ניתוח רטט — אבחון ספקטרום מַדְרִיך
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.
מחשבונים אבחנתיים אינטראקטיביים
כלים חיוניים לניתוח רעידות - תדרי פגמים במיסבים, תדר השתלבות גלגלי השיניים, הערכת חומרה והמרת יחידות
זיהוי תקלות במבט חטוף
כל תקלה מכנית מייצרת "טביעת אצבע" אופיינית בספקטרום הרטט
| תקלה | תדר ראשי | הרמוניות | כיוון | התנהגות פאזה | מאפיין מרכזי |
|---|---|---|---|---|---|
| חוסר איזון סטטי | 1× | נמוך / ללא | רדיאלי (H,V) | שני המסבים בפאזה | Pure 1× sinusoid. Force ∝ speed². |
| 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 | Fundamental < 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. |
Interactive FFT Spectrum Demonstration — 17 Fault Scenarios
בחר סוג תקלה כדי לראות צורת גל זמן אופיינית וספקטרום תדרים. השווה דפוסים כדי לזהות את שורש הבעיה.
תחום הזמן (צורת גל)
ספקטרום תדרים (FFT)
מהו ניתוח רעידות?
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.
Every rotating machine vibrates. In a healthy machine, vibration is low and stable — its normal "operating signature." As defects develop, vibration changes in predictable ways. By measuring and analyzing these changes, we can identify the root cause, predict failure, and schedule maintenance before catastrophic breakdown. This is the foundation of 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.
Think of FFT as a prism splitting white light into a rainbow. The complex waveform is "white light" — FFT reveals the individual "colors" (frequencies) hidden inside. The result is the ספקטרום הרטט — כלי האבחון העיקרי.
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
Vibration can be measured as three different physical parameters. Each emphasizes different frequency ranges, making them suited to different diagnostic tasks. Understanding when to use which parameter is fundamental to effective analysis.
📏 תזוזה
מודד כיצד רָחוֹק the surface moves. Emphasizes low frequencies — ideal for slow-speed machines, shaft orbit analysis, and proximity probes on journal bearings. 1 mil = 25.4 µm.
📈 מהירות
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
מודד את כּוֹחַ of vibration. Emphasizes high frequencies — ideal for early bearing defects, gear mesh, and impacts. 1 g = 9.80665 m/s². Used for envelope/demodulation analysis.
| 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 (reference — not measured by the 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. The Balanset-1A's native (and only) parameter. | 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 (reference — not measured by the Balanset-1A) | ISO 15242 (רטט מיסבים) |
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
The Balanset-1A measures vibration velocity, mm/s RMS (0.2–80 mm/s). Measurement band: 5–1000 הרץ; the sensor is flat within ±10% up to ~550 Hz, with display-only roll-off compensation above that. The on-screen spectrum ("Spectrum, Hz" setting) extends to 8 kHz — a display range, not a measurement-accuracy claim. There are no displacement or acceleration modes and no envelope/demodulation — the sections on acceleration, envelope analysis, and cavitation below are reference material.
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.
ל-Balanset-1A יש 2 ערוצים. לצורך אבחון, יש להרכיב את שני החיישנים על אוֹתוֹ bearing — one radial, one axial. This gives simultaneous radial + axial spectra, enabling instant misalignment detection.
מצבי Balanset-1A לאבחון
- F8 — Charts → "F5-Spectrum (Hz)" tab: Full FFT spectrum display. The primary diagnostic mode. The other Charts tabs — F2-Overall, F3-1x, F4-Harmonics (1x..Nx), and F6-Orbit — cover overall vibration, 1× tracking, harmonic patterns, and shaft orbit.
- 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: Measurement archive and HTML reports — use it to store baselines.
- F9 — Route Inspection: Guided measurement routes with trend zones per ISO 10816-1 — for regular monitoring rounds.
