Η ανάλυση κραδασμών είναι μια βασική τεχνική για τη διάγνωση της τεχνικής κατάστασης των μηχανών. Διαφορετικά σφάλματα μηχανών παράγουν χαρακτηριστικά μοτίβα στο φάσμα συχνότητας κραδασμών. Εξετάζοντας το φάσμα συχνότητας των κραδασμών των μηχανών (συνήθως μέσω ανάλυσης FFT), μπορεί κανείς να εντοπίσει συγκεκριμένους τύπους ελαττωμάτων. Παρακάτω, οι συνήθεις κατηγορίες ελαττωμάτων (ανισορροπία, κακή ευθυγράμμιση, χαλαρότητα, ελαττώματα ρουλεμάν, σφάλματα γραναζιών) παρουσιάζονται σε πίνακες. Κάθε πίνακας περιγράφει υποτύπους του σφάλματος, περιγράφοντας το τυπικό φάσμα κραδασμών τους, τα φασματικά στοιχεία που παρατηρήθηκαν, τα βασικά χαρακτηριστικά αναγνώρισης και ένα ενδεικτικό γράφημα φάσματος (ενσωματωμένο ως SVG). Όλες οι αναφορές συχνότητας χρησιμοποιούν πολλαπλάσια της ταχύτητας λειτουργίας (π.χ., "1×" = συχνότητα μία φορά ανά περιστροφή).
Ανισορροπία
| Τύπος ελαττώματος | Περιγραφή φάσματος | Σύντομη Περιγραφή Φασματικών Στοιχείων | Βασικό χαρακτηριστικό | Γράφημα SVG |
|---|---|---|---|---|
| Στατική Ανισορροπία (Ένα επίπεδο) | Το φάσμα κυριαρχείται από μία μόνο κορυφή στη θεμελιώδη ταχύτητα λειτουργίας (1 × RPM): Η δόνηση είναι ημιτονοειδής, με ελάχιστη ενέργεια στις άλλες συχνότητες. | Κυρίως μια ισχυρή συνιστώσα περιστροφικής συχνότητας 1×. Λίγες έως καθόλου υψηλότερες αρμονικές (ένας καθαρός τόνος 1×):. | Μεγάλο πλάτος 1× σε όλες τις ακτινικές κατευθύνσεις: η δόνηση και στα δύο ρουλεμάν είναι σε φάση (καμία διαφορά φάσης μεταξύ των δύο άκρων):. Συχνά παρατηρείται μετατόπιση φάσης περίπου 90° μεταξύ οριζόντιων και κάθετων μετρήσεων στο ίδιο ρουλεμάν:. | |
| Δυναμική Ανισορροπία (Δύο επίπεδα/Ζευγάρι) | Το φάσμα δείχνει επίσης μια κυρίαρχη κορυφή συχνότητας μία φορά ανά περιστροφή (1×), παρόμοια με τη στατική ανισορροπία. Η δόνηση συμβαίνει στην ταχύτητα περιστροφής, χωρίς σημαντικό περιεχόμενο υψηλότερης συχνότητας εάν η ανισορροπία είναι το μόνο πρόβλημα. | Κυρίαρχη συνιστώσα 1× RPM (συχνά με «ταλάντωση» ή ταλάντωση του ρότορα): Οι υψηλότερες αρμονικές γενικά απουσιάζουν, εκτός εάν υπάρχουν άλλα σφάλματα. | 1× δόνηση σε κάθε ρουλεμάν είναι εκτός φάσης – υπάρχει διαφορά φάσης περίπου 180° μεταξύ των κραδασμών στα δύο άκρα του ρότορα: (υποδεικνύοντας ανισορροπία ζεύγους). Η ισχυρή κορυφή 1× με αυτήν τη σχέση φάσης είναι η υπογραφή της δυναμικής ανισορροπίας. |
Λανθασμένη ευθυγράμμιση
