Vibratsioonianalüüs — Spektri diagnostika Juhend
From FFT fundamentals to fault diagnosis: learn to read vibration spectra, calculate bearing defect frequencies, assess severity per ISO 10816, and diagnose unbalance, misalignment, looseness, bearing and gear defects — with interactive tools and the Balanset-1A.
Interaktiivsed diagnostilised kalkulaatorid
Vibratsioonianalüüsi olulised tööriistad — laagrite defektide sagedused, hammasrataste hambumissagedus, raskusastme hindamine ja ühikute teisendamine
Vea tuvastamine esmapilgul
Iga mehaaniline rike tekitab vibratsioonispektris iseloomuliku "sõrmejälje".
| Rike | Primaarne sagedus | Harmoonilised | Suund | Faasi käitumine | Peamine eristav tunnusjoon |
|---|---|---|---|---|---|
| Staatiline tasakaalustamatus | 1× | Madal / puudub | Radiaalne (H, V) | Mõlemad laagrid faasis | Puhas 1× sinusoid. Amplituud ∝ ω². |
| Dünaamiline tasakaalustamatus | 1× | Madal / puudub | Radiaalne (H, V) | ~180° laagrite vahel | 1× domineeriv, laagrid faasist väljas (paar). |
| Paralleelne joondusviga | 2× (≥ 1×) | 1×, 3× | Radiaalne | 180° üle haakeseadise | 2× sageli > 1×. Suur radiaal sidestuses. |
| Nurgaline joondamatus | 1×, 2× | 3× | Aksiaalne domineerib | 180° üle haakeseadise (aksiaalne) | Kõrge aksiaal. Aksiaalne ≥ 50% radiaalsest. |
| Komponentide lõtvus | 1×, 2×…10×+ | Paljud (~10×) | Radiaalne | Ebakorrapärane | Harmooniliste "mets". Võimalik 0,5× sub. |
| Struktuuriline lõtvus | 1× või 2× | Mõned üle 2× | Vertikaalne | Ebastabiilne | Tugev vertikaalne. Reageerib poldikontrollile. |
| Välimine võru (BPFO) | BPFO, 2×BPFO... | Mitmekordne BPFO | Radiaalne | EI KOHALDATA | Mittesünkroonne. Puuduvad 1× külgribad. |
| Siserõngas (BPFI) | BPFI, 2×BPFI... | Mitmekordne BPFI | Radiaalne | Moduleeritud 1× juures | BPFI harmoonilised ±1× külgribadega. |
| Veerev element (BSF) | BSF, 2×BSF... | Mitmekordne BSF | Radiaalne | EI KOHALDATA | 2×BSF sageli > 1×BSF. Mittesünkroonne. |
| Puur (FTF) | FTF ≈ 0,4× | 2,3× FTF | Radiaalne | EI KOHALDATA | Subsünkroonne (< 1×). |
| Hammasrataste võrgusilmad | GMF = N × 1 × | 2,3× GMF | Radiaalne + aksiaalne | Moduleeritud 1× juures | GMF külgribadega. N = hambad. |
| Elektriline (mootor) | 2× liinisagedus | — | Radiaalne | Langeb väljalülitamisel | 100/120 Hz. Kohene kukkumiskatse. |
Interaktiivne FFT-spektri demonstratsioon — 16 rikke stsenaariumi
Valige rikke tüüp, et näha iseloomulikku aja-lainekuju ja sagedusspektrit. Võrrelge mustreid algpõhjuse kindlakstegemiseks.
Ajadomeen (lainekuju)
Sagedusspekter (FFT)
Mis on vibratsioonianalüüs?
Vibratsioonianalüüs on pöörlevate masinate mehaaniliste võnkumiste mõõtmise ja tõlgendamise protsess, et diagnoosida rikkeid ilma neid lahti võtmata. Kasutades FFT (Kiire Fourier' teisendus) lagundatakse keeruline vibratsioonisignaal üksikuteks sageduskomponentideks. Iga rike tekitab iseloomuliku spektraalse "sõrmejälje": tasakaalutus 1× p/min juures, joondusviga 2× juures lõtvus mitme harmoonilisena, laagridefektid mittesünkroonsetel sagedustel. Balanset-1A teostab nii tasakaalustamist kui ka spektraalanalüüsi ühes kaasaskantavas instrumendis.
