Co je vibrační analýza?

Rychlá odpověď

Analýza vibrací je proces měření a interpretace mechanických kmitů rotujících strojů za účelem diagnostiky poruch bez nutnosti demontáže. Použití Rychlá Fourierova transformace (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.

Every rotating machine vibrates. In a healthy machine, vibration is low and stable — its normal "operating signature." As defects develop, vibration changes in predictable ways. By measuring and analyzing these changes, we can identify the root cause, predict failure, and schedule maintenance before catastrophic breakdown. This is the foundation of prediktivní údržba.

FFT: Jádro spektrální analýzy

Vibrační senzor (akcelerometr) převádí mechanické kmitání na elektrický signál. Toto se zobrazuje v průběhu času. časový průběh — 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.

Think of FFT as a prism splitting white light into a rainbow. The complex waveform is "white light" — FFT reveals the individual "colors" (frequencies) hidden inside. The result is the vibrační spektrum — primární diagnostický nástroj.

Rotační frekvence
f₁ₓ = ot./min / 60 (Hz)
1× = frekvence otáčení hřídele – reference pro veškerou spektrální analýzu

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

Vibration can be measured as three different physical parameters. Each emphasizes different frequency ranges, making them suited to different diagnostic tasks. Understanding when to use which parameter is fundamental to effective analysis.

📏 Výchylka

µm (špička-špička) nebo mil
Nejlepší dosah: 1-100 Hz

Měří, jak daleko the surface moves. Emphasizes low frequencies — ideal for slow-speed machines, shaft orbit analysis, and proximity probes on journal bearings. 1 mil = 25.4 µm.

📈 Rychlost

mm/s (efektivní hodnota)
Nejlepší dosah: 10-1000 Hz

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

m/s² nebo g (RMS/vrchol)
Nejlepší dosah: 500 Hz – 20 kHz

Měří síla of vibration. Emphasizes high frequencies — ideal for early bearing defects, gear mesh, and impacts. 1 g = 9.80665 m/s². Used for envelope/demodulation analysis.

Kdy použít který parametr
ParametrJednotkaFrekvenční rozsahNejlepší proNormy
Výchylkaµm (špička-špička)1-100 HzPomalé stroje (< 600 ot/min), oběžná dráha hřídele, bezdotykové sondy, kluzná ložiska (reference — not measured by the Balanset-1A)ISO 7919 (vibrace hřídele)
Rychlostmm/s (efektivní hodnota)10-1000 HzObecné monitorování strojů — nevyváženost, nesouosost, vůle. Výchozí parametr. The Balanset-1A's native (and only) parameter.ISO 10816, ISO 20816
Zrychleníg nebo m/s² RMS500 Hz – 20 kHzČasné vady ložisek, záběr ozubených kol, nárazy, vysokorychlostní stroje (reference — not measured by the Balanset-1A)ISO 15242 (vibrace ložisek)
Konverze při jedné frekvenci
v = 2πf · d | a = 2πf · v = (2πf)² · d
d = displacement (m), v = velocity (m/s), a = acceleration (m/s²), f = frequency (Hz). All quantities must use the same amplitude convention (all peak, all peak-to-peak, or all RMS) — mixing peak-to-peak displacement with RMS velocity introduces a ~2.8× error.
💡 Základní pravidlo

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

📋 Balanset-1A Measurement Specification

The Balanset-1A measures vibration velocity, mm/s RMS (0.2–80 mm/s). Measurement band: 5-1000 Hz; the sensor is flat within ±10% up to ~550 Hz, with display-only roll-off compensation above that. The on-screen spectrum ("Spectrum, Hz" setting) extends to 8 kHz — a display range, not a measurement-accuracy claim. There are no displacement or acceleration modes and no envelope/demodulation — the sections on acceleration, envelope analysis, and cavitation below are reference material.

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.
💡 Dvoukanálový diagnostický trik

Balanset-1A má 2 kanály. Pro diagnostiku namontujte oba senzory na stejný bearing — one radial, one axial. This gives simultaneous radial + axial spectra, enabling instant misalignment detection.