| Τύπος ελαττώματος | Περιγραφή φάσματος | Σύντομη Περιγραφή Φασματικών Στοιχείων | Βασικό χαρακτηριστικό | Γράφημα SVG |
|---|---|---|---|---|
| Παράλληλη κακή ευθυγράμμιση (Άξονες μετατόπισης) | Το φάσμα των κραδασμών παρουσιάζει αυξημένη ενέργεια στη θεμελιώδη (1×) και στις αρμονικές της με ταχύτητα 2× και 3×, ειδικά στην ακτινική κατεύθυνση. Συνήθως, η συνιστώσα 1× είναι κυρίαρχη με παρουσία κακής ευθυγράμμισης, συνοδευόμενη από μια αξιοσημείωτη συνιστώσα 2×. | Περιέχει σημαντικές κορυφές σε συχνότητες περιστροφής άξονα 1×, 2× και 3×. Αυτές εμφανίζονται κυρίως σε μετρήσεις ακτινικών κραδασμών (κάθετα στον άξονα):. | Υψηλές δονήσεις 1× και 2× στην ακτινική κατεύθυνση είναι ενδεικτικές. Συχνά παρατηρείται διαφορά φάσης 180° μεταξύ των μετρήσεων ακτινικών δονήσεων στις αντίθετες πλευρές της ζεύξης, διακρίνοντάς την από την καθαρή ανισορροπία. | |
| Γωνιακή κακή ευθυγράμμιση (Κεκλιμένοι άξονες) | Το φάσμα συχνοτήτων παρουσιάζει ισχυρές αρμονικές της ταχύτητας του άξονα, κυρίως μια εμφανή συνιστώσα ταχύτητας κίνησης 2× επιπλέον της συνιστώσας 1×: Εμφανίζεται δόνηση στο 1×, 2× (και συχνά 3×), με σημαντική τη δόνηση κατά μήκος του άξονα. | Αξιοσημείωτες κορυφές σε 1× και 2× (και μερικές φορές 3×) ταχύτητας λειτουργίας: Η συνιστώσα 2× είναι συχνά τόσο μεγάλη ή μεγαλύτερη από την 1×. Αυτές οι συχνότητες είναι έντονες στο φάσμα αξονικών δονήσεων (κατά μήκος του άξονα της μηχανής): | Σχετικά υψηλό πλάτος δεύτερης αρμονικής (2×) σε σύγκριση με 1×, σε συνδυασμό με ισχυρή αξονική δόνηση. Οι αξονικές μετρήσεις εκατέρωθεν της ζεύξης είναι 180° εκτός φάσης, χαρακτηριστικό γνώρισμα γωνιακής κακής ευθυγράμμισης. |
Χαλαρότητα
| Τύπος ελαττώματος | Περιγραφή φάσματος | Σύντομη Περιγραφή Φασματικών Στοιχείων | Βασικό χαρακτηριστικό | Γράφημα SVG |
|---|---|---|---|---|
| Μηχανική χαλαρότητα (Χαλαρότητα εξαρτήματος) | Το φάσμα είναι πλούσιο σε αρμονικές της ταχύτητας κίνησης. Εμφανίζεται ένα ευρύ φάσμα ακέραιων πολλαπλασίων του 1× (από 1× έως υψηλές τάξεις όπως ~10×) με σημαντικά πλάτη. Σε προχωρημένες περιπτώσεις, μπορεί επίσης να εμφανιστούν υποαρμονικές συχνότητες (π.χ. 0,5×). | Κυριαρχούν πολλαπλές αρμονικές ταχύτητας λειτουργίας (1×, 2×, 3× … έως περίπου 10×). Περιστασιακά, μπορεί να υπάρχουν κλασματικές (μισής τάξης) συνιστώσες συχνότητας στα 1/2×, 3/2×, κ.λπ., λόγω επαναλαμβανόμενων κρουστικών κρούσεων. | Μια ξεχωριστή «αρμονική σειρά» κορυφών στο φάσμα – πολυάριθμες κορυφές σε ίση απόσταση σε ακέραια πολλαπλάσια της συχνότητας περιστροφής. Αυτό υποδηλώνει χαλαρά ή ακατάλληλα τοποθετημένα μέρη που προκαλούν επαναλαμβανόμενες κρούσεις. Η παρουσία πολλών αρμονικών (και πιθανώς υποαρμονικών ημιτάξης) είναι μια βασική ένδειξη. | |