Iga pöörlev masin vibreerib. Tervislikus masinas on vibratsioon madal ja stabiilne – selle normaalne "töötunnus". Defektide tekkides muutub vibratsioon prognoositaval viisil. Nende muutuste mõõtmise ja analüüsimise abil saame tuvastada algpõhjuse, ennustada riket ja planeerida hooldust enne katastroofilist riket. See on aluseks... ennustav hooldus.
FFT: Spektrianalüüsi tuum
Vibratsiooniandur (kiirendusmõõtur) muudab mehaanilise võnkumise elektriliseks signaaliks. Aja jooksul kuvatakse seda lainekuju — keerukas, pealtnäha kaootiline kõver mitme rikke korral. FFT (kiire Fourier' teisendus) lagundab selle keerulise signaali üksikuteks sinusoidaalseteks komponentideks, millel igaühel on oma sagedus ja amplituud.
Kujutage ette FFT-d kui prismat, mis jagab valge valguse vikerkaareks. Kompleksne lainekuju on "valge valgus" – FFT paljastab sees peituvad üksikud "värvid" (sagedused). Tulemuseks on vibratsioonispekter — peamine diagnostikavahend.
Peamised spektriparameetrid
- Sagedus (X-telg, Hz): Kui sageli võnkumisi esineb. Otseselt seotud allikaga. 1× = võlli kiirus. 2× = kaks korda suurem võlli kiirus.
- Amplituud (Y-telg, mm/s RMS): Vibratsiooni intensiivsus igal sagedusel. Kõrgemad tipud = rohkem energiat = tõsisem seisund.
- Harmoonilised: Põhisageduse täisarvulised kordsed: 2× (2.), 3× (3.), 4× jne. Nende olemasolu ja suhteline kõrgus kannavad diagnostilist teavet.
- Faas (°): Ajastuse seos erinevates mõõtepunktides. Oluline tasakaalustamatuse (faasis) ja joondusvea (180°) eristamiseks.
Vibratsiooni mõõtühikud: nihe, kiirus, kiirendus
Vibratsiooni saab mõõta kolme erineva füüsikalise parameetrina. Igaüks neist rõhutab erinevaid sagedusvahemikke, mistõttu sobivad need erinevateks diagnostilisteks ülesanneteks. Tõhusa analüüsi jaoks on oluline mõista, millal millist parameetrit kasutada.
📏 Nihe
Mõõdab, kuidas kaugel pind liigub. Rõhutab madalaid sagedusi – ideaalne aeglase kiirusega masinate, võlli orbiidi analüüsi ja liuglaagrite lähedusandurite jaoks. 1 mil = 25,4 µm.
📈 Kiirus
Mõõdab, kuidas kiire pind liigub. See standardparameeter üldiseks masinate jälgimiseks vastavalt standardile ISO 10816. Lame sageduskarakteristik annab enamikule rikketüüpidele võrdse kaalu. Balanset-1A mõõdab mm/s RMS-is.
💥 Kiirendus
Mõõdab Jõud vibratsioonist. Rõhutab kõrgeid sagedusi – ideaalne varajaste laagridefektide, hammasrataste hambumuse ja löökide tuvastamiseks. 1 g = 9,81 m/s². Kasutatakse ümriku/demodulatsiooni analüüsiks.
| Parameeter | Ühik | Sagedusvahemik | Parima jaoks | Standardid |
|---|---|---|---|---|
| Nihe | µm (tipp-tipp) | 1-100 Hz | Aeglased masinad (< 600 p/min), võlli orbiit, lähedusandurid, liuglaagrid | ISO 7919 (võlli vibratsioon) |
| Kiirus | mm/s (keskmine ruutkeskmine väärtus) | 10-1000 Hz | Masinate üldine jälgimine — tasakaalustamatus, joondusviga, lõtvus. Vaikimisi parameeter. | ISO 10816, ISO 20816 |
| Kiirendus | g või m/s² RMS | 500 Hz – 20 kHz | Varased laagridefektid, hammasrataste haakumine, löögid, kiired masinad | ISO 15242 (laagri vibratsioon) |
Kui teil on valida ainult üks andur ja üks parameeter — vali kiirus (mm/s RMS). See hõlmab kõige laiemat valikut tavalisi rikkeid ja annab ühtlase reageeringu. Balanset-1A kasutab seda oma natiivparameetrina. Lisage kiirenduse mõõtmine ainult siis, kui teil on vaja varajases staadiumis laagri- või hammasrattadefekte kõrgetel sagedustel tuvastada.
