Vibratsioonianalüüs on masinate tehnilise seisukorra diagnoosimise võtmetehnika. Erinevad masina rikked tekitavad vibratsiooni sagedusspektris iseloomulikke mustreid. Masina vibratsioonide sagedusspektrit uurides (tavaliselt FFT-analüüsi abil) saab tuvastada spetsiifilisi defektitüüpe. Allpool on tabelites esitatud levinumad defektikategooriad (tasakaalustamatus, joondusviga, lõtvus, laagridefektid, hammasratta rikked). Igas tabelis on välja toodud rikete alamtüübid, kirjeldades nende tüüpilist vibratsioonispektrit, vaadeldavaid spektraalkomponente, peamisi identifitseerivaid tunnuseid ja illustreerivat spektrigraafikut (manustatud SVG-na). Kõik sagedusviidetes kasutatakse töökiiruse kordseid (nt „1×” = üks kord pöörde kohta sagedus).
Tasakaalustamatus
| Defekti tüüp | Spektri kirjeldus | Spektraalsete komponentide lühikirjeldus | Põhifunktsioon | SVG-graafik |
|---|---|---|---|---|
| Staatiline tasakaalustamatus (Ühe lennukiga) | Spektris domineerib üks piik põhikiirusel (1× RPM):. Vibratsioon on sinusoidaalne, teistel sagedustel on minimaalse energiaga. | Peamiselt tugev 1× pöörlemissageduse komponent. Vähe või üldse mitte kõrgemaid harmoonilisi (puhas 1× toon):. | Suur 1× amplituud kõigis radiaalsuundades: mõlema laagri vibratsioon on faasis (faaside erinevus kahe otsa vahel puudub):. Sama laagri horisontaalsete ja vertikaalsete mõõtmiste vahel on sageli täheldatud ligikaudu 90° faasinihet:. | |
| Dünaamiline tasakaalustamatus (Kahe lennukiga/paar) | Spektris on näha ka domineerivat üks kord pöörde kohta esinevat sageduspiiki (1×), mis sarnaneb staatilise tasakaalustamatusega. Vibratsioon esineb pöörlemiskiirusel, ilma olulise kõrgsagedusliku komponendita, kui tasakaalustamatus on ainus probleem. | Domineeriv 1× RPM komponent (sageli rootori "kõikumise" või võnkumisega):. Kõrgemad harmoonilised üldiselt puuduvad, kui ei esine muid vigu. | 1× vibratsioon iga laagri juures faasist väljas – rootori kahe otsa vibratsiooni vahel on umbes 180° faaside erinevus: (mis viitab faasidevahelisele tasakaalustamatusele). Tugev 1× piik selle faasisuhtega viitab dünaamilisele tasakaalustamatusele. |
Joondumatuse
| Defekti tüüp | Spektri kirjeldus | Spektraalsete komponentide lühikirjeldus | Põhifunktsioon | SVG-graafik |
|---|---|---|---|---|
| Paralleeljoondus (Nihkevõllid) | Vibratsioonispekter näitab kõrgendatud energiat põhisagedusel (1×) ja selle harmoonilistel 2× ja 3× liikumiskiirusel, eriti radiaalsuunas. Tavaliselt on domineeriv 1× komponent koos joondamisveaga, millega kaasneb märkimisväärne 2× komponent. | Sisaldab olulisi piike võlli pöörlemissagedustel 1×, 2× ja 3×. Need esinevad peamiselt radiaalvibratsiooni mõõtmistel (võlliga risti):. | Kõrge 1× ja 2× vibratsioon radiaalsuunas on iseloomulik. Sageli täheldatakse 180° faasierinevust siduri vastaskülgedel olevate radiaalvibratsiooni mõõtmiste vahel, mis eristab seda puhtast tasakaalustamatusest. | |
