Tasuta inseneritööriist #033
Vibratsiooniallika identifikaator
Interaktiivne diagnostikatööriist – sisestage vibratsioonisagedus töökiiruse järjekorras, et tuvastada pöörlevate masinate tõenäolisi rikkeallikaid.
Diagnostilised tulemused
Täielik sageduse ja rikke võrdlusväärtus
Vibratsioonisageduse analüüs
Iga mehaaniline rike tekitab vibratsiooni võlli pöörlemiskiirusega seotud iseloomulikel sagedustel. Vibratsioonispektris domineeriva sageduse tuvastamise ja selle väljendamise võlli kiiruse järguna (kordajana) abil saab kindlaks teha kõige tõenäolisema rikkeallika.
Järgu arvutus
Kus f_vibratsioon on mõõdetud domineeriv sagedus hertsides ja RPM on võlli pöörlemiskiirus.
Levinud rikete sagedused
| Järk (harmoonik) | Sagedus | Esmane allikas | Lisaindikaatorid |
|---|---|---|---|
| 1x | Võlli kiirus | Tasakaalustamatus | Stabiilne faas, proportsionaalne kiiruse ruuduga |
| 1x | Võlli kiirus | Painutatud võll | Suur aksiaalne vibratsioon, faasistabiilne |
| 2x | 2 x võlli kiirus | Joondusviga | Kõrge aksiaalne, 180° faasinihe üle sidestuse |
| 3x | 3 x võlli kiirus | Tõsine joondusviga | Esinevad mitmed harmoonilised |
| 0,42–0,48x | Subsünkroonne | Õli keerlemine | Kiirusest sõltuvad liuglaagrid |
| 0,5x | Poolvõlli kiirus | Lõtvus / hõõrdumine | Murdosalised subharmoonilised |
| Mitmed harmoonilised | 1x, 2x, 3x… | Mehaaniline logisemine | Paljud töökiiruse harmoonilised |
| Mittesünkroonne | BPFO, BPFI, BSF | laagri defektid | Moduleeritud töökiirusega |
| Z x p/min | Tera läbimine | Vooluprobleemid | Pulsatsioon, kavitatsioon |
| Z x p/min | Hambumissagedus | Käigukastiprobleemid | Külgribad näitavad, milline hammasülekanne |
| 2x liini (100/120 Hz) | Fikseeritud sagedus | Elektriline | Kaob voolukatkestuse korral |
Faasinurga juhend
Faasianalüüs on kriitilise tähtsusega Samal sagedusel esinevate rikete eristamiseks. 1x juures: stabiilne faas = asümmeetria, 180° sidestuses = joondusviga, ebastabiilne faas = lõtvus. Kasutage alati tahhomeetri etalonväärtust.
Praktiline näide
Antud: Töökiirus = 1500 p/min, domineeriv sagedus = 75 Hz
Töökiiruse sagedus = 1500 / 60 = 25 Hz
Järk = 75 / 25 = 3,0x
Peamine kahtlusalune: Tõsine joondusviga või mehaaniline lõtvus
Soovitatav: kontrollige siduri joondust, kinnituspolte, vundamenti
⚠️ Märkus: See tööriist annab juhiseid levinud rikete ja sageduste seoste põhjal. Lõplik diagnoos nõuab korrelatsiooni faasiandmete, aja lainekuju, orbiidigraafikute, töötingimuste ja masina ajalooga. Kontrollige alati lisamõõtmistega.
Enamik mehaanilisi rikkeid tekitab vibratsiooni võlli pöörlemiskiirusega seotud iseloomulikel sagedustel:
- 1× RPM: tasakaalustamatus (kõige levinum), kõverdunud võll, lõtk/kinnituse lõtvus
- 2× RPM: joondusviga / mittekoorsus (peamine näitaja)
- 0,42–0,48×: õlipööris (oil whirl) liugelaagrites
- Mittesünkroonne: laagri defektid
Väljendage vibratsioonisagedus võlli pöörlemiskiiruse kordsena (järguna) ja võrrelge seda tuntud rikkemustritega. Seostage tulemused alati faasinurga, amplituudi trendi ja töötingimustega.
1× (ehk sünkroonne) vibratsioon esineb täpselt võlli pöörlemissagedusel. 3000 p/min töötava masina puhul on 1× = 50 Hz.