Mõõtmistehnika Balanset-1A abil
Anduri paigutus
Diagnoosi kvaliteet sõltub täielikult mõõtmise kvaliteedist. Vibratsioonijõud kanduvad edasi laagrite kaudu, seega tuleb andurid paigaldada laagrikorpustele – võimalikult laagri lähedale, kandekonstruktsioonile (mitte katetele või jahutusribidele).
- Pinna ettevalmistus: Puhas, tasane, värvikillustikuta. Magnetiline alus peab olema tasapinnaliselt asetatud.
- Radiaalne horisontaalne (H): Võlliga risti, horisontaaltasapind. Sageli suurim amplituud.
- Radiaalne vertikaalne (V): Võlliga risti, vertikaalne tasapind.
- Aksiaalne (A): Võlliga paralleelne. Oluline joondusvea tuvastamiseks.
Balanset-1A-l on kaks kanalit. Diagnostika jaoks paigaldage mõlemad andurid sama laager — üks radiaalne, teine aksiaalne. See annab samaaegsed radiaal- ja aksiaalspektrid, mis võimaldavad koheselt tuvastada joondusvigu.
Balanset-1A diagnostikarežiimid
- F1 — Spektrianalüsaator: Täielik FFT-ekraan. Peamine diagnostikarežiim.
- F5 — Vibromeeter: Kiire hindamine. Võrdle V1s (kogu RMS) vs. V1o (1×). Kui V1s ≈ V1o → tasakaalustamatus. Kui V1s ≫ V1o → muud rikked.
- F8 — Diagrammid: Detailne spekter + ajaline lainekuju. Parim harmooniliste mustrite ja laagrisageduste jaoks.
Enne tasakaalustamist võrdle V1s väärtusi V1o-ga. Kui V1s ≫ V1o (nt 8 vs 2 mm/s), siis suurem osa vibratsioonist EI PÄRINE tasakaalustamatusest. Tasakaalustamine seda ei lahenda – uuri kogu spektrit.
Faasianalüüs — diagnostiline eristaja
Sagedus ütleb teile mida vibreerib; faas annab teile teada kuidas. Kaks viga võivad anda identseid spektreid (mõlemal domineerib 1×) – neid eristab ainult faasianalüüs. Faas on nurksuhe vibratsiooni vahel erinevates mõõtepunktides, mõõdetuna kraadides (0°–360°).
