Kako mogu znati jesu li vibracije uzrokovane neravnotežom ili neusklađenošću?

Neuravnoteženost proizvodi dominantan vrh točno na 1× RPM (brzina vrtnje vratila) u radijalnom smjeru, sa stabilnom fazom i amplitudom koja raste s brzinom (sila neuravnoteženosti ∝ brzina²). Nesuosnost proizvodi značajnu komponentu 2× RPM (često jednaku ili veću od 1×), jaku aksijalnu vibraciju i fazni pomak od 180° preko spojke.

Koje su frekvencije defekata ležajeva (BPFO, BPFI, BSF, FTF)?

To su karakteristične frekvencije koje nastaju kada kotrljajući element prelazi preko defekta na određenoj komponenti ležaja. BPFO (Frekvencija prolaza kuglice vanjskog kruga), BPFI (Frekvencija prolaza kuglice unutarnjeg kruga), BSF (Frekvencija rotacije kuglice), FTF (Osnovna frekvencija vlaka). Ovise o geometriji ležaja i brzini osovine.

Koja je dobra razina vibracija za rotirajuće strojeve?

Norma ISO 10816-1 klasificira jačinu vibracija prema klasi strojeva. Za tipične industrijske strojeve (klasa II, 15-75 kW): Zona A (dobra) 7.1 mm/s.

Može li se Balanset-1A koristiti za analizu vibracija?

Da. Balanset-1A uključuje dvokanalni analizator vibracija s prikazom cjelovitog FFT spektra (način F8 — Grafikoni, kartica 'F5-Spektar (Hz)') i vibrometar za usporedbu ukupne vrijednosti/1× (način F5). Oba kanala mogu se koristiti istovremeno za radijalnu+aksijalnu usporedbu.

Koja je razlika između vremenskog valnog oblika i FFT spektra?

Vremenski valni oblik prikazuje amplitudu vibracija tijekom vremena - složenu kada je prisutno više kvarova. FFT to rastavlja na pojedinačne frekvencijske komponente, stvarajući spektar gdje svaki vrh odgovara određenom izvoru.

Što uzrokuje subharmonijsku vibraciju (0,5×)?

Subharmonici pri 0,5× okretaja u minuti obično ukazuju na ozbiljnu mehaničku labavost, vrtloženje ulja u kliznim ležajevima ili napuknute osovine. Vrhovi polureda nastaju zbog udaraca koji se događaju pri svakom drugom okretaju.

Analiza vibracija — Dijagnostika spektra Vodič

📌 Kanonski referentni članak — vibromera.eu

Od osnova FFT-a do dijagnostike kvarova: naučite čitati vibracijske spektre, izračunati frekvencije kvarova ležajeva, procijeniti ozbiljnost prema ISO 10816 i dijagnosticirati neuravnoteženost, neporavnanje, labavost, oštećenja ležajeva i zupčanika — uz interaktivne alate i Balanset-1A.

Dijagnostički tijek rada opisan u ovom vodiču isti je onaj koji Vibromera isporučuje u uređaju Balanset-1A: FFT spektar, procjena ozbiljnosti prema ISO 10816/20816 i vođeno dvoravninsko balansiranje u jednoj prijenosnoj jedinici.

Interaktivni dijagnostički kalkulatori

Osnovni alati za analizu vibracija — frekvencije defekata ležajeva, frekvencija zahvata zupčanika, procjena intenziteta vibracija i pretvorba jedinica

🔵 Kalkulator učestalosti kvarova ležajeva

Brzi odabir — Uobičajeni ležaj Unaprijed zadana geometrija prati klasične SKF/FAG konstrukcije (E-dizajn za NU, ISO/J2 za 30xxx stožaste). Broj kotrljajućih elemenata varira ovisno o proizvođaču i generaciji — za kritičnu dijagnostiku unesite stvarnu geometriju svog ležaja iz njegovog tehničkog lista.

Brzina vrtnje vratila (o/min)

Broj kotrljajućih elemenata (n)

Promjer kuglice / valjka, Bd (mm)

Diobeni promjer, Pd (mm)

Kontaktni kut, α (stupnjevi)

BPFO — Vanjska staza

—

BPFI — Unutarnji prsten

—

BSF — Vrtnja kuglice/valjka

—

FTF — Kavez (Nosač)

—

1× osovina = — Hz | Omjer BPFO/BPFI: —

📏 ISO 10816 Intenzitet vibracija & RPM↔Hz & GMF

Brzina vibracije (mm/s RMS)

Klasa stroja

Dobro

B Prihvatljivo

C upozorenje

D Opasnost

🔄 Pretvarač okretaja u minuti ↔ Hz

RPM

Frekvencija (Hz)

1× = 25.00 Hz | 2× = 50.00 Hz | 3× = 75.00 Hz | Period = 40.00 ms

⚙️ Frekvencija zahvata zupčanika (GMF)

Broj okretaja vratila (pogonski zupčanik)

Broj zuba (pogonski zupčanik)

Broj zuba (pogonjeni zupčanik) — opcionalno, za prijenosni omjer

Frekvencija zahvata zupčanika (GMF)

—

2× GMF

—

3× GMF

—

Prijenosni omjer

—

Brzina pogonskog vratila

—

RPM

Identifikacija kvara na prvi pogled

Svaki mehanički kvar stvara karakterističan "otisak prsta" u spektru vibracija

⚖️

Neravnoteža

1×

Dominantan vrh pri brzini vratila. Radijalno. Sila ∝ brzina². Stabilna faza.

🔧

Neusklađenost

2× (+ 1×, 3×)

Snažan 2. harmonik. Visoka aksijalna komponenta. Faza od 180° preko spojke.

🔩

Labavost

1×, 2×, 3×…n×

"Šuma" harmonika. Može prikazivati 0,5× subharmonika.