1× vibratsioon on jääktasakaalustamatuse tõttu teatud määral alati olemas. Probleemseks muutub see siis, kui amplituud ületab standardite ISO 10816/20816 kohased lubatud piirnormid.
Peamised põhjused: massi tasakaalustamatus, kõverdunud võll, ekstsentrilisus, resonants. Faasinurga analüüs aitab neid põhjuseid omavahel eristada.
Subsünkroonse vibratsiooni (alla 1× RPM) põhjuste hulka kuuluvad:
- Õlipööris / oil whirl (0,42–0,48×): liugelaagri ebastabiilsus, sagedus muutub koos pöörlemiskiirusega
- Õlipiits / oil whip: tõsisem nähtus — sagedus lukustub rootori omavõnkesagedusele ega sõltu enam pöörlemiskiirusest
- Hõõrdumine / kontakt (0,5×, murdjärgud): rootori ja staatori kokkupuude tekitab subharmoonilisi komponente
- Lõtk / lõtvus (0,5×): mehaaniline lõtk kinnituspunktides
- Rihma resonants: rihma omavõnkesagedus rihmajamiga süsteemides
Subsünkroonne vibratsioon on sageli ohtlikum kui sünkroonne, kuna see võib viia katastroofilise ebastabiilsuseni.
Kõrgsagedusliku vibratsiooni (üle 10× RPM) allikad:
- Veerelaagrite defektid: BPFO (välisrõngas), BPFI (siserõngas), BSF (veerekeha), FTF (separaator)
- Hammasülekande hambumine: hammaste arv × RPM, koos külgribadega
- Labade möödumissagedus: labade arv × RPM
- Elektriline müra: uurete möödumissagedus, kommutatsioon
- Kavitatsioon: juhuslik kõrgsageduslik laiaribaline vibratsioon
- Konstruktsiooni resonants: komponentide omavõnkesagedused
Faasinurk on vibratsiooni haripunkti ja võlli võrdlusmärgi vaheline nurksuhe (mõõdetakse tahhomeetriga).
Peamised diagnostilised rakendused:
- Tasakaalustamatus: stabiilne ja korratav faas sagedusel 1×
- Joondusviga (mittekoorsus): ~180° faasinihe mõlemal pool sidurit sagedusel 1× ja/või 2×
- Lõtk / lõtvus: ebastabiilne, triiviv faas
- Resonants: ~90° faasinihe omavõnkesagedusel, suur võimendus
- Kõverdunud võll: ~180° 1× faasinihe sisemise ja välimise laagri vahel
Ilma faasiandmeteta on sageli võimatu eristada rikkeid, mis tekitavad sama sagedusega vibratsiooni (nt tasakaalustamatus vs. joondusviga sagedusel 1×).
Sellel lehel kirjeldatud protseduurid töötas välja ja testis välitingimustes Vibromera meeskond, kasutades Balanset-1A-d, kaasaskantavat kahekanalilist tasakaalustusseadet ja vibratsioonianalüsaatorit rootorite tasakaalustamiseks kohapeal.
Professionaalsed vibratsioonianalüsaatorid spektraalanalüüsi, järgu jälgimise ja rikete diagnoosimisega. Kasutusel enam kui 50 riigis.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko on vibratsioonianalüüsi insener ning Vibromera asutaja ja tegevjuht. Rohkem kui 15 aastat on ta tasakaalustanud pöörlevaid seadmeid kohapeal, mitte katsestendil: multšereid, tööstuslikke ventilaatoreid, purustajaid, tsentrifuuge, võlle ja spindleid. Just sellest tööst kasvasid välja Balanset seadmed — need kavandati tööriistana, mille spetsialist saab masina juurde kaasa võtta ja üksi kohapeal kasutada, mitte laboriseadmena. Vibromera asutati 2017. aastal ja alates 2023. aastast asub see Portos Portugalis. Siin toimub kogu Balanset seeria arendus, koostamine ja tugi. Lipulaevaks on Balanset-1A, kaasaskantav analüsaator ühe- ja kahetasapinnaliseks tasakaalustamiseks ning vibratsioonidiagnostikaks. Nikolai osaleb isiklikult klienditoes, keeruliste tasakaalustusjuhtumite lahendamises ja tarkvara arendamises. Ta töötab klientidega üle kogu maailma, mis tahes keeles.