| Faasi suhe | Mõõtepunktid | Diagnoos | Selgitus |
|---|---|---|---|
| 0° (sama faasis) | Laager 1 ↔ Laager 2 (radiaalne) | Staatiline tasakaalustamatus | Mõlemad laagrid liiguvad koos sünkroonis – rootori keskel on üks raske koht. Ühe tasapinna korrektsioon. |
| ~180° (vastasfaas) | Laager 1 ↔ Laager 2 (radiaalne) | Dünaamiline (paari) tasakaalutus | Laagrid õõtsuvad vastassuunas – kaks erineval tasapinnal asuvat rasket kohta moodustavad õõtsuva paari. Vajalik on kahe tasapinna korrektsioon. |
| ~90° | Horisontaalne ↔ Vertikaalne (sama laager) | Tasakaalutus (mis tahes tüüpi) | Tüüpiline tasakaalustamatuse korral — jõuvektor pöörleb koos võlliga, tekitades H ja V vahele samas punktis ~90° nurga. |
| ~180° | Üle siduri (radiaalne) | Paralleelne joondusviga | Sidustusjõud suruvad võlle vastassuunas teineteisest lahku. Iseloomulikuks tunnuseks on 180° faasinihe üle siduri kõrge 2× korrutissagedusel. |
| ~180° | Üle siduri (aksiaalne) | Nurgaline joondamatus | Võllid tõukavad/tõmbavad aksiaalselt vaheldumisi. Määrav on 180° aksiaalne faas üle haakeseadise, kusjuures 1× ja 2× on kõrged. |
| 0° | Üle siduri (aksiaalne) | Mitte joondusviga | Mõlemad pooled liiguvad samas aksiaalsuunas – tõenäoline on termiline kasv, torustiku pinge või pehme jalg. Mitte nurknihe. |
| Ebakorrapärane / ebastabiilne | Mis tahes järjepidevad punktid | Mehaaniline lõtvus | Faasinäidud hüppavad mõõtmiste vahel juhuslikult – see on iseloomulik löökidele lahtistes liigestes. Ebastabiilne faas = lõtvus. |
| Aeglaselt triivides | Igas punktis, aja jooksul | Resonants või termilised efektid | Järkjärguline faasinihe soojenemise ajal viitab konstruktsiooni jäikuse muutumisele temperatuuriga (termiline joondumatus). |
| Järjepidev, mitte-0/180° | Laager 1 ↔ Laager 2 | Kombineeritud staatiline + paarisbalanssimatus | Faas vahemikus 0° kuni 180° näitab staatiliste ja paariskomponentide segu – see nõuab kahe tasapinna tasakaalustamist. |
Balanset-1A kuvab faasi 1× juures (F1 väärtus vibromeetri režiimis), kasutades tahhomeetrit võrdlusmärgina. Kahe laagri faasi võrdlemiseks mõõtke iga laagrit samas suunas (nt horisontaalselt), tahhomeetriga samal võrdlusmärgil. Faasinäitude erinevus näitab rikke tüüpi. Spetsiaalset tarkvara pole vaja – lihtsalt lahutage kaks näitu.
Viga 1: Tasakaalustamatus
Põhjus: Massi keskpunkt on pöörlemisteljest nihkunud. Tootmistolerantsid, sette teke, erosioon, murdunud tera, kaalukaotus.
Spekter: Domineeriv tipp täpselt 1× p/min juures. Väga madalad harmoonikud. Radiaalne vibratsioon. Amplituud suureneb kiirusega² (ruutseaduspäraselt). Faas on stabiilne ja korratav.
Staatiline tasakaalustamatus (ühe tasapinnaga)
Puhas 1× tipp, sinusoidaalne lainekuju. Mõlemad laagrid faasis. Ühe tasapinna korrektsioon.
Dünaamiline tasakaalustamatus (kahetasandiline / jõupaar)
Samuti 1× domineeriv, aga laagrid on ~180° faasinihe. Vajalik on kahe tasapinna korrektsioon.
Toiming: Esita rootori tasakaalustamine Balanset-1A-ga. G-klassi tolerants vastavalt ISO 1940-1.
Viga 2: Võlli joondusviga
Põhjus: Ühendatud võllide teljed ei lange kokku. Need võivad olla paralleelsed (nihkes) või nurgelised (kallutatud), tavaliselt mõlemad.
Paralleelne joondusviga (radiaalne)
Kõrge 1× ja 2× radiaalsuunas. 2× sageli ≥ 1×. 180° faasinihe sidestuses.
Nurgaline joondamatus — radiaalne
Radiaalses struktuuris esinevad 1× ja 2×, kuid tavaliselt domineerib 2×.
Nurgaline joondamatus — aksiaalne
Aksiaalne vibratsioon ≥ 50% radiaalvibratsioonist. 180° faas üle muhvi aksiaalsuunas. See on peamine eristav mõõtmine.
Toiming: Tasakaalustamine EI aita. Peatage masin ja joondage võlli. Kontrollige pärast uuesti vibratsiooni.
Viga 3: Mehaaniline lõtvus
Põhjus: Konstruktsiooni jäikuse kadu — lõdvad poldid, praod vundamendis, kulunud laagripesad, liigne lõtk.
Komponentide lõtvus
Harmooniliste "mets" — 1×, 2×, 3×, 4×… kuni 10×+ kahaneva amplituudiga. Võib esineda 0,5× subharmoonilisi võnkumisi.
