איך אני יודע אם רעידות נגרמות מחוסר איזון או חוסר יישור?

Unbalance produces a dominant peak at exactly 1× RPM (shaft speed) in the radial direction, with stable phase and amplitude that rises with speed (unbalance force ∝ speed²). Misalignment produces significant 2× RPM component (often equal to or larger than 1×), strong axial vibration, and 180° phase shift across the coupling.

מהן תדירות פגמי מיסב (BPFO, BPFI, BSF, FTF)?

אלו הם תדרים אופייניים הנוצרים כאשר רכיב גלגול עובר מעל פגם ברכיב מיסב ספציפי. BPFO (תדר מעבר כדורי חיצוני), BPFI (תדר מעבר כדורי פנימי), BSF (תדר סיבוב כדורי), FTF (תדר בסיסי של הציר). הם תלויים בגיאומטריית המיסב ובמהירות הציר.

מהי רמת רטט טובה למכונות מסתובבות?

תקן ISO 10816-1 מסווג את חומרת הרעידות לפי סוג המכונה. עבור מכונות תעשייתיות אופייניות (דרגה II, 15-75 קילוואט): אזור A (טוב) 7.1 mm/s.

האם ניתן להשתמש ב-Balanset-1A לניתוח רעידות?

Yes. The Balanset-1A includes a 2-channel vibration analyzer with full FFT spectrum display (F8 — Charts mode, 'F5-Spectrum (Hz)' tab) and a vibrometer for overall/1× comparison (F5 mode). Both channels can be used simultaneously for radial+axial comparison.

מה ההבדל בין צורת גל בזמן לספקטרום FFT?

צורת הגל בזמן מציגה את משרעת הרטט לאורך זמן - מורכב כאשר קיימים מספר תקלות. FFT מפרק זאת לרכיבי תדר בודדים, ויוצר ספקטרום שבו כל שיא מתאים למקור ספציפי.

מה גורם לתנודה תת-הרמונית (0.5×)?

תת-הרמוניות במהירות של × 0.5 סל"ד מצביעות בדרך כלל על רפיון מכני חמור, סחרור שמן במיסבי הגירה או צירים סדוקים. שיאים מסדר חצי נובעים מפגיעות המתרחשות כל סיבוב שני.

ניתוח רטט — אבחון ספקטרום מַדְרִיך

📌 מאמר התייחסות קנוני — vibromera.eu

מיסודות FFT ועד אבחון תקלות: למדו לקרוא ספקטרומי רטט, לחשב תדרי פגם במיסבים, להעריך חומרה לפי ISO 10816 ולאבחן חוסר איזון, אי-יישור, חופש, פגמי מיסבים וגלגלי שיניים — בעזרת כלים אינטראקטיביים ו-Balanset-1A.

תהליך האבחון המתואר במדריך זה הוא זה ש-Vibromera מספקת ב-Balanset-1A: ספקטרום FFT, הערכת חומרה לפי ISO 10816/20816, ואיזון דו-מישורי מודרך ביחידה ניידת אחת.

מחשבונים אבחנתיים אינטראקטיביים

כלים חיוניים לניתוח רעידות - תדרי פגמים במיסבים, תדר השתלבות גלגלי השיניים, הערכת חומרה והמרת יחידות

🔵 מחשבון תדרי פגמי מיסב

בחירה מהירה — מיסב נפוץ הגיאומטריה המוגדרת מראש עוקבת אחר עיצובי SKF/FAG הקלאסיים (עיצוב E עבור NU, ISO/J2 עבור חרוטי 30xxx). מספר גופי הגלגול משתנה לפי יצרן ודור — לאבחון קריטי, הזן את הגיאומטריה בפועל של המסב מגיליון הנתונים שלו.

מהירות הפיר (RPM)

מספר גופי גלגול (n)

קוטר כדור/גליל, Bd (מ"מ)

קוטר פסיעה, Pd (מ"מ)

זווית מגע, α (מעלות)

BPFO — מסילה חיצונית

—

הרץ

BPFI — מסילה פנימית

—

הרץ

BSF — סיבוב כדור/רולר

—

הרץ

FTF — Cage (מסגרת)

—

הרץ

1× פיר = — הרץ | יחס BPFO/BPFI: —

📏 ISO 10816 עוצמת רעידות וסל"ד↔הרץ ו-GMF

מהירות רטט (מ"מ/שנייה RMS)

סיווג מכונה

טוב

B מקובל

התראת C

סכנה ד'

🔄 ממיר סל"ד ↔ הרץ

RPM

תדר (Hz)

1× = 25.00 הרץ | 2× = 50.00 הרץ | 3× = 75.00 הרץ | מחזור = 40.00 גְבֶרֶת

⚙️ תדר השתלבות גלגלי השיניים (GMF)

RPM של הפיר (גלגל השיניים המניע)

מספר שיניים (גלגל שיניים מניע)

מספר שיניים (גלגל שיניים מונע) - אופציונלי, עבור יחס הילוכים

תדר חיבור שיניים (GMF)

—

הרץ

2× GMF

—

הרץ

3× GMF

—

הרץ

יחס הילוכים

—

מהירות פיר מונע

—

RPM

זיהוי תקלות במבט חטוף

כל תקלה מכנית מייצרת "טביעת אצבע" אופיינית בספקטרום הרטט

⚖️

חוסר איזון

1×

שיא דומיננטי במהירות הציר. רדיאלי. כוח ∝ מהירות². פאזה יציבה.

🔧

אי-יישור

2× (+ 1×, 3×)

הרמוניקה שנייה חזקה. רכיב צירי גבוה. הפרש פאזה של 180° לאורך הצימוד.

🔩

רפיון

1×, 2×, 3×…n×

""יער" של הרמוניות. עשוי להראות תת-הרמוניות של 0.5×."

🔵

פגם במיסב

BPFO/BPFI/BSF

שיאים לא סינכרוניים. פסי צד ב-1×. עליית רצפת הרעש.

⚙️

תקלת הילוך

GMF ± 1×

תדר רשת גלגלי שיניים עם פסי צד במהירות הציר.