🔵

Kvar ležaja

BPFO/BPFI/BSF

Nesinkroni vrhovi. Bočni pojasevi na 1×. Porast praga šuma.

⚙️

Kvar mjenjača

GMF ± 1×

Frekvencija zahvata zupčanika s bočnim pojasevima pri brzini vratila.

📊 Potpuna dijagnostička referentna tablica

Kvar	Primarna frekvencija	Harmonici	Smjer	Fazno ponašanje	Ključna karakteristika
Statička neravnoteža	1×	Nisko / ništa	Radijalni (H,V)	U fazi oba ležaja	Čista 1× sinusoida. Sila ∝ brzina².
Dinamička neravnoteža	1×	Nisko / ništa	Radijalni (H,V)	~180° između ležajeva	1× dominantno, ležajevi izvan faze (par).
Paralelno neporavnanje	2× (≥ 1×)	1×, 3×	Radijalno	180° preko spojnice	2× često > 1×. Visoka radijalna vibracija na spojci.
Kutna neusklađenost	1×, 2×	3×	Aksijalno dominantno	180° preko spojnice (aksijalno)	Visoka aksijalna vrijednost. Aksijalna vrijednost ≥ 50% radijalne vrijednosti.
Labavost komponenti	1×, 2×… 10×+	Mnogo (~10×)	Radijalno	Nepravilno	"Šuma" harmonika. Moguće 0,5× sub.
Strukturna labavost	1× ili 2×	Malo iznad 2×	Okomito	Nestabilno	Snažna vertikalna vibracija. Reagira na provjeru vijaka.
Vanjska staza (BPFO)	BPFO, 2×BPFO…	Višestruki BPFO	Radijalno	N/A	Nesinkrono. Nema 1× bočnih pojaseva.
Unutarnji prsten (BPFI)	BPFI, 2×BPFI…	Višestruki BPFI	Radijalno	Modulirano pri 1×	BPFI harmonici s ±1× bočnim pojasevima.
Valjni element (BSF)	BSF, 2×BSF…	Višestruki BSF	Radijalno	N/A	2×BSF često > 1×BSF. Nesinkrono.
Kavez (FTF)	FTF ≈ 0,4×	2,3× FTF	Radijalno	N/A	Fundamentalna < 1×; harmonike mogu premašiti 1×.
Mreža zupčanika	GMF=N×1×	2,3× GMF	Radijalno + aksijalno	Modulirano pri 1×	GMF s bočnim pojasevima. N = zubi.
Električni (motor)	2× linijska frekvencija	—	Radijalno	Padovi pri isključivanju struje	100/120 Hz. Test trenutnog pada.

Interaktivna demonstracija FFT spektra — 17 scenarija kvarova

Odaberite vrstu kvara kako biste vidjeli karakteristični vremenski valni oblik i frekvencijski spektar. Usporedite obrasce kako biste identificirali temeljni uzrok.

Osnovna vrijednost

Neravnoteža

Neusklađenost

Labavost

Ležajevi

Zupčanici

Ostalo

Normalni radni uvjeti — niske, stabilne vibracije. Mali 1× vrh od preostale neuravnoteženosti. Čist spektar.

Vremenska domena (valni oblik)

Frekvencijski spektar (FFT)

Što je analiza vibracija?

Kratki odgovor

Analiza vibracija je proces mjerenja i interpretacije mehaničkih oscilacija rotirajućih strojeva za dijagnosticiranje kvarova bez rastavljanja. Korištenje FFT (Brza Fourierova transformacija), složeni vibracijski signal se rastavlja na pojedinačne frekvencijske komponente. Svaki kvar stvara karakterističan spektralni "otisak prsta": neravnoteža pri 1× okretaja u minuti, neusklađenost pri 2×, labavost kao višestruki harmonici, defekti ležaja na nesinkronim frekvencijama. Balanset-1A obavlja i balansiranje i spektralnu analizu u jednom prijenosnom instrumentu.

Svaki rotacijski stroj vibrira. Kod ispravnog stroja vibracija je niska i stabilna — to je njegov normalni „radni potpis”. Kako se razvijaju kvarovi, vibracija se mijenja na predvidljive načine. Mjerenjem i analizom tih promjena možemo utvrditi temeljni uzrok, predvidjeti kvar i planirati održavanje prije katastrofalnog otkazivanja. To je temelj prediktivno održavanje.

FFT: Jezgra spektralne analize

Senzor vibracija (akcelerometar) pretvara mehaničke oscilacije u električni signal. Prikazano tijekom vremena, ovo je valni oblik — složena, naizgled kaotična krivulja kada je prisutno više kvarova. FFT (brza Fourierova transformacija) rastavlja ovaj složeni signal na pojedinačne sinusoidne komponente, svaka sa svojom frekvencijom i amplitudom.

Zamislite FFT kao prizmu koja razlaže bijelu svjetlost u dugu. Složeni valni oblik je "bijela svjetlost" — FFT otkriva pojedinačne "boje" (frekvencije) skrivene unutra. Rezultat je spektar vibracija — primarni dijagnostički alat.

Rotacijska frekvencija

f₁ₓ = okretaji u minuti / 60 (Hz)

1× = frekvencija rotacije osovine — referenca za sve spektralne analize

Ključni parametri spektra

Frekvencija (X-os, Hz): Koliko često se javljaju oscilacije. Izravno povezano s izvorom. 1× = brzina osovine. 2× = dvostruka brzina osovine.
Amplituda (Y-os, mm/s RMS): Intenzitet vibracija na svakoj frekvenciji. Viši vrhovi = više energije = ozbiljnije stanje.
Harmonici: Cjelobrojni višekratnici osnovne frekvencije: 2× (2.), 3× (3.), 4× itd. Njihova prisutnost i relativna visina nose dijagnostičke informacije.
Faza (°): Vremenski odnos na različitim mjernim točkama. Bitan za razlikovanje neravnoteže (u fazi) od neusklađenosti (180°).