Struktuuriline lõtvus
1× ja/või 2× dominantne. Vähe kõrgemaid harmoonilisi. Tugev vertikaalne vibratsioon.
Toiming: Kontrollige ja pingutage kinnituspolte. Kontrollige vundamenti. Kontrollige alati lõtvust. enne tasakaalustamine.
Viga 4: Veerelaagri defektid
Põhjus: Pittingumine, soomendamine, kulumine veeremisrajadel, veeremielementidel või puuris.
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
Välise võru defekt (BPFO)
Piikide seeria BPFO, 2×BPFO, 3×BPFO… juures. 1× külgribasid pole (statsionaarne rõngas). Kõige levinum laagririke.
Siserõnga defekt (BPFI)
BPFI harmoonikud ±1× külgribadega (pöörlev rõngas, koormustsooni modulatsioon). Külgribade muster on peamine identifitseeriv tunnus.
Veereva elemendi defekt (BSF)
BSF harmoonilised. 2×BSF sageli domineeriv. Mittesünkroonne. Sageli kaasneb sellega laagrirajase kahjustus.
Puuri defekt (FTF)
Subsünkroonsed piigid (FTF ≈ 0,4× võlli kiirus). Madal sagedus. Sageli kaasnevad muude laagrikahjustustega.
1. etapp – pinnaalune: Ultraheli tsoon (> 5 kHz). Standardsel FFT-l pole nähtav. Tuvastatav teraviku energia / mähise järgi.
2. etapp — varajane defekt: Ilmuvad laagrisagedused (BPFO, BPFI). Madal amplituud. Siit alustab Balanset-1A tuvastamist.
3. etapp – edenenud: Mitmed harmoonikud. Tekkivad külgribad. Mürapõhi tõuseb.
4. etapp – edasijõudnud: Lairiba müra. Laagrisagedused võivad müraks kaduda. Kiireloomuline asendamine.
Ümbriku (demodulatsiooni) analüüs — varajane laagririkke tuvastus
Standardne FFT spektrianalüüs tuvastab laagridefekte alates 2. etapist. Kuid 1. etapis on laagrilöögid liiga nõrgad, et müratasemest kõrgemal esineda. Ümbriku analüüs (nimetatakse ka demoduleerimiseks või kõrgsagedusdetekteerimiseks, HFD) laiendab detekteerimist palju varasematesse etappidesse.
Kuidas see toimib
Kui veerelement tabab defekti, tekitab see lühikese löögiimpulsi, mis ergastab kõrgsageduslikke struktuuriresonantse (tavaliselt 5–20 kHz). Need resonantsid "helisevad" iga löögi ajal lühidalt. Mähise analüüs toimib kolmes etapis:
- Ribapääsfilter: Isoleerige kõrgsageduslik resonantsiriba (nt 5–15 kHz), kus löögid helisevad.
- Alaldamine ja ümbrik: Ekstraheeri amplituudmodulatsiooni muster – "ümbrik", mis järgneb helina tippudele.
- Ümbriku FFT: Rakenda ümbriksignaalile FFT-i. Tulemus näitab kordumissagedus löökide arv — mis võrdub laagri defektide sagedustega (BPFO, BPFI, BSF, FTF).
Toores spektris võib nõrk löök BPFO-le tekitada 0,1 mm/s – see on 2 mm/s masinamüra taustal nähtamatu. Kuid sama löök ergastab resonantsi sagedusel 8 kHz, kus muud vibratsiooniallikat pole. Pärast demoduleerimist ilmneb BPFO kordumismuster puhtast taustast selgelt.
Seotud parameetrid
- Tippenergia (SE): Kõrgsagedusliku löögienergia üldmõõtmine. Skalaarne trendiväärtus. Sobib hästi "sobib/ei sobi" sõelumiseks.
- gSE / HFD / PeakVue: Ümbrikust tuletatud parameetrite tootjaspetsiifilised nimed. Kõik põhinevad samal põhimõttel.