📊 טבלת עיון אבחונית מלאה

תקלה	תדר ראשי	הרמוניות	כיוון	התנהגות פאזה	מאפיין מרכזי
חוסר איזון סטטי	1×	נמוך / ללא	רדיאלי (H,V)	שני המסבים בפאזה	סינוסואיד 1× טהור. כוח ∝ מהירות².
חוסר איזון דינמי	1×	נמוך / ללא	רדיאלי (H,V)	~180° בין מיסבים	1× דומיננטי, מיסבים לא בפאזה (זוג).
חוסר יישור מקביל	2× (≥ 1×)	1×, 3×	רדיאלי	180° משני צדי המצמד	2× לעתים קרובות > 1×. רטט רדיאלי גבוה במצמד.
אי-יישור זוויתי	1×, 2×	3×	צירי דומיננטי	180° משני צדי המצמד (צירי)	רטט צירי גבוה. הרטט הצירי ≥ 50% מהרטט הרדיאלי.
רפיון רכיבים	1×, 2×…10×+	רבים (~10×)	רדיאלי	בִּלתִי יָצִיב	""יער" של הרמוניות. תת-הרמוניה אפשרית של 0.5×."
רפיון מבני	1× או 2×	מעטים מעל 2×	אֲנָכִי	לֹא יַצִיב	אנכי חזק. מגיב לבדיקת ברגים.
מסלול חיצוני (BPFO)	BPFO, 2×BPFO…	BPFO מרובים	רדיאלי	לא רלוונטי	לא סינכרוני. אין פסי צד של ×1.
מסלול פנימי (BPFI)	BPFI, 2×BPFI…	BPFI מרובים	רדיאלי	מווסת ב-1×	הרמוניות BPFI עם פסי צד של ±1×.
אלמנט מתגלגל (BSF)	BSF, 2×BSF…	BSF מרובים	רדיאלי	לא רלוונטי	2×BSF לעיתים קרובות > 1×BSF. לא סינכרוני.
קייג' (FTF)	FTF ≈ 0.4×	2,3× FTF	רדיאלי	לא רלוונטי	רכיב יסוד < 1×; harmonics may exceed 1×.
שילוב שיניים	GMF=N×1×	2.3× GMF	רדיאלי + צירי	מווסת ב-1×	GMF עם פסי צד. N = מספר השיניים.
חשמלי (מנוע)	תדר קו 2×	—	רדיאלי	ירידות בכיבוי	100/120 הרץ. בדיקת נפילה מיידית.

הדגמת ספקטרום FFT אינטראקטיבית — 17 תרחישי תקלה

בחר סוג תקלה כדי לראות צורת גל זמן אופיינית וספקטרום תדרים. השווה דפוסים כדי לזהות את שורש הבעיה.

קו בסיס

חוסר איזון

אי-יישור

רפיון

מיסבים

הילוכים

אַחֵר

תנאי פעולה רגילים - רעידות נמוכות ויציבות. שיא קטן ב-1× כתוצאה מחוסר איזון שיורי. ספקטרום נקי.

תחום הזמן (צורת גל)

ספקטרום תדרים (FFT)

מהו ניתוח רעידות?

תשובה מהירה

ניתוח רטט הוא תהליך המדידה והפירוש של תנודות מכניות של מכונות מסתובבות כדי לאבחן תקלות ללא פירוק. שימוש FFT (טרנספורמציית פורייה מהירה), אות הרטט המורכב מפורק לרכיבי תדר בודדים. כל תקלה מייצרת "טביעת אצבע" ספקטרלית אופיינית: חוסר איזון במהירות של × 1 סל"ד, אי-יישור ב-2×, רפיון כהרמוניות מרובות, פגמי מסבים בתדרים לא סינכרוניים. ה- Balanset-1A מבצע גם איזון וגם ניתוח ספקטרום במכשיר נייד אחד.

כל מכונה מסתובבת רוטטת. במכונה בריאה, הרטט נמוך ויציב — זוהי "חתימת ההפעלה" הרגילה שלה. ככל שמתפתחים פגמים, הרטט משתנה בדרכים צפויות. על-ידי מדידה וניתוח של שינויים אלה, ניתן לזהות את הגורם השורשי, לחזות תקלה, ולתזמן תחזוקה לפני קריסה קטסטרופלית. זהו הבסיס של תחזוקה חזויה.

FFT: ליבת ניתוח הספקטרום

חיישן רטט (מד תאוצה) ממיר תנודה מכנית לאות חשמלי. זה, המוצג לאורך זמן, הוא צורת גל — עקומה מורכבת, לכאורה כאוטית, כאשר קיימים מספר תקלות. FFT (טרנספורמציית פורייה מהירה) מפרקת את האות המורכב הזה לרכיבים סינוסואידליים בודדים, שלכל אחד מהם תדר ואמפליטודה משלו.

חשוב על FFT כמו פריזמה המפצלת אור לבן לקשת. צורת הגל המורכבת היא "אור לבן" — FFT חושף את ה"צבעים" (תדרים) הבודדים החבויים בפנים. התוצאה היא ספקטרום הרטט — כלי האבחון העיקרי.

תדר סיבובי

f₁ₓ = סל"ד / 60 (הרץ)

1× = תדר סיבוב הציר - ערך הייחוס לכל ניתוח ספקטרלי

פרמטרים מרכזיים של הספקטרום

תדר (ציר X, הרץ): באיזו תדירות מתרחשות תנודות. קשור ישירות למקור. 1× = מהירות הציר. 2× = כפול מהירות הציר.
אמפליטודה (ציר Y, מ"מ/שנייה RMS): עוצמת הרטט בכל תדר. שיאים גבוהים יותר = יותר אנרגיה = מצב חמור יותר.
הרמוניות: כפולות שלמות של התדר הבסיסי: 2× (שני), 3× (שלישי), 4× וכו'. נוכחותן וגובהן היחסי נושאים מידע אבחוני.
פאזה (°): קשר תזמון בנקודות מדידה שונות. חיוני להבחנה בין חוסר איזון (בפאזה) לבין חוסר יישור (180°).

יחידות מדידת רטט: תזוזה, מהירות, תאוצה

ניתן למדוד רטט כשלושה פרמטרים פיזיקליים שונים. כל אחד מהם מדגיש טווחי תדרים שונים, מה שהופך אותם למתאימים למשימות אבחון שונות. הבנת מתי להשתמש בכל פרמטר היא יסודית לניתוח יעיל.

