Bezplatný inženýrský nástroj
Poruchové frekvence kluzných ložisek
Vypočítejte frekvenční rozsah olejového víření, indikátory olejového biče, frekvenci hřídele a charakteristiky subsynchronních vibrací pro kluzná/pouzdrová ložiska hřídele.
Výsledky
Souhrn klíčových frekvencí
| Frekvence | Hz | CPM | Indikátor |
|---|
⚠️ Olejový bič: Pokud provozní otáčky překročí přibližně 2× první kritické otáčky, může se olejový vír zachytit na vlastní frekvenci rotoru a způsobit olejový šleh – stav závažné instability. Pečlivě sledujte subsynchronní komponenty.
Olejový vír
Olejový vír je samobuzená vibrace v kluzných ložiskách s kapalinových filmem. Klín olejového filmu generuje sílu, která žene hřídel do dopředné precesní dráhy s frekvencí nižší než je rychlost hřídele:
Typický vířivý poměr je ~0,43, ale pohybuje se od 0,42 do 0,48 v závislosti na geometrii ložiska, zatížení, viskozitě oleje a vůli.
Olejový bič
K olejovému šlehu dochází, když se frekvence olejového víru shoduje s první kritickou rychlostí ohybu rotoru. V tomto bodě se subsynchronní vibrace "zablokují" na kritické rychlosti a již nesledují otáčky hřídele:
Olejový bič je potenciálně destruktivní stav vyžadující okamžitou pozornost.
Frekvence hřídele
Klíčové indikátory vibrací
| Frekvence | Vzor | Indikace |
|---|---|---|
| 0,42–0,48× hřídel | Subsynchronní, dopředná precese | Olejový vír – nástup nestability ložiska |
| Uzamčená subsynchronní složka | Pevná frekvence bez ohledu na rychlost | Olejový bič – uzamčen na 1. kritické rychlosti |
| 1× hřídel | Synchronní | Normální odezva na nevyváženost |
| 2× hřídel | Druhá harmonická | Nesouosost, vůle nebo nelineární odezva |
Vzhledem k: Otáčky hřídele = 3000 ot./min, vířivý poměr = 0,43
Frekvence hřídele = 3000 / 60 = 50,0 Hz
Rozsah víru oleje = 0,42×50 až 0,48×50 = 21,0 – 24,0 Hz
Typický vír = 0,43 × 50 = 21,5 Hz (1290 CPM)
2× hřídel = 100,0 Hz
Diagnostický tip: Vír oleje sleduje otáčky hřídele (frekvence se mění proporcionálně). Šleh oleje NEsleduje otáčky – zůstává fixován na kritických otáčkách. Toto je primární způsob, jak rozlišit mezi těmito dvěma podmínkami během rozběhu a doběhu.
Oil whirl is a self-excited vibration in fluid-film (journal) bearings caused by the oil wedge pushing the shaft in a forward precessional orbit. It occurs at approximately 0.42–0.48× shaft speed (often cited as ~0.43×).
Oil whirl amplitude increases with speed and can become unstable, eventually transitioning to oil whip if uncorrected.
Oil whip occurs when oil whirl frequency coincides with the rotor's first natural frequency (first bending critical speed). At this point, the whirl frequency "locks on" to the natural frequency and does not increase further with speed.
Key difference: oil whirl tracks shaft speed (proportional), oil whip is fixed at the critical speed regardless of operating speed. Oil whip is a severe instability condition with potentially destructive vibration levels.
Oil whirl is identified by:
- Frequency at ~0.42–0.48× shaft speed
- Forward precession orbit (shaft whirls in same direction as rotation)
- Frequency tracks shaft speed proportionally — this is key
- Amplitude typically increases with speed
Other sub-synchronous sources like rub or loose components typically occur at exact sub-harmonics (½×, ⅓×) and may show reverse precession.
Oil whirl onset depends on several factors:
- Shaft speed exceeding the stability threshold
- Light bearing load (lightly loaded bearings are more prone)
- Low oil viscosity (high temperature or wrong oil grade)
- Excessive bearing clearance (worn bearings)
- Misalignment or unbalance affecting load distribution
Solutions include:
- Increase bearing load or reduce clearance
- Use anti-whirl bearing designs (tilting pad, pressure dam, lemon bore)
- Change oil viscosity (grade or temperature control)
- Reduce operating speed below instability threshold
- Improve shaft alignment and balance to stabilize bearing load
- Add external damping or squeeze-film dampers
Postupy popsané na této stránce vyvinul a v terénu otestoval tým Vibromera pomocí přístroje Balanset-1A, přenosného dvoukanálového vyvažovacího přístroje a analyzátoru vibrací pro vyvažování rotorů na místě.
Profesionální přístroje pro analýzu vibrací pro diagnostiku problémů s radiálními ložisky. Subsynchronní sledování a analýza oběžné dráhy. Používají se ve více než 50 zemích.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko je inženýr vibrační analýzy a zakladatel a generální ředitel společnosti Vibromera. Více než 15 let vyvažuje rotační stroje přímo v provozu, a ne na zkušebním stavu: mulčovače, průmyslové ventilátory, drtiče, odstředivky, hřídele a vřetena. Právě z této práce vzešly přístroje Balanset — byly navrženy jako nástroj, který si odborník může vzít ke stroji a použít sám, přímo na místě, nikoli jako laboratorní vybavení. Vibromera byla založena v roce 2017 a od roku 2023 sídlí v portugalském Portu. Zde probíhá vývoj, montáž i podpora řady Balanset. Vlajkovým přístrojem je Balanset-1A, přenosný analyzátor pro vyvažování v jedné a ve dvou rovinách a pro diagnostiku vibrací. Nikolai se osobně podílí na zákaznické podpoře, na řešení obtížných případů vyvažování i na vývoji softwaru. Pracuje se zákazníky po celém světě, v jakémkoli jazyce.