Jedinice za mjerenje vibracija: Pomak, Brzina, Ubrzanje

Vibracija se može mjeriti kao tri različita fizikalna parametra. Svaki naglašava drugačije frekvencijske raspone, zbog čega su prikladni za različite dijagnostičke zadatke. Razumijevanje kada koristiti koji parametar temeljno je za učinkovitu analizu.

📏 Pomak

µm (od vrha do vrha) ili mil

Najbolji raspon: 1–100 Hz

Mjeri kako daleko pomiče površina. Naglašava niske frekvencije — idealno za sporohodne strojeve, analizu orbite vratila i beskontaktne (proximity) sonde na kliznim ležajevima. 1 mil = 25,4 µm.

📈 Brzina

m/s (RMS)

Najbolji raspon: 10–1000 Hz

Mjeri kako brzo površina se pomiče. standardni parametar za opći nadzor strojeva prema normi ISO 10816. Ravni frekvencijski odziv daje jednaku težinu većini vrsta kvarova. Balanset-1A mjeri u mm/s RMS.

💥 Ubrzanje

m/s² ili g (RMS/vrh)

Najbolji raspon: 500 Hz – 20 kHz

Mjeri sila vibracija. Naglašava visoke frekvencije — idealno za rane defekte ležaja, zahvat zupčanika i udare. 1 g = 9,80665 m/s². Koristi se za envelope/demodulacijsku analizu.

Kada koristiti koji parametar

Parametar	Jedinica	Frekvencijski raspon	Najbolje za	Standardi
Pomak	µm vrh-vrh	1–100 Hz	Spori strojevi (< 600 okretaja u minuti), orbita vratila, sonde za blizinu, ležajevi kliznika (referentno — ne mjeri ga Balanset-1A)	ISO 7919 (vibracije osovine)
Brzina	mm/s RMS	10–1000 Hz	Opći nadzor strojeva — disbalans, neporavnatost, labavost. Zadani parametar. Izvorni (i jedini) parametar Balanset-1A uređaja.	ISO 10816, ISO 20816
Ubrzanje	g ili m/s² RMS	500 Hz – 20 kHz	Rani nedostaci ležajeva, zahvat zupčanika, udarci, strojevi velike brzine (referentno — ne mjeri ga Balanset-1A)	ISO 15242 (vibracije ležaja)

Konverzija na jednoj frekvenciji

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

d = pomak (m), v = brzina (m/s), a = ubrzanje (m/s²), f = frekvencija (Hz). Sve veličine moraju koristiti istu konvenciju amplitude (sve peak, sve peak-to-peak, ili sve RMS) — miješanje peak-to-peak pomaka s RMS brzinom unosi pogrešku od ~2,8×.

💡 Opće pravilo

Ako imate samo jedan senzor i jedan parametar za odabir — odaberite brzinu (mm/s RMS). Pokriva najširi raspon uobičajenih kvarova s ravnim odzivom. Balanset-1A koristi ovo kao svoj izvorni parametar. Dodajte mjerenje ubrzanja samo kada trebate otkriti rane kvarove ležajeva ili zupčanika na visokim frekvencijama.

Tehnika mjerenja s Balanset-1A

📋 Specifikacija mjerenja Balanset-1A

Balanset-1A mjeri brzina vibracija, mm/s RMS (0,2–80 mm/s). Mjerni raspon: 5–1000 Hz; senzor je ravnomjeran unutar ±10% do ~550 Hz, uz kompenzaciju pada osjetljivosti samo na zaslonu iznad te vrijednosti. Spektar na zaslonu (postavka "Spektar, Hz") proteže se do 8 kHz — raspon prikaza, a ne tvrdnja o točnosti mjerenja. Ne postoje načini rada za pomak ili ubrzanje niti envelope/demodulacija — odjeljci o ubrzanju, envelope analizi i kavitaciji ispod su referentni materijal.

Položaj senzora

Kvaliteta dijagnoze u potpunosti ovisi o kvaliteti mjerenja. Sile vibracija prenose se kroz ležajeve, stoga senzori moraju biti montirani na kućišta ležajeva - što bliže ležaju, na nosivoj konstrukciji (ne poklopcima ili rebrima za hlađenje).

Priprema površine: Čisto, ravno, bez ljuskica boje. Magnetska baza mora biti u ravnini.
Radijalno horizontalno (H): Okomito na osovinu, horizontalna ravnina. Često najveća amplituda.
Radijalno vertikalno (V): Okomito na osovinu, vertikalna ravnina.
Aksijalni (A): Paralelno s vratilom. Ključno za otkrivanje neporavnanja.

💡 Dvokanalni dijagnostički trik

Balanset-1A ima 2 kanala. Za dijagnostiku, montirajte oba senzora na isti ležaj — jedan radijalno, jedan aksijalno. Time se dobivaju istovremeni radijalni + aksijalni spektri, što omogućuje trenutnu detekciju nesuosnosti.

Balanset-1A načini rada za dijagnostiku

F8 — Grafikoni → kartica "F5-Spektar (Hz)": Potpuni prikaz FFT spektra. Primarni dijagnostički način rada. Ostale kartice Grafikoni — F2-Ukupno, F3-1x, F4-Harmonici (1x..Nx) i F6-Orbita — pokrivaju ukupnu vibraciju, praćenje 1×, harmonijske obrasce i orbitu vratila.
F5 — Vibration Meter: Brza procjena. Usporedite V1s (ukupni RMS) s V1o (1×). Ako je V1s ≈ V1o → neravnoteža. Ako je V1s ≫ V1o → drugi kvarovi.
F6 — Izvještaji: Arhiva mjerenja i HTML izvještaji — koristite ih za pohranu početnih vrijednosti.
F9 — Route Inspection: Vođene mjerne rute sa zonama trenda prema ISO 10816-1 — za redovite obilaske nadzora.