| Δομική χαλαρότητα (Χαλαρότητα βάσης/τοποθέτησης) | Το φάσμα των κραδασμών συχνά κυριαρχείται από μία ή δύο φορές την ταχύτητα κίνησης. Συνήθως, στο φάσμα θα εμφανιστεί μια κορυφή στις 1× RPM ή/και μια κορυφή στις 2× RPM. Οι υψηλότερες αρμονικές πέραν των 2× έχουν συνήθως πολύ χαμηλότερο πλάτος σε σύγκριση με αυτές τις θεμελιώδεις τιμές. | Κυρίως δείχνει τις συνιστώσες συχνότητας στο 1× και 2× την ταχύτητα του άξονα. Άλλες αρμονικές (3×, 4×, κ.λπ.) γενικά απουσιάζουν ή είναι ελάσσονες. Η συνιστώσα 1× ή 2× μπορεί να υπερισχύει ανάλογα με τη φύση της χαλαρότητας (π.χ., μία κρούση ανά περιστροφή ή δύο κρούσεις ανά περιστροφή). | Μια αξιοσημείωτα υψηλή κορυφή 1× ή 2× (ή και τα δύο) σε σχέση με το υπόλοιπο φάσμα, που υποδηλώνει χαλαρότητα των στηριγμάτων ή της δομής. Συχνά η δόνηση είναι ισχυρότερη στην κατακόρυφη κατεύθυνση εάν η μηχανή είναι χαλαρά τοποθετημένη. Μία ή δύο κυρίαρχες κορυφές χαμηλής τάξης με λίγες υψηλότερες αρμονικές είναι χαρακτηριστικό της χαλαρότητας της δομής ή της θεμελίωσης. |
Ελαττώματα ρουλεμάν
| Τύπος ελαττώματος | Περιγραφή φάσματος | Σύντομη Περιγραφή Φασματικών Στοιχείων | Βασικό χαρακτηριστικό | Γράφημα SVG |
|---|---|---|---|---|
| Ελάττωμα Εξωτερικής Αγώνα | Το φάσμα των κραδασμών παρουσιάζει μια σειρά από κορυφές που αντιστοιχούν στη συχνότητα του ελαττώματος του εξωτερικού δακτυλίου και στις αρμονικές του. Αυτές οι κορυφές βρίσκονται συνήθως σε υψηλότερες συχνότητες (όχι ακέραια πολλαπλάσια της περιστροφής του άξονα) και υποδεικνύουν κάθε φορά που ένα κυλινδρικό στοιχείο διέρχεται πάνω από το ελάττωμα του εξωτερικού δακτυλίου. | Υπάρχουν πολλαπλές αρμονικές της συχνότητας διέλευσης μπάλας εξωτερικού κυκλώματος (BPFO). Συνήθως, 8-10 αρμονικές BPFO μπορούν να παρατηρηθούν στο φάσμα για ένα έντονο ρήγμα εξωτερικού κυκλώματος. Η απόσταση μεταξύ αυτών των κορυφών είναι ίση με την BPFO (μια χαρακτηριστική συχνότητα που καθορίζεται από τη γεωμετρία και την ταχύτητα του ρουλεμάν). | Μια ξεχωριστή ακολουθία κορυφών στο BPFO και οι διαδοχικές αρμονικές του είναι η υπογραφή. Η παρουσία πολυάριθμων ομοιόμορφα κατανεμημένων κορυφών υψηλής συχνότητας (BPFO, 2×BPFO, 3×BPFO,...) υποδεικνύει σαφώς ένα ελάττωμα στο εξωτερικό ρουλεμάν. | |
