Analýza vibrací — Diagnostika spektra Průvodce
From FFT fundamentals to fault diagnosis: learn to read vibration spectra, calculate bearing defect frequencies, assess severity per ISO 10816, and diagnose unbalance, misalignment, looseness, bearing and gear defects — with interactive tools and the Balanset-1A.
Interaktivní diagnostické kalkulačky
Základní nástroje pro analýzu vibrací – frekvence vad ložisek, frekvence záběru ozubených kol, posouzení závažnosti a převod jednotek
Identifikace závad na první pohled
Každá mechanická závada vytváří charakteristický "otisk prstu" ve vibračním spektru
| Chyba | Primární frekvence | Harmonické | Směr | Fázové chování | Klíčový rozlišovací znak |
|---|---|---|---|---|---|
| Statická nevyváženost | 1× | Nízká / žádná | Radiální (H,V) | Obě ložiska ve stejné fázi | Čistá 1× sinusoida. Amplituda ∝ ω². |
| Dynamická nevyváženost | 1× | Nízká / žádná | Radiální (H,V) | ~180° mezi ložisky | 1× dominantní, ložiska mimo fázi (pár). |
| Rovnoběžná nesouosost | 2× (≥ 1×) | 1×, 3× | Radiální | 180° přes spojku | 2× často > 1×. Vysoká radiální vibrace u spojky. |
| Úhlová nesouosost | 1×, 2× | 3× | Axiální dominantní | 180° přes spojku (axiální) | Vysoká axiální. Axiální ≥ 50% radiálního. |
| Vůle součástek | 1×, 2×… 10×+ | Mnoho (~10×) | Radiální | Nepravidelný | "Les" harmonických. Možné 0,5× sub. |
| Strukturální vůle | 1× nebo 2× | Málo nad 2× | Vertikální | Nestabilní | Silná vertikální vibrace. Reaguje na kontrolu šroubů. |
| Vnější kroužek (BPFO) | BPFO, 2×BPFO... | Vícenásobné BPFO | Radiální | NEUPLATŇUJE SE | Nesynchronní. Žádné postranní pásma 1×. |
| Vnitřní kroužek (BPFI) | BPFI, 2×BPFI... | Vícenásobné BPFI | Radiální | Modulováno při 1× | Harmonické složky BPFI s postranními pásmy ±1×. |
| Valivé těleso (BSF) | BSF, 2×BSF... | Vícenásobný BSF | Radiální | NEUPLATŇUJE SE | 2×BSF často > 1×BSF. Nesynchronní. |
| Klec (FTF) | FTF ≈ 0,4× | 2,3× Nedovolená akce | Radiální | NEUPLATŇUJE SE | Subsynchronní (< 1×). |
| Ozubený záběr | GMF = N × 1 × | 2,3× GMF | Radiální + axiální | Modulováno při 1× | GMF s postranními pásmy. N = zuby. |
| Elektrické (motor) | 2× síťová frekvence | - | Radiální | Pokles při vypnutí | 100/120 Hz. Zkouška okamžitého zastavení. |
Interaktivní demonstrace FFT spektra — 16 scénářů poruch
Vyberte typ poruchy pro zobrazení charakteristického časového průběhu a frekvenčního spektra. Porovnejte vzorce pro identifikaci hlavní příčiny.
Časová oblast (průběh)
Frekvenční spektrum (FFT)
Co je vibrační analýza?
Analýza vibrací je proces měření a interpretace mechanických kmitů rotujících strojů za účelem diagnostiky poruch bez nutnosti demontáže. Použití Rychlá převodní funkce (FFT) (rychlá Fourierova transformace) se komplexní vibrační signál rozloží na jednotlivé frekvenční složky. Každá porucha vytváří charakteristický spektrální "otisk prstu": nevyváženost při 1× ot./min, nesouosost při 2×, uvolnění jako více harmonických, vady ložiska na nesynchronních frekvencích. Balanset-1A provádí vyvažování i spektrální analýzu v jednom přenosném přístroji.