Režimy Balanset-1A pro diagnostiku

  • F8 — Charts → "F5-Spectrum (Hz)" tab: Full FFT spectrum display. The primary diagnostic mode. The other Charts tabs — F2-Overall, F3-1x, F4-Harmonics (1x..Nx), and F6-Orbit — cover overall vibration, 1× tracking, harmonic patterns, and shaft orbit.
  • F5 — Vibration Meter: Rychlé posouzení. Porovnejte V1s (celková efektivní hodnota) s V1o (1×). Pokud V1s ≈ V1o → nevyváženost. Pokud V1s ≫ V1o → jiné poruchy.
  • F6 — Reports: Measurement archive and HTML reports — use it to store baselines.
  • F9 — Route Inspection: Guided measurement routes with trend zones per ISO 10816-1 — for regular monitoring rounds.
⚠️ V1s vs. V1o – První diagnostická kontrola

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. Two faults can produce identical spectra (both dominated by 1×) — only phase analysis distinguishes them. Phase is the angular relationship between vibration at different measurement points, measured in degrees (0°–360°).

🧭 Fáze → Diagnostická referenční tabulka
Fázový vztahMěřicí bodyDiagnózaVysvětlení
0° (ve fázi)Ložisko 1 ↔ Ložisko 2 (radiální)Statická nevyváženostBoth bearings move together in sync — single heavy spot in center of rotor. Single-plane correction.
~180° (v protifázi)Ložisko 1 ↔ Ložisko 2 (radiální)Dynamická (párová) nevyváženostLožiska 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 nesouosostSíly 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 nesouosostHřídele střídavě axiálně tlačí/táhnou. Rozhodující je axiální posuv 180° přes spojku s vysokým 1× a 2×.
0°Přes spojku (axiálně)Není to nesouosostObě strany se pohybují ve stejném axiálním směru – pravděpodobně tepelný růst, deformace potrubí nebo měkká patka. Nejedná se o úhlovou nesouosost.
Nepravidelné / nestabilníJakékoli konzistentní bodyMechanická vůleFázové hodnoty mezi měřeními náhodně přeskakují – což je charakteristické pro nárazy v uvolněných spojích. Nestabilní fáze = uvolnění.
Pomalu driftujícíJakýkoli bod, v průběhu časuRezonance nebo tepelné vlivyPostupný fázový posun během zahřívání naznačuje změnu strukturální tuhosti s teplotou (tepelná nesouosost).
Konzistentní, ne 0/180°Ložisko 1 ↔ Ložisko 2Kombinovaná statická + párová nevyváženostFáze mezi 0° a 180° indikuje kombinaci statických a vazebných složek – vyžaduje vyvážení ve dvou rovinách.
💡 Měření fáze s Balanset-1A

The Balanset-1A displays phase at 1× (the F1° reading in vibrometer mode) using the tachometer as reference. To compare phase between two bearings, measure each bearing in the same direction (e.g., horizontal) with the tachometer on the same reference mark. The difference in phase readings reveals the fault type. No special software needed — just subtract the two readings.

Porucha 1: Nevyváženost

Příčina: Center of mass displaced from rotation axis. Manufacturing tolerances, deposit buildup, erosion, broken blade, lost weight.

Spektrum: Dominant peak at exactly 1× RPM. Very low harmonics. Radial vibration. The unbalance síla grows with speed²; vibration amplitude rises with speed, with the exact relationship depending on proximity to resonance. Phase is stable and repeatable.

Statická nevyváženost (jednorovinná)

Čistý 1× vrchol, sinusový průběh. Obě ložiska ve fázi. Korekce v jednorovině.

Statická nevyváženost — dominantní 1× při 25 Hz (1500 ot./min). Minimální harmonické.

Dynamická nevyváženost (dvourovinná / párová)

Také 1× dominantní, ale ložiska ~180° mimo fázi. Nutná korekce ve dvou rovinách.

Dynamická nevyváženost — 1× dominantní. Spektrum podobné statické, ale fáze se liší v ložiskách.

Opatření: 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.

Rovnoběžná nesouosost – radiální směr. Silné 1× a 2× s menším 3×.

Úhlová nesouosost – radiální

1× and 2× both present in the radial direction — either may dominate, so the radial spectrum alone is not conclusive. The axial measurement decides.

Angular misalignment — radial (R). Both 1× and 2× elevated (2× > 1× in this example).

Úhlová nesouosost – axiální

Axial vibration ≥ 50% of radial, typically dominated by 1× with elevated 2× and 3×. 180° phase across coupling in axial. This is the key distinguishing measurement.

Angular misalignment — axial (A). Dominant 1× with strong 2× and 3× in the axial direction.

Opatření: 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.

Component looseness — many harmonics 1× through 10×. Note the subharmonic in the 0.4–0.5× region.