| Ελάττωμα Εσωτερικής Φυλής | Το φάσμα για ένα εσωτερικό ρήγμα αλληλοεπικάλυψης εμφανίζει αρκετές εμφανείς κορυφές στη συχνότητα του εσωτερικού ρήγματος αλληλοεπικάλυψης και στις αρμονικές του. Επιπλέον, καθεμία από αυτές τις κορυφές συχνότητας ρήγματος συνήθως συνοδεύεται από κορυφές πλευρικής ζώνης που κατανέμονται στη συχνότητα ταχύτητας λειτουργίας (1×). | Περιέχει πολλαπλές αρμονικές της εσωτερικής συχνότητας διέλευσης μπάλας (BPFI), συχνά της τάξης των 8-10 αρμονικών. Χαρακτηριστικά, αυτές οι κορυφές BPFI διαμορφώνονται από πλευρικές ζώνες στις ±1× RPM - που σημαίνει ότι δίπλα σε κάθε αρμονική BPFI, εμφανίζονται μικρότερες πλευρικές κορυφές, χωρισμένες από την κύρια κορυφή κατά ποσότητα ίση με τη συχνότητα περιστροφής του άξονα. | Το ενδεικτικό σημάδι είναι η παρουσία αρμονικών συχνότητας ελαττώματος εσωτερικού δακτυλίου (BPFI) με μοτίβο πλευρικής ζώνης. Οι πλευρικές ζώνες που απέχουν στην ταχύτητα του άξονα γύρω από τις αρμονικές BPFI υποδεικνύουν ότι το ελάττωμα εσωτερικού δακτυλίου φορτίζεται μία φορά ανά περιστροφή, επιβεβαιώνοντας ένα πρόβλημα εσωτερικού δακτυλίου και όχι εξωτερικού δακτυλίου. | |
| Ελάττωμα Στοιχείου Κυλιόμενης Λειτουργίας (Μπάλα/Ρόλερ) | Ένα ελάττωμα κυλιόμενου στοιχείου (σφαίρας ή κυλίνδρου) προκαλεί δόνηση στη συχνότητα περιστροφής του κυλιόμενου στοιχείου και στις αρμονικές του. Το φάσμα θα δείξει μια σειρά από κορυφές που δεν είναι ακέραια πολλαπλάσια της ταχύτητας του άξονα, αλλά μάλλον πολλαπλάσια της συχνότητας περιστροφής της σφαίρας/κυλίνδρου (BSF). Μία από αυτές τις αρμονικές κορυφές είναι συχνά σημαντικά μεγαλύτερη από τις άλλες, αντανακλώντας τον αριθμό των κυλιόμενων στοιχείων που έχουν υποστεί ζημιά. | Κορυφές στη συχνότητα ελαττώματος του θεμελιώδους στοιχείου κύλισης (BSF) και στις αρμονικές του. Για παράδειγμα, BSF, 2×BSF, 3×BSF, κ.λπ., θα εμφανιστούν. Αξίζει να σημειωθεί ότι το μοτίβο πλάτους αυτών των κορυφών μπορεί να υποδεικνύει τον αριθμό των κατεστραμμένων στοιχείων - π.χ. εάν η δεύτερη αρμονική είναι η μεγαλύτερη, μπορεί να υποδηλώνει ότι δύο σφαίρες/κύλινδροι έχουν θρυμματιστεί. Συχνά, αυτό συνοδεύεται από κάποια δόνηση στις συχνότητες σφάλματος αγώνα, καθώς η ζημιά στο στοιχείο κύλισης οδηγεί συνήθως και σε ζημιά αγώνα. | Η παρουσία μιας σειράς κορυφών που απέχουν μεταξύ τους από τη συχνότητα περιστροφής του ρουλεμάν (BSF) και όχι από τη συχνότητα περιστροφής του άξονα υποδηλώνει ένα ελάττωμα του κυλιόμενου στοιχείου. Ένα ιδιαίτερα υψηλό πλάτος της N-οστής αρμονικής της BSF συχνά υποδηλώνει ότι N στοιχεία έχουν υποστεί ζημιά (π.χ., μια πολύ υψηλή κορυφή 2×BSF μπορεί να υποδηλώνει δύο μπάλες με ελαττώματα). | |
