Τι είναι η Ανάλυση Δονήσεων;

Γρήγορη απάντηση

Ανάλυση κραδασμών είναι η διαδικασία μέτρησης και ερμηνείας μηχανικών ταλαντώσεων περιστρεφόμενων μηχανημάτων για τη διάγνωση βλαβών χωρίς αποσυναρμολόγηση. Χρησιμοποιώντας FFT (Γρήγορος Μετασχηματισμός Fourier), το σύνθετο σήμα δόνησης αποσυντίθεται σε μεμονωμένες συνιστώσες συχνότητας. Κάθε σφάλμα παράγει ένα χαρακτηριστικό φασματικό "αποτύπωμα": ανισορροπία στις 1× Σ.Α.Λ., κακή ευθυγράμμιση στα 2×, χαλαρότητα ως πολλαπλές αρμονικές, ελαττώματα ρουλεμάν σε μη σύγχρονες συχνότητες. Το Balanset-1A Εκτελεί τόσο ζυγοστάθμιση όσο και ανάλυση φάσματος σε ένα φορητό όργανο.

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 προβλεπτική συντήρηση.

FFT: Ο Πυρήνας της Ανάλυσης Φάσματος

Ένας αισθητήρας κραδασμών (επιταχυνσιόμετρο) μετατρέπει τη μηχανική ταλάντωση σε ηλεκτρικό σήμα. Εμφανίζεται με την πάροδο του χρόνου, αυτό είναι το κυματομορφή — μια σύνθετη, φαινομενικά χαοτική καμπύλη όταν υπάρχουν πολλαπλά σφάλματα. Ο FFT (Fast Fourier Transform) αποσυνθέτει αυτό το σύνθετο σήμα σε μεμονωμένες ημιτονοειδείς συνιστώσες, καθεμία με τη δική της συχνότητα και πλάτος.

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 φάσμα δόνησης — το κύριο διαγνωστικό εργαλείο.

Συχνότητα περιστροφής
f₁ₓ = Σ.Α.Λ. / 60 (Hz)
1× = συχνότητα περιστροφής άξονα — η αναφορά για όλες τις φασματικές αναλύσεις

Βασικές παράμετροι φάσματος

  • Συχνότητα (άξονας Χ, Hz): Πόσο συχνά συμβαίνουν ταλαντώσεις. Άμεσα συνδεδεμένες με την πηγή. 1× = ταχύτητα άξονα. 2× = διπλάσια ταχύτητα άξονα.
  • Πλάτος (άξονας Y, mm/s RMS): Ένταση δόνησης σε κάθε συχνότητα. Υψηλότερες κορυφές = περισσότερη ενέργεια = πιο σοβαρή κατάσταση.
  • Αρμονικές: Ακέραια πολλαπλάσια του θεμελιώδους: 2× (2ο), 3× (3ο), 4×, κ.λπ. Η παρουσία τους και το σχετικό ύψος τους φέρουν διαγνωστικές πληροφορίες.
  • Φάση (°): Σχέση χρόνου σε διαφορετικά σημεία μέτρησης. Απαραίτητο για τη διάκριση της ανισορροπίας (σε φάση) από την κακή ευθυγράμμιση (180°).

Μονάδες μέτρησης κραδασμών: Μετατόπιση, Ταχύτητα, Επιτάχυνση

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.

📏 Μετατόπιση

µm (από κορυφή σε κορυφή) ή mil
Καλύτερη γκάμα: 1-100 Hz

Μετράει πώς μακριά 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.

📈 Ταχύτητα

mm/s (RMS)
Καλύτερη γκάμα: 10–1000 Hz

Μετράει πώς γρήγορα η επιφάνεια κινείται. Η τυπική παράμετρος για γενική παρακολούθηση μηχανημάτων σύμφωνα με το πρότυπο ISO 10816. Η επίπεδη απόκριση συχνότητας δίνει ίσο βάρος στους περισσότερους τύπους σφαλμάτων. Το Balanset-1A μετρά σε mm/s RMS.

💥 Επιτάχυνση

m/s² ή g (RMS/κορυφή)
Καλύτερη γκάμα: 500 Hz – 20 kHz

Μετράει το δύναμη 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.