⚠️ V1s vs. V1o — Prva dijagnostička provjera

Prije balansiranja, usporedite V1s s V1o. Ako je V1s ≫ V1o (npr. 8 prema 2 mm/s), većina vibracija NIJE uzrokovana neravnotežom. Balansiranje to neće riješiti - ispitajte cijeli spektar.

Fazna analiza — Dijagnostički diferencijator

Frekvencija vam govori što vibrira; faza vam govori kako. Dva kvara mogu proizvesti identičan spektar (kod oba dominira 1×) — samo ih analiza faze razlikuje. Faza je kutni odnos između vibracija na različitim mjernim točkama, mjeren u stupnjevima (0°–360°).

🧭 Faza → Tablica referentnih dijagnoza

Fazni odnos	Mjerne točke	Dijagnoza	Obrazloženje
0° (u fazi)	Ležaj 1 ↔ Ležaj 2 (radijalni)	Statička neravnoteža	Oba ležaja pomiču se sinkrono zajedno — jedna teška točka u sredini rotora. Korekcija u jednoj ravnini.
~180° (antifaza)	Ležaj 1 ↔ Ležaj 2 (radijalni)	Dinamička (parna) neuravnoteženost	Ležajevi se njišu u suprotnim smjerovima — dvije teške točke u različitim ravninama stvaraju moment njihanja. Potrebna je korekcija u dvije ravnine.
~90°	Horizontalno ↔ Vertikalno (isti ležaj)	Neuravnoteženost (bilo koje vrste)	Normalno za neuravnoteženost — vektor sile rotira s vratilom, stvarajući ~90° između H i V u istoj točki.
~180°	Poprečna spojnica (radijalno)	Paralelno neporavnanje	Sile spojnice razdvajaju osovine u suprotnim radijalnim smjerovima. Karakteristično je visoki 2× pri 180° duž spojnice.
~180°	Preko spojke (aksijalno)	Kutna neusklađenost	Vratila se naizmjenično aksijalno guraju/vuku. Aksijalni fazni pomak od 180° kroz spojnicu s visokim 1× i 2× je nedvosmisleni pokazatelj.
0°	Preko spojke (aksijalno)	Nije neusklađenost	Obje strane se kreću u istom aksijalnom smjeru — vjerojatno toplinski rast, naprezanje cijevi ili mekana podloga. Nije kutna neusklađenost.
Nepravilno / nestabilno	Bilo koje ponovljive točke	Mehanička labavost	Fazna očitanja nasumično skaču između mjerenja - karakteristično za udarce u labavim spojevima. Nestabilna faza = labavost.
Polako plutajući	Bilo koja točka, tijekom vremena	Rezonancija ili toplinski učinci	Postupni fazni pomak tijekom zagrijavanja sugerira promjenu strukturne krutosti s temperaturom (toplinska neusklađenost).
Konzistentno, ne-0/180°	Ležaj 1 ↔ Ležaj 2	Kombinirani statički + momentni disbalans	Faza između 0° i 180° označava mješavinu statičkih i komponenti para — zahtijeva balansiranje u dvije ravnine.

💡 Fazno mjerenje s Balanset-1A

Balanset-1A prikazuje fazu na 1× (očitanje F1° u modu vibrometra) koristeći tahometar kao referencu. Za usporedbu faze između dva ležaja, mjerite svaki ležaj u istom smjeru (npr. vodoravno) s tahometrom na istoj referentnoj oznaci. Razlika u očitanjima faze otkriva vrstu kvara. Nije potreban poseban softver — samo oduzmite dva očitanja.

Greška 1: Neravnoteža

Uzrok: Središte mase pomaknuto od osi rotacije. Proizvodne tolerancije, nakupljanje naslaga, erozija, slomljena lopatica, izgubljen uteg.

Spektar: Dominantan vrh točno na 1× RPM. Vrlo niski harmonici. Radijalna vibracija. Neuravnoteženost sila raste s brzinom²; amplituda vibracija raste s brzinom, pri čemu točan odnos ovisi o blizini rezonancije. Faza je stabilna i ponovljiva.

Statička neravnoteža (jedna ravnina)

Čisti 1× vršni, sinusoidni valni oblik. Oba ležaja u fazi. Korekcija u jednoj ravnini.

Statička neravnoteža — dominantna 1× pri 25 Hz (1500 o/min). Minimalni harmonici.

Dinamička neravnoteža (dvije ravnine / par)

Također 1× dominantno, ali ležajevi ~180° izvan faze. Potrebna je korekcija u dvije ravnine.

Dinamička neravnoteža — 1× dominantna. Spektar sličan statičkom, ali se faza razlikuje na ležajevima.

Radnja: Provedite Balansiranje rotora s Balanset-1A. Tolerancija G-razreda po ISO 1940-1.

Greška 2: Neusklađenost osovine

Uzrok: Osi spojenih vratila se ne poklapaju. Mogu biti paralelne (pomaknute) ili kutne (nagnute), obično oboje.

Paralelno neporavnanje (radijalno)

Visoko 1× i 2× u radijalnom smjeru. 2× često ≥ 1×. Fazni pomak od 180° preko spojke.

Paralelno neporavnanje — radijalni smjer. Jaka 1× i 2× s manjom 3×.

Kutno neusklađenje — radijalno

1× i 2× prisutni su u radijalnom smjeru — bilo koji od njih može dominirati, pa sam radijalni spektar nije konačan dokaz. Aksijalno mjerenje je presudno.

Kutna nesuosnost — radijalna (R). Povišeni su i 1× i 2× (2× > 1× u ovom primjeru).

