Gratis ingeniørværktøj #033
Vibrationskildeidentifikator
Interaktivt diagnoseværktøj — indtast vibrationsfrekvensen som ordenstal i forhold til driftshastigheden for at identificere sandsynlige fejlkilder i roterende maskiner.
Diagnostiske resultater
Komplet frekvens-fejlreference
Analyse af vibrationsfrekvens
Enhver mekanisk fejl producerer vibrationer ved karakteristiske frekvenser relateret til akslens rotationshastighed. Ved at identificere den dominerende frekvens i et vibrationsspektrum og udtrykke den som en orden (multiplum) af akselhastigheden, kan den mest sandsynlige fejlkilde bestemmes.
Ordreberegning
Hvor f_vibration er den målte dominerende frekvens i Hz og Omdrejninger i minuttet er akslens rotationshastighed.
Almindelige fejlfrekvenser
| Orden (harmonisk) | Frekvens | Primær kilde | Yderligere indikatorer |
|---|---|---|---|
| 1x | Akselhastighed | Ubalance | Stabil fase, proportional med hastighed i anden potens |
| 1x | Akselhastighed | Bøjet aksel | Høj aksial vibration, fasestabil |
| 2x | 2 x akselhastighed | Fejljustering | Høj aksial vibration, 180° fase over koblingen |
| 3 gange | 3 x akselhastighed | Alvorlig skævstilling | Flere harmoniske tilstedeværelse |
| 0,42–0,48x | Subsynkron | Oliehvirvel | Løbelejer, hastighedsafhængige |
| 0,5x | Halv akselhastighed | Løshed / gnidning | Fraktionelle subharmoniske |
| Flere harmoniske | 1x, 2x, 3x… | Mekanisk løshed | Mange harmoniske af driftshastigheden |
| Ikke-synkron | BPFO, BPFI, BSF | Lejeskader | Moduleret af driftshastigheden |
| Z x omdrejninger i minuttet | Bladpas | Problemer med flowet | Pulsering, kavitation |
| Z x omdrejninger i minuttet | Gearnet | Problemer med gearet | Sidebåndene angiver hvilket gear |
| 2x linje (100/120 Hz) | Fast frekvens | Elektrisk | Forsvinder når strømmen afbrydes |
Fasevinkelguide
Faseanalyse er kritisk til at skelne fejl ved samme frekvens. Ved 1x: stabil fase = ubalance, 180° over koblingen = skævstilling, ustabil fase = løshed. Brug altid en tachometerreference.
Praktisk eksempel
Givet: Driftshastighed = 1500 o/min, dominerende frekvens = 75 Hz
Driftshastighedsfrekvens = 1500 / 60 = 25 Hz
Ordre = 75 / 25 = 3,0x
Hovedmistænkt: Alvorlig skævstilling eller mekanisk løshed
Anbefalet: Kontroller koblingens skævstilling, inspicer monteringsbolte, verificer fundamentet
⚠️ Bemærk: Dette værktøj giver vejledning baseret på almindelige fejl-frekvensforhold. En endelig diagnose kræver korrelation med fasedata, tidskurveform, orbitplots, driftsforhold og maskinhistorik. Bekræft altid med yderligere målinger.
De fleste mekaniske fejl frembringer vibrationer ved karakteristiske frekvenser relateret til akslens omdrejningstal:
- 1× RPM: Ubalance (mest almindelig), krum aksel, løshed
- 2× RPM: Oprettelsesfejl (primær indikator)
- 0,42–0,48×: Oliehvirvel (oil whirl) i glidelejer
- Ikke-synkron: Lejeskader
Udtryk vibrationsfrekvensen som et multiplum (orden) af akslens omdrejningstal, og sammenhold med kendte fejlmønstre. Korreler altid med fase, amplitudetrend og driftsforhold.
1×-vibration (eller synkron vibration) opstår ved nøjagtigt akslens rotationsfrekvens. For en maskine med 3000 RPM er 1× = 50 Hz.
1×-vibration er altid til stede i en vis grad på grund af restubalance. Det bliver problematisk, når amplituden overskrider de tilladte grænseværdier iht. ISO 10816/20816.
Primære årsager: masseubalance, krum aksel, ekscentricitet, resonans. Fasevinkelanalyse hjælper med at skelne mellem disse årsager.
Årsager til subsynkron vibration (under 1× RPM) omfatter:
- Oliehvirvel / Oil whirl (0,42–0,48×): Glidelejeustabilitet, frekvensen følger omdrejningstallet
- Oliepisk / Oil whip: Mere alvorlig — frekvensen låser sig fast på rotorens egenfrekvens og følger ikke omdrejningstallet
- Skrab / Rub (0,5×, brøkordener): Kontakt mellem rotor og stator skaber subharmoniske frekvenser
- Løshed (0,5×): Mekanisk løshed ved fastgørelsespunkter
- Remresonans: Remmens egenfrekvens i remdrevne systemer
Subsynkron vibration er ofte farligere end synkron vibration, fordi den kan føre til katastrofal ustabilitet.
Kilder til højfrekvent vibration (over 10× RPM):
- Rullelejeskader: BPFO (yderring), BPFI (inderring), BSF (rulleelement), FTF (holder/bur)
- Tandindgreb: Tandantal × RPM, med sidebånd
- Skovlpassage: Antal skovle × RPM
- Elektrisk støj: Notpassagefrekvens, kommutering
- Kavitation: Tilfældig højfrekvent bredbåndsstøj
- Strukturresonans: Komponenters egenfrekvenser
Fasevinklen er det vinkelmæssige forhold mellem vibrationstoppen og et referencemærke på akslen (målt med en omdrejningstæller).
Vigtige diagnostiske anvendelser:
- Ubalance: Stabil, gentagelig fase ved 1×
- Oprettelsesfejl: ~180° faseforskel over koblingen ved 1× og/eller 2×
- Løshed: Ustabil, drivende fase
- Resonans: ~90° faseskift ved egenfrekvensen, høj forstærkning
- Krum aksel: 1×-faseskift på ~180° fra indvendigt til udvendigt leje
Uden fasedata er det ofte umuligt at skelne mellem fejl, der frembringer samme frekvens (f.eks. ubalance kontra oprettelsesfejl ved 1×).
Procedurerne beskrevet på denne side blev udviklet og felttestet af Vibromera-teamet ved hjælp af Balanset-1A, en bærbar tokanals afbalanceringsenhed og vibrationsanalysator til afbalancering af rotorer på stedet.
Professionelle vibrationsanalysatorer med spektrumanalyse, ordresporing og fejldiagnose. Anvendes i over 50 lande.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko er vibrationsanalyseingeniør samt stifter og direktør for Vibromera. I mere end 15 år har han afbalanceret roterende udstyr i marken frem for på en prøvebænk: flismaskiner, industriventilatorer, knusere, centrifuger, aksler og spindler. Det er dette arbejde, Balanset-instrumenterne er vokset ud af — de blev udviklet som et værktøj, en specialist kan tage med hen til maskinen og bruge alene på stedet, ikke som laboratorieudstyr. Vibromera blev grundlagt i 2017 og har siden 2023 haft base i Porto i Portugal. Udvikling, montage og support af Balanset-serien foregår her. Flagskibet er Balanset-1A, en bærbar analysator til afbalancering i ét og to planer og til vibrationsdiagnostik. Nikolai deltager personligt i kundesupporten, i arbejdet med vanskelige afbalanceringsopgaver og i udviklingen af softwaren. Han arbejder med kunder over hele verden, på ethvert sprog.