Každý rotující stroj vibruje. U zdravého stroje jsou vibrace nízké a stabilní – jejich normální "provozní podpis". S vývojem závad se vibrace mění předvídatelným způsobem. Měřením a analýzou těchto změn můžeme identifikovat hlavní příčinu, předpovědět poruchu a naplánovat údržbu před katastrofickou poruchou. Toto je základ prediktivní údržba.
FFT: Jádro spektrální analýzy
Vibrační senzor (akcelerometr) převádí mechanické kmitání na elektrický signál. Toto se zobrazuje v průběhu času. vlnová křivka — složitá, zdánlivě chaotická křivka, pokud je přítomno více poruch. FFT (rychlá Fourierova transformace) rozkládá tento složitý signál na jednotlivé sinusové složky, z nichž každá má svou vlastní frekvenci a amplitudu.
Představte si FFT jako hranol rozdělující bílé světlo do duhy. Komplexní průběh je "bílé světlo" – FFT odhaluje jednotlivé "barvy" (frekvence) skryté uvnitř. Výsledkem je vibrační spektrum — primární diagnostický nástroj.
Klíčové parametry spektra
- Frekvence (osa X, Hz): Jak často dochází k oscilacím. Přímo spojeno se zdrojem. 1× = otáčky hřídele. 2× = dvojnásobek otáček hřídele.
- Amplituda (osa Y, mm/s RMS): Intenzita vibrací na každé frekvenci. Vyšší vrcholy = více energie = vážnější stav.
- Harmonické: Celočíselné násobky základní frekvence: 2× (2.), 3× (3.), 4× atd. Jejich přítomnost a relativní výška nesou diagnostické informace.
- Fáze (°): Časový vztah v různých bodech měření. Nezbytný pro rozlišení nevyváženosti (stejnofázové) od nesouososti (180°).
Jednotky měření vibrací: výchylka, rychlost, zrychlení
Vibrace lze měřit jako tři různé fyzikální parametry. Každý z nich zdůrazňuje jiný frekvenční rozsah, což je činí vhodnými pro různé diagnostické úkoly. Pochopení toho, kdy který parametr použít, je zásadní pro efektivní analýzu.
📏 Výchylka
Měří, jak daleko povrch se pohybuje. Zdůrazňuje nízké frekvence – ideální pro pomaluběžné stroje, analýzu dráhy hřídele a sondy pro měření přiblížení na ložiscích. 1 mil = 25,4 µm.
📈 Rychlost
Měří, jak rychle povrch se pohybuje. standardní parametr pro všeobecné monitorování strojů dle normy ISO 10816. Plochá frekvenční odezva přikládá stejnou váhu většině typů poruch. Balanset-1A měří v mm/s RMS.
💥 Zrychlení
Měří platnost vibrací. Zdůrazňuje vysoké frekvence – ideální pro včasné zjištění vad ložisek, záběru ozubených kol a nárazů. 1 g = 9,81 m/s². Používá se pro demodulační analýzu.
| Parametr | Jednotka | Frekvenční rozsah | Nejlepší pro | Standardy |
|---|---|---|---|---|
| Přemístění | µm (špička-špička) | 1-100 Hz | Pomalé stroje (< 600 ot/min), oběžná dráha hřídele, bezdotykové sondy, kluzná ložiska | ISO 7919 (vibrace hřídele) |
| Rychlost | mm/s (efektivní hodnota) | 10-1000 Hz | Obecné monitorování strojů — nevyváženost, nesouosost, vůle. Výchozí parametr. | ISO 10816, ISO 20816 |
| Akcelerace | g nebo m/s² RMS | 500 Hz – 20 kHz | Časné vady ložisek, záběr ozubených kol, nárazy, vysokorychlostní stroje | ISO 15242 (vibrace ložisek) |
Pokud máte na výběr pouze jeden senzor a jeden parametr — zvolte rychlost (mm/s RMS). Pokrývá nejširší škálu běžných poruch s plochou odezvou. Balanset-1A to používá jako svůj nativní parametr. Měření zrychlení přidejte pouze tehdy, když potřebujete zachytit vady ložisek nebo ozubených kol v rané fázi při vysokých frekvencích.