Πότε να χρησιμοποιείτε κάθε παράμετρο
ΠαράμετροςΜονάδαΕύρος συχνοτήτωνΙδανικό γιαΠρότυπα
Εκτόπισμαμm κορυφή-κορυφή1-100 HzΑργές μηχανές (< 600 σ.α.λ.), τροχιά άξονα, αισθητήρες εγγύτητας, ρουλεμάν στροφέα (reference — not measured by the Balanset-1A)ISO 7919 (κραδασμοί άξονα)
Ταχύτηταmm/s RMS10–1000 HzΓενική παρακολούθηση μηχανημάτων — δυσισορροπία, κακή ευθυγράμμιση, χαλαρότητα. Προεπιλεγμένη παράμετρος. The Balanset-1A's native (and only) parameter.ISO 10816, ISO 20816
Επιτάχυνσηg ή m/s² RMS500 Hz – 20 kHzΠρώιμες βλάβες ρουλεμάν, εμπλοκή οδοντώσεων, κρούσεις, μηχανήματα υψηλής ταχύτητας (reference — not measured by the Balanset-1A)ISO 15242 (κραδασμοί ρουλεμάν)
Μετατροπή σε μία μόνο συχνότητα
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.
💡 Εμπειρικός κανόνας

Εάν έχετε μόνο έναν αισθητήρα και μία παράμετρο για να επιλέξετε — επιλέξτε ταχύτητα (mm/s RMS). Καλύπτει το ευρύτερο φάσμα κοινών βλαβών με επίπεδη απόκριση. Το Balanset-1A χρησιμοποιεί αυτήν την παράμετρο ως εγγενή παράμετρο. Προσθέστε μέτρηση επιτάχυνσης μόνο όταν χρειάζεται να εντοπίσετε ελαττώματα ρουλεμάν ή γραναζιών σε πρώιμο στάδιο σε υψηλές συχνότητες.

Τεχνική μέτρησης με 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.

Τοποθέτηση αισθητήρα

Η ποιότητα της διάγνωσης εξαρτάται αποκλειστικά από την ποιότητα των μετρήσεων. Οι δυνάμεις κραδασμών μεταδίδονται μέσω ρουλεμάν, επομένως οι αισθητήρες πρέπει να τοποθετούνται σε περιβλήματα ρουλεμάν — όσο το δυνατόν πιο κοντά στο ρουλεμάν, στη φέρουσα δομή (όχι σε καλύμματα ή πτερύγια ψύξης).

  • Προετοιμασία επιφάνειας: Καθαρό, επίπεδο, χωρίς νιφάδες χρώματος. Η μαγνητική βάση πρέπει να εφαρμόζει πλήρως στην επιφάνεια.
  • Ακτινική οριζόντια (H): Κάθετο στον άξονα, οριζόντιο επίπεδο. Συχνά το μέγιστο πλάτος.
  • Ακτινική κατακόρυφη (V): Κάθετο στον άξονα, κατακόρυφο επίπεδο.
  • Αξονική (Α): Παράλληλα με τον άξονα. Κρίσιμο για την ανίχνευση κακής ευθυγράμμισης.
💡 Διαγνωστικό κόλπο δύο καναλιών

Το Balanset-1A διαθέτει 2 κανάλια. Για διαγνωστικούς ελέγχους, τοποθετήστε και τους δύο αισθητήρες στο ίδιο bearing — one radial, one axial. This gives simultaneous radial + axial spectra, enabling instant misalignment detection.

Λειτουργίες διάγνωσης του Balanset-1A

  • 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: Γρήγορη αξιολόγηση. Συγκρίνετε V1s (συνολικό RMS) έναντι V1o (1×). Εάν V1s ≈ V1o → ανισορροπία. Εάν V1s ≫ V1o → άλλα σφάλματα.
  • 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 — Ο πρώτος διαγνωστικός έλεγχος

Πριν από την εξισορρόπηση, συγκρίνετε τα V1s με τα V1o. Εάν V1s ≫ V1o (π.χ., 8 έναντι 2 mm/s), οι περισσότερες δονήσεις ΔΕΝ οφείλονται σε ανισορροπία. Η εξισορρόπηση δεν θα το λύσει — εξετάστε το πλήρες φάσμα.

Ανάλυση Φάσης — Ο Διαγνωστικός Διαφοροποιητής

Η συχνότητα σάς λέει τι δονείται· η φάση σας λέει πως. 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°).