| Nurkjoondus (Kaldvõllid) | Sagedusspekter näitab võlli kiiruse tugevaid harmoonilisi komponente, lisaks 1× komponendile on eriti silmapaistev 2× töökiiruse komponent: ilmneb vibratsioon 1×, 2× (ja sageli 3×) juures, kusjuures aksiaalne (võlli mööda kulgev) vibratsioon on märkimisväärne. | Märkimisväärsed piigid 1× ja 2× (ja mõnikord 3×) töökiiruse juures: 2× komponent on sageli sama suur või suurem kui 1×. Need sagedused on selgelt väljendunud aksiaalses vibratsioonispektris (mööda masina telge): | Suhteliselt kõrge teise harmoonilise (2×) amplituud võrreldes 1×-ga, koos tugeva aksiaalse vibratsiooniga. Aksiaalsed mõõtmised sidestuse mõlemal küljel on 180° faasist nihkes, mis on nurknihke tunnus. |
Lõtvus
| Defekti tüüp | Spektri kirjeldus | Spektraalsete komponentide lühikirjeldus | Põhifunktsioon | SVG-graafik |
|---|---|---|---|---|
| Mehaaniline lõtvus (Komponentide lõtvus) | Spekter on rikas liikumiskiiruse harmooniliste poolest. Esineb lai vahemik 1× täisarvulisi kordseid (alates 1× kuni kõrgemate järkudeni, näiteks ~10×) märkimisväärse amplituudiga. Edasijõudnud juhtudel võivad ilmneda ka subharmoonilised sagedused (nt 0,5×). | Domineerivad mitmed töökiiruse harmoonilised (1×, 2×, 3× … kuni umbes 10×). Mõnikord võivad korduvate löökide tõttu esineda murdosa (poole järku) sageduskomponendid 1/2×, 3/2× jne. | Spektris on iseloomulik harmooniliste tippude „jada” – arvukalt võrdse vahekaugusega tippe pöörlemissageduse täisarvuliste kordsete juures. See viitab lahtistele või valesti paigaldatud osadele, mis põhjustavad korduvaid lööke. Paljude harmooniliste (ja võimalik, et ka poole järku alamharmooniliste) olemasolu on võtmetunnus. | |
| Struktuuriline lõtvus (Aluse/kinnituse lõtvus) | Vibratsioonispektris domineerib sageli üks või kaks korda suurem kiirus. Tavaliselt ilmub spektrisse tipp 1× p/min ja/või 2× p/min juures. Kõrgemad harmoonilised üle 2× on tavaliselt palju madalama amplituudiga võrreldes nende põhiliste võnkumistega. | Näitab peamiselt sageduskomponente 1× ja 2× võlli kiirusel. Teised harmoonilised (3×, 4× jne) üldiselt puuduvad või on väikesed. 1× või 2× komponent võib domineerida olenevalt lõtvuse iseloomust (nt üks löök pöörde kohta või kaks lööki pöörde kohta). | Märkimisväärselt kõrge 1× või 2× tipp (või mõlemad) ülejäänud spektri suhtes, mis näitab tugede või konstruktsiooni lõtvust. Sageli on vibratsioon vertikaalsuunas tugevam, kui masin on lõdvalt paigaldatud. Üks või kaks domineerivat madalat tippu väheste kõrgemate harmoonilistega on iseloomulikud konstruktsiooni või vundamendi lõtvusele. |
Laagri defektid
| Defekti tüüp | Spektri kirjeldus | Spektraalsete komponentide lühikirjeldus | Põhifunktsioon | SVG-graafik |
|---|---|---|---|---|
| Välise rassi defekt | Vibratsioonispektris on näha rida piike, mis vastavad välimise võlliratta defekti sagedusele ja selle harmoonilistele. Need piigid on tavaliselt kõrgematel sagedustel (mitte võlli pöörlemise täisarvuliste kordsete juures) ja näitavad iga korda, kui veerelement liigub üle välimise võlliratta defekti. | Laagri välisvõru kuuli läbimissagedusel (BPFO) esineb mitu harmoonilist. Tavaliselt võib spektris täheldada 8–10 BPFO harmoonilist, kui välimine võnk on selgelt väljendunud. Nende tippude vaheline kaugus on võrdne BPFO-ga (laagri geomeetria ja kiiruse poolt määratud iseloomulik sagedus). | Eristuv piikide jada BPFO juures ja selle järjestikused harmoonilised on iseloomulikuks tunnuseks. Arvukate ühtlaselt paiknevate kõrgsageduslike piikide (BPFO, 2×BPFO, 3×BPFO, ...) olemasolu viitab selgelt välimise laagrivõru defektile. | |
