Rezgéselemzés — Spektrumdiagnosztika Útmutató
From FFT fundamentals to fault diagnosis: learn to read vibration spectra, calculate bearing defect frequencies, assess severity per ISO 10816, and diagnose unbalance, misalignment, looseness, bearing and gear defects — with interactive tools and the Balanset-1A.
Interaktív diagnosztikai kalkulátorok
A rezgéselemzés alapvető eszközei – csapágyhiba-frekvenciák, fogaskerék-kapcsolási frekvencia, rezgésintenzitás-értékelés és mértékegység-átváltás
Hibaazonosítás egy pillantással
Minden mechanikai hiba egy jellegzetes "ujjlenyomatot" hoz létre a rezgési spektrumban.
| Hiba | Elsődleges frekvencia | Felharmonikusok | Irány | Fázis viselkedés | Fő megkülönböztető jellemző |
|---|---|---|---|---|---|
| Statikus kiegyensúlyozatlanság | 1× | Alacsony / nincs | Radiális (H,V) | Mindkét csapágy fázisban van | Tiszta 1× szinuszos. Amplitúdó ∝ ω². |
| Dinamikus kiegyensúlyozatlanság | 1× | Alacsony / nincs | Radiális (H,V) | ~180° csapágyak között | 1× domináns, a csapágyak fázison kívül vannak (pár). |
| Párhuzamos tengelybeállítási hiba | 2× (legalább 1×) | 1×, 3× | Sugárirányú | 180° a tengelykapcsolón keresztül | 2× gyakran > 1×. Nagy radiális a csatolásnál. |
| Szögeltérés | 1×, 2× | 3× | Axiális domináns | 180° a tengelykapcsolón át (axiális) | Nagy axiális. Axiális ≥ 50% radiális. |
| Alkatrész-lazaság | 1×, 2×…10×+ | Sok (~10×) | Sugárirányú | Akadozó | "Felharmonikusok "erdeje". Lehetséges 0,5× szub. |
| Szerkezeti lazaság | 1× vagy 2× | Kevés 2× felett | Függőleges | Instabil | Erős függőleges. Reagál a csavarellenőrzésre. |
| Külső futógyűrű (BPFO) | BPFO, 2×BPFO... | Többszörös BPFO | Sugárirányú | Nem alkalmazható | Nem szinkron. Nincsenek 1× oldalsávok. |
| Belső futógyűrű (BPFI) | BPFI, 2×BPFI... | Többszörös BPFI | Sugárirányú | 1×-es modulációval | BPFI harmonikusok ±1× oldalsávokkal. |
| Gördülőelem (BSF) | BSF, 2×BSF... | Többszörös BSF | Sugárirányú | Nem alkalmazható | 2×BSF gyakran > 1×BSF. Nem szinkron. |
| Ketrec (FTF) | FTF ≈ 0,4× | 2,3-szorosa az FTF-nek | Sugárirányú | Nem alkalmazható | Szubszinkron (< 1×). |
| Fogaskerék-háló | GMF = N × 1 × | 2,3-szerese a GMF-nek | Radiális+axiális | 1×-es modulációval | GMF oldalsávokkal. N = fogak. |
| Elektromos (motor) | 2× vonali frekvencia | — | Sugárirányú | Kikapcsoláskor csökken | 100/120 Hz. Azonnali ejtési teszt. |
Interaktív FFT spektrum bemutató — 16 hibaforgatókönyv
Válasszon ki egy hibatípust a jellemző időhullámforma és frekvenciaspektrum megtekintéséhez. Hasonlítsa össze a mintákat a kiváltó ok azonosításához.
Időtartomány (hullámforma)
Frekvenciaspektrum (FFT)
Mi a rezgésanalízis?
Rezgéselemzés a forgó gépek mechanikai rezgéseinek mérésére és értelmezésére szolgáló folyamat, amelynek során szétszerelés nélkül diagnosztizálhatók a hibák. FFT (Gyors Fourier-transzformáció) esetén a komplex rezgésjelet egyedi frekvenciakomponensekre bontják. Minden hiba egy jellegzetes spektrális "ujjlenyomatot" hoz létre: kiegyensúlyozatlanság 1× RPM-en, eltérés 2×-nél a lazaság többszörös harmonikusként jelentkezik, csapágyhibák nem szinkron frekvenciákon. Balanset-1A egyetlen hordozható műszerben végzi el a kiegyensúlyozást és a spektrumanalízist is.