🧭 Φάση → Πίνακας Αναφοράς Διάγνωσης
Σχέση φάσηςΣημεία μέτρησηςΔιάγνωσηΕξήγηση
0° (σε φάση)Ρουλεμάν 1 ↔ Ρουλεμάν 2 (ακτινικό)Στατική ανισορροπίαBoth bearings move together in sync — single heavy spot in center of rotor. Single-plane correction.
~180° (αντιφασικό)Ρουλεμάν 1 ↔ Ρουλεμάν 2 (ακτινικό)Δυναμική (ζεύγος) ανισορροπίαΤα ρουλεμάν λικνίζονται αντίθετα — δύο βαριά σημεία σε διαφορετικά επίπεδα δημιουργούν ανατρεπτικό ζεύγος. Απαιτείται διόρθωση σε δύο επίπεδα.
~90°Οριζόντια ↔ Κάθετη (ίδιο έδρανο)Ανισορροπία (οποιουδήποτε τύπου)Κανονική για ανισορροπία — το διάνυσμα δύναμης περιστρέφεται με τον άξονα, παράγοντας ~90° μεταξύ H και V στο ίδιο σημείο.
~180°Εκατέρωθεν της σύζευξης (ακτινικά)Παράλληλη κακή ευθυγράμμισηΟι δυνάμεις σύζευξης ωθούν τους άξονες μακριά ο ένας από τον άλλον σε αντίθετες ακτινικές κατευθύνσεις. Η διαφορά φάσης 180° στη σύζευξη με υψηλό πλάτος 2× είναι το χαρακτηριστικό γνώρισμα.
~180°Εκατέρωθεν της σύζευξης (αξονικά)Γωνιακός παραξονισμόςΟι άξονες εναλλάξ ωθούν/έλκουν αξονικά. Αξονική φάση 180° εγκάρσια στη ζεύξη με υψηλό 1× και 2× είναι καθοριστική.
0°Εκατέρωθεν της σύζευξης (αξονικά)Όχι κακή ευθυγράμμισηΚαι οι δύο πλευρές κινούνται προς την ίδια αξονική κατεύθυνση — πιθανή θερμική ανάπτυξη, τάση σωληνώσεων ή μαλακό πέλμα. Όχι γωνιακή κακή ευθυγράμμιση.
Ακανόνιστο / ασταθέςΟποιαδήποτε σταθερά σημείαΜηχανική χαλαρότηταΟι μετρήσεις φάσης μεταβαίνουν τυχαία μεταξύ των μετρήσεων — χαρακτηριστικό των κρούσεων σε χαλαρές αρθρώσεις. Ασταθής φάση = χαλαρότητα.
Αργά παρασύρεταιΟποιοδήποτε σημείο, με την πάροδο του χρόνουΣυντονισμός ή θερμικά φαινόμεναΗ σταδιακή μετατόπιση φάσης κατά την προθέρμανση υποδηλώνει μεταβολή της δομικής ακαμψίας με τη θερμοκρασία (θερμική κακή ευθυγράμμιση).
Συνεπές, μη 0/180°Ρουλεμάν 1 ↔ Ρουλεμάν 2Συνδυασμένη στατική + ανισορροπία ζεύγουςΗ φάση μεταξύ 0° και 180° υποδεικνύει ένα μείγμα στατικών και ζευγών στοιχείων — απαιτεί εξισορρόπηση δύο επιπέδων.
💡 Μέτρηση φάσης με 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.

Σφάλμα 1: Ανισορροπία

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

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

Στατική Ανισορροπία (Μονοεπίπεδη)

Καθαρή κορυφή 1×, ημιτονοειδής κυματομορφή. Και τα δύο ρουλεμάν σε φάση. Διόρθωση σε ένα επίπεδο.

Στατική ανισορροπία — κυρίαρχη 1× στα 25 Hz (1500 RPM). Ελάχιστες αρμονικές.

Δυναμική ανισορροπία (δύο επιπέδων / ζεύγους)

Επίσης 1× κυρίαρχο, αλλά τα έδρανα είναι ~180° εκτός φάσης. Απαιτείται διόρθωση δύο επιπέδων.

Δυναμική ανισορροπία — 1× κυρίαρχο. Φάσμα παρόμοιο με το στατικό αλλά η φάση διαφέρει στα ρουλεμάν.

Δράση: Εκτελέστε εξισορρόπηση ρότορα με το Balanset-1A. Ανοχή βαθμού G ανά ISO 1940-1.

Σφάλμα 2: Αναξονίωση άξονα

Αιτία: Οι άξονες των συνδεδεμένων αξόνων δεν συμπίπτουν. Μπορεί να είναι παράλληλοι (μετατοπισμένοι) ή γωνιακοί (κεκλιμένοι), συνήθως και τα δύο.

Παράλληλη κακή ευθυγράμμιση (ακτινική)

Υψηλή 1× και 2× στην ακτινική κατεύθυνση. 2× συχνά ≥ 1×. Μετατόπιση φάσης 180° εκατέρωθεν της σύζευξης.

Παράλληλη κακή ευθυγράμμιση — ακτινική κατεύθυνση. Ισχυρή 1× και 2× με ελάσσονα 3×.