📏 תזוזה

מיקרומטר (שיא-לשיא) או מיל

טווח הטוב ביותר: 1–100 הרץ

מודד כיצד רָחוֹק המשטח זז. מדגיש תדרים נמוכים — אידיאלי למכונות איטיות, ניתוח מסלול הציר, וגלאי קרבה על מיסבי ציר. 1 mil = 25.4 µm.

📈 מהירות

מ"מ/שנייה (RMS)

טווח הטוב ביותר: 10–1000 Hz

מודד כיצד מָהִיר פני השטח זזים. ה פרמטר סטנדרטי לניטור כללי של מכונות לפי תקן ISO 10816. תגובת תדר שטוחה מעניקה משקל שווה לרוב סוגי התקלות. Balanset-1A מודד ב-mm/s RMS.

💥 תאוצה

מ"ש² או g (RMS/שיא)

טווח הטוב ביותר: 500 הרץ – 20 קילוהרץ

מודד את כּוֹחַ של הרטט. מדגיש תדרים גבוהים — אידיאלי לפגמים מוקדמים במיסבים, רשת הילוכים והלמים. 1 g = 9.80665 m/s². משמש לניתוח מעטפת/דמודולציה.

מתי להשתמש בכל פרמטר

פָּרָמֶטֶר	יְחִידָה	טווח תדרים	מתאים במיוחד ל	תקנים
תְזוּזָה	מיקרומטר pk-pk	1–100 הרץ	מכונות איטיות (< 600 סל"ד), מסלול פיר, גלאי קרבה, מיסבי ג'ורנל (לעיון בלבד — אינו נמדד על ידי Balanset-1A)	ISO 7919 (רטט פיר)
מְהִירוּת	mm/s RMS	10–1000 Hz	ניטור כללי של מכונות — חוסר איזון, חוסר יישור, רפיון. פרמטר ברירת מחדל. הפרמטר המובנה (והיחיד) של Balanset-1A.	ISO 10816, ISO 20816
תְאוּצָה	g או מ"ש² RMS	500 הרץ – 20 קילוהרץ	פגמי מיסבים מוקדמים, תדר השתלבות גלגלי השיניים, פגיעות, מכונות במהירות גבוהה (לעיון בלבד — אינו נמדד על ידי Balanset-1A)	ISO 15242 (רטט מיסבים)

המרה בתדר יחיד

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

d = תזוזה (מ'), v = מהירות (מ'/שנייה), a = תאוצה (מ'/שנייה²), f = תדר (הרץ). יש להשתמש באותה מוסכמת משרעת עבור כל הגדלים (כולם שיא, כולם משיא-לשיא, או כולם RMS) — ערבוב תזוזת שיא-לשיא עם מהירות RMS מכניס שגיאה של כ-2.8×.

💡 כלל אצבע

אם יש לך רק חיישן אחד ופרמטר אחד לבחור - בחר מהירות (מ"מ/שנייה RMS). הוא מכסה את המגוון הרחב ביותר של תקלות נפוצות עם תגובה שטוחה. ה-Balanset-1A משתמש בפרמטר זה כפרמטר מקורי שלו. הוסף מדידת תאוצה רק כאשר אתה צריך לזהות פגמים בשלב מוקדם של מיסבים או גלגלי שיניים בתדרים גבוהים.

טכניקת מדידה עם Balanset-1A

📋 מפרט מדידה של Balanset-1A

ה-Balanset-1A מודד מהירות רטט, מ"מ/שניות RMS (0.2–80 מ"מ/שניות). תחום מדידה: 5–1000 הרץ; החיישן שטוח בטווח של ±10% עד כ-550 הרץ, עם פיצוי דעיכה לצורכי תצוגה בלבד מעל לכך. הספקטרום על המסך (הגדרת "Spectrum, Hz") משתרע עד 8 kHz — טווח תצוגה, לא טענת דיוק מדידה. אין מצבי תזוזה או תאוצה ואין מעטפת/דמודולציה — הסעיפים על תאוצה, ניתוח מעטפת וקוויטציה בהמשך הם חומר עיון בלבד.

מיקום חיישן

איכות האבחון תלויה לחלוטין באיכות המדידה. כוחות הרטט מועברים דרך מיסבים, לכן יש להתקין חיישנים על בתי מיסב - קרוב ככל האפשר למיסב, על המבנה הנושא את העומס (לא על כיסויים או צלעות קירור).

הכנת פני השטח: נקי, שטוח, ללא פתיתי צבע. הבסיס המגנטי חייב להיות צמוד למשטח.
אופקי רדיאלי (H): ניצב לציר, מישור אופקי. לרוב בעל האמפליטודה הגבוהה ביותר.
אנכי רדיאלי (V): ניצב לציר, מישור אנכי.
צירי (A): מקביל לציר. קריטי לגילוי חוסר יישור.

💡 טריק אבחון דו-ערוצי

ל-Balanset-1A יש 2 ערוצים. לצורך אבחון, יש להרכיב את שני החיישנים על אוֹתוֹ מיסב — אחד רדיאלי, אחד צירי. כך מתקבלים בו-זמנית ספקטרומים רדיאליים וציריים, המאפשרים זיהוי מיידי של אי-יישור.

מצבי Balanset-1A לאבחון

F8 — Charts → "F5-Spectrum (Hz)" לשונית: תצוגת ספקטרום FFT מלאה. מצב האבחון העיקרי. שאר לשוניות Charts — F2-Overall, F3-1x, F4-Harmonics (1x..Nx), ו-F6-Orbit — מכסות רטט כולל, מעקב 1×, דפוסי הרמוניים ומסלול הציר.
F5 — Vibration Meter: הערכה מהירה. השווה בין V1s (RMS כולל) לבין V1o (1×). אם V1s ≈ V1o → חוסר איזון. אם V1s ≫ V1o → תקלות אחרות.
F6 — Reports: ארכיון מדידות ודוחות HTML — השתמשו בו לשמירת קווי בסיס.
F9 — Route Inspection: מסלולי מדידה מודרכים עם אזורי מגמה לפי ISO 10816-1 — לסבבי ניטור סדירים.

⚠️ V1s לעומת V1o - בדיקת האבחון הראשונה

לפני האיזון, השוו את V1s עם V1o. אם V1s ≫ V1o (למשל, 8 לעומת 2 מ"מ/שנייה), רוב הרעידות אינן נובעות מחוסר איזון. איזון לא יפתור את זה - בדקו את הספקטרום המלא.