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. Two faults can produce identical spectra (both dominated by 1×) — only phase analysis distinguishes them. Phase is the angular relationship between vibration at different measurement points, measured in degrees (0°–360°).
| קשר פאזה | נקודות מדידה | אִבחוּן | הסבר |
|---|---|---|---|
| 0° (בפאזה) | מיסב 1 ↔ מיסב 2 (רדיאלי) | חוסר איזון סטטי | Both bearings move together in sync — single heavy spot in center of rotor. Single-plane correction. |
| ~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. |
The Balanset-1A displays phase at 1× (the F1° reading in vibrometer mode) using the tachometer as reference. To compare phase between two bearings, measure each bearing in the same direction (e.g., horizontal) with the tachometer on the same reference mark. The difference in phase readings reveals the fault type. No special software needed — just subtract the two readings.
תקלה 1: חוסר איזון
גורם: Center of mass displaced from rotation axis. Manufacturing tolerances, deposit buildup, erosion, broken blade, lost weight.
ספֵּקטרוּם: Dominant peak at exactly 1× RPM. Very low harmonics. Radial vibration. The unbalance כּוֹחַ grows with speed²; vibration amplitude rises with speed, with the exact relationship depending on proximity to resonance. Phase is stable and repeatable.
חוסר איזון סטטי (מישור יחיד)
פסגה סינוסואידלית טהורה 1×, צורת גל סינוסואידלית. שני המיסבים בפאזה. תיקון מישור יחיד.
חוסר איזון דינמי (דו-מישורי / זוגי)
גם דומיננטי ב-1×, אבל המסבים מחוץ לפאזה ב-~180°. נדרש תיקון דו-מישורי.
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 זוויתי - רדיאלי
1× and 2× both present in the radial direction — either may dominate, so the radial spectrum alone is not conclusive. The axial measurement decides.
חוסר יישור זוויתי - צירי
Axial vibration ≥ 50% of radial, typically dominated by 1× with elevated 2× and 3×. 180° phase across coupling in axial. This is the key distinguishing measurement.
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 מבני
דומיננטי ב-1× ו/או 2×. מעט הרמוניות גבוהות יותר. ויברציה אנכית חזקה.
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.
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
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 הפנימי (BPFI)
הרמוניות BPFI עם פסי צד של ±1× (טבעת מסתובבת, אפנון אזור עומס). תבנית פסי הצד היא המזהה המרכזי.
פגם באלמנט מתגלגל (BSF)
הרמוניות BSF. 2×BSF לעיתים קרובות דומיננטי. לא סינכרוני. לעיתים קרובות מלווה בנזק למסילה.
פגם בכלוב (FTF)
Sub-synchronous fundamental (FTF ≈ 0.4× shaft speed); its harmonics may extend above 1×. Low frequency. Often accompanies other bearing damage.
שלב 1 - תת-שטחי: Ultrasonic / acoustic-emission zone (roughly 20–60 kHz). Not visible on standard FFT. Detectable by spike energy / enveloping.
שלב 2 - פגם מוקדם: Impacts ring the bearing's natural frequencies (roughly 500–2000 Hz); discrete defect frequencies (BPFO, BPFI) appear at low amplitude toward the end of this stage. The Balanset-1A reliably picks up the discrete defect frequencies (tens to hundreds of Hz) from late Stage 2 onward.
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
Standard FFT spectrum analysis detects bearing defects from late Stage 2 onward. Before that, bearing impacts are too weak — and too high in frequency — to appear above the noise floor. 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).
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: The Balanset-1A measures in velocity (mm/s). For full envelope analysis, a dedicated analyzer with acceleration input and band-pass filtering capability is ideal. However, the Balanset-1A's FFT can still detect discrete bearing defect frequencies effectively in the standard velocity spectrum from late Stage 2 onward.
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.
בלאי / נזק לשיני גלגל השיניים
הרמוניות GMF מרובות עם פסי צד צפופים. החומרה עולה עם ספירת פסי הצד ואמפליטודתם.
פְּעוּלָה: בדוק את שמן תיבת ההילוכים לאיתור חלקיקים מתכתיים. קבע בדיקה. עקוב אחר מגמת פסי הצד של GMF.
