Jak identifikuji zdroj vibrací z frekvence?

Většina vibračních poruch vytváří charakteristické frekvenční vzorce související s rychlostí otáčení hřídele. 1x ot./min. obvykle indikuje nevyváženost, 2x ot./min. indikuje nesouosost, subsynchronní frekvence (0,42–0,48x) indikují vířění oleje v kluzných ložiskách. Analýzou toho, které frekvence jsou dominantní ve vibračním spektru, můžete zúžit výběr nejpravděpodobnějších zdrojů poruch.

1x vibrace (nazývané také synchronní vibrace) se vyskytují přesně při frekvenci otáčení hřídele (1krát otáčky za minutu). Jsou nejběžnější složkou vibrací a jsou primárně způsobeny nevyvážeností hmoty. Mezi další příčiny patří ohnutý hřídel, nesouosost, vůle a rezonance. Analýza fázového úhlu pomáhá rozlišit mezi těmito příčinami.

Co způsobuje subsynchronní vibrace?

Subsynchronní vibrace se vyskytují pod otáčkami hřídele. Mezi běžné příčiny patří: vír oleje (0,42–0,48x v kluzných ložiskách), olejový šleh (zablokování na vlastní frekvenci rotoru), tření (různé subharmonické), vůle (0,5x a zlomkové harmonické) a problémy s řemenovým pohonem.

Co způsobuje vysokofrekvenční vibrace?

Vysokofrekvenční vibrace (nad 10x ot./min.) jsou obvykle způsobeny: vadami valivých ložisek (BPFO, BPFI, BSF), frekvencemi záběru ozubených kol, frekvencemi průchodu lopatek/lamel, elektrickým šumem, rezonancí konstrukčních prvků nebo kavitací v čerpadlech.

Jakou roli hraje fázový úhel v diagnostice vibrací?

Fázový úhel je kritický pro rozlišení poruch s podobnými frekvenčními charakteristikami. Pro vibrace 1x: stabilní fáze = nevyváženost, fázový rozdíl 180 stupňů napříč spojkou = nesouosost, nestabilní/posunutá fáze = vůle. Fáze se měří pomocí referenčního signálu otáčkoměru a udává úhlový vztah mezi vibračním vrcholem a polohou hřídele.

Bezplatný inženýrský nástroj #033

Identifikátor zdroje vibrací

Interaktivní diagnostický nástroj — zadejte frekvenci vibrací jako řád (násobek) provozních otáček k identifikaci pravděpodobných zdrojů závad rotačních strojů.

Frekvenční analýza Diagnostika poruch Sledování řádu

Diagnostické výsledky

Nejpravděpodobnější zdroj

—

Frekvence otáčení

—

Vibrační řád

—

Kompletní tabulka frekvencí poruch

Analýza frekvence vibrací

Každá mechanická závada produkuje vibrace na charakteristických frekvencích souvisejících s otáčkami hřídele. Identifikací dominantní frekvence ve vibračním spektru a jejím vyjádřením jako řádu (násobku) otáček hřídele lze určit nejpravděpodobnější zdroj závady.

Výpočet řádu

Řád = f_vibrace / f_ot = f_vibrace / (ot./min / 60)

Kde f_vibrace je naměřená dominantní frekvence v Hz a RPM je rychlost otáčení hřídele.

Běžné frekvence poruch

Řád	Frekvence	Primární zdroj	Další indikátory
1x	Otáčky hřídele	Nevyváženost	Stabilní fáze, úměrná druhé mocnině rychlosti
1x	Otáčky hřídele	Ohnutá hřídel	Vysoká axiální vibrace, fázově stabilní
2x	2x otáčky hřídele	Nesouosost	Vysoký axiální, 180° fázový posun na spojce
3x	3x otáčky hřídele	Závažná nesouosost	Přítomny mnohoçetné harmonické
0,42–0,48x	Subsynchronní	Olejový vír	Klouzavá ložiska, závislá na rychlosti
0,5x	Polovina otáček hřídele	Vůle / tření	Zlomkové subharmonické
Více harmonických	1x, 2x, 3x…	Mechanická vůle	Mnoho harmonických složek rychlosti otáčení
Nesynchronní	BPFO, BPFI, BSF	Vady ložisek	Modulováno rychlostí otáčení
Z x RPM	Průchod lopatkami	Problémy s tokem	Pulzace, kavitace
Z x RPM	Ozubený záběr	Problémy s převodovkou	Postranní pásma označují, které ozubené kolo
2x síťová frekvence (100/120 Hz)	Pevná frekvence	Elektrický	Zmizí po odpojení napájení

Průvodce fázovým úhlem

Fázová analýza je klíčová pro rozlišení poruch na stejné frekvenci. Při 1x: stabilní fáze = nevyváženost, 180° přes spojku = nesouosost, nestabilní fáze = vůle. Vždy používejte referenci otáčkoměru.

Praktický příklad

Příklad — Motor při 1500 ot./min s vibracemi 75 Hz

Vzhledem k: Provozní rychlost = 1500 ot./min, dominantní frekvence = 75 Hz

Frekvence provozní rychlosti = 1500 / 60 = 25 Hz

Pořadí = 75 / 25 = 3,0x

Hlavní podezřelý: Silná nesouosost nebo mechanická vůle

Doporučeno: Zkontrolujte vyrovnání spojky, zkontrolujte montážní šrouby, ověřte základy

⚠️ Poznámka: Tento nástroj poskytuje pokyny založené na běžných vztazích mezi poruchou a frekvencí. Definitivní diagnóza vyžaduje korelaci s fázovými daty, časovým průběhem, grafy oběžné dráhy, provozními podmínkami a historií stroje. Vždy ověřte pomocí dalších měření.