ניתוח פאזות — המבדיל האבחוני

התדירות אומרת לך מַה רוטט; הפאזה אומרת לך אֵיך. שתי תקלות יכולות להפיק ספקטרומים זהים (בשתיהן שולט 1×) — רק ניתוח פאזה מבחין ביניהן. הפאזה היא היחס הזוויתי בין הרטט בנקודות מדידה שונות, נמדד במעלות (0°–360°).

🧭 שלב → טבלת ייחוס לאבחון

קשר פאזה	נקודות מדידה	אִבחוּן	הסבר
0° (בפאזה)	מיסב 1 ↔ מיסב 2 (רדיאלי)	חוסר איזון סטטי	שני המיסבים נעים יחד בסנכרון — נקודה כבדה בודדת במרכז הרוטור. תיקון במישור בודד.
~180° (אנטי-פאזה)	מיסב 1 ↔ מיסב 2 (רדיאלי)	חוסר איזון דינמי (זוגי)	המיסבים מתנדנדים בכיוונים מנוגדים - שתי נקודות כבדות במישורים שונים יוצרות צמד כוחות מתנדנד. נדרש תיקון בשני מישורים.
~90°	אופקי ↔ אנכי (אותו מיסב)	חוסר איזון (כל סוג)	תקין לחוסר איזון - וקטור הכוח מסתובב עם הציר, ויוצר ~90° בין H ל-V באותה נקודה.
~180°	משני צדי המצמד (רדיאלי)	חוסר יישור מקביל	כוחות המצמד דוחפים את הצירים זה מזה בכיוונים רדיאליים מנוגדים. פאזה של 180° על פני המצמד עם 2× גבוה היא הסימן המובהק.
~180°	משני צדי המצמד (צירי)	אי-יישור זוויתי	צירים דוחפים/מושכים לסירוגין בצורה צירית. צימוד צירי של 180° עם רכיבים גבוהים של ×1 ו-×2 הוא מכריע.
0°	משני צדי המצמד (צירי)	לא חוסר יישור	שני הצדדים נעים באותו כיוון צירי - סביר להניח צמיחה תרמית, עומס צנרת או רגל רכה. לא חוסר יישור זוויתי.
תנודתי / לא יציב	נקודות עקביות כלשהן	רפיון מכני	קריאות פאזה קופצות באופן אקראי בין מדידות — מאפיין של הלמות במפרקים רופפים. פאזה לא יציבה = רפיון.
נסחף לאט	בכל נקודה, לאורך זמן	תהודה או אפקטים תרמיים	שינוי פאזה הדרגתי במהלך החימום מצביע על שינוי קשיחות מבנית עם הטמפרטורה (חוסר יישור תרמי).
עקבי, לא 0/180°	מיסב 1 ↔ מיסב 2	חוסר איזון משולב: סטטי + מומנטי	פאזה בין 0° ל-180° מצביעה על שילוב של רכיבים סטטיים ורכיבים זוגיים — דורשת איזון דו-מישורי.

💡 מדידת פאזה עם Balanset-1A

Balanset-1A מציג פאזה ב-1× (קריאת F1° במצב מד רטט) תוך שימוש בטכומטר כייחוס. כדי להשוות פאזה בין שני מיסבים, מדוד כל מיסב באותו כיוון (למשל, אופקי) כאשר הטכומטר על אותו סימון ייחוס. ההפרש בין קריאות הפאזה חושף את סוג התקלה. אין צורך בתוכנה מיוחדת — פשוט חסר את שתי הקריאות.

תקלה 1: חוסר איזון

גורם: מרכז המסה מוסט מציר הסיבוב. סבילויות ייצור, הצטברות משקעים, שחיקה, להב שבור, משקל שאבד.

ספֵּקטרוּם: שיא דומיננטי בדיוק ב-1× RPM. הרמוניות נמוכות מאוד. רעידה רדיאלית. חוסר האיזון כּוֹחַ גדל עם המהירות²; משרעת הרטט עולה עם המהירות, כאשר היחס המדויק תלוי בקרבה לתהודה. הפאזה יציבה וניתנת לשחזור.

חוסר איזון סטטי (מישור יחיד)

פסגה סינוסואידלית טהורה 1×, צורת גל סינוסואידלית. שני המיסבים בפאזה. תיקון מישור יחיד.

חוסר איזון סטטי — 1× דומיננטי ב-25 Hz (1500 RPM). הרמוניות מינימליות.

חוסר איזון דינמי (דו-מישורי / זוגי)

גם דומיננטי ב-1×, אבל המסבים מחוץ לפאזה ב-~180°. נדרש תיקון דו-מישורי.

חוסר איזון דינמי - דומיננטי ב-1×. ספקטרום דומה לסטטי אך הפאזה שונה במיסבים.

פְּעוּלָה: לְבַצֵעַ איזון רוטור עם Balanset-1A. סבילות דרגת G לכל ISO 1940-1.

תקלה 2: חוסר יישור של הציר

גורם: צירי הפירים המחוברים באמצעות מצמד אינם חופפים. הם יכולים להיות מקבילים (היסט) או זוויתיים (נטויים), בדרך כלל שניהם.

חוסר יישור מקביל (רדיאלי)

גבוה 1× ו-2× בכיוון הרדיאלי. 2× לעיתים קרובות ≥ 1×. הזזת פאזה של 180° מעבר לצימוד.

חוסר יישור מקביל - כיוון רדיאלי. 1× חזק ו-2× עם 3× מינורי.

חוסר יישור זוויתי - רדיאלי

1× ו-2× קיימים שניהם בכיוון הרדיאלי — כל אחד מהם עשוי לשלוט, כך שהספקטרום הרדיאלי בלבד אינו חד-משמעי. המדידה הצירית היא שמכריעה.

אי-יישור זוויתי — רדיאלי (R). גם 1× וגם 2× מוגברים (2× > 1× בדוגמה זו).

חוסר יישור זוויתי - צירי

רטט צירי ≥ 50% מהרדיאלי, בדרך כלל שולט בו 1× עם 2× ו-3× מוגברים. פאזה של 180° לרוחב הצימוד בכיוון הצירי. זו מדידת ההבחנה המרכזית.

אי-יישור זוויתי — צירי (A). 1× דומיננטי עם 2× ו-3× חזקים בכיוון הצירי.