| Sisemise rassi defekt | Sisemise rõnga murrangu spekter näitab mitmeid silmapaistvaid tippe sisemise rõnga murrangu sagedusel ja selle harmoonilistel. Lisaks kaasnevad iga nende murrangu sagedustippudega tavaliselt külgriba tipud, mis paiknevad töökiiruse (1×) sagedusel. | Sisaldab sisemise võlli kuuli läbimise sageduse (BPFI) mitmeid harmoonilisi, sageli suurusjärgus 8–10 harmoonilist. Iseloomulikult moduleeritakse neid BPFI tippe külgribadega kiirusel ±1× RPM – see tähendab, et iga BPFI harmoonilise kõrval ilmuvad väiksemad külgtippud, mis on põhitippust eraldatud võlli pöörlemissagedusega võrdse koguse võrra. | Märguliseks märgiks on sisemise võlli defekti sageduse (BPFI) harmooniliste olemasolu külgribade mustriga. BPFI harmooniliste ümber võlli kiirusel paiknevad külgribad näitavad, et sisemise võlli defekti koormatakse üks kord pöörde kohta, mis kinnitab pigem sisemise võlli kui välimise võlli probleemi. | |
| Veereva elemendi defekt (Pall/Rull) | Veeremielemendi (kuuli või rulli) defekt tekitab vibratsiooni veeremielemendi pöörlemissagedusel ja selle harmoonilistel. Spektris on näha tippude seeria, mis ei ole võlli kiiruse täisarvulised kordsed, vaid pigem kuuli/rulli pöörlemissageduse (BSF) kordsed. Üks neist harmoonilistest tippudest on sageli oluliselt suurem kui teised, mis peegeldab kahjustatud veeremielementide arvu. | Veeremi põhilise defektisageduse (BSF) ja selle harmooniliste juures esinevad piigid. Näiteks ilmnevad BSF, 2×BSF, 3×BSF jne. Tähelepanuväärne on see, et nende piikide amplituudimuster võib näidata kahjustatud elementide arvu – nt kui teine harmooniline on suurim, võib see viidata sellele, et kahel kuulil/rullikul on killud. Sageli kaasneb sellega vibratsioon veojõuringi rikkesagedustel, kuna veeremi kahjustus põhjustab tavaliselt ka veojõuringi kahjustusi. | Laagrielemendi pöörlemissageduse (BSF) ja võlli pöörlemissageduse vahel paiknevate tippude seeria olemasolu viitab veereelemendi defektile. Laagrielemendi N-harmoonilise eriti kõrge amplituud viitab sageli N elemendi kahjustusele (nt väga kõrge 2×BSF tipp võib viidata kahele defektiga kuulile). | |
| Puuri defekt (Laagripuur / FTF) | Veerelaagri puuri (separaatori) defekt põhjustab vibratsiooni puuri pöörlemissagedusel – põhisagedusel (FTF) – ja selle harmoonilistel. Need sagedused on tavaliselt subsünkroonsed (madalamad kui võlli kiirus). Spektris esinevad tipud FTF, 2×FTF, 3×FTF jne juures ning sageli esineb modulatsiooni tõttu interaktsioon teiste laagrisagedustega. | Madala sagedusega piigid, mis vastavad puuri pöörlemissagedusele (FTF) ja selle täisarvulistele kordstele. Näiteks kui FTF ≈ 0,4× võlli kiirus, võite näha piike väärtustel ~0,4×, ~0,8×, ~1,2× jne. Paljudel juhtudel esineb puuridefekt koos võistlusdefektidega, seega võib FTF moduleerida võistlusdefektide signaale, tekitades summa-/erinevussagedusi (külgribasid võistlussageduste ümber). | Üks või mitu subharmoonilist tippu (alla 1×), mis on kooskõlas laagripuuri pöörlemiskiirusega (FTF), viitavad laagripuuri probleemile. See ilmneb sageli koos teiste laagririkete näidustustega. Peamiseks tunnuseks on FTF-i ja selle harmooniliste olemasolu spektris, mis on muidu haruldane, välja arvatud juhul, kui laagripuur rikki läheb. |
