Kuidas ma tean, kas vibratsiooni põhjustab tasakaalustamatus või joondusviga?

Tasakaalustamatus tekitab domineeriva tipu täpselt 1× pöörlemiskiirusel (võlli kiirus) radiaalsuunas, stabiilse faasi ja amplituudiga, mis kiirusega kasvab (tasakaalustamatuse jõud ∝ kiirus²). Väärjoondus tekitab olulise 2× komponendi (sageli võrdne või suurem kui 1×), tugeva aksiaalse vibratsiooni ja 180° faasinihke üle sidestuse.

Mis on laagrite defektide sagedused (BPFO, BPFI, BSF, FTF)?

Need on iseloomulikud sagedused, mis tekivad siis, kui veerev element liigub üle konkreetse laagrikomponendi defekti. BPFO (kuuli läbimise sagedus välimisel rattal), BPFI (kuuli läbimise sagedus sisemisel rattal), BSF (kuuli pöörlemissagedus), FTF (põhisagedus). Need sõltuvad laagri geomeetriast ja võlli kiirusest.

Milline on pöörlevate masinate jaoks hea vibratsioonitase?

ISO 10816-1 liigitab vibratsiooni tugevust masinaklassi järgi. Tüüpiliste tööstusmasinate puhul (II klass, 15–75 kW): tsoon A (hea) < 1,12 mm/s RMS, Zone B (vastuvõetav) 7.1 mm/s.

Kas Balanset-1A-d saab kasutada vibratsiooni analüüsimiseks?

Jah. Balanset-1A sisaldab 2-kanalilist vibratsioonianalüsaatorit täieliku FFT-spektri kuvamisega (F8 — Charts režiim, 'F5-Spectrum (Hz)' vahekaart) ja vibromeetrit kogu-/1× võrdluseks (F5 režiim). Mõlemat kanalit saab kasutada samaaegselt radiaal- ja aksiaalvõrdluseks.

Mis vahe on ajalainekujul ja FFT-spektril?

Ajaline lainekuju näitab vibratsiooni amplituudi ajas – see on keeruline, kui esineb mitu riket. FFT lagundab selle üksikuteks sageduskomponentideks, luues spektri, kus iga tipp vastab kindlale allikale.

Mis põhjustab subharmoonilist võnkumist (0,5×)?

Subharmoonilised helid kiirusel 0,5× p/min viitavad tavaliselt tõsisele mehaanilisele lõtvusele, õli keerlemisele laagrite laagrites või pragunenud võllidele. Pooltärku tippväärtused tekivad löökidest, mis toimuvad iga teise pöörde järel.

Vibratsioonianalüüs — Spektri diagnostika Juhend

📌 Kanooniline võrdlusartikkel — vibromera.eu

FFT põhialustest kuni rikkediagnostikani: õpi lugema vibratsioonispektreid, arvutama laagrite defektisagedusi, hindama raskusastet standardi ISO 10816 järgi ning diagnoosima tasakaalustamatust, joondusviga, lõtku, laagri- ja hammasülekannete defekte — interaktiivsete tööriistade ja Balanset-1A abil.

Selles juhendis kirjeldatud diagnostikaprotsess on sama, mille Vibromera on realiseerinud Balanset-1A-s: FFT-spekter, raskusastme hindamine vastavalt ISO 10816/20816-le ja juhendatud kahetasandiline tasakaalustamine ühes kaasaskantavas seadmes.

Interaktiivsed diagnostilised kalkulaatorid

Vibratsioonianalüüsi olulised tööriistad — laagrite defektide sagedused, hammasrataste hambumissagedus, raskusastme hindamine ja ühikute teisendamine

🔵 Laagri defektide sageduse kalkulaator

Kiirvalik — levinud laager Eelseadistatud geomeetria järgib SKF/FAG klassikalisi konstruktsioone (E-disain NU jaoks, ISO/J2 30xxx koonuste jaoks). Veerekehade arv varieerub tootja ja põlvkonna lõikes — kriitilise diagnostika jaoks sisesta oma laagri tegelik geomeetria selle andmelehelt.