Kutno neusklađenje - aksijalno

Aksijalna vibracija ≥ 50% radijalne, obično s dominantnim 1× uz povišen 2× i 3×. Fazna razlika od 180° preko spojke u aksijalnom smjeru. Ovo je ključno razlikovno mjerenje.

Kutna nesuosnost — aksijalna (A). Dominantan 1× uz jak 2× i 3× u aksijalnom smjeru.

Radnja: Balansiranje NEĆE pomoći. Zaustavite stroj i izvršite poravnanje osovine. Nakon toga ponovno provjerite vibracije.

Greška 3: Mehanička labavost

Uzrok: Gubitak strukturne krutosti - labavi vijci, pukotine u temeljima, istrošena ležišta ležajeva, preveliki zazori.

Labavost komponenti

"Šuma" harmonika — 1×, 2×, 3×, 4×… do 10×+ sa smanjenjem amplitude. Može pokazivati 0,5× subharmonike.

Labavost komponente — mnogo harmonika od 1× do 10×. Uočite subharmonik u području 0,4–0,5×.

Strukturna labavost

1× i/ili 2× dominantno. Malo viših harmonika. Jaka vertikalna vibracija.

Strukturna labavost — dominiraju 1× i 2×. Minimalni viši harmonici.

Radnja: Pregledajte i zategnite montažne vijke. Provjerite temelj. Uvijek provjerite labavost prije balansiranje.

Greška 4: Kvarovi kotrljajnih ležajeva

Uzrok: Piting, ljuštenje, trošenje na stazama valjanja, kotrljajućim elementima ili kavezu.

Frekvencije kvarova ležaja

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 = kotrljajući elementi | Bd = promjer kuglice | Pd = diobeni promjer | α = kontaktni kut | f_s = okretaji u minuti/60

Defekt vanjskog prstena (BPFO)

Niz vrhova na BPFO, 2×BPFO, 3×BPFO… Nema bočnih pojaseva 1× (stacionarni prsten). Najčešći kvar ležaja.

Defekt vanjske staze — BPFO harmonici na nesinkronim frekvencijama. Nema bočnih pojaseva.

Defekt unutarnje staze (BPFI)

BPFI harmonici s ±1× bočnim pojasevima (rotirajući prsten, modulacija zone opterećenja). Uzorak bočnog pojasa je ključni identifikator.

Defekt unutarnje staze — BPFI harmonici s ±1× bočnim pojasevima (manji vrhovi koji okružuju glavne vrhove).

Defekt valjnog elementa (BSF)

BSF harmonici. 2×BSF često dominantni. Nesinkroni. Često popraćeni oštećenjem staze ležaja.

Kvar valjnog elementa — BSF harmonici. Napomena: 2×BSF je najveći (oštećenje dva elementa).

Defekt kaveza (FTF)

Subsinkrona osnovna frekvencija (FTF ≈ 0,4× brzina vratila); njezini harmonici mogu se protezati iznad 1×. Niska frekvencija. Često prati druga oštećenja ležaja.

Kvar kaveza (cage) — osnovna frekvencija FTF je subsinkrona (ispod 1×); njezini harmonici mogu se protezati iznad 1× brzine vratila.

Napredak kvara ležaja (4 faze)

Faza 1 — Podpovršinska: Ultrazvučna / zona akustične emisije (otprilike 20–60 kHz). Nije vidljiva na standardnom FFT-u. Otkriva se energijom vrhova (spike energy) / envelope analizom.

Faza 2 — Rani defekt: Udari pobuđuju prirodne frekvencije ležaja (otprilike 500–2000 Hz); diskretne frekvencije defekta (BPFO, BPFI) pojavljuju se pri niskoj amplitudi pred kraj ove faze. Balanset-1A pouzdano detektira diskretne frekvencije defekta (deseci do stotine Hz) od kasne 2. faze nadalje.

Faza 3 — Uznapredovala: Višestruki harmonici. Razvijaju se bočni pojasevi. Razina šuma raste.

Faza 4 — Uznapredovala: Širokopojasni šum. Frekvencije ležaja mogu nestati u šumu. Hitna zamjena.

Analiza ovojnice (demodulacije) — rano otkrivanje oštećenja ležajeva

Standardna FFT analiza spektra otkriva defekte ležaja od kasne 2. faze nadalje. Prije toga, udari ležaja preslabi su — i previsoke frekvencije — da bi se pojavili iznad razine šuma. Analiza omotnice (također se naziva demodulacija ili visokofrekventna detekcija, HFD) proširuje detekciju na mnogo ranije faze.

Kako funkcionira

Kada kotrljajući element udari u defekt, generira kratki udarni impuls koji pobuđuje visokofrekventne strukturne rezonancije (obično 5–20 kHz). Ove rezonancije kratko "zvone" pri svakom udaru. Analiza omotača radi u tri koraka:

Pojasno-propusni filtar: Izolirajte visokofrekventni rezonantni pojas (npr. 5–15 kHz) gdje udari zvone.
Ispravite i izračunajte ovojnicu: Izdvojite uzorak amplitudske modulacije — "omotnicu" koja slijedi vrhove zvonjave.
FFT omotnice: Primijenite FFT na signal omotača. Rezultat pokazuje brzina ponavljanja udara — što je jednako frekvencijama defekata ležaja (BPFO, BPFI, BSF, FTF).

Zašto omotnica detektira ranije

U sirovom spektru, slab udar na BPFO-u mogao bi proizvesti 0,1 mm/s - nevidljivo među šumom stroja od 2 mm/s. Ali taj isti udar pobuđuje rezonancu na 8 kHz gdje nema drugog izvora vibracija. Nakon demodulacije, uzorak ponavljanja BPFO-a jasno se pojavljuje iz čiste pozadine.