- Kiirenduse mähis: Balanset-1A mõõdab kiirust (mm/s). Täieliku mähisjoone analüüsi jaoks on ideaalne spetsiaalne analüsaator, millel on kiirendussisend ja ribapääsfiltreerimise võimalus. Balanset-1A FFT suudab aga siiski tuvastada 2. ja uuema etapi laagridefekte standardkiiruse spektris.
Toiming: Kontrollige määrimist. Planeerige laagrite vahetamine. Suurendage jälgimissagedust.
Viga 5: Hammasülekande defektid
Põhjus: Kulunud, augulised või katkised hambad. Hammasratta ekstsentrilisus. GMF = hammaste arv × võlli p/min / 60.
Käigukasti ekstsentrilisus
GMF külgribadega ±1× võlli kiirusel. Hammasratta 1× võib samuti olla tõstetud.
Hammasratta hammaste kulumine / kahjustused
Mitmed GMF harmoonikud tihedate külgribadega. Raskusaste korreleerub külgribade arvu ja amplituudiga.
Toiming: Kontrollige käigukastiõli metalliosakeste suhtes. Planeerige kontroll. Jälgige GMF külgriba trendi.
Elektririkked (mootorid)
Elektromagnetilised rikked tekitavad vibratsiooni sagedustel 2× liinisagedus (100 Hz 50 Hz võrkudel, 120 Hz 60 Hz võrkudel). Kriitiline test: vibratsioon kaob koheselt kui toide katkeb. Mehaanilised vead vähenevad järk-järgult.
- Staatori ekstsentrilisus: 2× liinisagedus, püsiv amplituud.
- Rootoririba defektid: Külgribad liinisageduse ümber libisemissageduse intervallidega.
- Pehme jalg: Vibratsioon muutub, kui üksikud mootorijalad lahti keerata.
Viga 7: Rihmaülekande probleemid
Põhjus: Kulunud, valesti joondatud või valesti pingutatud rihmad. Rihmülekanded tekitavad vibratsiooni rihma läbimissagedus, mis on tavaliselt subsünkroonne sagedus (alla 1× võlli kiiruse), kuna rihm on pikem kui rihmaratta ümbermõõt.
Lihtsustatud: fvöö = rihmaratta ümbermõõdu kiirus / rihma pikkus
Ühised vöö allkirjad
- Rihma kulumine / defekt: Tipud rihma sagedusel (fvöö) ja selle harmoonilised (2×, 3×, 4× fvöö). Need ilmnevad alla 1× võlli kiiruse – subsünkroonsed tipud on peamine näitaja.
- Rihma joonduse nihe: Suurenenud aksiaalne vibratsioon 1× ja 2× võlli kiirusel. Sarnane võlli joondusveaga, kuid piirdub rihmülekandega masinaga.
- Ebaõige pinge: Suur 1× vibratsioon, mis muutub rihma pinge reguleerimisel dramaatiliselt. Liiga pingul rihmad suurendavad laagrikoormust; lõdvad rihmad põhjustavad loksumist ja rihma sageduse piike.
- Resonants: Rihma omavõnkesagedus (rihma "laperdus") võib ergastuda, kui rihma ulatuse resonants langeb kokku töökiirusega. Nähtav laia tipuna rihma omavõnkesagedusel.
Toiming: Kontrollige rihma seisukorda, pinget ja rihmaratta joondust. Vahetage kulunud rihmad välja. Korduvate probleemide korral kontrollige rihmaratta joondust lasertööriista või sirge servaga.
Viga 8: Pumba kavitatsioon
Põhjus: Aurumullid tekivad ja varisevad ägedalt kokku, kui lokaalne rõhk langeb alla vedeliku aururõhu – tavaliselt pumba imemisava juures. Iga mulli kokkuvarisemine tekitab mikrolöögi. Tuhanded kokkuvarisemised sekundis tekitavad iseloomuliku lairiba müra.
Spektraalne signatuur
- Lairiba kõrgsageduslik energia: Erinevalt mehaanilistest riketest (mis tekitavad diskreetseid piike) tekitab kavitatsioon kõrgendatud mürataseme laias sagedusalas, tavaliselt üle 2–5 kHz. Spekter näeb välja pigem nagu "kühm" või kõrgendatud platoo kui teravad piigid.