Võlli kiirus (RPM)

Veerekehade arv (n)

Kuuli/rulli läbimõõt, Bd (mm)

Sammu läbimõõt, Pd (mm)

Kontaktnurk, α (kraadides)

BPFO — välimine raja

—

BPFI — sisemine raja

—

BSF — palli/rulli pöörlemine

—

FTF – Puur (puurikooste)

—

1× võll = — Hz | BPFO/BPFI suhe: —

📏 ISO 10816 raskusaste ja p/min↔Hz ja GMF

Vibratsioonikiirus (mm/s RMS)

Masinaklass

Hea

B Vastuvõetav

C-hoiatus

D Oht

🔄 RPM ↔ Hz muundur

RPM

Sagedus (Hz)

1× = 25.00 Hz | 2× = 50.00 Hz | 3× = 75.00 Hz | Periood = 40.00 prl

⚙️ Hammasratta haakumissagedus (GMF)

Võlli pöörete arv minutis (veoratas)

Hammaste arv (vedav hammasratas)

Hammaste arv (juhitav ratas) – valikuline, ülekandearvu jaoks

Hammasratta hambumissagedus (GMF)

—

2× GMF

—

3× GMF

—

Ülekandearv

—

Vedav võlli kiirus

—

RPM

Vea tuvastamine esmapilgul

Iga mehaaniline rike tekitab vibratsioonispektris iseloomuliku "sõrmejälje".

⚖️

Tasakaalustamatus

1×

Domineeriv tipp võlli kiirusel. Radiaalne. Jõud ∝ kiirus². Stabiilne faas.

🔧

Joondusviga

2× (+ 1×, 3×)

Tugev teine harmooniline. Kõrge aksiaalvibratsioon. 180° faas sidurist üle.

🔩

Lõtvus

1×, 2×, 3×…n×

Harmooniliste "mets". Võib esineda 0,5× subharmoonikuid.

🔵

Laagri defekt

BPFO/BPFI/BSF

Mittesünkroonsed piigid. Külgribad sagedusel 1×. Mürapõhja tõus.

⚙️

Käigukasti rike

GMF ± 1×

Hammasrataste hambumissagedus külgribadega võlli kiirusel.

📊 Täielik diagnostiline võrdlustabel

Rike	Primaarne sagedus	Harmoonilised	Suund	Faasi käitumine	Peamine eristav tunnusjoon
Staatiline tasakaalustamatus	1×	Madal / puudub	Radiaalne (H, V)	Mõlemad laagrid faasis	Puhas 1× siinuslaine. Jõud ∝ kiirus².
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× on sageli > 1×. Tugev radiaalne vibratsioon siduri juures.
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.
Veerekeha (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	Põhiharmoonik < 1×; harmoonilised võivad ületada 1×.
Hambumissagedus	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 — 17 rikkestsenaariumit

Valige rikke tüüp, et näha iseloomulikku aja-lainekuju ja sagedusspektrit. Võrrelge mustreid algpõhjuse kindlakstegemiseks.

Lähtetase

Tasakaalustamatus

Joondusviga

Lõtvus

Laagrid

Hammasrattad

Muud

Normaalsed töötingimused — madal ja stabiilne vibratsioon. Väike 1× tipp jääktasakaalustamatusest. Puhas spekter.

Ajadomeen (lainekuju)

Sagedusspekter (FFT)

Mis on vibratsioonianalüüs?

Kiire vastus

Vibratsioonianalüüs on pöörlevate masinate mehaaniliste võnkumiste mõõtmise ja tõlgendamise protsess, et diagnoosida rikkeid ilma neid lahti võtmata. Kasutades FFT (kiire Fourier' teisendus) lagundab keerulise vibratsioonisignaali üksikuteks sageduskomponentideks. Iga rike tekitab iseloomuliku spektraalse "sõrmejälje": tasakaalustamatus 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. Tervel masinal on vibratsioon madal ja stabiilne — see on selle normaalne "töösignatuur". Defektide tekkides muutub vibratsioon ennustataval viisil. Neid muutusi mõõtes ja analüüsides saame tuvastada algpõhjuse, ennustada riket ja planeerida hoolduse enne katastroofilist purunemist. 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.