Povezani parametri

Impulsna energija (SE): Ukupno mjerenje energije visokofrekventnog udara. Skalarna vrijednost trenda. Dobro za probir "go/no-go".
gSE / HFD / PeakVue: Nazivi specifični za dobavljača za parametre izvedene iz omotnice. Svi se temelje na istom principu.
Omotnica ubrzanja: Balanset-1A mjeri u brzini (mm/s). Za potpunu analizu ovojnice idealan je namjenski analizator s ulazom za ubrzanje i mogućnošću pojasno-propusnog filtriranja. Ipak, FFT uređaja Balanset-1A i dalje može učinkovito otkriti diskretne frekvencije kvara ležaja u standardnom spektru brzine počevši od kasnijeg 2. stadija.

Spektar ovojnice defekta unutarnje staze ležaja — harmonici BPFI jasno se pojavljuju iz demoduliranog visokofrekventnog signala. Usporedite sa sirovim spektrom brzine, gdje mogu biti skriveni u šumu.

Radnja: Provjerite podmazivanje. Planirajte zamjenu ležaja. Povećajte učestalost praćenja.

Greška 5: Kvarovi zupčanika

Uzrok: Istrošeni, oštećeni ili slomljeni zubi. Ekscentricitet zupčanika. GMF = broj zuba × brzina vrtnje osovine / 60.

Ekscentričnost zupčanika

GMF s bočnim pojasevima pri ±1× brzini osovine. 1× zupčanika također može biti povišen.

Ekscentricitet zupčanika — GMF na 500 Hz s ±1× bočnim pojasevima. Povišeno 1×.

Istrošenost/oštećenje zuba zupčanika

Višestruki GMF harmonici s gustim bočnim pojasevima. Intenzitet vibracija prati broj bočnih pojaseva i amplitudu.

Trošenje zupčanika — GMF i 2×GMF s više bočnih pojaseva u intervalima od 1×.

Radnja: Provjerite ulje mjenjača na metalne čestice. Zakažite pregled. Pratite trend bočnog pojasa GMF-a.

Kvar 6: Električni kvarovi (motori)

Elektromagnetski kvarovi uzrokuju vibracije na 2× linijska frekvencija (100 Hz na mrežama od 50 Hz, 120 Hz na 60 Hz). Kritični test: vibracije nestaju odmah kada nestane struje. Mehanički kvarovi postupno jenjavaju.

Ekscentricitet statora: 2× linijska frekvencija, stalna amplituda.
Nedostaci štapova rotora: Bočne vrpce (sidebands) oko 1× radne brzine, razmaknute za frekvenciju prolaska polova (klizanje × broj polova — obično 0,5–2 Hz, pa je za njihovo razdvajanje potrebna fina frekvencijska razlučivost). Također se može pojaviti frekvencija prolaska šipki rotora (broj šipki × brzina vratila) s bočnim vrpcama pri 2× mrežnoj frekvenciji.
Meko stopalo: Vibracija se mijenja kada se pojedinačne nožice motora olabave.

Greška 7: Problemi s remenskim pogonom

Uzrok: Istrošeni, neusklađeni ili nepravilno zategnuti remeni. Remenski pogoni stvaraju vibracije na frekvencija prolaza remena, što je obično subsinkrona frekvencija (ispod 1× brzine osovine) budući da je remen dulji od opsega remenice.

Frekvencija remena

f_pojas = (π · D · RPM) / (60 · L)

D = promjer remenice (m) | L = duljina remena (m) | RPM = brzina remenice

Potpisi uobičajenih pojaseva

Istrošenost / kvar remena: Vrhovi na frekvenciji remena (f_pojas) i njegovi harmonici (2×, 3×, 4× f_pojas). Osnovna frekvencija pojavljuje se ispod 1× brzine vratila — subsinkroni vrh je ključni pokazatelj; viši harmonici mogu se protezati iznad 1×.
Neusklađenost remena: Povećane aksijalne vibracije pri brzini osovine 1× i 2×. Slično neporavnatosti osovine, ali ograničeno na stroj s remenskim pogonom.
Nepravilna napetost: Visoka vibracija od 1× koja se dramatično mijenja s podešavanjem napetosti remena. Prezategnuti remeni povećavaju opterećenje ležaja; labavi remeni uzrokuju udaranje i vršne frekvencije remena.
Rezonancija: Prirodna frekvencija remena ("treperenje" remena) može se pobuditi ako se rezonancija raspona remena podudara s radnom brzinom. Vidljivo kao široki vrh na prirodnoj frekvenciji remena.

Kvar remenskog prijenosa — osnovna frekvencija remena je subsinkrona; njezini harmonici protežu se do i iznad 1× brzine vratila (25 Hz).

Radnja: Provjerite stanje remena, napetost i poravnanje remenica. Zamijenite istrošene remene. Za ponavljajuće probleme provjerite poravnanje remenica laserskim alatom ili ravnalom.

Greška 8: Kavitacija pumpe

Uzrok: Mjehurići pare nastaju i snažno se urušavaju kada lokalni tlak padne ispod tlaka pare tekućine - obično na usisu pumpe. Svaki kolaps mjehurića stvara mikro-udar. Tisuće kolapsa u sekundi generiraju karakterističan širokopojasni šum.

Spektralni potpis

Širokopojasna energija: Za razliku od mehaničkih kvarova (koji stvaraju diskretne vrhove), kavitacija stvara povišenu, nepravilnu razinu šuma raspoređenu preko širokog frekvencijskog pojasa — na grafikonu ispod, otprilike od 200 Hz do ruba prikazanog raspona. Spektar izgleda poput "grbe" ili povišenog platoa, a ne oštrih vrhova.
Slučajno, neperiodično: Nema harmonika, nema veze s brzinom osovine. Buka zvuči kao "šljunak" ili "pucketanje" - čujno čak i bez instrumenata.
Niskofrekventni efekti: Jaka kavitacija može također uzrokovati nestabilnost pri 1× i širokopojasni niskofrekventni šum zbog turbulencije strujanja.