פְּעוּלָה: איזון לא יעזור. עצור את המכונה ובצע יישור צירים. בדוק שוב את הרטט לאחר מכן.

תקלה 3: רפיון מכני

גורם: אובדן קשיחות מבנית - ברגים רופפים, סדקים ביסודות, מושבי מיסב שחוקים, מרווחים מוגזמים.

רפיון רכיבים

"יער" של הרמוניות - 1×, 2×, 3×, 4×… עד 10×+ עם אמפליטודה יורדת. עשוי להראות תת-הרמוניות של 0.5×.

רפיון רכיב — הרמוניות רבות מ-1× עד 10×. שימו לב לתת-הרמוניה באזור 0.4–0.5×.

רפיון מבני

דומיננטי ב-1× ו/או 2×. מעט הרמוניות גבוהות יותר. ויברציה אנכית חזקה.

רפיון מבני - 1× ו-2× שולטים. הרמוניקות גבוהות מינימליות.

פְּעוּלָה: בדקו והדקו את ברגי ההרכבה. בדקו את היסודות. בדקו תמיד אם הם רפויים. לפני איזון.

תקלה 4: פגמים במיסב הגלגול

גורם: נגיפות, התקלפות, בלאי של מסילות, אלמנטים מתגלגלים או כלוב.

תדרי פגמים במיסב

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 = אלמנטים מתגלגלים | Bd = קוטר כדור | Pd = קוטר צעד | α = זווית מגע | f_s = סל"ד/60

פגם במסלול החיצוני (BPFO)

סדרת שיאים ב-BPFO, 2×BPFO, 3×BPFO… אין פסי צד ב-1× (טבעת נייחת). תקלת המיסב הנפוצה ביותר.

פגם במסלול החיצוני - הרמוניות BPFO בתדרים לא סינכרוניים. ללא פסי צד.

פגם במסלול הפנימי (BPFI)

הרמוניות BPFI עם פסי צד של ±1× (טבעת מסתובבת, אפנון אזור עומס). תבנית פסי הצד היא המזהה המרכזי.

פגם במסלול פנימי — הרמוניות BPFI עם פסי צד של ±1× (שיאים קטנים יותר הצמודים לשיאים הראשיים).

פגם באלמנט מתגלגל (BSF)

הרמוניות BSF. 2×BSF לעיתים קרובות דומיננטי. לא סינכרוני. לעיתים קרובות מלווה בנזק למסילה.

פגם באלמנט מתגלגל - הרמוניות BSF. שימו לב ש-2×BSF הוא הגבוה ביותר (נזק לשני אלמנטים).

פגם בכלוב (FTF)

יסוד תת-סינכרוני (FTF ≈ 0.4× ממהירות הציר); ההרמוניות שלו עשויות להגיע מעל 1×. תדר נמוך. מלווה לרוב נזק נוסף במיסב.

פגם בכלוב (cage) — יסוד ה-FTF הוא תת-סינכרוני (מתחת ל-1×); ההרמוניות שלו עשויות להגיע מעל 1× ממהירות הציר.

התקדמות פגם במיסב (4 שלבים)

שלב 1 - תת-שטחי: אזור אולטרסוני / פליטה אקוסטית (כ-20–60 kHz בקירוב). לא נראה ב-FFT סטנדרטי. ניתן לזיהוי באמצעות spike energy / enveloping.

שלב 2 - פגם מוקדם: פגיעות מעוררות את התדרים הטבעיים של המיסב (כ-500–2000 Hz); תדרי פגם בדידים (BPFO, BPFI) מופיעים בעוצמה נמוכה לקראת סוף שלב זה. Balanset-1A מזהה באופן אמין את תדרי הפגם הבדידים (עשרות עד מאות Hz) החל משלב 2 המאוחר ואילך.

שלב 3 - מתקדם: הרמוניות מרובות. מתפתחות פסי צד. רצפת הרעש עולה.

שלב 4 - מתקדם: רעש פס רחב. תדרי מיסבים עלולים להיעלם לתוך הרעש. החלפה דחופה.

ניתוח מעטפת (דה-מודולציה) - גילוי מוקדם של מיסבים

ניתוח ספקטרום FFT סטנדרטי מזהה פגמים במיסבים החל משלב 2 המאוחר ואילך. לפני כן, ההלמים במיסב חלשים מדי — ובעלי תדר גבוה מדי — כדי להופיע מעל רצפת הרעש. ניתוח מעטפה (נקרא גם דמודולציה או זיהוי בתדר גבוה, HFD) מרחיב את הזיהוי לשלבים מוקדמים בהרבה.

איך זה עובד

כאשר רכיב מתגלגל פוגע בפגם, הוא מייצר פולס פגיעה קצר שמעורר תהודות מבניות בתדר גבוה (בדרך כלל 5-20 קילוהרץ). תהודות אלו "מצלצלות" לזמן קצר בכל פגיעה. ניתוח מעטפת פועל בשלושה שלבים:

מסנן פס-מעבר: בודדו את פס התהודה בתדר גבוה (למשל, 5-15 קילוהרץ) שבו הפגיעות מהדהדות.
רקטיפיקציה ומעטפת: חלץ את תבנית אפנון האמפליטודה — ה"מעטפת" שעוקבת אחר שיאי הצלצול.
FFT של המעטפה: החל FFT על אות המעטפת. התוצאה מראה את קצב חזרות של פגיעות - אשר שווה לתדירות פגמי המיסב (BPFO, BPFI, BSF, FTF).

מדוע Envelope מזהה מוקדם יותר

בספקטרום הגולמי, פגיעה חלשה ב-BPFO עשויה לייצר 0.1 מ"מ/שנייה - בלתי נראה בתוך רעש מכונה של 2 מ"מ/שנייה. אבל אותה פגיעה מעוררת תהודה ב-8 קילוהרץ שבה אין מקור רטט אחר. לאחר הדה-מודולציה, דפוס החזרה של BPFO עולה בבירור מרקע נקי.