Γωνιακός Παραξονισμός — Ακτινικός

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).

Γωνιακός Παραξονισμός — Αξονικός

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.

Δράση: Η ζυγοστάθμιση ΔΕΝ θα βοηθήσει. Σταματήστε το μηχάνημα και εκτελέστε ευθυγράμμιση του άξονα. Ελέγξτε ξανά τους κραδασμούς μετά.

Σφάλμα 3: Μηχανική χαλαρότητα

Αιτία: Απώλεια δομικής ακαμψίας — χαλαρά μπουλόνια, ρωγμές στη θεμελίωση, φθαρμένες έδρες ρουλεμάν, υπερβολικά διάκενα.

Χαλάρωση εξαρτημάτων

"Δάσος" αρμονικών — 1×, 2×, 3×, 4×… έως 10×+ με μειούμενο πλάτος. Μπορεί να εμφανίσει υποαρμονικές 0,5×.

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

Δομική χαλαρότητα

1× και/ή 2× κυρίαρχα. Λίγες υψηλότερες αρμονικές. Ισχυρή κατακόρυφη δόνηση.

Δομική χαλαρότητα — κυριαρχούν τα 1× και 2×. Ελάχιστες ανώτερες αρμονικές.

Δράση: Επιθεωρήστε και σφίξτε τις βίδες στερέωσης. Ελέγξτε τη βάση. Ελέγχετε πάντα τη χαλαρότητα προτού εξισορρόπηση.

Σφάλμα 4: Ελαττώματα ρουλεμάν κύλισης

Αιτία: Βαθουλώματα, αποφλοίωση, φθορά σε αυλάκια, κυλιόμενα στοιχεία ή κλωβό.

Συχνότητες ελαττωμάτων ρουλεμάν
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 = κυλιόμενα στοιχεία | Bd = διάμετρος σφαίρας | Pd = διάμετρος βήματος | α = γωνία επαφής | fs = Σ.Α.Λ./60

Ελάττωμα Εξωτερικής Διαδρομής (BPFO)

Σειρά κορυφών σε BPFO, 2×BPFO, 3×BPFO… Χωρίς 1× πλευρικές ζώνες (στατικός δακτύλιος). Το πιο συνηθισμένο σφάλμα ρουλεμάν.

Ελάττωμα εξωτερικού δακτυλίου — αρμονικές BPFO σε μη σύγχρονες συχνότητες. Χωρίς πλευρικές ζώνες.

Ελάττωμα Εσωτερικού Δακτυλίου (BPFI)

Αρμονικές BPFI με ±1× πλευρικές ζώνες (περιστρεφόμενος δακτύλιος, διαμόρφωση ζώνης φορτίου). Το μοτίβο πλευρικής ζώνης είναι το βασικό αναγνωριστικό.

Ελάττωμα εσωτερικού δακτυλίου — αρμονικές BPFI με πλευρικές ζώνες ±1× (μικρότερες κορυφές που πλαισιώνουν τις κύριες κορυφές).

Ελάττωμα Στοιχείου Κύλισης (BSF)

Αρμονικές BSF. 2×BSF συχνά κυρίαρχες. Μη σύγχρονες. Συχνά συνοδεύονται από ζημιά δακτυλίου τροχιάς.

Ελάττωμα στοιχείου κύλισης — αρμονικές BSF. Σημείωση: Το 2×BSF είναι το υψηλότερο (βλάβη δύο στοιχείων).

Ελάττωμα κλωβού (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.
Εξέλιξη ελαττωμάτων ρουλεμάν (4 στάδια)

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

Στάδιο 2 — Πρώιμο ελάττωμα: 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.

Στάδιο 3 — Προχωρημένο: Πολλαπλές αρμονικές. Αναπτύσσονται πλευρικές ζώνες. Αυξάνεται το επίπεδο θορύβου.

Στάδιο 4 — Προχωρημένο: Θόρυβος ευρείας ζώνης. Οι συχνότητες των ρουλεμάν ενδέχεται να εξαφανιστούν και να γίνουν θόρυβος. Επείγουσα αντικατάσταση.

Ανάλυση Περιβάλλουσας (Αποδιαμόρφωση) — Πρώιμη Ανίχνευση Ρουλεμάν

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. Ανάλυση περιβάλλουσας (ονομάζεται επίσης αποδιαμόρφωση ή ανίχνευση υψηλής συχνότητας, HFD) επεκτείνει την ανίχνευση σε πολύ προγενέστερα στάδια.