Měřicí technika s Balanset-1A
Umístění senzoru
Kvalita diagnostiky zcela závisí na kvalitě měření. Vibrační síly se přenášejí přes ložiska, proto musí být senzory namontovány na ložiskových skříních – co nejblíže k ložisku, na nosné konstrukci (nikoli na krytech nebo chladicích žebrech).
- Příprava povrchu: Čistý, rovný, bez odlupující se barvy. Magnetická základna musí být v jedné rovině.
- Radiální horizontální (H): Kolmo k hřídeli, vodorovná rovina. Často nejvyšší amplituda.
- Radiální vertikální (V): Kolmo k hřídeli, svislá rovina.
- Axiální (A): Rovnoběžně s hřídelí. Důležité pro detekci nesouososti.
Balanset-1A má 2 kanály. Pro diagnostiku namontujte oba senzory na stejný ložisko – jedno radiální, jedno axiální. To poskytuje simultánní radiální a axiální spektrum, což umožňuje okamžitou detekci nesouososti.
Režimy Balanset-1A pro diagnostiku
- F1 — Spektrální analyzátor: Plné zobrazení FFT. Primární diagnostický režim.
- F5 — Vibrometr: Rychlé posouzení. Porovnejte V1s (celková efektivní hodnota) s V1o (1×). Pokud V1s ≈ V1o → nevyváženost. Pokud V1s ≫ V1o → jiné poruchy.
- F8 — Grafy: Detailní spektrum + časový průběh. Nejlepší pro harmonické vzory a frekvence ložisek.
Před vyvážením porovnejte V1s s V1o. Pokud V1s ≫ V1o (např. 8 vs. 2 mm/s), většina vibrací NENÍ způsobena nevyvážeností. Vyvažování problém nevyřeší – prozkoumejte celé spektrum.
Fázová analýza – diagnostický diferenciátor
Frekvence vám napoví co vibruje; fáze vám to řekne jak. Dvě poruchy mohou produkovat identická spektra (obě s dominantním zastoupením 1×) – rozlišuje je pouze fázová analýza. Fáze je úhlový vztah mezi vibracemi v různých bodech měření, měřený ve stupních (0°–360°).
| Fázový vztah | Měřicí body | Diagnóza | Vysvětlení |
|---|---|---|---|
| 0° (ve fázi) | Ložisko 1 ↔ Ložisko 2 (radiální) | Statická nevyváženost | Obě ložiska se pohybují synchronně – jedno těžké místo uprostřed rotoru. Korekce v jedné rovině. |
| ~180° (v protifázi) | Ložisko 1 ↔ Ložisko 2 (radiální) | Dynamická (párová) nevyváženost | Ložiska se kymácejí v protilehlých rovinách – dvě těžká místa v různých rovinách vytvářejí klopný silový pár. Je nutná korekce ve dvou rovinách. |
| ~90° | Horizontální ↔ Vertikální (stejné ložisko) | Nevyváženost (libovolný typ) | Typické pro nevyváženost – vektor síly se otáčí s hřídelí a vytváří ~90° mezi H a V ve stejném bodě. |
| ~180° | Přes spojku (radiální) | Rovnoběžná nesouosost | Síly spojky tlačí hřídele od sebe v opačných radiálních směrech. Charakteristickým znakem je fázový rozdíl 180° přes spojku s vysokým 2×. |
| ~180° | Přes spojku (axiálně) | Úhlová nesouosost | Hřídele střídavě axiálně tlačí/táhnou. Rozhodující je axiální posuv 180° přes spojku s vysokým 1× a 2×. |
| 0° | Přes spojku (axiálně) | Není to nesouosost | Obě strany se pohybují ve stejném axiálním směru – pravděpodobně tepelný růst, deformace potrubí nebo měkká patka. Nejedná se o úhlovou nesouosost. |