Minden forgó gép rezeg. Egy egészséges gépben a rezgés alacsony és stabil – ez a normális "működési jellemzője". Ahogy a hibák kialakulnak, a rezgés kiszámítható módon változik. Ezen változások mérésével és elemzésével azonosíthatjuk a kiváltó okot, előre jelezhetjük a meghibásodást, és ütemezhetjük a karbantartást a katasztrofális meghibásodás előtt. Ez az alapja... prediktív karbantartás.
FFT: A spektrumanalízis magja
Egy rezgésérzékelő (gyorsulásmérő) a mechanikai rezgéseket elektromos jellé alakítja. Ez időbeli lefolyásban jelenik meg. hullámforma — egy összetett, látszólag kaotikus görbe, amikor több hibahely van jelen. Az FFT (gyors Fourier-transzformáció) ezt az összetett jelet egyedi szinuszos komponensekre bontja, amelyek mindegyikének megvan a saját frekvenciája és amplitúdója.
Az FFT-t úgy képzeljük el, mint egy prizmát, amely a fehér fényt szivárványra hasítja. A komplex hullámforma a "fehér fény" – az FFT feltárja a benne rejlő egyedi "színeket" (frekvenciákat). Az eredmény a rezgési spektrum – az elsődleges diagnosztikai eszköz.
Kulcsfontosságú spektrumparaméterek
- Frekvencia (X-tengely, Hz): Milyen gyakran fordulnak elő rezgések. Közvetlenül a forráshoz kapcsolódik. 1× = tengelysebesség. 2× = tengelysebesség kétszerese.
- Amplitúdó (Y-tengely, mm/s RMS): Rezgésintenzitás minden frekvencián. Magasabb csúcsok = több energia = súlyosabb állapot.
- Felharmonikusok: Az alapharmonikus egész számú többszörösei: 2× (2.), 3× (3.), 4×, stb. Jelenlétük és relatív magasságuk diagnosztikai információt hordoz.
- Fázis (°): Időbeli viszony különböző mérési pontokon. Alapvető fontosságú a kiegyensúlyozatlanság (fázisban) és a tengelyeltérés (180°) megkülönböztetéséhez.
Rezgésmérés mértékegységei: elmozdulás, sebesség, gyorsulás
A rezgés három különböző fizikai paraméterként mérhető. Mindegyik más frekvenciatartományt emel ki, így különböző diagnosztikai feladatokhoz alkalmasak. A hatékony elemzéshez elengedhetetlen annak megértése, hogy mikor melyik paramétert kell használni.
📏 Elmozdulás
Méri, hogyan messze a felület mozog. Kiemeli az alacsony frekvenciákat – ideális lassú sebességű gépekhez, tengelypálya-elemzéshez és siklócsapágyak közelségmérő szondáihoz. 1 mil = 25,4 µm.
📈 Sebesség
Méri, hogyan gyors a felület mozog. A szabványos paraméter általános gépek felügyeletéhez az ISO 10816 szabvány szerint. A lapos frekvenciaválasz azonos súlyt ad a legtöbb hibatípusnak. A Balanset-1A mm/s RMS-ben mér.
💥 Gyorsulás
Méri a erő rezgés. Kiemeli a magas frekvenciákat – ideális korai csapágyhibák, fogaskerék-fogkapcsolat és ütések vizsgálatához. 1 g = 9,81 m/s². Burkológörbe/demoduláció elemzéséhez használják.