Kujuta FFT-d ette kui prismat, mis lõhub valge valguse vikerkaareks. Keeruline lainekuju on "valge valgus" — FFT paljastab selles peidus olevad üksikud "värvid" (sagedused). Tulemuseks on vibratsioonispekter — peamine diagnostikavahend.

Pöörlemissagedus

f₁ₓ = p/min / 60 (Hz)

1× = võlli pöörlemissagedus — võrdlussagedus kogu spektraalanalüüsi jaoks

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 rõhutab erinevaid sagedusvahemikke, mistõttu sobivad need erinevateks diagnostikaülesanneteks. Tõhusa analüüsi jaoks on põhjapanev mõista, millist parameetrit millal kasutada.

📏 Nihe

µm (tipp-tipp) või mil

Parim vahemik: 1-100 Hz

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

mm/s (keskmine ruutkeskmine väärtus)

Parim vahemik: 10-1000 Hz

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

m/s² või g (RMS/tipp)

Parim vahemik: 500 Hz – 20 kHz

Mõõdab Jõud vibratsioonist. Rõhutab kõrgeid sagedusi — ideaalne varajaste laagririkete, hammasajami ja löökide tuvastamiseks. 1 g = 9,80665 m/s². Kasutatakse envelope/demodulatsioonanalüüsiks.

Millal iga parameetrit kasutada

Parameeter	Ühik	Sagedusvahemik	Parima jaoks	Standardid
Nihe	µm (tipp-tipp)	1-100 Hz	Aeglased masinad (< 600 p/min), võlli orbiit, lähedusandurid, liuglaagrid (võrdlusandmed — Balanset-1A ei mõõda seda)	ISO 7919 (võlli vibratsioon)
Kiirus	mm/s RMS	10-1000 Hz	Masinate üldine jälgimine — tasakaalustamatus, joondusviga, lõtvus. Vaikimisi parameeter. Balanset-1A põhi- (ja ainus) parameeter.	ISO 10816, ISO 20816
Kiirendus	g või m/s² RMS	500 Hz – 20 kHz	Varased laagridefektid, hammasrataste hambumine, löögid, kiirekäigulised masinad (võrdlusandmed — Balanset-1A ei mõõda seda)	ISO 15242 (laagri vibratsioon)

Konversioon ühel sagedusel

v = 2πf · d | a = 2πf · v = (2πf)² · d

d = nihe (m), v = kiirus (m/s), a = kiirendus (m/s²), f = sagedus (Hz). Kõik suurused peavad kasutama sama amplituudikonventsiooni (kõik tipp, kõik tipp-tipp või kõik RMS) — tipp-tipp nihke segamine RMS-kiirusega toob kaasa ~2,8× vea.

💡 Pöidlareegel

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

📋 Balanset-1A mõõtmisspetsifikatsioon

Balanset-1A mõõdab vibratsioonikiirus, mm/s RMS (0,2–80 mm/s). Mõõtevahemik: 5-1000 Hz; andur on lame ±10% täpsusega kuni ~550 Hz, sellest kõrgemal rakendub ainult kuval nähtav languskompensatsioon. Ekraanil kuvatav spekter (seade "Spectrum, Hz") ulatub kuni 8 kHz — see on kuvavahemik, mitte mõõtetäpsuse väide. Nihke- ega kiirendusrežiime ega envelope/demodulatsiooni ei ole — allpool olevad jaotised kiirenduse, envelope-analüüsi ja kavitatsiooni kohta on ainult teatmematerjal.

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.

💡 Kahe kanaliga diagnostikatrikk

Balanset-1A-l on kaks kanalit. Diagnostika jaoks paigaldage mõlemad andurid sama laagril — üks radiaalselt, üks aksiaalselt. See annab samaaegsed radiaal- ja aksiaalspektrid, võimaldades kohest joondamatuse tuvastamist.