Kavitacija pumpe — širokopojasni visokofrekventni šum (povišena razina šuma iznad 200 Hz). Nema diskretnih vrhova — za razliku od oštećenja ležajeva koji pokazuju specifične frekvencije.

Radnja: Povećajte usisni tlak (spustite pumpu, otvorite usisni ventil, smanjite gubitke u usisnoj cijevi). Provjerite NPSH_dostupno u odnosu na NPSH_potreban. Smanjite brzinu pumpe ako je moguće. Kavitacija uzrokuje brza oštećenja erozijom — nemojte je ignorirati.

Greška 9: Vrtlog ulja i uljni bič (klizni ležajevi)

Uzrok: Nestabilnost uljnog filma u kliznim (rukavčastim) ležajevima. Klin uljnog filma tjera vratilo da kruži unutar zazora ležaja pri subsinkronoj frekvenciji. Ovo se razlikuje od defekata kotrljajućih ležajeva i javlja se samo kod kliznih/rukavčastih ležajeva. Prikaz orbite vratila — F8 — Charts → karticu F6-Orbit na Balanset-1A — klasičan je način praćenja ponašanja kliznog ležaja.

Uljni vrtlog

Frekvencija: Približno 0,42× do 0,48× brzina osovine (često se navodi kao ~0,43×). Ovo je subsinkroni vrh koji prati brzinu osovine - ako se broj okretaja u minuti povećava, frekvencija vrtloženja se proporcionalno povećava.
Spektar: Jedan vrh na ~0,43× koji se pomiče s brzinom. Amplituda može biti umjerena.
Stanje: Preteča uljnog biča. Obično nije odmah destruktivan, ali ukazuje na nestabilnost.

Uljni bič

Frekvencija: Prvo se zaključava na rotor vlastita frekvencija (kritična brzina). Za razliku od vrtloga, NE prati brzinu vratila — frekvencija ostaje konstantna kako se okretaji mijenjaju.
Spektar: Veliki subsinkroni vrh pri prvoj kritičnoj brzini rotora. Amplituda može biti vrlo visoka — destruktivna.
Stanje: Opasno. Potrebna je hitna akcija. Može dovesti do oštećenja ležaja i osovine.

Vrtlog ulja — subsinkroni vrh pri ~0,43× brzini vrtnje vratila (≈ 10,7 Hz za 1500 okretaja u minuti). Razlikuje se od 0,5× labavosti.

⚠️ Vrtlog ulja u odnosu na rastresitost — kako razlikovati

Oba proizvode subsinkrone vrhove, ali: Uljni vrtlog nalazi se na ~0,42–0,48× (nije točan polu-red), dok labavost stvara vrhove točno na 0,5×, 1,5×, 2,5× — precizne polu-redne frakcije. Oboje prate brzinu vratila kako se mijenja; onaj koji ne brzina praćenja je uljni bič, koja se fiksira na prvu kritičnu frekvenciju rotora. Uljni vrtlog (oil whirl) javlja se samo kod kliznih/rukavčastih ležajeva — ako stroj ima kotrljajuće ležajeve, ne može biti riječ o uljnom vrtlogu.

Radnja: Za vrtloženje ulja: provjerite zazor ležaja, viskoznost ulja i opterećenje. Povećajte opterećenje ležaja ili promijenite viskoznost ulja. Za bičanje ulja: odmah smanjite brzinu ispod kritičnog praga. Posavjetujte se sa stručnjakom za dinamiku rotora.

ISO 10816 Ozbiljnost vibracija — tablica klasifikacije

ISO 10816-1 (opći dio serije ISO 10816, zamijenjen normom ISO 20816, ali i dalje se često navodi) definira zone ozbiljnosti vibracija za četiri klase strojeva. Vibracija se mjeri kao brzina u mm/s RMS na kućištima ležajeva. Tablica u nastavku prikazuje sve granice zona za sve četiri klase — koristite je kao brzu referencu pri ocjenjivanju mjerenja. Napominjemo da ISO 10816-3 (danas ISO 20816-3), koji obuhvaća industrijske strojeve snage iznad 15 kW koji rade pri 120–15.000 RPM, koristi drugačiju shemu — dvije skupine strojeva s klasama krutog ili fleksibilnog oslonca — umjesto klasa I–IV prikazanih ovdje.

📋 Zone ozbiljnosti vibracija prema ISO 10816-1 — klase strojeva I–IV (mm/s RMS)

Klasa stroja	Zona A Dobro	Zona B Prihvatljiv	Zona C Upozorenje	Zona D Opasnost
Razred I Mali strojevi ≤ 15 kW (pumpe, ventilatori, kompresori)	≤ 0,71	0,71 – 1,8	1,8 – 4,5	> 4.5
Razred II Srednji strojevi 15–75 kW (bez posebnog temelja)	≤ 1,12	1,12 – 2,8	2,8 – 7,1	> 7.1
Razred III Veliki strojevi > 75 kW (kruti temelj)	≤ 1,8	1,8 – 4,5	4,5 – 11,2	> 11.2
Razred IV Veliki strojevi > 75 kW (fleksibilni temelj, npr. čelični okvir)	≤ 2,8	2,8 – 7,1	sedam i po – osamnaest	> 18

📌 Kako koristiti ovu tablicu

Korak 1: Odredite klasu svog stroja prema snazi i vrsti temelja.
Korak 2: Izmjerite ukupnu brzinu vibracija (mm/s RMS) na svakom kućištu ležaja u radijalnom smjeru.
Korak 3: Pronađite zonu. Zona A = novo pušteno u pogon ili izvrsno. Zona B = neograničen dugoročni rad. Zona C = prihvatljivo samo za ograničena razdoblja — planirati održavanje. Zona D = dolazi do oštećenja — zaustavite stroj što je prije moguće.