פרמטרים קשורים

אנרגיית ספייק (SE): מדידה כוללת של אנרגיית פגיעה בתדר גבוה. ערך מגמה סקלרי. מתאים לסינון "go/no-go".
gSE / HFD / PeakVue: שמות שונים לפי היצרן לפרמטרים הנגזרים מניתוח מעטפת. כולם מבוססים על אותו עיקרון.
מעטפת תאוצה: Balanset-1A מודד במהירות (mm/s). לניתוח מעטפת מלא, מנתח ייעודי עם קלט תאוצה ויכולת סינון פס-מעבר הוא אידיאלי. עם זאת, ה-FFT של Balanset-1A עדיין מסוגל לזהות ביעילות תדרי פגם בדידים במיסב בספקטרום המהירות הרגיל, החל משלב 2 המאוחר ואילך.

ספקטרום המעטפת של פגם במסילה הפנימית — הרמוניות BPFI עולות בבירור מאות בתדר גבוה שעבר דה-מודולציה. השווה לספקטרום המהירות הגולמי שבו הן עשויות להיות מוסתרות ברעש.

פְּעוּלָה: בדוק את הסיכה. תכנן את החלפת המיסבים. הגבר את תדירות הניטור.

תקלה 5: פגמים בגלגלי שיניים

גורם: שיניים שחוקות, מחוררות או שבורות. אקסצנטריות של גלגל השיניים. GMF = מספר שיניים × סל"ד ציר / 60.

אקסצנטריות של ההילוכים

GMF עם פסי צד ב-±1× ממהירות הציר. גם רכיב ה-1× של גלגל השיניים עשוי להיות מוגבר.

אקסצנטריות של גלגל השיניים — GMF ב-500 הרץ עם פסי צד של ±1×. מוגבה ×1.

בלאי / נזק לשיני גלגל השיניים

הרמוניות GMF מרובות עם פסי צד צפופים. החומרה עולה עם ספירת פסי הצד ואמפליטודתם.

שחיקת גלגלי שיניים - GMF ו- 2×GMF עם מספר פסי צד במרווחים של 1×.

פְּעוּלָה: בדוק את שמן תיבת ההילוכים לאיתור חלקיקים מתכתיים. קבע בדיקה. עקוב אחר מגמת פסי הצד של GMF.

תקלה 6: תקלות חשמליות (מנועים)

תקלות אלקטרומגנטיות מייצרות רעידות ב תדר קו 2× (100 הרץ ברשתות של 50 הרץ, 120 הרץ ברשתות של 60 הרץ). בדיקה קריטית: הרטט נעלם מִיָד כאשר החשמל מופסק. תקלות מכניות דועכות בהדרגה.

אקסצנטריות של סטטור: תדר קו 2×, משרעת קבועה.
פגמים במוטות הרוטור: פסי צד סביב 1× מהירות הפעלה במרווחים של תדר מעבר הקטבים (החלקה × מספר קטבים — בדרך כלל 0.5–2 Hz, ולכן נדרשת רזולוציית תדר עדינה כדי להפריד ביניהם). ייתכן שיופיע גם תדר מעבר מוט רוטור (מספר מוטות × מהירות הציר) עם פסי צד בתדר קו 2×.
רגל רכה: הרטט משתנה כאשר רגליות מנוע בודדות משוחררות.

תקלה 7: בעיות הנעת רצועה

גורם: רצועות שחוקות, לא מיושרות או לא מתוחות כראוי. הנעות רצועה מייצרות רעידות ב... תדירות מעבר החגורה, שהוא בדרך כלל תדר תת-סינכרוני (מתחת ל-1× מהירות הציר) מכיוון שהחגורה ארוכה יותר מהיקף הגלגלת.

תדר הרצועה

f_רצועה = (π · D · RPM) / (60 · L)

D = קוטר הגלגלת (m) | L = אורך הרצועה (m) | RPM = מהירות הגלגלת

חתימות חגורה נפוצות

בלאי / פגם ברצועה: שיאים בתדירות החגורה (f_רצועה) וההרמוניות שלה (2×, 3×, 4× f_רצועה). היסוד מופיע מתחת ל-1× ממהירות הציר — שיא תת-סינכרוני הוא האינדיקטור המרכזי; הרמוניות גבוהות יותר עשויות להגיע מעל 1×.
חוסר יישור רצועה: רעידות ציריות מוגברות ב-1× וב-2× ממהירות הציר. דומה לחוסר יישור ציר אך מוגבל למכונה המונעת על ידי רצועה.
מתח לא תקין: רעידות גבוהות של 1× המשתנות באופן דרמטי עם כוונון מתח הרצועה. רצועות מתוחות מדי מגבירות את עומס המסב; רצועות רופפות גורמות לחבטות ולשיאים בתדירות הרצועה.
תְהוּדָה: תדר טבעי של הרצועה ("רפרוף" של הרצועה) יכול להיות מעורר אם תהודה של טווח הרצועה עולה בקנה אחד עם מהירות הפעולה. נראה כשיא רחב בתדר הטבעי של הרצועה.

פגם בהינע רצועה — יסוד תדר הרצועה הוא תת-סינכרוני; ההרמוניות שלו מגיעות עד ומעל 1× ממהירות הציר (25 Hz).

פְּעוּלָה: בדוק את מצב הרצועה, את המתיחות ואת יישור הגלגלת. החלף רצועות שחוקות. במקרה של בעיות חוזרות ונשנות, ודא את יישור הגלגלת באמצעות כלי לייזר או סרגל ישר.

תקלה 8: קוויטציה במשאבה

גורם: בועות אדים נוצרות וקורסות באלימות כאשר הלחץ המקומי יורד מתחת ללחץ האדים של הנוזל - בדרך כלל בנקודת היניקה של המשאבה. כל קריסת בועה יוצרת פגיעה זעירה. אלפי קריסות בשנייה יוצרות רעש פס רחב אופייני.

חתימה ספקטרלית

אנרגיה רחבת-פס: בשונה מתקלות מכניות (שיוצרות שיאים בדידים), קוויטציה מייצרת רצפת רעש מוגבהת ובלתי סדירה הפרושה על פני פס תדרים רחב — בתרשים שלהלן, מ-200 Hz בערך עד לקצה הטווח המוצג. הספקטרום נראה כמו "גבשושית" או מישור מוגבה ולא כמו שיאים חדים.
אקראי, לא מחזורי: אין הרמוניות, אין קשר למהירות הציר. הרעש נשמע כמו "חצץ" או "פיצוח" - נשמע אפילו ללא מכשירים.
אפקטים בתדר נמוך: קוויטציה חמורה עלולה גם לגרום לחוסר יציבות ב-1× ולרעש פס רחב בתדר נמוך כתוצאה מערבולות זרימה.