Balanset-1A diagnostikarežiimid

F8 — Charts → "F5-Spectrum (Hz)" vahekaart: Täielik FFT-spektri kuva. Peamine diagnostikarežiim. Teised Charts vahekaardid — F2-Overall, F3-1x, F4-Harmonics (1x..Nx) ja F6-Orbit — hõlmavad koguvibratsiooni, 1× jälgimist, harmoonikute mustreid ja võlli orbiiti.
F5 — Vibration Meter (vibromeeter): Kiire hindamine. Võrdle V1s (kogu RMS) vs. V1o (1×). Kui V1s ≈ V1o → tasakaalustamatus. Kui V1s ≫ V1o → muud rikked.
F6 — Reports (aruanded): Mõõtmiste arhiiv ja HTML-aruanded — kasuta seda baastasemete salvestamiseks.
F9 — Route Inspection (marsruutkontroll): Juhitud mõõtmismarsruudid koos ISO 10816-1 järgsete trenditsoonidega — regulaarsete jälgimisringide jaoks.

⚠️ V1s vs. V1o — esimene diagnostiline kontroll

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 riket võivad tekitada identsed spektrid (mõlemas domineerib 1×) — ainult faasianalüüs eristab neid. Faas on nurgaline seos erinevate mõõtepunktide vibratsiooni vahel, mõõdetuna kraadides (0°–360°).

🧭 Faas → Diagnoosi võrdlustabel

Faasi suhe	Mõõtepunktid	Diagnoos	Selgitus
0° (samas faasis)	Laager 1 ↔ Laager 2 (radiaalne)	Staatiline tasakaalustamatus	Mõlemad laagrid liiguvad sünkroonselt koos — üksik raske koht rootori keskel. Ühetasandiline 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 lõtvades liidetes. 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.

💡 Faasimõõtmine Balanset-1A abil

Balanset-1A kuvab faasi 1× juures (F1° näit vibromeetri režiimis), kasutades tahhomeetrit võrdlusalusena. Kahe laagri vahelise faasi võrdlemiseks mõõda kumbagi laagrit samas suunas (nt horisontaalselt), tahhomeeter samal võrdlusmärgil. Faasinäitude erinevus paljastab defekti tüübi. Erilist tarkvara ei ole vaja — lihtsalt lahuta kaks näitu.

Viga 1: Tasakaalustamatus

Põhjus: Masskese on pöörlemisteljest nihkunud. Tootmistolerantsid, ladestuste kogunemine, erosioon, katkine laba, kadunud mass.

Spekter: Domineeriv tipp täpselt 1× RPM juures. Väga madalad harmoonikud. Radiaalne vibratsioon. Tasakaalustamatus Jõud kasvab kiiruse ruuduga; vibratsiooni amplituud tõuseb koos kiirusega, täpne seos sõltub lähedusest resonantsile. Faas on stabiilne ja korratav.

Staatiline tasakaalustamatus (ühe tasapinnaga)

Puhas 1× tipp, sinusoidaalne lainekuju. Mõlemad laagrid faasis. Ühe tasapinna korrektsioon.

Staatiline tasakaalustamatus — domineeriv 1× sagedusel 25 Hz (1500 p/min). Minimaalsed harmoonilised.

Dünaamiline tasakaalustamatus (kahetasandiline / jõupaar)

Samuti 1× domineeriv, aga laagrid on ~180° faasinihe. Vajalik on kahe tasapinna korrektsioon.

Dünaamiline tasakaalustamatus — 1× domineeriv. Spekter sarnaneb staatilisega, kuid faas erineb laagrite juures.

Toiming: Teosta 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 siduri mõlemal poolel.

Paralleelne joondusviga — radiaalsuunas. Tugev 1× ja 2×, nõrk 3×.

Nurgaline joondamatus — radiaalne

1× ja 2× on mõlemad radiaalsuunas olemas — kumbki võib domineerida, seega ei ole radiaalspekter üksi otsustav. Aksiaalmõõtmine annab lõpliku vastuse.