Zapamtite: Trendovi su važniji od apsolutnih vrijednosti. Stroj koji radi pri 2,4 mm/s (zona B za klasu II), a prije je bio na 1,2 mm/s, udvostručio se — istražite uzrok iako je i dalje "prihvatljivo". Način rada vibrometra Balanset-1A (F5) prikazuje ukupnu brzinu V1s za trenutnu procjenu zone.

⚠️ ISO 10816 u odnosu na ISO 20816

Norma ISO 10816 formalno je zamijenjena normom ISO 20816 (objavljenom 2016. – 2022.). Granice zona ostaju slične za većinu tipova strojeva, ali ISO 20816 dodaje kriterije za procjenu pomaka i proširuje dijelove specifične za stroj. U praksi, vrijednosti ISO 10816 ostaju referentni industrijski standard. I Balanset-1A i većina industrijskih programa za vibracije i dalje koriste zone ISO 10816.

Od mjerenja do praćenja

Analiza trendova

Jedan spektar je snimak. Moć analize vibracija je analiza trendova — praćenje promjena tijekom vremena.

Postavite početnu referentnu vrijednost: Izmjerite novu ili poznato ispravnu opremu. Spremite spektre — Balanset-1A F6 — Izvještaji arhiva pohranjuje mjerenja i HTML izvještaje.
Utvrdite intervale: Kritično: tjedno. Standardno: mjesečno. Pomoćno: tromjesečno.
Osigurajte ponovljivost: Iste točke, isti smjerovi, isti uvjeti rada.
Praćenje promjena: Povećanje od 2× od početne vrijednosti je značajno čak i ako je u ISO zoni A.
Koristite mjerne rute: Balanset-1A-ov F9 — Route Inspection vodi ponovljive mjerne obilaske i prati trendove očitanja u odnosu na zone ISO 10816-1.

Algoritam odlučivanja

Dobijte kvalitetan spektar (F8 grafikoni, radijalni + aksijalni).
Odredite najviši vrh — to je dominantan problem.
Podudaranje s vrstom kvara:
- 1× dominira → Neuravnoteženost → Balansiranje s Balanset-1A.
- 2× dominira + visoka aksijalna → Neusklađenost → Ponovo poravnajte vratila.
- Mnogi harmonici → Labavost → Pregledajte i zategnite.
- Nesinkroni vrhovi → Ležaj → Plan zamjene.
- GMF + bočni pojasevi → Mjenjač → Provjerite ulje, pregledajte mjenjač.
Prvo ispravite dominantni kvar - sekundarni simptomi često nestaju.

← Natrag na rješenja

Često postavljana pitanja — Analiza vibracija

▸ Što je analiza vibracija?

Proces mjerenja i interpretacije mehaničkih oscilacija za dijagnosticiranje kvarova strojeva bez rastavljanja. FFT rastavlja složene vibracije na frekvencijske komponente. Svaki kvar proizvodi karakterističan spektralni "otisak prsta" - disbalans pri 1× RPM, neusklađenost pri 2×, labavost kao više harmonika, kvarovi ležaja na nesinkronim frekvencijama.

▸ Kako da razlikujem neravnotežu od neusklađenosti?

Neravnoteža: dominantan vrh 1×, radijalan, stabilna faza, amplituda raste s brzinom (sila ∝ brzina²). Neusklađenost: značajno 2× (često ≥ 1×), visoke aksijalne vibracije, faza od 180° preko spojke.

▸ Koje su frekvencije kvarova ležajeva?

Frekvencije koje nastaju kada kotrljajući elementi prelaze preko defekata. BPFO = vanjski prsten, BPFI = unutarnji prsten, BSF = kuglica/valjak, FTF = kavez. NISU cjelobrojni višekratnici brzine osovine. Koristite gornji kalkulator frekvencije ležaja.

▸ Koja je dobra razina vibracija?

ISO 10816-1 zone za klasu II (15–75 kW): A < 1,12, B < 2,8, C < 7,1, D > 7,1 mm/s RMS. Trendovi su važniji — porast od 2× u odnosu na početnu vrijednost značajan je čak i u zoni A.

▸ Može li Balanset-1A raditi analizu vibracija?

Da. 2-kanalni FFT analizator spektra (F8 — Grafikoni, kartica "F5-Spektar (Hz)"), vibrometar (F5). Postavite oba senzora radijalno+aksijalno na jedan ležaj za trenutnu detekciju nesuosnosti.

▸ Vremenski valni oblik u odnosu na FFT spektar?

Valni oblik prikazuje amplitudu u odnosu na vrijeme — složeno kada se više kvarova preklapa. FFT se rastavlja na pojedinačne frekvencije (poput prizme koja cijepa svjetlost). Svaki vrh spektra = jedan izvor vibracije.

▸ Koliko često trebam mjeriti vibracije?

Kritično: tjedno. Standardno: mjesečno. Pomoćno: tromjesečno. Nakon održavanja: odmah. Dosljednost je ključna — iste točke, smjerovi, uvjeti.

▸ Što uzrokuje 0,5× (subharmonijske) vibracije?

Teška mehanička labavost, vrtlog ulja u kliznim ležajevima ili napuknuto vratilo. Vrhovi polureda (0,5×, 1,5×) nastaju od udaraca pri svakom drugom okretu. Ozbiljno stanje — potrebna je hitna intervencija.

Prvo dijagnosticirajte — zatim uravnotežite

Balanset-1A je istovremeno 2-kanalni analizator vibracija i precizni terenski balanser. Identificirajte kvar pomoću spektra, zatim ga ispravite — sve jednim instrumentom.

Pregledaj opremu →

Analiza vibracija strojeva – Dijagnostički spektralni potpisi uobičajenih kvarova