- Juhuslik, mitteperioodiline: Harmoonikuid pole, võlli kiirusega pole mingit seost. Müra kõlab nagu "kruus" või "pragin" – kuuldav isegi ilma instrumentideta.
- Madalsageduslikud efektid: Tõsine kavitatsioon võib põhjustada ka ebastabiilsust sagedusel 1× ja voolu turbulentsist tulenevat lairiba madalsageduslikku müra.
Toiming: Suurendage imemisrõhku (langetage pumpa, avage imemisventiil, vähendage imemistoru kadusid). Kontrollige NPSH-d.saadaval vs. NPSHnõutav. Vähendage võimalusel pumba kiirust. Kavitatsioon põhjustab kiireid erosioonikahjustusi – ärge ignoreerige seda.
Viga 9: Õlipööris ja õlipiits (liuglaagrid)
Põhjus: Õlifilmi ebastabiilsus liuglaagrites. Õlifilmi kiil sunnib võlli laagrivahe sees subsünkroonse sagedusega tiirlema. See erineb veerelaagri defektidest ja esineb ainult liuglaagrites.
Õli keeris
- Sagedus: Ligikaudu 0,42× kuni 0,48× võlli kiirus (sageli märgitud kui ~0,43×). See on alasünkroonne tipp, mis jälgib võlli kiirust – kui p/min suureneb, suureneb proportsionaalselt ka keerlemissagedus.
- Spekter: Üks piik suurusel ~0,43×, mis nihkub kiirusega. Amplituud võib olla mõõdukas.
- Seisukord: Õlipiitsa eelkäija. Tavaliselt ei ole koheselt hävitav, aga viitab ebastabiilsusele.
Õlivahust
- Sagedus: Lukustub rootori esimesele küljele omasagedus (kriitiline kiirus). Erinevalt keerlemisest EI jälgi see võlli kiirust – sagedus jääb pöörlemissageduse muutudes konstantseks.
- Spekter: Rootori esimesel kriitilisel kiirusel suur subsünkroonne tipp. Amplituud võib olla väga suur – destruktiivne.
- Seisukord: Ohtlik. Vajalik on kohene tegutsemine. Võib põhjustada laagri kulumise ja võlli kahjustumise.
Mõlemad tekitavad subsünkroonseid piike, aga: Õli keerlemine on ~0,43× (mitte täpselt 0,5×) ja jälgib kiirust. Lõtvus tekitab tippe täpselt 0,5×, 1,5×, 2,5× juures ning ei jälgi kiirust (püsib fikseeritud 1× murdosade juures). Õlikeeris tekib ainult liug-/hülsslaagrites – kui masinal on veerlaagrid, ei saa see olla õlikeeris.
Toiming: Õlivirvenduse korral: kontrollige laagrite vahet, õli viskoossust ja koormust. Suurendage laagrite koormust või muutke õli viskoossust. Õlipeksluse korral: vähenda kohe kiirust alla kriitilise läve. Konsulteerige rootori dünaamika spetsialistiga.
ISO 10816 vibratsioonitõsidus – täielik klassifikatsioonitabel
ISO 10816 (asendatud standardiga ISO 20816, kuid millele viidatakse endiselt laialdaselt) määratleb vibratsiooni raskusastme tsoonid nelja masinaklassi jaoks. Vibratsiooni mõõdetakse kiirusena mm/s RMS laagrikorpustel. Allolev tabel näitab kõigi nelja klassi tsoonide piire – kasutage seda kiire viitena mõõtmiste hindamisel.
| Masinaklass | Tsoon A Hea |
Tsoon B Vastuvõetav |
Tsoon C Hoiatus |
Tsoon D Oht |
|---|---|---|---|---|
| I klass Väikesed masinad ≤ 15 kW (pumbad, ventilaatorid, kompressorid) |
≤ 0,71 | 0,71–1,8 | 1,8–4,5 | > 4,5 |
| II klass Keskmise võimsusega masinad 15–75 kW (ilma spetsiaalse aluseta) |
≤ 1,8 | 1,8–4,5 | 4,5–11,2 | > 11.2 |
| III klass Suured masinad > 75 kW (jäik vundament) |
≤ 2,8 | 2,8–7,1 | 7.1–18 | > 18 |
| IV klass Suured masinad > 75 kW (paindlik vundament, nt terasraam) |
≤ 4,5 | 4,5–11,2 | 11.2–28 | > 28 |
1. samm: Määrake oma masina klass võimsuse ja vundamendi tüübi järgi.