| Paraméter | Egység | Frekvenciatartomány | Legjobb | Szabványok |
|---|---|---|---|---|
| Elmozdulás | µm csúcs-csúcs | 1-100 Hz | Lassú gépek (< 600 RPM), tengelypálya, közelségérzékelők, siklócsapágyak | ISO 7919 (tengelyrezgés) |
| Sebesség | mm/s RMS | 10-1000 Hz | Általános gépfelügyelet — kiegyensúlyozatlanság, hibás beállítás, lazaság. Alapértelmezett paraméter. | ISO 10816, ISO 20816 |
| Gyorsulás | g vagy m/s² RMS | 500 Hz – 20 kHz | Korai csapágyhibák, fogaskerék-kapcsolás, ütések, nagy sebességű gépek | ISO 15242 (csapágyrezgés) |
Ha csak egy érzékelő és egy paraméter közül választhat — válassza ki a sebességet (mm/s RMS). A leggyakoribb hibák legszélesebb skáláját lefedi, egyenletes frekvenciaválasszal. A Balanset-1A ezt natív paraméterként használja. Csak akkor adjon hozzá gyorsulásmérést, ha magas frekvenciákon kell észlelnie a csapágy- vagy fogaskerékhibákat a korai szakaszban.
Mérési technika Balanset-1A-val
Érzékelő elhelyezése
A diagnózis minősége teljes mértékben a mérési minőségtől függ. A rezgési erők csapágyakon keresztül terjednek, ezért az érzékelőket csapágyházakra kell szerelni – a lehető legközelebb a csapágyhoz, a teherhordó szerkezetre (nem fedelekre vagy hűtőbordákra).
- Felület előkészítése: Tiszta, sima, festékleválásoktól mentes. A mágneses talpnak síkban kell lennie.
- Radiális vízszintes (H): Merőleges a tengelyre, vízszintes sík. Gyakran a legnagyobb amplitúdó.
- Radiális függőleges (V): A tengelyre merőleges, függőleges sík.
- Axiális (A): Párhuzamos a tengellyel. Kritikus a tengelyferdülés észleléséhez.
A Balanset-1A 2 csatornával rendelkezik. Diagnosztika céljából mindkét érzékelőt szerelje fel a azonos csapágy – egy radiális, egy axiális. Ez egyidejű radiális + axiális spektrumokat eredményez, lehetővé téve az azonnali beállítási hibák észlelését.
Balanset-1A diagnosztikai módok
- F1 — Spektrumanalizátor: Teljes FFT kijelző. Az elsődleges diagnosztikai mód.
- F5 — Rezgésmérő: Gyors értékelés. Hasonlítsa össze a V1s-t (teljes RMS) a V1o-val (1×). Ha V1s ≈ V1o → kiegyensúlyozatlanság. Ha V1s ≫ V1o → egyéb hibák.
- F8 — Diagramok: Részletes spektrum + időhullámforma. Legjobb harmonikus mintázatokhoz és csapágyfrekvenciákhoz.
Kiegyensúlyozás előtt hasonlítsa össze a V1s és a V1o értékeket. Ha V1s ≫ V1o (pl. 8 vs. 2 mm/s), akkor a rezgések nagy része NEM a kiegyensúlyozatlanságból ered. A kiegyensúlyozás nem fogja megoldani – vizsgálja meg a teljes spektrumot.
Fázisanalízis – A diagnosztika megkülönböztető eszköze
A frekvencia elárulja Mi rezeg; a fázis jelzi hogyan. Két hiba azonos spektrumot hozhat létre (mindkettőben az 1×-es dominanciája) – csak a fázisanalízis különbözteti meg őket. A fázis a különböző mérési pontokon mért rezgések közötti szögviszony, fokban mérve (0°–360°).