| Nepravidelné / nestabilní | Jakékoli konzistentní body | Mechanická vůle | Fázové hodnoty mezi měřeními náhodně přeskakují – což je charakteristické pro nárazy v uvolněných spojích. Nestabilní fáze = uvolnění. |
| Pomalu driftující | Jakýkoli bod, v průběhu času | Rezonance nebo tepelné vlivy | Postupný fázový posun během zahřívání naznačuje změnu strukturální tuhosti s teplotou (tepelná nesouosost). |
| Konzistentní, ne 0/180° | Ložisko 1 ↔ Ložisko 2 | Kombinovaná statická + párová nevyváženost | Fáze mezi 0° a 180° indikuje kombinaci statických a vazebných složek – vyžaduje vyvážení ve dvou rovinách. |
Balanset-1A zobrazuje fázi při 1× (hodnota F1 v režimu vibrometru) a jako referenci používá otáčkoměr. Pro porovnání fáze mezi dvěma ložisky změřte každé ložisko ve stejném směru (např. horizontálně) s otáčkoměrem na stejné referenční značce. Rozdíl ve fázových naměřených hodnotách odhalí typ poruchy. Není potřeba žádný speciální software – stačí obě naměřené hodnoty odečíst.
Porucha 1: Nevyváženost
Příčina: Těžiště posunuté od osy otáčení. Výrobní tolerance, hromadění úsad, eroze, zlomená čepel, ztráta hmotnosti.
Spektrum: Dominantní vrchol přesně při 1× ot./min. Velmi nízké harmonické. Radiální vibrace. Amplituda se zvyšuje s rychlostí² (kvadratická). Fáze je stabilní a opakovatelná.
Statická nevyváženost (jednorovinná)
Čistý 1× vrchol, sinusový průběh. Obě ložiska ve fázi. Korekce v jednorovině.
Dynamická nevyváženost (dvourovinná / párová)
Také 1× dominantní, ale ložiska ~180° mimo fázi. Nutná korekce ve dvou rovinách.
Akce: Provést vyvažování rotoru s Balanset-1A. Tolerance třídy G na ISO 1940-1.
Porucha 2: Nesouosost hřídele
Příčina: Osy spřažených hřídelí se neshodují. Mohou být rovnoběžné (přesazené) nebo úhlové (nakloněné), obvykle obojí.
Rovnoběžná nesouosost (radiální)
Vysoká 1× a 2× v radiálním směru. 2× často ≥ 1×. Fázový posun 180° napříč spojkou.
Úhlová nesouosost – radiální
V radiálním směru jsou přítomny 1× a 2×, ale 2× obvykle dominuje.
Úhlová nesouosost – axiální
Axiální vibrace ≥ 50% radiální. Fázový úhel 180° napříč spojkou v axiálním směru. Toto je klíčové rozlišovací měření.
Akce: Vyvažování NEPOMŮŽE. Zastavte stroj a proveďte vyrovnání hřídele. Poté znovu zkontrolujte vibrace.
Porucha 3: Mechanická vůle
Příčina: Ztráta konstrukční tuhosti – uvolněné šrouby, praskliny v základech, opotřebovaná ložisková úložná místa, nadměrné vůle.
Uvolnění komponent
"Les" harmonických — 1×, 2×, 3×, 4×… až 10×+ s klesající amplitudou. Může vykazovat 0,5× subharmonické.
Vůle základny
1× a/nebo 2× dominantní. Málo vyšších harmonických. Silné vertikální vibrace.
Akce: Zkontrolujte a utáhněte montážní šrouby. Zkontrolujte základy. Vždy zkontrolujte uvolnění. před vyvažování.