| Ελάττωμα κλουβιού (Κλουβί ρουλεμάν / FTF) | Ένα ελάττωμα κλωβού (διαχωριστή) σε ένα κυλινδρικό ρουλεμάν προκαλεί δόνηση στη συχνότητα περιστροφής του κλωβού - τη Θεμελιώδη Συχνότητα Σύρματος (FTF) - και τις αρμονικές της. Αυτές οι συχνότητες είναι συνήθως υποσύγχρονες (κάτω από την ταχύτητα του άξονα). Το φάσμα θα εμφανίσει κορυφές σε FTF, 2×FTF, 3×FTF, κ.λπ., και συχνά κάποια αλληλεπίδραση με άλλες συχνότητες ρουλεμάν λόγω διαμόρφωσης. | Κορυφές χαμηλής συχνότητας που αντιστοιχούν στη συχνότητα περιστροφής του κλωβού (FTF) και σε ακέραια πολλαπλάσια αυτής. Για παράδειγμα, εάν FTF ≈ 0,4× ταχύτητα άξονα, μπορεί να δείτε κορυφές σε ~0,4×, ~0,8×, ~1,2× κ.λπ. Σε πολλές περιπτώσεις, ένα ελάττωμα κλωβού συνυπάρχει με ελαττώματα αλληλουχίας, επομένως το FTF μπορεί να διαμορφώνει σήματα ελαττωμάτων αλληλουχίας, παράγοντας συχνότητες αθροίσματος/διαφοράς (πλευρικές ζώνες γύρω από συχνότητες αλληλουχίας). | Μία ή περισσότερες υποαρμονικές κορυφές (κάτω από 1×) που ευθυγραμμίζονται με τον ρυθμό περιστροφής του κλωβού ρουλεμάν (FTF) υποδεικνύουν πρόβλημα κλωβού. Αυτό εμφανίζεται συχνά μαζί με άλλες ενδείξεις σφάλματος ρουλεμάν. Η βασική ένδειξη είναι η παρουσία FTF και των αρμονικών του στο φάσμα, κάτι που είναι κατά τα άλλα ασυνήθιστο, εκτός εάν ο κλωβός παρουσιάζει βλάβη. |
Βλάβες στα γρανάζια
| Τύπος ελαττώματος | Περιγραφή φάσματος | Σύντομη Περιγραφή Φασματικών Στοιχείων | Βασικό χαρακτηριστικό | Γράφημα SVG |
|---|---|---|---|---|
| Εκκεντρότητα γραναζιών / Καμπυλωμένος άξονας | Αυτό το σφάλμα προκαλεί διαμόρφωση της δόνησης του πλέγματος του γραναζιού. Στο φάσμα, η κορυφή της συχνότητας πλέγματος του γραναζιού (GMF) περιβάλλεται από κορυφές πλευρικής ζώνης που κατανέμονται στη συχνότητα περιστροφής του άξονα του γραναζιού (1 × RPM γραναζιού). Συχνά, η δόνηση της ταχύτητας λειτουργίας 1 × του ίδιου του γραναζιού αυξάνεται επίσης λόγω του φαινομένου της εκκεντρότητας που μοιάζει με ανισορροπία. | Αξιοσημείωτη αύξηση του πλάτους στη συχνότητα πλέγματος του γραναζιού και στις χαμηλότερες αρμονικές του (π.