Käigukasti rikked
| Defekti tüüp | Spektri kirjeldus | Spektraalsete komponentide lühikirjeldus | Põhifunktsioon | SVG-graafik |
|---|---|---|---|---|
| Hammasratta ekstsentrilisus / painutatud võll | See rike põhjustab hammasratta võrgustiku vibratsiooni modulatsiooni. Spektris on hammasratta võrgustiku sageduse (GMF) tipp ümbritsetud külgriba tippudega, mis paiknevad hammasratta võlli pöörlemissagedusel (1× hammasratta p/min). Sageli on ka hammasratta enda 1× töökiiruse vibratsioon suurenenud ekstsentrilisuse tasakaalustamatuse sarnase efekti tõttu. | Märkimisväärne amplituudi suurenemine hammasratta hambumissagedusel ja selle alumistel harmoonilistel (nt 1×, 2×, 3× GMF). GMF-i (ja mõnikord ka selle harmooniliste) ümber ilmuvad selged külgribad intervallidega, mis on võrdsed mõjutatud hammasratta pöörlemiskiirusega 1×. Nende külgribade olemasolu näitab hambumissageduse amplituudmodulatsiooni hammasratta pöörlemise poolt. | Iseloomulikuks tunnuseks on hammasrataste hambumissagedus koos selgelt väljendunud külgribadega 1× hammasratta sagedusel. See külgribade muster (kiiruse järgi GMF-i ümber võrdselt paiknevad tipud) viitab tugevalt hammasratta ekstsentrilisusele või painutatud hammasratta võllile. Lisaks võib hammasratta põhivibratsioon (1×) olla tavapärasest kõrgem. | |
| Hammasratta hammaste kulumine või kahjustused | Hammasratta hammasvead (näiteks kulunud või katkised hambad) põhjustavad vibratsiooni suurenemist hammasratta hambumissagedusel ja selle harmoonilistel. Spektris on sageli näha mitu suure amplituudiga GMF-tippu (1×GMF, 2×GMF jne). Lisaks ilmuvad nende GMF-tippude ümber arvukalt külgribasagedusi, mis on eraldatud võlli pöörlemissagedusega. Mõnel juhul võib täheldada ka hammasratta omavõnkesageduste (resonantside) ergastamist külgribadega. | Kõrgenenud piigid hammasratta hambumissagedusel (hammaste hambumissagedusel) ja selle harmoonilistel (näiteks 2×GMF). Iga peamise GMF-i harmoonilise ümber on külgribade piigid, mis on eraldatud 1× töökiirusega. 1×, 2×, 3× GMF-i komponentide ümber asuvate külgribade arv ja suurus kipub suurenema koos hambakahjustuse raskusastmega. Rasketel juhtudel võivad ilmneda täiendavad piigid, mis vastavad hammasratta resonantssagedustele (oma külgribadega). | Tunnuseks on mitmed suure amplituudiga hammasratta haardesageduse harmoonilised koos tihedate külgribade mustritega. See viitab ebakorrapärasele hammaste läbimisele kulumise või purunenud hamba tõttu. Tugevalt kulunud või kahjustatud hammasrattal on haardesageduse tippude ümber ulatuslikud külgribad (1× hammasratta kiiruse intervallidega), mis eristavad seda tervest hammasrattast (millel oleks puhtam spekter, mis on koondunud GMF-i). |
ET 
EN 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
FI 
FR 
DE 
EL 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
NB 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
RU 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UK 
VI
0 Kommentaarid