Fault 6: Electrical Faults (Motors)
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: Sidebands around 1× running speed spaced at the pole-pass frequency (slip × number of poles — typically 0.5–2 Hz, so fine frequency resolution is needed to separate them). A rotor bar pass frequency (number of bars × shaft speed) with 2× line frequency sidebands may also appear.
- 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.
חתימות חגורה נפוצות
- בלאי / פגם ברצועה: שיאים בתדירות החגורה (fרצועה) וההרמוניות שלה (2×, 3×, 4× fרצועה). The fundamental appears below 1× shaft speed — a sub-synchronous peak is the key indicator; higher harmonics can extend above 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.
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
- Broadband energy: Unlike mechanical faults (which produce discrete peaks), cavitation generates a raised, irregular noise floor spread across a broad frequency band — in the chart below, from roughly 200 Hz up to the edge of the displayed range. The spectrum looks like a "hump" or elevated plateau rather than sharp peaks.
- 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.
פְּעוּלָה: הגברת לחץ היניקה (הורדת משאבה, פתיחת שסתום יניקה, הפחתת הפסדים בצינור היניקה). בדיקת NPSHזָמִין לעומת NPSHדָרוּשׁ. יש להפחית את מהירות המשאבה במידת האפשר. קוויטציה גורמת לנזקי שחיקה מהירים - אין להתעלם מהם.
תקלה 9: מערבולת שמן ושוט שמן (מיסבי ציר)
גורם: Fluid-film instability in journal (sleeve) bearings. The oil film wedge forces the shaft to orbit within the bearing clearance at a sub-synchronous frequency. This is distinct from rolling element bearing defects and occurs only in plain/journal bearings. Shaft orbit display — the F8 — Charts → F6-Orbit tab on the Balanset-1A — is the classic way to watch journal-bearing behavior.
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.
שניהם מייצרים שיאים תת-סינכרוניים, אבל: מערבולת שמן sits at ~0.42–0.48× (not an exact half-order), while רִפיוֹן generates peaks at exactly 0.5×, 1.5×, 2.5× — precise half-order fractions. Both follow shaft speed as it changes; the one that does לֹא track speed is הצלפת שמן, which locks onto the rotor's first critical frequency. Oil whirl only occurs in journal/sleeve bearings — if the machine has rolling element bearings, it cannot be oil whirl.
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 Vibration Severity — Classification Table
ISO 10816-1 (the general part of the ISO 10816 series, superseded by ISO 20816 but still widely referenced) defines vibration severity zones for four machine classes. Vibration is measured as velocity in mm/s RMS on bearing housings. The table below shows all zone boundaries for all four classes — use it as a quick reference when evaluating measurements. Note that ISO 10816-3 (now ISO 20816-3), which covers industrial machines above 15 kW running at 120–15,000 RPM, uses a different scheme — two machine groups with rigid or flexible support classes — rather than the Classes I–IV shown here.
| 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 |
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. A machine running at 2.4 mm/s (Zone B for Class II) that was previously at 1.2 mm/s has doubled — investigate the cause even though it's still "acceptable." The Balanset-1A's vibrometer mode (F5) displays overall velocity V1s for instant zone assessment.
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: Measure new or known-good equipment. Save spectra — the Balanset-1A's F6 — Reports archive stores measurements and HTML reports.
- 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.
- Use measurement routes: The Balanset-1A's F9 — Route Inspection guides repeatable measurement rounds and trends readings against ISO 10816-1 zones.
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.
שאלות נפוצות - ניתוח רעידות
▸ מהו ניתוח רעידות?
▸ איך אני מבחין בין חוסר איזון לבין חוסר יישור?
▸ מהן תדירות תקלות מיסבים?
▸ מהי רמת רטט טובה?
▸ האם Balanset-1A יכול לבצע ניתוח רעידות?
▸ צורת גל בזמן לעומת ספקטרום FFT?
▸ באיזו תדירות עליי למדוד רטט?
▸ מה גורם לתנודה של 0.5× (תת-הרמונית)?
קודם לאבחן - אחר כך לאזן
The Balanset-1A is both a 2-channel vibration analyzer and a precision field balancer. Identify the fault by spectrum, then fix it — all with one instrument.
עיין בציוד →
0 הערות