χ., 1×, 2×, 3× GMF). Εμφανίζονται σαφείς πλευρικές ζώνες γύρω από το GMF (και μερικές φορές γύρω από τις αρμονικές του) σε διαστήματα ίσα με 1× τον ρυθμό περιστροφής του επηρεαζόμενου γραναζιού. Η παρουσία αυτών των πλευρικών ζωνών υποδηλώνει διαμόρφωση πλάτους της συχνότητας πλέγματος από την περιστροφή του γραναζιού. | Η συχνότητα εμπλοκής των γραναζιών με έντονες πλευρικές ζώνες στη συχνότητα γραναζιού 1× είναι το χαρακτηριστικό σήμα. Αυτό το μοτίβο πλευρικών ζωνών (κορυφές ισαπέχουσες γύρω από την GMF από την ταχύτητα λειτουργίας) υποδηλώνει έντονα εκκεντρότητα του γραναζιού ή λυγισμένο άξονα γραναζιού. Επιπλέον, η βασική (1×) δόνηση του γραναζιού μπορεί να είναι υψηλότερη από την κανονική. | |
| Φθορά ή ζημιά των δοντιών του γραναζιού | Τα σφάλματα των δοντιών του γραναζιού (όπως φθαρμένα ή σπασμένα δόντια) προκαλούν αύξηση των κραδασμών στη συχνότητα του πλέγματος του γραναζιού και στις αρμονικές του. Το φάσμα συχνά εμφανίζει πολλαπλές κορυφές GMF (1×GMF, 2×GMF, κ.λπ.) υψηλού πλάτους. Επιπλέον, εμφανίζονται πολυάριθμες συχνότητες πλευρικής ζώνης γύρω από αυτές τις κορυφές GMF, σε απόσταση από τη συχνότητα περιστροφής του άξονα. Σε ορισμένες περιπτώσεις, μπορεί επίσης να παρατηρηθεί διέγερση των φυσικών συχνοτήτων του γραναζιού (συντονισμοί) με πλευρικές ζώνες. | Αυξημένες κορυφές στη συχνότητα εμπλοκής του γραναζιού (συχνότητα εμπλοκής δοντιών) και στις αρμονικές του (για παράδειγμα, 2×GMF). Γύρω από κάθε κύρια αρμονική GMF, υπάρχουν κορυφές πλευρικών ζωνών που χωρίζονται από 1× ταχύτητα κίνησης. Ο αριθμός και το μέγεθος των πλευρικών ζωνών γύρω από τα στοιχεία GMF 1×, 2×, 3× τείνουν να αυξάνονται με τη σοβαρότητα της βλάβης των δοντιών. Σε σοβαρές περιπτώσεις, ενδέχεται να εμφανιστούν πρόσθετες κορυφές που αντιστοιχούν στις συχνότητες συντονισμού του γραναζιού (με τις δικές τους πλευρικές ζώνες). | Πολλαπλές αρμονικές συχνότητας πλέγματος γραναζιών υψηλού πλάτους που συνοδεύονται από πυκνά μοτίβα πλευρικής ζώνης είναι το σήμα κατατεθέν. Αυτό υποδηλώνει ακανόνιστη διέλευση δοντιού λόγω φθοράς ή σπασμένου δοντιού. Ένα πολύ φθαρμένο ή κατεστραμμένο γρανάζι θα εμφανίζει εκτεταμένες πλευρικές ζώνες (σε διαστήματα ταχύτητας γραναζιού 1×) γύρω από τις κορυφές συχνότητας πλέγματος, διακρίνοντάς το από ένα υγιές γρανάζι (το οποίο θα είχε ένα καθαρότερο φάσμα συγκεντρωμένο στο GMF). |
Κατηγορίες: Λύσεις
EL 
EN 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
NB 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
RU 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UK 
VI
0 Σχόλια