| Fáziskapcsolat | Mérési pontok | Diagnózis | Magyarázat |
|---|---|---|---|
| 0° (fázisban) | 1. csapágy ↔ 2. csapágy (radiális) | Statikus kiegyensúlyozatlanság | Mindkét csapágy szinkronban mozog – egyetlen nehéz pont a rotor közepén. Egysíkú korrekció. |
| ~180° (ellenfázisú) | 1. csapágy ↔ 2. csapágy (radiális) | Dinamikus (páros) kiegyensúlyozatlanság | A csapágyak ellentétes irányban billennek – két, különböző síkban lévő nehéz pont billentő erőpárt hoz létre. Két síkbeli korrekcióra van szükség. |
| ~90° | Vízszintes ↔ Függőleges (ugyanaz a csapágy) | Kiegyensúlyozatlanság (bármilyen típusú) | Kiegyensúlyozatlanságra jellemző — az erővektor a tengellyel együtt forog, ~90°-os fáziskülönbséget létrehozva H és V között ugyanabban a pontban. |
| ~180° | Keresztirányú csatolás (radiális) | Párhuzamos tengelybeállítási hiba | A tengelykapcsoló-erők ellentétes sugárirányú irányokban tolják szét a tengelyeket. A jellemző ismertetőjel: 180°-os fáziskülönbség a tengelykapcsoló két oldalán, magas 2× amplitúdóval. |
| ~180° | Keresztirányú csatolás (axiális) | Szögeltérés | A tengelyek felváltva tolják/húzzák egymást axiálisan. A 180°-os axiális fázis a tengelykapcsolón át, magas 1× és 2× értékkel, mérvadó. |
| 0° | Keresztirányú csatolás (axiális) | Nem tengelyeltérés | Mindkét oldal ugyanabba axiális irányba mozog – valószínű hőtágulás, csővezeték-feszültség vagy laza talp. Nem szögeltérés. |
| Szabálytalan / instabil | Bármilyen következetes pont | Mechanikai lazaság | A fázisértékek véletlenszerűen ugrálnak a mérések között – ez a laza illesztésekbe történő ütésekre jellemző. Az instabil fázis = lazaság. |
| Lassan sodródik | Bármely ponton, idővel | Rezonancia vagy termikus hatások | A fokozatos fáziseltolódás a bemelegedés során a szerkezeti merevség hőmérséklettel való változására utal (termikus eltolódás). |
| Állandó, nem 0/180° | 1. csapágy ↔ 2. csapágy | Kombinált statikus + páros kiegyensúlyozatlanság | A 0° és 180° közötti fázis a statikus és pár komponensek keverékét jelzi – kétsíkú kiegyensúlyozást igényel. |
A Balanset-1A 1×-es fázisértéket (az F1 értéket vibrométer módban) jelenít meg, a fordulatszámmérőt referenciaként használva. Két csapágy fázisának összehasonlításához mérje meg mindkét csapágyat ugyanabban az irányban (pl. vízszintesen) a fordulatszámmérővel ugyanazon a referenciajelen. A fázisértékek közötti különbség feltárja a hiba típusát. Nincs szükség speciális szoftverre – egyszerűen vonja ki a két leolvasást.
1. hiba: Egyensúlytalanság
Ok: A tömegközéppont elmozdult a forgástengelytől. Gyártási tűrések, lerakódások felhalmozódása, erózió, törött penge, súlyvesztés.
Spektrum: Domináns csúcs pontosan 1× RPM-nél. Nagyon alacsony felharmonikusok. Radiális rezgés. Az amplitúdó a sebesség négyzetével növekszik (kvadratikus). A fázis stabil és megismételhető.
Statikus kiegyensúlyozatlanság (egy síkban)
Tiszta 1× csúcs, szinuszos hullámforma. Mindkét csapágy fázisban van. Egysíkú korrekció.
Dinamikus kiegyensúlyozatlanság (két síkú / páros)
Szintén 1× domináns, de a csapágyak ~180°-os fáziseltérésben vannak. Kétsíkos korrekció szükséges.
Akció: Végrehajtás rotor kiegyensúlyozás a Balanset-1A-val. G-osztályú tűréshatár ISO 1940-1.
2. hiba: Tengelyferdülés (tengelyek félreállása)
Ok: Az összekapcsolt tengelyek tengelyei nem esnek egybe. Lehetnek párhuzamosak (eltoltak) vagy szögeltérésűek (ferdetengelyűek), általában mindkettő.
Párhuzamos tengelybeállítási hiba (radiális)
Magas 1× és 2× radiális irányban. 2× gyakran ≥ 1×. 180°-os fáziseltolódás a csatoláson keresztül.
Szögeltérés – Radiális
Az 1× és a 2× radiálisban van jelen, de a 2× jellemzően dominál.
Szögeltérés — Axiális
Axiális rezgés ≥ 50% a radiálishoz képest. 180° fázis a tengelykapcsolón át axiális irányban. Ez a legfontosabb megkülönböztető mérés.
Akció: A kiegyensúlyozás NEM segít. Állítsa le a gépet, és végezze el a tengely beállítását. Ezután ellenőrizze újra a rezgést.