Porucha 4: Vady valivých ložisek
Příčina: Pittink, odlupování, opotřebení oběžných drah, valivých těles nebo klece.
BPFI = (n/2)(1 + Bd/Pd·cos α) · fs
BSF = (Pd/2Bd)(1 − (Bd/Pd·cos α)²) · fs
FTF = ½(1 − Bd/Pd·cos α) · fs
Defekt vnějšího kroužku (BPFO)
Série vrcholů na BPFO, 2×BPFO, 3×BPFO… Žádná 1× postranní pásma (stacionární kruh). Nejčastější závada ložiska.
Defekt vnitřního kroužku (BPFI)
Harmonické složky BPFI s postranními pásmy ±1× (rotující prstenec, modulace zátěžové zóny). Klíčovým identifikátorem je vzor postranního pásma.
Vady valivého tělesa (BSF)
Harmonické BSF. 2×BSF často dominantní. Nesynchronní. Často doprovázené poškozením oběžné dráhy.
Defekt klece (FTF)
Subsynchronní špičky (FTF ≈ 0,4× otáčky hřídele). Nízká frekvence. Často doprovází jiné poškození ložisek.
Fáze 1 – Podpovrchová: Ultrazvuková zóna (> 5 kHz). Není viditelná na standardní FFT. Detekovatelná energií hrotu / obálkováním.
Fáze 2 – Časná vada: Zobrazují se ložiskové frekvence (BPFO, BPFI). Nízká amplituda. Zde Balanset-1A zahajuje detekci.
Fáze 3 – Rozvinutá: Více harmonických. Vznikají postranní pásma. Zvyšuje se hladina šumu.
Fáze 4 – Pokročilá: Širokopásmový šum. Ložiskové frekvence mohou mizet v šumu. Naléhavá výměna.
Analýza obálky (demodulace) – včasná detekce poškození ložisek
Standardní FFT spektrální analýza detekuje vady ložisek od fáze 2. Ve fázi 1 jsou však rázy ložisek příliš slabé na to, aby se projevily nad úrovní šumu. Analýza obálky (nazývaná také demodulace nebo vysokofrekvenční detekce, HFD) rozšiřuje detekci do mnohem dřívějších fází.
Jak to funguje
Když valivý element narazí na vadu, generuje krátký nárazový impuls, který vyvolá vysokofrekvenční strukturální rezonance (obvykle 5–20 kHz). Tyto rezonance při každém nárazu krátce "zvoní". Analýza obálky funguje ve třech krocích:
- Pásmový filtr: Izolujte vysokofrekvenční rezonanční pásmo (např. 5–15 kHz), kde zvoní nárazy.
- Usměrnění a obálka: Extrahujte amplitudový modulační vzorec – "obálku", která následuje po vrcholech zvonění.
- FFT obálky: Aplikujte FFT na obálkový signál. Výsledek ukazuje opakovací frekvence nárazů – což se rovná četnosti vad ložisek (BPFO, BPFI, BSF, FTF).
V surovém spektru může slabý náraz na BPFO produkovat 0,1 mm/s – neviditelný mezi strojním šumem 2 mm/s. Tentýž náraz však vyvolává rezonanci na 8 kHz, kde není žádný jiný zdroj vibrací. Po demodulaci se opakovací vzor BPFO jasně vynořuje z čistého pozadí.
Související parametry
- Energie hrotu (SE): Celkové měření energie vysokofrekvenčního nárazu. Skalární trendová hodnota. Vhodné pro screening "go/no-go".
- gSE / HFD / PeakVue: Názvy specifické pro dodavatele pro parametry odvozené z obálky. Všechny jsou založeny na stejném principu.
- Obalování zrychlení: Balanset-1A měří rychlost (mm/s). Pro analýzu plné obálky je ideální specializovaný analyzátor se vstupem pro zrychlení a možností pásmové filtrace. FFT Balanset-1A však stále dokáže efektivně detekovat vady ložisek stupně 2+ ve standardním spektru rychlostí.