קוויטציה במשאבה - רעש רחב-פס בתדר גבוה (רצפת רעש מוגבהת מעל 200 Hz). ללא שיאים בדידים - בניגוד לפגמי מיסבים שמציגים תדרים ספציפיים.

פְּעוּלָה: הגברת לחץ היניקה (הורדת משאבה, פתיחת שסתום יניקה, הפחתת הפסדים בצינור היניקה). בדיקת NPSH_זָמִין לעומת NPSH_{דָרוּשׁ}. יש להפחית את מהירות המשאבה במידת האפשר. קוויטציה גורמת לנזקי שחיקה מהירים - אין להתעלם מהם.

תקלה 9: מערבולת שמן ושוט שמן (מיסבי ציר)

גורם: חוסר יציבות בשכבת שמן במיסבי החלקה (sleeve). טריז שכבת השמן מכריח את הציר להקיף בתוך מרווח המיסב בתדר תת-סינכרוני. זה שונה מפגמי מיסבים מתגלגלים ומתרחש רק במיסבי החלקה. תצוגת מסלול הציר (Shaft orbit) — F8 — Charts → F6-Orbit לשונית ב-Balanset-1A — היא הדרך הקלאסית לצפות בהתנהגות מיסב החלקה.

סחרור שמן

תדר: בְּעֵרֶך 0.42× עד 0.48× מהירות ציר (לעתים קרובות מצוטטת כ-~0.43×). זהו שיא תת-סינכרוני שעוקב אחר מהירות הציר - אם הסל"ד עולה, תדירות הסחרור עולה באופן פרופורציונלי.
ספֵּקטרוּם: שיא יחיד ב-~0.43× שמשתנה עם המהירות. המשרעת עשויה להיות בינונית.
מַצָב: מבשר לתופעת שוט שמן (oil whip). בדרך כלל לא הרסני באופן מיידי אך מעיד על חוסר יציבות.

הצלפת שמן

תדר: ננעל על המהירות הקריטית הראשונה של הרוטור תדר טבעי (מהירות קריטית). בניגוד לסחרור, הוא אינו עוקב אחר מהירות הציר - התדר נשאר קבוע ככל שסל"ד משתנה.
ספֵּקטרוּם: שיא תת-סינכרוני גדול במהירות הקריטית הראשונה של הרוטור. משרעת יכולה להיות גבוהה מאוד - הרסנית.
מַצָב: מְסוּכָּן. נדרשת פעולה מיידית. עלול לגרום להרס המיסב ולנזק לציר.

מערבולת שמן - שיא תת-סינכרוני ב-~×0.43 ממהירות הציר (≈ 10.7 הרץ עבור 1500 סל"ד). להבדיל מרפיון של ×0.5.

⚠️ מערבולת שמן לעומת רפיון - איך להבחין

שניהם מייצרים שיאים תת-סינכרוניים, אבל: מערבולת שמן נמצא בטווח ~0.42–0.48× (לא בדיוק חצי-סדר), בעוד רִפיוֹן יוצר שיאים בדיוק ב-0.5×, 1.5×, 2.5× — שברי מחצית-סדר (half-order) מדויקים. שניהם עוקבים אחר מהירות הציר כשהיא משתנה; זה ש לֹא עוקב אחר המהירות הוא הצלפת שמן, שנעול על התדר הקריטי הראשון של הרוטור. מערבולת שמן מתרחשת רק במיסבי ציר/מיסבי החלקה — אם למכונה יש מיסבי גלגול, זה לא יכול להיות מערבולת שמן.

פְּעוּלָה: עבור מערבולת שמן: בדוק את מרווח המיסב, צמיגות השמן והעומס. הגדל את עומס המיסב או שנה את צמיגות השמן. עבור שוט שמן: להפחית את המהירות באופן מיידי מתחת לסף הקריטי. התייעץ עם מומחה דינמיקת רוטור.

ISO 10816 חומרת רעידה — טבלת סיווג

ISO 10816-1 (החלק הכללי של סדרת ISO 10816, שהוחלף על ידי ISO 20816 אך עדיין מצוטט בהרחבה) מגדיר אזורי חומרת רעידה עבור ארבע מחלקות מכונה. הרעידה נמדדת כמהירות ביחידות מ״מ/שנייה RMS על בתי המיסבים. הטבלה שלהלן מציגה את כל גבולות האזורים עבור כל ארבע המחלקות — השתמשו בה כהפניה מהירה בעת הערכת מדידות. שימו לב כי ISO 10816-3 (כיום ISO 20816-3), המכסה מכונות תעשייתיות מעל 15 קילוואט הפועלות ב-120–15,000 סל״ד, משתמש בסכמה שונה — שתי קבוצות מכונה עם מחלקות תמיכה קשיחה או גמישה — במקום המחלקות I–IV המוצגות כאן.

📋 אזורי חומרת רעידה לפי ISO 10816-1 — מחלקות מכונה I–IV (mm/s RMS)

סיווג מכונה	אזור A טוב	אזור B מקובל	אזור C התראה	אזור D סַכָּנָה
סיווג I מכונות קטנות ≤ 15 קילוואט (משאבות, מאווררים, מדחסים)	≤ 0.71	0.71 – 1.8	1.8 – 4.5	> 4.5
סיווג II מכונות בינוניות 15–75 קילוואט (ללא בסיס מיוחד)	≤ 1.12	1.12 – 2.8	2.8 – 7.1	> 7.1
סיווג III מכונות גדולות > 75 קילוואט (יסוד קשיח)	≤ 1.8	1.8 – 4.5	4.5 – 11.2	> 11.2
סיווג IV מכונות גדולות > 75 קילוואט (יסוד גמיש, למשל מסגרת פלדה)	≤ 2.8	2.8 – 7.1	7.1 – 18	> 18

📌 כיצד להשתמש בטבלה זו

שלב 1: קבע את סוג המכונה שלך לפי הספק וסוג היסוד.
שלב 2: מדוד את מהירות הרטט הכוללת (מ"מ/שנייה RMS) על כל בית מיסב בכיוון רדיאלי.
שלב 3: מצא את האזור. אזור A = הופעל לאחרונה או מצוין. אזור B = פעולה ארוכת טווח ללא הגבלה. אזור C = מקובל רק לפרקי זמן מוגבלים — יש לתזמן תחזוקה. אזור D = מתרחש נזק - יש לעצור את המכונה בהקדם האפשרי.