Πώς λειτουργεί

Όταν ένα κυλιόμενο στοιχείο χτυπήσει ένα ελάττωμα, παράγει έναν σύντομο παλμό κρούσης που διεγείρει δομικούς συντονισμούς υψηλής συχνότητας (συνήθως 5–20 kHz). Αυτοί οι συντονισμοί "ηχούν" για λίγο σε κάθε κρούση. Η ανάλυση περιβάλλουσας λειτουργεί σε τρία βήματα:

  1. Ζωνοπερατό φίλτρο: Απομονώστε τη ζώνη συντονισμού υψηλής συχνότητας (π.χ., 5–15 kHz) όπου κουδουνίζουν οι κρούσεις.
  2. Ανόρθωση και περιβάλλουσα: Εξαγάγετε το μοτίβο διαμόρφωσης πλάτους — η "περιβάλλουσα" που ακολουθεί τις κορυφές του κουδουνίσματος.
  3. FFT της περιβάλλουσας: Εφαρμόστε FFT στο σήμα περιβάλλουσας. Το αποτέλεσμα δείχνει το ρυθμός επανάληψης των κρούσεων — που ισούται με τις συχνότητες ελαττωμάτων των ρουλεμάν (BPFO, BPFI, BSF, FTF).
Γιατί η περιβάλλουσα ανιχνεύει νωρίτερα

Στο ακατέργαστο φάσμα, μια ασθενής κρούση στο BPFO μπορεί να παράγει 0,1 mm/s — αόρατη ανάμεσα σε θόρυβο μηχανής 2 mm/s. Αλλά η ίδια κρούση προκαλεί έναν συντονισμό στα 8 kHz όπου δεν υπάρχει άλλη πηγή δόνησης. Μετά την αποδιαμόρφωση, το μοτίβο επανάληψης του BPFO αναδύεται καθαρά από ένα καθαρό φόντο.

Σχετικές παράμετροι

  • Ενέργεια Spike (SE): Συνολική μέτρηση της ενέργειας κρούσης υψηλής συχνότητας. Βαθμωτή τιμή για παρακολούθηση τάσεων. Κατάλληλο για έλεγχο "go/no-go".
  • gSE / HFD / PeakVue: Ονομασίες ειδικές για κάθε προμηθευτή για παραμέτρους που προέρχονται από την περιβάλλουσα. Όλες βασίζονται στην ίδια αρχή.
  • Περιβάλλουσα επιτάχυνση: 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.
Φάσμα περιβάλλουσας ελαττώματος εσωτερικού δρόμου — Οι αρμονικές BPFI αναδύονται καθαρά από αποδιαμορφωμένο σήμα υψηλής συχνότητας. Συγκρίνετε με το ακατέργαστο φάσμα ταχύτητας όπου αυτές μπορεί να είναι κρυμμένες σε θόρυβο.

Δράση: Ελέγξτε τη λίπανση. Σχεδιάστε την αντικατάσταση των ρουλεμάν. Αυξήστε τη συχνότητα παρακολούθησης.

Σφάλμα 5: Ελαττώματα γραναζιών

Αιτία: Φθαρμένα, με κοιλότητες ή σπασμένα δόντια. Εκκεντρότητα γραναζιού. GMF = αριθμός δοντιών × σ.α.λ. άξονα / 60.

Εκκεντρικότητα γραναζιών

GMF με πλευρικές ζώνες σε ±1× της ταχύτητας του άξονα. Η 1× συνιστώσα του γραναζιού μπορεί επίσης να είναι αυξημένη.

Εκκεντρότητα οδοντωτού τροχού — GMF στα 500 Hz με πλευρικές ζώνες ±1×. Αυξημένη 1×.

Φθορά / Ζημιά των δοντιών του γραναζιού

Πολλαπλές αρμονικές GMF με πυκνές πλευρικές ζώνες. Η ένταση ακολουθεί τον αριθμό και το πλάτος των πλευρικών ζωνών.

Φθορά γραναζιών — GMF και 2×GMF με πολλαπλές πλευρικές ζώνες σε διαστήματα 1×.

Δράση: Ελέγξτε το λάδι του κιβωτίου ταχυτήτων για μεταλλικά σωματίδια. Προγραμματίστε έλεγχο. Παρακολουθήστε την τάση της πλευρικής ζώνης GMF.

Fault 6: Electrical Faults (Motors)

Τα ηλεκτρομαγνητικά σφάλματα προκαλούν δονήσεις σε 2× συχνότητα γραμμής (100 Hz σε δίκτυα 50 Hz, 120 Hz σε 60 Hz). Κρίσιμη δοκιμή: εξαφανίζονται οι κραδασμοί στη στιγμή όταν διακοπεί το ρεύμα. Τα μηχανικά σφάλματα εξασθενούν σταδιακά.