Akce: Zkontrolujte mazání. Naplánujte výměnu ložiska. Zvyšte frekvenci monitorování.
Porucha 5: Vady ozubení
Příčina: Opotřebované, důlkové nebo zlomené zuby. Excentricita ozubeného kola. GMF = počet zubů × otáčky hřídele / 60.
Excentricita ozubeného kola
GMF s postranními pásmy při ±1× otáčkách hřídele. 1× rychlosti ozubeného kola může být také zvýšena.
Opotřebení / poškození zubů ozubeného kola
Více harmonických GMF s hustými postranními pásmy. Intenzita vibrací roste s počtem postranních pásem a amplitudou.
Akce: Zkontrolujte převodový olej, zda neobsahuje kovové částice. Naplánujte kontrolu. Sledujte trend postranního pásma GMF.
Elektrické poruchy (motory)
Elektromagnetické poruchy způsobují vibrace na 2× síťová frekvence (100 Hz na sítích 50 Hz, 120 Hz na sítích 60 Hz). Rozhodující test: vibrace zmizí okamžitě při výpadku proudu. Mechanické závady postupně odeznívají.
- Excentricita statoru: 2× síťová frekvence, stálá amplituda.
- Vady rotorové tyče: Postranní pásma kolem síťové frekvence v intervalech skluzové frekvence.
- Měkké chodidlo: Vibrace se mění, když se uvolní jednotlivé patky motoru.
Porucha 7: Problémy s řemenovým pohonem
Příčina: Opotřebované, špatně seřízené nebo nesprávně napnuté řemeny. Řemenové pohony generují vibrace na frekvence průchodu pásu, což je obvykle subsynchronní frekvence (pod 1× otáčky hřídele), protože řemen je delší než obvod řemenice.
Zjednodušeně: fpás = obvodová rychlost řemenice / délka řemene
Společné podpisy pásů
- Opotřebení / závada řemene: Vrcholy na frekvenci řemenu (fpás) a jeho harmonické (2×, 3×, 4× fpás). Tyto se objevují pod 1× otáčky hřídele – klíčovým ukazatelem jsou subsynchronní špičky.
- Nesprávné vyrovnání řemene: Zvýšené axiální vibrace při 1× a 2× otáčkách hřídele. Podobné jako nesouosost hřídele, ale omezené na stroj s řemenovým pohonem.
- Nesprávné napětí: Vysoká vibrace 1×, která se dramaticky mění s nastavením napnutí řemene. Příliš napnuté řemeny zvyšují zatížení ložiska; uvolněné řemeny způsobují klepání a špičky frekvence řemene.
- Rezonance: Vlastní frekvence řemene ("třepotání" řemene) může být vybuzena, pokud rezonance rozpětí řemene odpovídá provozní rychlosti. Viditelná jako široký vrchol na vlastní frekvenci řemene.
Akce: Zkontrolujte stav řemene, jeho napnutí a souosost řemenic. Vyměňte opotřebované řemeny. V případě opakujících se problémů ověřte souosost řemenic laserovým přístrojem nebo pravítkem.
Porucha 8: Kavitace čerpadla
Příčina: Bubliny páry se tvoří a prudce kolabují, když místní tlak klesne pod tlak páry kapaliny – obvykle na sání čerpadla. Každý kolaps bubliny vytváří mikroimpakt. Tisíce kolapsů za sekundu generují charakteristický širokopásmový šum.
Spektrální podpis
- Širokopásmová vysokofrekvenční energie: Na rozdíl od mechanických poruch (které produkují diskrétní vrcholy) generuje kavitace zvýšenou hladinu šumu v širokém frekvenčním rozsahu, obvykle nad 2–5 kHz. Spektrum vypadá spíše jako "hrb" nebo vyvýšená plošina než jako ostré vrcholy.