Nurkjoondamatus — radiaalne (R). Nii 1× kui 2× on kõrgenenud (selles näites 2× > 1×).

Nurgaline joondamatus — aksiaalne

Aksiaalne vibratsioon ≥ 50% radiaalsest, tavaliselt domineerib 1× koos kõrgenenud 2× ja 3×-ga. 180° faas üle siduri aksiaalsuunas. See on peamine eristav mõõtmine.

Nurkjoondamatus — aksiaalne (A). Domineeriv 1× koos tugeva 2× ja 3×-ga aksiaalsuunas.

Toiming: Tasakaalustamine EI aita. Peatage masin ja joondage võllid. Seejärel kontrollige vibratsiooni uuesti.

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.

Komponendi lõtk — palju harmoonikuid vahemikus 1× kuni 10×. Pane tähele subharmoonikut vahemikus 0,4–0,5×.

Struktuuriline lõtvus

1× ja/või 2× domineerivad. Vähe kõrgemaid harmoonilisi. Tugev vertikaalne vibratsioon.

Struktuurne lõtvus — domineerivad 1× ja 2×. Minimaalsed kõrgemad harmoonikud.

Toiming: Kontrollige ja pingutage kinnituspolte. Kontrollige vundamenti. Kontrollige alati lõtvust. enne tasakaalustamine.

Viga 4: Veerelaagri defektid

Põhjus: Pittingumine, soomendamine, kulumine veeremisrajadel, veeremielementidel või puuris.

Laagri defektide sagedused

BPFO = (n/2)(1 − Bd/Pd·cos α) · f_s
BPFI = (n/2) (1 + Bd/Pd·cos α) · f_s
BSF = (Pd/2Bd)(1 − (Bd/Pd·cos α)²) · f_s
FTF = ½(1 − Bd/Pd·cos α) · f_s

n = veerevad elemendid | Bd = kuuli läbimõõt | Pd = sammu läbimõõt | α = kontaktnurk | f_s = p/min/60

Välise võru defekt (BPFO)

Piikide seeria BPFO, 2×BPFO, 3×BPFO… juures. 1× külgribasid pole (statsionaarne rõngas). Kõige levinum laagririke.

Välimise veeretee defekt — BPFO harmoonikud mittesünkroonsetel sagedustel. Külgribad puuduvad.

Siserõnga defekt (BPFI)

BPFI harmoonikud ±1× külgribadega (pöörlev rõngas, koormustsooni modulatsioon). Külgribade muster on peamine identifitseeriv tunnus.

Siserõnga defekt — BPFI harmoonilised ±1× külgribadega (väiksemad piigid külgnevad peamiste piikidega).

Veereva elemendi defekt (BSF)

BSF harmoonilised. 2×BSF sageli domineeriv. Mittesünkroonne. Sageli kaasneb sellega laagrirajase kahjustus.

Veereva elemendi defekt — BSF harmoonilised. Märkus. 2×BSF on kõrgeim (kahe elemendi kahjustus).

Puuri defekt (FTF)

Alasünkroonne põhisagedus (FTF ≈ 0,4× võlli kiirus); selle harmoonikud võivad ulatuda üle 1×. Madal sagedus. Sageli kaasneb teiste laagrikahjustustega.

Puuri rike — FTF põhisagedus on alasünkroonne (alla 1×); selle harmoonikud võivad ulatuda üle 1× võlli kiiruse.

Laagri defekti progresseerumine (4 etappi)

1. etapp – pinnaalune: Ultraheli / akustilise emissiooni tsoon (ligikaudu 20–60 kHz). Standardses FFT-s ei ole nähtav. Tuvastatav löökenergia / envelope-meetodiga.

2. etapp — varajane defekt: Löögid panevad kõlama laagri omavõnkesagedused (ligikaudu 500–2000 Hz); diskreetsed rikke sagedused (BPFO, BPFI) ilmuvad madala amplituudiga selle etapi lõpu poole. Balanset-1A tuvastab usaldusväärselt diskreetsed rikke sagedused (kümnetest sadadesse Hz) alates 2. etapi lõpust.