3. hiba: Mechanikai lazaság
Ok: Szerkezeti merevség csökkenése — laza csavarok, repedések az alapban, kopott csapágyülések, túlzott hézagok.
Alkatrész lazasága
"Felharmonikusok "erdeje” — 1×, 2×, 3×, 4×… akár 10×+, csökkenő amplitúdóval. 0,5× szubharmonikusok is megjelenhetnek.
Szerkezeti lazaság
1× és/vagy 2× domináns. Kevés magasabb felharmonikus. Erős függőleges rezgés.
Akció: Ellenőrizze és húzza meg a rögzítőcsavarokat. Ellenőrizze az alapozást. Mindig ellenőrizze a lazaságot. a előtt egyensúlyozás.
4. hiba: Gördülőcsapágy-hibák
Ok: Gödrösödés, lepattogzás, kopás a futópályákon, gördülőelemeken vagy a kosáron.
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
Külső futógyűrű hiba (BPFO)
Csúcsok sorozata BPFO, 2×BPFO, 3×BPFO… pontoknál Nincsenek 1× oldalsávok (álló gyűrű). A leggyakoribb csapágyhiba.
Belső futógyűrű hiba (BPFI)
BPFI felharmonikusok ±1× oldalsávokkal (forgógyűrű, terhelési zóna moduláció). Az oldalsávmintázat a kulcsazonosító.
Gördülőelem-hiba (BSF)
BSF harmonikusok. A 2×BSF gyakran domináns. Nem szinkron. Gyakran kíséri a futógyűrű-károsodást.
Ketrechiba (FTF)
Szinkron alatti csúcsok (FTF ≈ 0,4× tengelyfordulatszám). Alacsony frekvencia. Gyakran más csapágykárosodással jár.
1. szakasz – Felszín alatti rétegek: Ultrahangos zóna (> 5 kHz). Standard FFT-n nem látható. Tüskeenergiával / burkológörbével érzékelhető.
2. szakasz – Korai defektus: Megjelennek a csapágyfrekvenciák (BPFO, BPFI). Alacsony amplitúdó. Itt kezdődik a Balanset-1A detektálása.
3. szakasz – Előrehaladott: Többszörös felharmonikusok. Oldalsávok alakulnak ki. A zajszint emelkedik.
4. szakasz – Haladó: Szélessávú zaj. A csapágyfrekvenciák zajjá válhatnak. Sürgős a csere.
Burkológörbe-elemzés (demoduláció) — Korai csapágyhiba-felismerés
A standard FFT spektrumanalízis a 2. fázistól kezdődően észleli a csapágyhibákat. Az 1. fázisban azonban a csapágyhatások túl gyengék ahhoz, hogy a zajszint felett jelenjenek meg. Burkológörbe-elemzés (más néven demoduláció vagy nagyfrekvenciás detektálás, HFD) sokkal korábbi szakaszokra terjeszti ki a detektálást.
Hogyan működik
Amikor egy gördülőelem hibához ér, egy rövid ütési impulzust generál, amely nagyfrekvenciás szerkezeti rezonanciákat gerjeszt (jellemzően 5–20 kHz). Ezek a rezonanciák minden ütéskor röviden "csengenek". A burkológörbe-analízis három lépésben működik:
- Sávszűrő: Izolálja a nagyfrekvenciás rezonanciasávot (pl. 5–15 kHz), ahol az ütések csengenek.
- Egyenirányítás és burkolóképzés: Kinyerjük az amplitúdómodulációs mintázatot – azt a "burkológörbét", amely a csengés csúcsait követi.
- A burkológörbe FFT-je: Alkalmazzon FFT-t a burkológörbe jelre. Az eredmény a következőt mutatja: ismétlési ráta az ütések száma – ami megegyezik a csapágyhiba-gyakoriságokkal (BPFO, BPFI, BSF, FTF).
A nyers spektrumban egy gyenge becsapódás a BPFO-nál akár 0,1 mm/s sebességet is produkálhat – ami a 2 mm/s-os gépzaj mellett láthatatlan. Ugyanez a becsapódás azonban 8 kHz-en rezonanciát gerjeszt, ahol nincs más rezgésforrás. A demoduláció után a BPFO ismétlődési mintázata tisztán kirajzolódik a tiszta háttérből.