- Náhodné, neperiodické: Žádné harmonické, žádný vztah k otáčkám hřídele. Hluk zní jako "štěrk" nebo "praskání" – slyšitelný i bez přístrojů.
- Nízkofrekvenční efekty: Silná kavitace může také způsobit nestabilitu při 1× a širokopásmový nízkofrekvenční šum z turbulence proudění.
Akce: Zvyšte sací tlak (snižte čerpadlo, otevřete sací ventil, snižte ztráty v sacím potrubí). Zkontrolujte NPSH.k dispozici vs. NPSHpožadovaný. Pokud je to možné, snižte otáčky čerpadla. Kavitace způsobuje rychlé poškození erozí – neignorujte ji.
Porucha 9: Víření oleje a šlehání oleje (kluzná ložiska)
Příčina: Nestabilita kapalinového filmu v kluzných (čepových) ložiskách. Klín olejového filmu nutí hřídel obíhat v ložiskové vůli se subsynchronní frekvencí. Toto se liší od vad valivých ložisek a vyskytuje se pouze u kluzných/čepových ložisek.
Olejový vír
- Frekvence: Přibližně 0,42× až 0,48× otáčky hřídele (často uváděné jako ~0,43×). Jedná se o subsynchronní vrchol, který sleduje otáčky hřídele – pokud se otáčky zvyšují, frekvence víru se úměrně zvyšuje.
- Spektrum: Jeden vrchol při ~0,43× otáčkové frekvenci, který se posouvá s otáčkami. Amplituda může být střední.
- Stav: Předchůdce olejového šlehání. Obvykle není okamžitě destruktivní, ale naznačuje nestabilitu.
Olejový šlehač
- Frekvence: Uzamkne se na první kritické rychlosti rotoru vlastní frekvence (kritická rychlost). Na rozdíl od víru NEsleduje otáčky hřídele – frekvence zůstává konstantní i při změně otáček.
- Spektrum: Velký subsynchronní vrchol při první kritické rychlosti rotoru. Amplituda může být velmi vysoká – destruktivní.
- Stav: Nebezpečný. Je nutný okamžitý zásah. Může vést k zadření ložiska a poškození hřídele.
Oba produkují subsynchronní vrcholy, ale: Olejový vír je na hodnotě ~0,43× (ne přesně 0,5×) a sleduje rychlost. Volnost produkuje vrcholy přesně na 0,5×, 1,5×, 2,5× a nesleduje otáčky (zůstává na pevných zlomcích 1×). K olejovému víru dochází pouze v kluzných ložiskách – pokud má stroj valivá ložiska, nemůže se jednat o olejový vír.
Akce: V případě víru oleje: zkontrolujte vůli ložiska, viskozitu oleje a zatížení. Zvyšte zatížení ložiska nebo změňte viskozitu oleje. V případě bičování oleje: okamžitě snižte rychlost pod kritickou hranicí. Poraďte se se specialistou na dynamiku rotoru.
ISO 10816 Intenzita vibrací – Kompletní klasifikační tabulka
Norma ISO 10816 (nahrazena normou ISO 20816, ale stále široce používaná) definuje zóny intenzity vibrací pro čtyři třídy strojů. Vibrace se měří jako rychlost v mm/s RMS na ložiskových tělesech. Níže uvedená tabulka ukazuje hranice všech zón pro všechny čtyři třídy – použijte ji jako rychlou referenci při vyhodnocování měření.
| Třída stroje | Zóna A Dobrý |
Zóna B Přijatelný |
Zóna C Upozornění |
Zóna D Nebezpečí |
|---|---|---|---|---|
| Třída I. Malé stroje ≤ 15 kW (čerpadla, ventilátory, kompresory) |
≤ 0,71 | 0,71 – 1,8 | 1,8 – 4,5 | > 4,5 |
| Třída II Střední stroje 15–75 kW (bez speciálního základu) |
≤ 1,8 | 1,8 – 4,5 | 4,5 – 11,2 | > 11,2 |
| Třída III Velké stroje > 75 kW (tuhý základ) |
≤ 2,8 | 2.8 - 7.1 | 7,1 – 18 | > 18 |
| Třída IV Velké stroje > 75 kW (flexibilní základ, např. ocelový rám) |
≤ 4,5 | 4,5 – 11,2 | 11,2 – 28 | > 28 |
Krok 1: Určete třídu svého stroje podle výkonu a typu základu.