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 laagririkked alates 2. etapi lõpust. Enne seda on laagri löögid liiga nõrgad — ja liiga kõrge sagedusega —, et müratasemest kõrgemale ilmuda. Ümbriskõvera analüüs (nimetatakse ka demoduleerimiseks või kõrgsagedusdetekteerimiseks, HFD) laiendab detekteerimist palju varasematesse etappidesse.

Kuidas see toimib

Kui veerekeha tabab defekti, tekitab see lühikese löögiimpulsi, mis ergastab kõrgsageduslikke struktuuriresonantse (tavaliselt 5–20 kHz). Need resonantsid "helisevad" iga löögi ajal lühidalt. Ümbriskõvera 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).

Miks ümbrik tuvastatakse varem

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: Ümbriskõverast tuletatud parameetrite tootjaspetsiifilised nimed. Kõik põhinevad samal põhimõttel.
Kiirenduse ümbriskõvera analüüs: Balanset-1A mõõdab kiirust (mm/s). Täieliku envelope-analüüsi jaoks on ideaalne spetsiaalne analüsaator kiirendussisendi ja ribafiltreerimise võimalusega. Sellegipoolest suudab Balanset-1A FFT tuvastada diskreetseid laagririkke sagedusi tõhusalt tavalisest kiirusspektrist alates 2. etapi lõpust.

Siserõnga defekti mähisspekter — BPFI harmoonilised tulevad demoduleeritud kõrgsagedussignaalist selgelt esile. Võrrelge toorkiiruse spektriga, kus need võivad olla müras peidus.

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.

Hammasratta ekstsentrilisus

GMF külgribadega ±1× võlli kiirusel. Hammasratta 1× võib samuti olla tõstetud.

Hammasratta ekstsentrilisus — GMF sagedusel 500 Hz ±1× külgribadega. Kõrgendatud 1×.

Hammasratta hammaste kulumine / kahjustused

Mitmed GMF harmoonikud tihedate külgribadega. Raskusaste korreleerub külgribade arvu ja amplituudiga.

Hammasratta kulumine — GMF ja 2×GMF mitme külgribaga 1× intervallidega.

Toiming: Kontrollige käigukastiõli metalliosakeste suhtes. Planeerige kontroll. Jälgige GMF külgriba trendi.

Viga 6: Elektrilised vead (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: Kõrvalribad 1× töökiiruse ümber, mille vahekaugus on poolusläbimissagedus (libisemine × pooluste arv — tavaliselt 0,5–2 Hz, mistõttu on nende eristamiseks vajalik täpne sagedusresolutsioon). Samuti võib ilmuda rootori varraste läbimissagedus (varraste arv × võlli kiirus) koos 2× võrgusageduse kõrvalribadega.
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 pöörlemissageduse), kuna rihm on pikem kui rihmaratta ümbermõõt.

Vöö sagedus

f_vöö = (π · D · RPM) / (60 · L)

D = rihmaratta läbimõõt (m) | L = rihma pikkus (m) | RPM = rihmaratta kiirus

Ühised vöö allkirjad

Rihma kulumine / defekt: Tipud rihma sagedusel (f_vöö) ja selle harmoonilised (2×, 3×, 4× f_vöö). Põhisagedus ilmneb allpool 1× võlli kiirust — alasünkroonne tipp on peamine näitaja; kõrgemad harmoonikud võivad ulatuda üle 1×.
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.

Rihmaajami rike — rihma sageduse põhikomponent on alasünkroonne; selle harmoonikud ulatuvad kuni ja üle 1× võlli kiiruse (25 Hz).

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

Laiaribaline energia: Erinevalt mehaanilistest riketest (mis tekitavad diskreetseid tippe), tekitab kavitatsioon tõusnud, ebaühtlase mürapõranda, mis levib laial sagedusribal — allolevas diagrammis umbes 200 Hz-st kuni kuvatava vahemiku servani. Spekter näeb välja pigem "küngastena" või kõrgenenud platoona kui teravate tippudena.
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.