Kapcsolódó paraméterek
- Csúcsenergia (SE): Nagyfrekvenciás ütési energia teljes mérése. Skaláris trendérték. Jól használható "jó/nem jó" szűréshez.
- gSE / HFD / PeakVue: Gyártóspecifikus nevek a burkológörbéből származó paraméterekhez. Mindegyik ugyanazon az elven alapul.
- Gyorsulás burkológörbe: A Balanset-1A sebességet (mm/s) mér. A teljes burkológörbe-analízishez ideális egy gyorsulásbemenettel és sáváteresztő szűréssel rendelkező, dedikált analizátor. A Balanset-1A FFT-je azonban továbbra is hatékonyan képes érzékelni a 2+ fokozatú csapágyhibákat a standard sebességspektrumban.
Akció: Ellenőrizze a kenést. Tervezze meg a csapágycserét. Növelje az ellenőrzés gyakoriságát.
5. hiba: Fogaskerék-hibák
Ok: Kopott, gödrös vagy törött fogak. A fogaskerék excentricitása. GMF = fogak száma × tengely fordulatszáma / 60.
Fogaskerék excentricitása
GMF oldalsávokkal ±1× tengelysebességnél. A fogaskerék 1×-es sebessége is megemelhető.
Fogaskerék fogkopása / sérülése
Többszörös GMF felharmonikusok sűrű oldalsávokkal. A súlyosság az oldalsávok számával és amplitúdójával arányosan nő.
Akció: Ellenőrizze a sebességváltó olaját fémrészecskék szempontjából. Ütemezze be az ellenőrzést. Figyelje a GMF oldalsáv trendjét.
Elektromos hibák (motorok)
Az elektromágneses hibák rezgést keltenek a következő frekvenciákon: 2× vonali frekvencia (100 Hz 50 Hz-es hálózaton, 120 Hz 60 Hz-en). Kritikus teszt: a rezgés eltűnik azonnal áramkimaradás esetén. A mechanikai hibák jelei fokozatosan csillapodnak.
- Az állórész excentricitása: 2× vonali frekvencia, állandó amplitúdó.
- Rotorrúd hibák: Oldalsávok a vonali frekvencia körül csúszási frekvencia intervallumokban.
- Puha láb: A rezgés megváltozik, ha az egyes motortalpak meglazulnak.
7. hiba: Szíjhajtási problémák
Ok: Kopott, rosszul beállított vagy nem megfelelően feszes szíjak. A szíjhajtások rezgést keltenek a szíjáthaladási frekvencia, ami jellemzően egy szinkronnál kisebb frekvencia (1× tengelysebesség alatt), mivel a szíj hosszabb, mint a szíjtárcsa kerülete.
Egyszerűsítve: föv = szíjtárcsa kerületi sebesség / szíjhossz
Közös övaláírások
- Szíj kopása / hibája: Csúcsok a szíjfrekvencián (föv) és felharmonikusai (2×, 3×, 4× föv). Ezek 1× tengelysebesség alatt jelennek meg – a szinkron alatti csúcsok a legfontosabb mutatók.
- Szíj beállítási hibája: Megnövekedett axiális rezgés 1× és 2× tengelysebességnél. Hasonló a tengelyeltéréshez, de a szíjhajtású gépekre korlátozódik.
- Nem megfelelő feszítés: Nagy, 1×-es rezgés, amely a szíjfeszesség állításával drámaian változik. A túl feszes szíjak növelik a csapágyterhelést; a laza szíjak csapkodást és szíjfrekvencia-csúcsokat okoznak.
- Rezonancia: A szíj sajátfrekvenciája (szíj "lebegés") gerjeszthető, ha a szíj fesztávolságának rezonanciája egybeesik az üzemi sebességgel. Széles csúcsként látható a szíj sajátfrekvenciáján.
Akció: Ellenőrizze a szíj állapotát, feszességét és a szíjtárcsa beállítását. Cserélje ki a kopott szíjakat. Ismétlődő problémák esetén ellenőrizze a szíjtárcsa beállítását lézeres eszközzel vagy vonalzóval.