Vůle základny

1× a/nebo 2× dominantní. Málo vyšších harmonických. Silné vertikální vibrace.

Strukturální vůle — dominují 1× a 2×. Minimální vyšší harmonické.

Opatření: 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.

Frekvence vad ložisek
BPFO = (n/2)(1 − Bd/Pd·cos α) · fs
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
n = valivá tělesa | Bd = průměr kuličky | Pd = roztečný průměr | α = kontaktní úhel | fs = ot./min/60

Defekt vnějšího kroužku (BPFO)

Série vrcholů na BPFO, 2×BPFO, 3×BPFO… Žádná 1× postranní pásma (stacionární kruh). Nejčastější závada ložiska.

Vada vnějšího kroužku – harmonické BPFO na nesynchronních frekvencích. Žádná postranní pásma.

Defekt vnitřního kroužku (BPFI)

Harmonické složky BPFI s postranními pásmy ±1× (rotující prstenec, modulace zátěžové zóny). Klíčovým identifikátorem je vzor postranního pásma.

Vada vnitřního kroužku — harmonické složky BPFI s postranními pásmy ±1× (menší vrcholy lemující hlavní vrcholy).

Vady valivého tělesa (BSF)

Harmonické BSF. 2×BSF často dominantní. Nesynchronní. Často doprovázené poškozením oběžné dráhy.

Vada valivého tělesa – harmonické složky BSF. Poznámka: 2×BSF je nejvyšší (poškození dvou těles).

Defekt klece (FTF)

Sub-synchronous fundamental (FTF ≈ 0.4× shaft speed); its harmonics may extend above 1×. Low frequency. Often accompanies other bearing damage.

Cage defect — the FTF fundamental is sub-synchronous (below 1×); its harmonics can extend above 1× shaft speed.
Vývoj vady ložiska (4 fáze)

Fáze 1 – Podpovrchová: Ultrasonic / acoustic-emission zone (roughly 20–60 kHz). Not visible on standard FFT. Detectable by spike energy / enveloping.

Fáze 2 – Časná vada: Impacts ring the bearing's natural frequencies (roughly 500–2000 Hz); discrete defect frequencies (BPFO, BPFI) appear at low amplitude toward the end of this stage. The Balanset-1A reliably picks up the discrete defect frequencies (tens to hundreds of Hz) from late Stage 2 onward.

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

Standard FFT spectrum analysis detects bearing defects from late Stage 2 onward. Before that, bearing impacts are too weak — and too high in frequency — to appear above the noise floor. 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:

  1. Pásmový filtr: Izolujte vysokofrekvenční rezonanční pásmo (např. 5–15 kHz), kde zvoní nárazy.
  2. Usměrnění a obálka: Extrahujte amplitudový modulační vzorec – "obálku", která následuje po vrcholech zvonění.
  3. FFT obálky: Aplikujte FFT na obálkový signál. Výsledek ukazuje opakovací frekvence nárazů – což se rovná četnosti vad ložisek (BPFO, BPFI, BSF, FTF).
Proč obálka detekuje dříve

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: The Balanset-1A measures in velocity (mm/s). For full envelope analysis, a dedicated analyzer with acceleration input and band-pass filtering capability is ideal. However, the Balanset-1A's FFT can still detect discrete bearing defect frequencies effectively in the standard velocity spectrum from late Stage 2 onward.
Obálkové spektrum defektu vnitřního kroužku – harmonické BPFI jasně vystupují z demodulovaného vysokofrekvenčního signálu. Porovnejte se spektrem surové rychlosti, kde mohou být skryty v šumu.

Opatření: 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.

Excentricita ozubeného kola — GMF při 500 Hz s postranními pásmy ±1×. Zvýšená 1×.

Opotřebení / poškození zubů ozubeného kola

Více harmonických GMF s hustými postranními pásmy. Intenzita vibrací roste s počtem postranních pásem a amplitudou.

Opotřebení ozubeného kola — GMF a 2×GMF s více postranními pásmy v intervalech 1×.

Opatření: Zkontrolujte převodový olej, zda neobsahuje kovové částice. Naplánujte kontrolu. Sledujte trend postranního pásma GMF.

Fault 6: Electrical Faults (Motors)

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: Sidebands around 1× running speed spaced at the pole-pass frequency (slip × number of poles — typically 0.5–2 Hz, so fine frequency resolution is needed to separate them). A rotor bar pass frequency (number of bars × shaft speed) with 2× line frequency sidebands may also appear.
  • 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.