Pumba kavitatsioon — lairiba kõrgsageduslik müra (tõstetud mürapõhi üle 200 Hz). Diskreetsed piigid puuduvad — kontrastiks on laagridefektid, millel on spetsiifilised sagedused.

Toiming: Suurendage imemisrõhku (langetage pumpa, avage imemisventiil, vähendage imemistoru kadusid). Kontrollige NPSH-d._saadaval vs. NPSH_nõutav. Vähendage võimalusel pumba kiirust. Kavitatsioon põhjustab kiireid erosioonikahjustusi – ärge ignoreerige seda.

Viga 9: Õlipööris ja õlipiits (liuglaagrid)

Põhjus: Õlikile ebastabiilsus liuglaagrites (siduri/hülsslaagrites). Õlikile kiil sunnib võlli tiirlema laagri vahe piires alasünkroonsel sagedusel. See erineb rullelemendiga laagrite rikkest ja esineb ainult liuglaagrites. Võlli orbiidi kuva — see F8 — Charts → F6-Orbit vahekaart Balanset-1A seadmel — on klassikaline viis liuglaagri käitumise jälgimiseks.

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.

Õli piitsumine

Sagedus: Lukustub rootori esimesele küljele omasagedus (kriitiline kiirus). Erinevalt keerlemisest EI järgi see võlli pöörlemissagedust — sagedus jääb RPM-i 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 hävimist ja võlli kahjustumist.

Õlikeeris — subsünkroonne tipp ~0,43× võlli kiirusel (≈ 10,7 Hz 1500 p/min juures). Erineb 0,5× lõtvusest.

⚠️ Õlipööris vs. lõtkus — kuidas eristada

Mõlemad tekitavad subsünkroonseid piike, aga: Õli keerlemine asub ~0,42–0,48× juures (mitte täpne pooljärk), samas kui lõtvus tekitab tippe täpselt väärtustel 0,5×, 1,5×, 2,5× — täpsed pooljärgu murdosad. Mõlemad järgivad võlli kiiruse muutumist; see, mis mitte jälgimiskiirus on õlivits, mis lukustub rootori esimesele kriitilisele sagedusele. Õlikeeris esineb ainult liuglaagrites — kui masinal on veerelaagrid, ei saa tegemist olla õlikeerisega.

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 vibratsiooni raskusaste — klassifikatsioonitabel

ISO 10816-1 (ISO 10816 sarja üldosa, mille on asendanud ISO 20816, kuid millele viidatakse endiselt laialdaselt) määratleb vibratsioonitaseme tsoonid neljale masinaklassile. Vibratsiooni mõõdetakse kiirusena mm/s RMS laagrikorpustel. Allolev tabel näitab kõigi nelja klassi tsoonipiire — kasuta seda kiirviitena mõõtmiste hindamisel. Pane tähele, et ISO 10816-3 (nüüd ISO 20816-3), mis hõlmab tööstusmasinaid võimsusega üle 15 kW, mis töötavad kiirusel 120–15000 RPM, kasutab teistsugust skeemi — kahte masinagruppi jäiga või paindliku toe klassidega — mitte siin näidatud klasse I–IV.

📋 ISO 10816-1 vibratsiooni raskusastme tsoonid — masinaklassid I–IV (mm/s RMS)

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)	≤ 1,12	1.12–2.8	2,8–7,1	> 7,1
III klass Suured masinad > 75 kW (jäik vundament)	≤ 1,8	1,8–4,5	4,5–11,2	> 11,2
IV klass Suured masinad > 75 kW (paindlik vundament, nt terasraam)	≤ 2,8	2,8–7,1	7.1–18	> 18

📌 Kuidas seda tabelit kasutada

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 töötab kiirusel 2,4 mm/s (tsoon B II klassi jaoks) ja mis varem oli 1,2 mm/s juures, on kahekordistunud — uuri põhjust, isegi kui see on endiselt "vastuvõetav". Balanset-1A vibromeetri režiim (F5) kuvab koguvibratsiooni kiiruse V1s kiireks tsooni hindamiseks.