8. hiba: Szivattyúkavitáció
Ok: Gőzbuborékok keletkeznek és omlanak össze hevesen, amikor a helyi nyomás a folyadék gőznyomása alá esik – jellemzően a szivattyú szívónyílásánál. Minden egyes buborékösszeomlás mikroütést okoz. Másodpercenként több ezer összeomlás jellegzetes szélessávú zajt generál.
Spektrális aláírás
- Szélessávú nagyfrekvenciás energia: A mechanikai hibákkal ellentétben (amelyek különálló csúcsokat hoznak létre), a kavitáció megemelt zajszintet generál széles frekvenciatartományban, jellemzően 2–5 kHz felett. A spektrum inkább "púphoz" vagy kiemelkedő platóhoz hasonlít, mint éles csúcsokhoz.
- Véletlenszerű, nem periodikus: Nincsenek felharmonikusok, nincs összefüggés a tengelysebességgel. A zaj "kavics"-ra vagy "ropogás"-ra hasonlít – még műszerek nélkül is hallható.
- Alacsony frekvenciájú hatások: A súlyos kavitáció instabilitást is okozhat 1×-es sebességnél, valamint szélessávú, alacsony frekvenciájú zajt az áramlási turbulencia miatt.
Akció: Növelje a szívónyomást (engedje le a szivattyút, nyissa ki a szívószelepet, csökkentse a szívócső veszteségeit). Ellenőrizze az NPSH-t.elérhető az NPSH-val szembenkívánt. Csökkentse a szivattyú fordulatszámát, ha lehetséges. A kavitáció gyors eróziós károkat okoz – ne hagyja figyelmen kívül.
9. hiba: Olajörvény és olajostorozás (siklócsapágyak)
Ok: Folyadékfilm instabilitás a siklócsapágyakban. Az olajfilm éke a tengelyt a csapágyhézagon belül, szinkronnál kisebb frekvencián kényszeríti keringésre. Ez különbözik a gördülőcsapágyak hibáitól, és csak siklócsapágyaknál fordul elő.
Olajörvény
- Frekvencia: Hozzávetőlegesen 0,42× – 0,48× tengelysebesség (gyakran ~0,43×-ként emlegetik). Ez egy szinkron alatti csúcs, amely a tengelysebességet követi nyomon – ha a fordulatszám növekszik, az örvénylési frekvencia arányosan növekszik.
- Spektrum: Egyetlen csúcs ~0,43×-nál, amely sebességgel eltolódik. Az amplitúdó mérsékelt lehet.
- Állapot: Az olajostorozás előfutára. Általában nem azonnal romboló hatású, de instabilitást jelez.
Olajhabverő
- Frekvencia: Rögzítés a rotor első sajátfrekvencia (kritikus sebesség). Az örvénylésével ellentétben NEM követi nyomon a tengelysebességet – a frekvencia állandó marad a fordulatszám változásával.
- Spektrum: Nagy szubszinkron csúcs a rotor első kritikus sebességénél. Az amplitúdó nagyon nagy lehet – destruktív.
- Állapot: Veszélyes. Azonnali beavatkozás szükséges. Csapágytönkremenetelhez és tengelykárosodáshoz vezethet.
Mindkettő szubszinkron csúcsokat produkál, de: Olajörvény ~0,43× értéken van (nem pontosan 0,5×), és a sebességgel arányosan változik. Lazaság pontosan 0,5×, 1,5×, 2,5×-es értékeknél hoz létre csúcsokat, és nem követi a sebességet (1× rögzített törtrészénél marad). Olajörvénylés csak sikló-/persellyes csapágyakban fordul elő – ha a gép gördülőcsapágyakkal rendelkezik, akkor az nem lehet olajörvénylés.
Akció: Olajörvénylés esetén: ellenőrizze a csapágyhézagot, az olaj viszkozitását és terhelését. Növelje a csapágyterhelést vagy változtassa meg az olaj viszkozitását. Olajcsapás esetén: azonnal csökkentse a sebességet a kritikus küszöbérték alatt. Forduljon rotordinamikai szakértőhöz.