2. samm: Mõõtke iga laagrikorpuse üldist vibratsioonikiirust (mm/s RMS) radiaalsuunas.
3. samm: Leia tsoon. Tsoon A = äsja kasutusele võetud või suurepärane. Tsoon B = piiranguteta pikaajaline töö. Tsoon C = vastuvõetav ainult piiratud aja jooksul — planeerida hooldust. Tsoon D = kahjustus tekib — peatage masin nii kiiresti kui võimalik.
Pea meeles: Trendid on olulisemad kui absoluutväärtused. Masin, mis töötas kiirusega 3,0 mm/s (II klassi B-tsoon), oli varem kiirusega 1,5 mm/s ja nüüd kahekordistus – uurige põhjust, kuigi see on endiselt "vastuvõetav". Balanset-1A vibromeetri režiim (F5) kuvab tsooni koheseks hindamiseks üldist kiirust V1s.
ISO 10816 asendati ametlikult standardiga ISO 20816 (avaldatud 2016–2022). Tsoonide piirid jäävad enamiku masinatüüpide puhul sarnaseks, kuid ISO 20816 lisab nihke hindamiskriteeriumid ja laiendab masinaspetsiifilisi osi. Praktikas jäävad ISO 10816 väärtused tööstusstandardiks. Nii Balanset-1A kui ka enamik tööstuslikke vibratsiooniprogramme kasutavad endiselt ISO 10816 tsoone.
Mõõtmisest jälgimiseni
Trendianalüüs
Üks spekter on hetktõmmis. Vibratsioonianalüüsi võimsus on trendianalüüs — muutuste jälgimine aja jooksul.
- Loo baasjoon: Measure new or known-good equipment. Save spectra.
- Määrake intervallid: Kriitiline: iganädalane. Standardne: igakuine. Abi: kvartalipõhine.
- Korduvuse tagamine: Samad punktid, samad suunad, samad töötingimused.
- Jälgi muudatusi: 2-kordne suurenemine algtasemest on oluline isegi ISO tsoonis A.
Otsustusalgoritm
- Hankige kvaliteetne spekter (F8 diagrammid, radiaalne + aksiaalne).
- Tuvastage kõrgeim tipp – see on domineeriv probleem.
- Sobivus vea tüübiga:
- 1× domineerib → Tasakaalutus → Tasakaalustamine Balanset-1A abil.
- 2× domineerib + kõrge aksiaalne → Joondumatus → Joondage võllid uuesti.
- Paljud harmoonilised → Lõtvus → Kontrollige ja pingutage.
- Mittesünkroonsed piigid → Laager → Planeerige asendamine.
- GMF + külgribad → Hammasratas → Kontrollige õlitaset, kontrollige käigukasti.
- Paranda esmalt domineeriv viga – sekundaarsed sümptomid kaovad sageli.
Korduma kippuvad küsimused — vibratsioonianalüüs
▸ Mis on vibratsioonianalüüs?
▸ Kuidas eristada tasakaalustamatust joondusveast?
▸ Mis on laagrite defektide sagedused?
▸ Mis on hea vibratsioonitase?
▸ Kas Balanset-1A saab teha vibratsioonianalüüsi?
▸ Aja lainekuju vs FFT spekter?
▸ Kui tihti peaksin vibratsiooni mõõtma?
▸ Mis põhjustab 0,5× (subharmoonilist) vibratsiooni?
Seotud sõnastiku artiklid
Esmalt diagnoosi – seejärel tasakaalusta
Balanset-1A on nii kahekanaliline vibratsioonianalüsaator kui ka täpne välitasakaalustaja. Tuvastage rike spektri abil ja seejärel parandage see – kõik ühe instrumendiga.
Sirvi seadmeid →
0 Comments