⚠️ ISO 10816 vs. ISO 20816

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: Mõõda uut või teadaolevalt korras seadet. Salvesta spektrid — Balanset-1A F6 — Reports (aruanded) arhiiv salvestab mõõtmised ja HTML-aruanded.
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.
Kasuta mõõteradasid: Balanset-1A F9 — Route Inspection (marsruutkontroll) juhib korratavaid mõõtmisringe ja jälgib näitude trende ISO 10816-1 tsoonide suhtes.

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.

← Tagasi lahenduste juurde

Korduma kippuvad küsimused — vibratsioonianalüüs

▸ Mis on vibratsioonianalüüs?

Mehaaniliste võnkumiste mõõtmise ja tõlgendamise protsess masinate rikete diagnoosimiseks ilma lahtivõtmata. FFT lagundab keerulise vibratsiooni sageduskomponentideks. Iga rike tekitab iseloomuliku spektraalse "sõrmejälje" – tasakaalustamatus 1× RPM juures, joondusviga 2× juures, lõtvus mitmete harmoonilistena, laagridefektid mittesünkroonsetel sagedustel.

▸ Kuidas eristada tasakaalustamatust joondusveast?

Tasakaalustamatus: domineeriv 1× tipp, radiaalne, stabiilne faas, amplituud tõuseb koos kiirusega (jõud ∝ kiirus²). Joondusviga: märkimisväärne 2× (sageli ≥ 1×), suur aksiaalne vibratsioon, 180° faas sidestuses.

▸ Mis on laagrite defektide sagedused?

Sagedused, mis tekivad veeremielementide defektidest üle liikumisel. BPFO = välimine laagrivõru, BPFI = sisemine laagrivõru, BSF = kuul/rull, FTF = puur. Need EI OLE võlli kiiruse täisarvulised kordsed. Kasutage ülaltoodud laagri sageduse kalkulaatorit.

▸ Mis on hea vibratsioonitase?

ISO 10816-1 tsoonid II klassi jaoks (15–75 kW): A < 1,12, B < 2,8, C < 7,1, D > 7,1 mm/s RMS. Trendid on olulisemad — 2-kordne kasv baastasemest on oluline isegi tsoonis A.

▸ Kas Balanset-1A saab teha vibratsioonianalüüsi?

Jah. 2-kanaliline FFT-spektrianalüsaator (F8 — Charts, vahekaart "F5-Spectrum (Hz)"), vibromeeter (F5). Paigalda mõlemad andurid radiaal- ja aksiaalsuunas ühele laagrile kohese joondamatuse tuvastamiseks.

▸ Aja lainekuju vs FFT spekter?

Lainekuju näitab amplituudi aja suhtes – keeruline, kui mitu riket kattuvad. FFT lagundab signaali üksikuteks sagedusteks (nagu prisma, mis jagab valgust). Iga spektritipp = üks vibratsiooniallikas.

▸ Kui tihti peaksin vibratsiooni mõõtma?

Kriitiline: iganädalane. Standardne: igakuine. Abi: kord kvartalis. Pärast hooldust: kohe. Järjepidevus on võtmetähtsusega – samad punktid, suunad, tingimused.

▸ Mis põhjustab 0,5× (subharmoonilist) vibratsiooni?

Tõsine mehaaniline lõtvus, õli keerlemine liuglaagrites või pragunenud võll. Pool-järgu piigid (0,5×, 1,5×) tekivad löökidest iga teise pöörde järel. Tõsine seisund – vajab viivitamatut tähelepanu.

Esmalt diagnoosi – seejärel tasakaalusta

Balanset-1A on nii 2-kanaliline vibratsioonianalüsaator kui ka täppis-väliseadme tasakaalustaja. Tuvasta rike spektri järgi ja korrigeeri see — kõik ühe seadmega.

Sirvi seadmeid →

Masinate vibratsioonianalüüs – levinud rikete diagnostilised spektraalsed signatuurid