  • Εκκεντρότητα στάτορα: 2× συχνότητα γραμμής, σταθερό πλάτος.
  • Ελαττώματα ράβδου ρότορα: 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.
  • Μαλακό πόδι: Οι κραδασμοί αλλάζουν όταν χαλαρώνουν τα μεμονωμένα πόδια του κινητήρα.

Σφάλμα 7: Προβλήματα με τον ιμάντα κίνησης

Αιτία: Φθαρμένοι, κακώς ευθυγραμμισμένοι ή ακατάλληλα τεντωμένοι ιμάντες. Οι ιμάντες μετάδοσης κίνησης δημιουργούν κραδασμούς στο συχνότητα διέλευσης ιμάντα, η οποία είναι συνήθως μια υποσύγχρονη συχνότητα (κάτω από 1× την ταχύτητα του άξονα) καθώς ο ιμάντας είναι μακρύτερος από την περιφέρεια της τροχαλίας.

Συχνότητα ιμάντα
fιμάντας = (π · D · RPM) / (60 · L)
D = διάμετρος τροχαλίας (m) | L = μήκος ιμάντα (m) | RPM = ταχύτητα περιστροφής τροχαλίας

Κοινές Υπογραφές Ζώνης

  • Φθορά / ελάττωμα ιμάντα: Κορυφές στη συχνότητα ιμάντα (fιμάντας) και οι αρμονικές του (2×, 3×, 4× fιμάντας). The fundamental appears below 1× shaft speed — a sub-synchronous peak is the key indicator; higher harmonics can extend above 1×.
  • Κακή ευθυγράμμιση ιμάντα: Αυξημένη αξονική δόνηση στο 1× και 2× της ταχύτητας του άξονα. Παρόμοια με την κακή ευθυγράμμιση του άξονα, αλλά περιορισμένη στο μηχάνημα με ιμάντα.
  • Ακατάλληλη τάση: Υψηλή δόνηση 1× που αλλάζει δραματικά με τη ρύθμιση της τάσης του ιμάντα. Οι υπερβολικά σφιγμένοι ιμάντες αυξάνουν το φορτίο στα ρουλεμάν. Οι χαλαροί ιμάντες προκαλούν χτυπήματα και κορυφές συχνότητας ιμάντα.
  • Συντονισμός: Η φυσική συχνότητα του ιμάντα ("πτερυγισμός") μπορεί να διεγερθεί εάν ο συντονισμός του ανοίγματος του ιμάντα συμπίπτει με την ταχύτητα λειτουργίας. Εμφανίζεται ως ευρεία κορυφή στη φυσική συχνότητα του ιμάντα.
Belt drive defect — belt frequency fundamental is sub-synchronous; its harmonics extend up to and above 1× shaft speed (25 Hz).

Δράση: Ελέγξτε την κατάσταση του ιμάντα, την τάση και την ευθυγράμμιση της τροχαλίας. Αντικαταστήστε τους φθαρμένους ιμάντες. Για επαναλαμβανόμενα προβλήματα, επαληθεύστε την ευθυγράμμιση της τροχαλίας με ένα εργαλείο λέιζερ ή έναν ευθύγραμμο χάρακα.

Σφάλμα 8: Σπηλαίωση αντλίας

Αιτία: Οι φυσαλίδες ατμού σχηματίζονται και καταρρέουν βίαια όταν η τοπική πίεση πέσει κάτω από την τάση ατμών του υγρού — συνήθως στην αναρρόφηση της αντλίας. Κάθε κατάρρευση φυσαλίδας δημιουργεί μια μικρο-κρούση. Χιλιάδες καταρρεύσεις ανά δευτερόλεπτο παράγουν έναν χαρακτηριστικό θόρυβο ευρείας ζώνης.

Φασματική Υπογραφή

  • 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.
  • Τυχαίο, μη περιοδικό: Δεν υπάρχουν αρμονικές, καμία σχέση με την ταχύτητα του άξονα. Ο θόρυβος ακούγεται σαν "χαλίκι" ή "κροτάλισμα" — ακούγεται ακόμα και χωρίς όργανα.
  • Επιδράσεις χαμηλής συχνότητας: Η σοβαρή σπηλαίωση μπορεί επίσης να προκαλέσει αστάθεια στο 1× και θόρυβο χαμηλής συχνότητας ευρείας ζώνης από την αναταραχή ροής.
Σπηλαίωση αντλίας — θόρυβος υψηλής συχνότητας ευρείας ζώνης (ανυψωμένο επίπεδο θορύβου πάνω από 200 Hz). Δεν υπάρχουν διακριτές κορυφές — αντίθεση με ελαττώματα ρουλεμάν που εμφανίζουν συγκεκριμένες συχνότητες.