Krok 2: Změřte celkovou rychlost vibrací (mm/s RMS) na každém ložiskovém tělese v radiálním směru.
Krok 3: Najděte zónu. Zóna A = nově uvedené do provozu nebo vynikající. Zóna B = neomezený dlouhodobý provoz. Zóna C = přijatelné pouze po omezenou dobu – naplánujte údržbu. Zóna D = dochází k poškození – co nejdříve zastavte stroj.
Pamatujte: Trendy jsou důležitější než absolutní hodnoty. Stroj běžící rychlostí 3,0 mm/s (zóna B pro třídu II), který dříve dosahoval rychlosti 1,5 mm/s, se zdvojnásobil – prozkoumejte příčinu, i když je stále "přijatelná". Režim vibrometru (F5) přístroje Balanset-1A zobrazuje celkovou rychlost V1s pro okamžité vyhodnocení zóny.
Norma ISO 10816 byla formálně nahrazena normou ISO 20816 (publikovanou v letech 2016–2022). Hranice zón zůstávají pro většinu typů strojů podobné, ale norma ISO 20816 přidává kritéria pro hodnocení výchylky vibrací a rozšiřuje části specifické pro daný stroj. V praxi zůstávají hodnoty normy ISO 10816 referenčním standardem v oboru. Jak Balanset-1A, tak většina průmyslových vibračních programů stále používají zóny normy ISO 10816.
Od měření k monitorování
Analýza trendů
Jedno spektrum je snímek. Síla vibrační analýzy je analýza trendů — sledování změn v čase.
- Vytvořte základní linii: Measure new or known-good equipment. Save spectra.
- Stanovte intervaly: Kritické: týdně. Standardní: měsíčně. Pomocné: čtvrtletně.
- Zajistěte opakovatelnost: Stejné body, stejné směry, stejné provozní podmínky.
- Sledování změn: Dvojnásobné zvýšení oproti výchozímu stavu je významné, i když se hodnota nachází v zóně ISO A.
Rozhodovací algoritmus
- Získejte kvalitní spektrum (F8 grafy, radiální + axiální).
- Určete nejvyšší vrchol – to je dominantní problém.
- Odpovídá typu poruchy:
- 1× dominuje → Nevyváženost → Vyvažování pomocí Balanset-1A.
- 2× dominuje + vysoká axiální → Nesouosost → Vyrovnejte hřídele.
- Mnoho harmonických → Vůle → Zkontrolujte a utáhněte.
- Nesynchronní vrcholy → Ložisko → Plán výměny.
- GMF + postranní pásma → Převodovka → Zkontrolujte olej, zkontrolujte převodovku.
- Nejprve odstraňte dominantní závadu – sekundární příznaky často mizí.
Často kladené otázky – Analýza vibrací
▸ Co je vibrační analýza?
▸ Jak poznám nevyváženost od nesouososti?
▸ Jaké jsou frekvence vad ložisek?
▸ Jaká je dobrá úroveň vibrací?
▸ Umí Balanset-1A provádět vibrační analýzu?
▸ Časový průběh vs. FFT spektrum?
▸ Jak často bych měl měřit vibrace?
▸ Co způsobuje 0,5× (subharmonické) vibrace?
Související glosářové články
Nejprve diagnostikujte – pak vyvažte
Balanset-1A je dvoukanálový analyzátor vibrací a přesný terénní vyvažovač. Identifikujte závadu pomocí spektra a poté ji opravte – to vše s jedním přístrojem.
Procházet zařízení →
0 Comments