Frekvence pásu
fřemen = (π · D · ot./min) / (60 · L)
D = průměr řemenice (m) | L = délka řemene (m) | RPM = otáčky řemenice

Společné podpisy pásů

  • Opotřebení / závada řemene: Vrcholy na frekvenci řemenu (fřemen) a jeho harmonické (2×, 3×, 4× fřemen). The fundamental appears below 1× shaft speed — a sub-synchronous peak is the key indicator; higher harmonics can extend above 1×.
  • 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.
Belt drive defect — belt frequency fundamental is sub-synchronous; its harmonics extend up to and above 1× shaft speed (25 Hz).

Opatření: 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

  • Broadband energy: Unlike mechanical faults (which produce discrete peaks), cavitation generates a raised, irregular noise floor spread across a broad frequency band — in the chart below, from roughly 200 Hz up to the edge of the displayed range. The spectrum looks like a "hump" or elevated plateau rather than sharp peaks.
  • 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.
Kavitace čerpadla – širokopásmový vysokofrekvenční šum (zvýšená hladina šumu nad 200 Hz). Žádné diskrétní špičky – na rozdíl od závad ložisek, které vykazují specifické frekvence.

Opatření: 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: Fluid-film instability in journal (sleeve) bearings. The oil film wedge forces the shaft to orbit within the bearing clearance at a sub-synchronous frequency. This is distinct from rolling element bearing defects and occurs only in plain/journal bearings. Shaft orbit display — the F8 — Charts → F6-Orbit tab on the Balanset-1A — is the classic way to watch journal-bearing behavior.

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 bič

  • 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.
Víření oleje – subsynchronní vrchol při ~0,43× otáčky hřídele (≈ 10,7 Hz pro 1500 ot./min). Liší se od 0,5× vůle.
⚠️ Víření oleje vs. uvolnění – jak rozlišit

Oba produkují subsynchronní vrcholy, ale: Olejový vír sits at ~0.42–0.48× (not an exact half-order), while vůle generates peaks at exactly 0.5×, 1.5×, 2.5× — precise half-order fractions. Both follow shaft speed as it changes; the one that does ne track speed is olejový bič, which locks onto the rotor's first critical frequency. Oil whirl only occurs in journal/sleeve bearings — if the machine has rolling element bearings, it cannot be oil whirl.

Opatření: 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 Vibration Severity — Classification Table

ISO 10816-1 (the general part of the ISO 10816 series, superseded by ISO 20816 but still widely referenced) defines vibration severity zones for four machine classes. Vibration is measured as velocity in mm/s RMS on bearing housings. The table below shows all zone boundaries for all four classes — use it as a quick reference when evaluating measurements. Note that ISO 10816-3 (now ISO 20816-3), which covers industrial machines above 15 kW running at 120–15,000 RPM, uses a different scheme — two machine groups with rigid or flexible support classes — rather than the Classes I–IV shown here.

📋 Zóny úrovně vibrací podle ISO 10816-1 — třídy strojů I–IV (mm/s RMS)
Třída stroje Zóna A
Dobrý		 Zóna B
Přijatelný		 Zóna C
Výstraha		 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)		 ≤ 1,12 1,12 – 2,8 2,8 – 7,1 > 7,1
Třída III
Velké stroje > 75 kW
(tuhý základ)		 ≤ 1,8 1,8 – 4,5 4,5 – 11,2 > 11,2
Třída IV
Velké stroje > 75 kW
(flexibilní základ, např. ocelový rám)		 ≤ 2,8 2,8 – 7,1 7,1 – 18 > 18
📌 Jak používat tuto tabulku

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. A machine running at 2.4 mm/s (Zone B for Class II) that was previously at 1.2 mm/s has doubled — investigate the cause even though it's still "acceptable." The Balanset-1A's vibrometer mode (F5) displays overall velocity V1s for instant zone assessment.

⚠️ Norma ISO 10816 vs. norma ISO 20816

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 — the Balanset-1A's F6 — Reports archive stores measurements and HTML reports.
  • 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.
  • Use measurement routes: The Balanset-1A's F9 — Route Inspection guides repeatable measurement rounds and trends readings against ISO 10816-1 zones.

Rozhodovací algoritmus

  1. Získejte kvalitní spektrum (F8 grafy, radiální + axiální).
  2. Určete nejvyšší vrchol – to je dominantní problém.
  3. 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.
  4. Nejprve odstraňte dominantní závadu – sekundární příznaky často mizí.

← Back to Solutions