Δράση: Αυξήστε την πίεση αναρρόφησης (χαμηλώστε την αντλία, ανοίξτε τη βαλβίδα αναρρόφησης, μειώστε τις απώλειες στον σωλήνα αναρρόφησης). Ελέγξτε το NPSHδιαθέσιμος έναντι NPSHαπαιτείται. Μειώστε την ταχύτητα της αντλίας, εάν είναι δυνατόν. Η σπηλαίωση προκαλεί ταχεία ζημιά από τη διάβρωση — μην την αγνοείτε.

Σφάλμα 9: Στροβιλισμός λαδιού & Μαστίγωση λαδιού (έδρανα ολίσθησης)

Αιτία: 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.

Στροβιλισμός λαδιού

  • Συχνότητα: Περίπου 0,42× έως 0,48× ταχύτητα άξονα (συχνά αναφέρεται ως ~0.43×). Αυτή είναι μια υποσύγχρονη κορυφή που παρακολουθεί την ταχύτητα του άξονα — εάν αυξηθεί το RPM, η συχνότητα στροβιλισμού αυξάνεται αναλογικά.
  • Φάσμα: Μία μόνο κορυφή στα ~0,43× που μετατοπίζεται με την ταχύτητα. Το πλάτος μπορεί να είναι μέτριο.
  • Κατάσταση: Πρόδρομος της μαστίγωσης λαδιού. Συνήθως δεν είναι άμεσα καταστροφικός, αλλά υποδηλώνει αστάθεια.

Κτύπημα λαδιού

  • Συχνότητα: Κλειδώνει στην πρώτη κρίσιμη ταχύτητα του ρότορα φυσική συχνότητα (κρίσιμη ταχύτητα). Σε αντίθεση με τον στροβιλισμό, ΔΕΝ παρακολουθεί την ταχύτητα του άξονα — η συχνότητα παραμένει σταθερή καθώς αλλάζει το RPM.
  • Φάσμα: Μεγάλη υποσύγχρονη κορυφή στην πρώτη κρίσιμη ταχύτητα του ρότορα. Το πλάτος μπορεί να είναι πολύ υψηλό — καταστροφικό.
  • Κατάσταση: Επικίνδυνος. Απαιτείται άμεση δράση. Μπορεί να οδηγήσει σε ολική καταστροφή του ρουλεμάν και βλάβη στον άξονα.
Στροβιλισμός λαδιού — υποσύγχρονη κορυφή σε ~0,43× ταχύτητα άξονα (≈ 10,7 Hz για 1500 σ.α.λ.). Διαφέρει από χαλαρότητα 0,5×.
⚠️ Στροβιλισμός λαδιού έναντι χαλαρότητας — Πώς να το διακρίνετε

Και τα δύο παράγουν υποσύγχρονες κορυφές, αλλά: Στροβιλισμός λαδιού sits at ~0.42–0.48× (not an exact half-order), while χαλαρότητα 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 δεν track speed is μαστίγιο λαδιού, 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.

Δράση: Για oil whirl: ελέγξτε το διάκενο του ρουλεμάν, το ιξώδες λαδιού και το φορτίο. Αυξήστε το φορτίο του ρουλεμάν ή αλλάξτε το ιξώδες λαδιού. Για oil whip: μειώστε αμέσως την ταχύτητα κάτω από το κρίσιμο όριο. Συμβουλευτείτε έναν ειδικό στη δυναμική του ρότορα.

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.

📋 Ζώνες Σοβαρότητας Κραδασμών ISO 10816-1 — Κλάσεις Μηχανών I–IV (mm/s RMS)
Κλάση Μηχανής Ζώνη Α
Καλή		 Ζώνη Β
Δεκτός		 Ζώνη Γ
Συναγερμός		 Ζώνη Δ
Κίνδυνος
Τάξη Ι
Μικρά μηχανήματα ≤ 15 kW
(αντλίες, ανεμιστήρες, συμπιεστές)		 ≤ 0,71 0,71 – 1,8 1,8 – 4,5 > 4.5
Κατηγορία II
Μεσαίες μηχανές 15–75 kW
(χωρίς ειδική βάση)		 ≤ 1,12 1,12 – 2,8 2,8 – 7,1 > 7.1
Τάξη III
Μεγάλα μηχανήματα > 75 kW
(άκαμπτη βάση)		 ≤ 1,8 1,8 – 4,5 4,5 – 11,2 > 11.2
Κατηγορία IV
Μεγάλα μηχανήματα > 75 kW
(εύκαμπτη βάση, π.χ. χαλύβδινο πλαίσιο)		 ≤ 2,8 2,8 – 7,1 7.1 - 18 > 18
📌 Πώς να χρησιμοποιήσετε αυτόν τον πίνακα

