
- Nesinkroni vrhovi → Ležaj → Planirajte zamjenu.
- GMF + bočne pojase → Zupčanik → Provjerite ulje, pregledajte kutiju brzina.
Prvo ispravite dominantan kvar — sekundarne manifestacije često nestanu.

← Nazad na rješenja

Često Postavljana Pitanja — Analiza Vibracija

▸ Šta je analiza vibracija?

Proces mjerenja i tumačenja mehaničkih oscilacija radi dijagnostike kvarova na mašinama bez rastavljanja. FFT razlaže složenu vibraciju na frekvencijske komponente. Svaki kvar proizvodi karakterističan spektralni „otisak” — debalans na 1× RPM, neusklađenost na 2×, labavost kao više harmonika, kvarovi ležaja na nesinhronim frekvencijama.

▸ Kako razlikovati neuravnoteženost od neusklađenosti?

Neuravnoteženost: dominantan 1× vrh, radijalno, stabilna faza, amplituda raste sa brzinom (sila ∝ brzina²). Nesaosnost: značajan 2× (često ≥ 1×), visoka aksijalna vibracija, fazni pomak od 180° preko spojnice.

▸ Koje su frekvencije defekta ležaja?

Frekvencije koje nastaju kada kotrljajući elementi prelaze preko oštećenja. BPFO = vanjski prsten, BPFI = unutrašnji prsten, BSF = kuglica/valjčić, FTF = kavez. Nisu cjelobrojni umnošci brzine vratila. Koristite gornji kalkulator frekvencija ležaja.

▸ Koja je dobra razina vibracija?

ISO 10816-1 zone za Klasu II (15–75 kW): A < 1,12, B < 2,8, C < 7,1, D > 7,1 mm/s RMS. Trendovi su važniji — povećanje od 2× u odnosu na početnu vrijednost značajno je čak i u Zoni A.

▸ Može li Balanset-1A obaviti analizu vibracija?

Da. 2-kanalni FFT spektralni analizator (F8 — Charts, tab "F5-Spectrum (Hz)"), vibrometar (F5). Postavite oba senzora radijalno+aksijalno na jedan ležaj za trenutnu detekciju nesaosnosti.

▸ Vremenski oblik i FFT spektar?

Oblik vala pokazuje amplitudu u odnosu na vrijeme — kompleksan kada se višestruki kvarovi preklapaju. FFT dekomponira u pojedinačne frekvencije (kao prizma koja dijeli svjetlo). Svaki vrh spektra = jedan izvor vibracija.

▸ Koliko često trebam da merim vibraclje?

Kritično: tjedno. Standardno: mjesečno. Pomoćno: tromjesečno. Nakon održavanja: odmah. Dosljednost je ključna — iste točke, smjerovi, uvjeti.

▸ Što uzrokuje 0.5× (subharmonijsku) vibraciju?

Ozbiljna mehanička labavost, uljni vrtlog u kliznim ležajima ili napuklo vratilo. Vrhovi polovičnog reda (0,5×, 1,5×) nastaju usljed udara svake druge okretaje. Ozbiljno stanje — potrebna je hitna pažnja.

Prvo dijagnosticiraj — zatim balansiraj

Balanset-1A je istovremeno 2-kanalni analizator vibracija i precizni terenski balanser. Identifikujte kvar putem spektra, a zatim ga otklonite — sve jednim instrumentom.

Pregledaj opremu →

Vibracijska analiza mašinerije – dijagnostički spektralni potpisi čestih grešaka