לִזכּוֹר: מגמות חשובות יותר מערכים מוחלטים. מכונה הפועלת ב-2.4 מ"מ/שנייה (אזור B עבור מחלקה II) שהייתה קודם ב-1.2 מ"מ/שנייה הכפילה את עצמה — יש לבדוק את הסיבה גם אם היא עדיין "מקובלת". מצב הוויברומטר (F5) של Balanset-1A מציג את מהירות הרטט הכוללת V1s להערכת אזור מיידית.

⚠️ ISO 10816 לעומת ISO 20816

תקן ISO 10816 הוחלף רשמית על ידי תקן ISO 20816 (פורסם 2016–2022). גבולות האזורים נותרו דומים עבור רוב סוגי המכונות, אך ISO 20816 מוסיף קריטריונים להערכה לתזוזה ומרחיב חלקים ספציפיים למכונה. בפועל, ערכי ISO 10816 נותרו תקן הייחוס הסטנדרטי בתעשייה. גם תוכנית Balanset-1A וגם רוב תוכניות הרטט התעשייתיות עדיין משתמשות באזורי ISO 10816.

ממדידה לניטור

ניתוח מגמות

ספקטרום בודד הוא תמונת מצב. כוחו של ניתוח רטט הוא ניתוח מגמות — מעקב אחר שינויים לאורך זמן.

צור קו בסיס: מדדו ציוד חדש או ציוד שידוע כתקין. שמרו ספקטרומים — של Balanset-1A F6 — Reports הארכיון שומר מדידות ודוחות HTML.
קביעת מרווחי זמן: קריטי: שבועי. סטנדרטי: חודשי. עזר: רבעוני.
ודא חזרתיות: אותן נקודות, אותם כיוונים, אותם תנאי פעולה.
מעקב שינויים: עלייה של פי 2 מנקודת הבסיס משמעותית גם אם נמצאים באזור ISO A.
השתמשו במסלולי מדידה: של Balanset-1A F9 — Route Inspection מנחה סבבי מדידה חוזרים ועוקב אחר קריאות מול אזורי ISO 10816-1.

אלגוריתם החלטה

קבל ספקטרום איכותי (תרשימי F8, רדיאלי + צירי).
זהה את הפסגה הגבוהה ביותר - זוהי הבעיה הדומיננטית.
התאמה לסוג התקלה:
- 1× שולט → חוסר איזון → איזון עם Balanset-1A.
- 2× שולט + רטט צירי גבוה → חוסר יישור → יישור מחדש של הצירים.
- הרמוניות רבות → רפיון → בדוק והדק.
- שיאים לא סינכרוניים → מיסב → תכננו החלפה.
- GMF + פסי צד → גיר → בדוק שמן, בדוק את תיבת ההילוכים.
תקן תחילה את התקלה הדומיננטית - תסמינים משניים לרוב נעלמים.

← חזרה לפתרונות

שאלות נפוצות - ניתוח רעידות

▸ מהו ניתוח רעידות?

תהליך המדידה והפירוש של תנודות מכניות לצורך אבחון תקלות במכונות ללא פירוק. FFT מפרק רטט מורכב לרכיבי תדר. כל תקלה מייצרת "טביעת אצבע" ספקטרלית אופיינית — חוסר איזון ב-1× RPM, חוסר יישור ב-2×, רפיון בצורת הרמוניות מרובות, ופגמי מיסבים בתדרים לא-סינכרוניים.

▸ איך אני מבחין בין חוסר איזון לבין חוסר יישור?

חוסר איזון: שיא 1× דומיננטי, רדיאלי, פאזה יציבה, משרעת עולה עם המהירות (כוח ∝ מהירות²). חוסר יישור: 2× משמעותי (לעתים קרובות ≥ 1×), רעידות ציריות גבוהות, הפרש פאזה של 180° לאורך הצימוד.

▸ מהן תדירות תקלות מיסבים?

תדרים הנוצרים כאשר גופי גלגול עוברים מעל פגמים. BPFO = מסילה חיצונית, BPFI = מסילה פנימית, BSF = כדור/גליל, FTF = כלוב. הם אינם כפולות שלמות של מהירות הציר. השתמש במחשבון תדר המיסב לעיל.

▸ מהי רמת רטט טובה?

ISO 10816-1 אזורים עבור מחלקה II (15–75 קילוואט): A < 1.12, B < 2.8, C 7.1 מ"מ/שנייה RMS. מגמות חשובות יותר — עלייה פי 2 מקו הבסיס משמעותית גם באזור A.

▸ האם Balanset-1A יכול לבצע ניתוח רעידות?

כן. מנתח ספקטרום FFT דו-ערוצי (F8 — Charts, לשונית "F5-Spectrum (Hz)"), ויברומטר (F5). התקן את שני החיישנים רדיאלית+צירית על מיסב אחד לזיהוי מיידי של אי-יישור.

▸ צורת גל בזמן לעומת ספקטרום FFT?

צורת הגל מציגה אמפליטודה לעומת זמן - מורכב כאשר מספר תקלות חופפות. FFT מתפרק לתדרים בודדים (כמו פריזמה המפצלת אור). כל שיא ספקטרום = מקור רטט אחד.

▸ באיזו תדירות עליי למדוד רטט?

קריטי: שבועי. סטנדרטי: חודשי. עזר: רבעוני. לאחר תחזוקה: מיד. עקביות היא המפתח — אותן נקודות, כיוונים, תנאים.

▸ מה גורם לתנודה של 0.5× (תת-הרמונית)?

רפיון מכני חמור, מערבולת שמן במיסבי החלקה, או ציר סדוק. פיקים מסדר חצי (0.5×, 1.5×) נובעים מפגיעות בכל סיבוב שני. מצב חמור - נדרש טיפול מיידי.

קודם לאבחן - אחר כך לאזן

ה-Balanset-1A הוא גם מנתח רעידות דו-ערוצי וגם מאזן שדה מדויק. זהה את התקלה לפי ספקטרום, ולאחר מכן תקן אותה — הכל עם מכשיר אחד.

עיין בציוד →

ניתוח רטט של מכונות - חתימות ספקטרליות אבחנתיות של תקלות נפוצות