Βήμα 1: Προσδιορίστε την κατηγορία του μηχανήματός σας με βάση την ισχύ και τον τύπο θεμελίωσης.
Βήμα 2: Μετρήστε τη συνολική ταχύτητα δόνησης (mm/s RMS) σε κάθε περίβλημα ρουλεμάν σε ακτινική κατεύθυνση.
Βήμα 3: Βρείτε τη ζώνη. Ζώνη Α = πρόσφατα τεθείς σε λειτουργία ή εξαιρετικός. Ζώνη Β = απεριόριστη μακροπρόθεσμη λειτουργία. Ζώνη Γ = αποδεκτό μόνο για περιορισμένες περιόδους — προγραμματισμός συντήρησης. Ζώνη Δ = υπάρχει ζημιά — σταματήστε το μηχάνημα το συντομότερο δυνατό.

Θυμάμαι: Οι τάσεις έχουν μεγαλύτερη σημασία από τις απόλυτες τιμές. 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.

⚠️ ISO 10816 έναντι ISO 20816

Το ISO 10816 αντικαταστάθηκε επίσημα από το ISO 20816 (δημοσιεύτηκε 2016–2022). Τα όρια ζωνών παραμένουν παρόμοια για τους περισσότερους τύπους μηχανημάτων, αλλά το ISO 20816 προσθέτει κριτήρια αξιολόγησης για τη μετατόπιση και επεκτείνει τα μέρη που αφορούν συγκεκριμένα μηχανήματα. Στην πράξη, οι τιμές ISO 10816 παραμένουν το πρότυπο αναφοράς του κλάδου. Τόσο το Balanset-1A όσο και τα περισσότερα βιομηχανικά προγράμματα δόνησης εξακολουθούν να χρησιμοποιούν ζώνες ISO 10816.

Από τη μέτρηση στην παρακολούθηση

Ανάλυση Τάσεων

Ένα μόνο φάσμα είναι ένα στιγμιότυπο. Η δύναμη της ανάλυσης κραδασμών είναι ανάλυση τάσεων — παρακολούθηση των αλλαγών με την πάροδο του χρόνου.

  • Δημιουργήστε μια γραμμή βάσης: Measure new or known-good equipment. Save spectra — the Balanset-1A's F6 — Reports archive stores measurements and HTML reports.
  • Καθορίστε διαστήματα: Κρίσιμη: εβδομαδιαία. Τυπική: μηνιαία. Βοηθητική: τριμηνιαία.
  • Εξασφαλίστε την επαναληψιμότητα: Ίδια σημεία, ίδιες κατευθύνσεις, ίδιες συνθήκες λειτουργίας.
  • Παρακολούθηση αλλαγών: Μια αύξηση 2 φορές από την αρχική τιμή είναι σημαντική ακόμη και αν βρίσκεται στη Ζώνη ISO Α.
  • Use measurement routes: The Balanset-1A's F9 — Route Inspection guides repeatable measurement rounds and trends readings against ISO 10816-1 zones.

Αλγόριθμος Απόφασης

  1. Αποκτήστε ένα ποιοτικό φάσμα (Διαγράμματα F8, ακτινικό + αξονικό).
  2. Προσδιορίστε την υψηλότερη κορυφή — αυτό είναι το κυρίαρχο πρόβλημα.
  3. Αντιστοίχιση με τον τύπο σφάλματος:
    • 1× κυριαρχεί → Ανισορροπία → Ζυγοστάθμιση με Balanset-1A.
    • 2× κυριαρχεί + υψηλή αξονική → Λανθασμένη ευθυγράμμιση → Επαναευθυγράμμιση αξόνων.
    • Πολλές αρμονικές → Χαλαρότητα → Επιθεωρήστε και σφίξτε.
    • Μη σύγχρονες κορυφές → Ρουλεμάν → Σχεδιασμός αντικατάστασης.
    • GMF + πλευρικές ζώνες → Γρανάζια → Ελέγξτε το λάδι, επιθεωρήστε το κιβώτιο ταχυτήτων.
  4. Διορθώστε πρώτα το κυρίαρχο σφάλμα — τα δευτερογενή συμπτώματα συχνά εξαφανίζονται.

← Back to Solutions