ISO 10816 Rezgés erőssége – Teljes osztályozási táblázat
Az ISO 10816 szabvány (amelyet az ISO 20816 szabvány váltott fel, de még mindig széles körben hivatkoznak rá) négy géposztály rezgéserősségi zónáit határozza meg. A rezgést a csapágyházakon mért sebességként mérik mm/s RMS-ben. Az alábbi táblázat mind a négy osztály összes zónahatárát mutatja – gyors referenciaként használható a mérések kiértékelésekor.
| Géposztály | A zóna Jó |
B. zóna Elfogadható |
C. zóna Éber |
D. zóna Veszély |
|---|---|---|---|---|
| I. osztály Kisgépek ≤ 15 kW (szivattyúk, ventilátorok, kompresszorok) |
≤ 0,71 | 0,71 – 1,8 | 1,8 – 4,5 | > 4.5 |
| II. osztály Közepes gépek 15–75 kW (különleges alapozás nélkül) |
≤ 1,8 | 1,8 – 4,5 | 4,5 – 11,2 | > 11.2 |
| III. osztály Nagy gépek > 75 kW (merev alapozás) |
≤ 2,8 | 2,8 – 7,1 | 7.1 - 18 | > 18 |
| IV. osztály Nagy gépek > 75 kW (rugalmas alapozás, pl. acélváz) |
≤ 4,5 | 4,5 – 11,2 | 11.2 - 28 | > 28 |
1. lépés: Határozza meg a gép osztályát teljesítmény és alapozás típusa alapján.
2. lépés: Mérje meg a teljes rezgési sebességet (mm/s RMS) minden csapágyházon radiális irányban.
3. lépés: Keresse meg a zónát. A zóna = újonnan üzembe helyezett vagy kiváló. B. zóna = korlátozás nélküli hosszú távú működés. C. zóna = csak korlátozott ideig elfogadható — karbantartás ütemezése. D. zóna = kár keletkezik – a gépet a lehető leghamarabb állítsa le.
Ne feledd: A trendek fontosabbak az abszolút értékeknél. Egy 3,0 mm/s sebességgel (B zóna a II. osztályhoz) működő gép, amely korábban 1,5 mm/s sebességgel működött, megduplázódott – vizsgálja meg az okát, annak ellenére, hogy az érték még mindig "elfogadható". A Balanset-1A vibrométer módja (F5) a teljes V1s sebességet jeleníti meg a zóna azonnali felméréséhez.
Az ISO 10816 szabványt hivatalosan felváltotta az ISO 20816 (megjelent 2016–2022-ben). A zónahatárok a legtöbb géptípus esetében hasonlóak maradnak, de az ISO 20816 értékelési kritériumokat ad hozzá az elmozdulásra vonatkozóan, és kibővíti a gépspecifikus részeket. A gyakorlatban az ISO 10816 értékek továbbra is az ipari szabvány referenciaértékei. Mind a Balanset-1A, mind a legtöbb ipari rezgésvizsgálati program továbbra is az ISO 10816 zónákat használja.
A méréstől a monitorozásig
Trendelemzés
Egyetlen spektrum egy pillanatfelvétel. A rezgésanalízis ereje... trendelemzés — az időbeli változások nyomon követése.
- Alapvonal létrehozása: Új vagy jó állapotú berendezések mérése. Spektrumok mentése.
- Intervallumok meghatározása: Kritikus: heti. Normál: havi. Kiegészítő: negyedéves.
- Ismételhetőség biztosítása: Ugyanazok a pontok, ugyanazok az irányok, ugyanazok a működési feltételek.
- Változások követése: A kiindulási értékhez képest 2-szeres növekedés akkor is szignifikáns, ha az ISO A zónában van.
Döntési algoritmus
- Minőségi spektrumot szerezzen be (F8 diagramok, radiális + axiális).
- Azonosítsa a legmagasabb csúcsot – ez a domináns probléma.
- Egyezés a hiba típusával:
- 1× dominál → Kiegyensúlyozatlanság → Kiegyensúlyozás Balanset-1A-val.
- 2× dominál + magas axiális → Eltolódás → Tengelyek újrabeállítása.
- Sok felharmonikus → Lazaság → Ellenőrizze és húzza meg.
- Nem szinkron csúcsok → Csapágy → Csere tervezése.
- GMF + oldalsávok → Fogaskerék → Ellenőrizze az olajszintet, vizsgálja meg a fogaskerék-hajtóművet.
- Először a domináns hibát javítsa ki – a másodlagos tünetek gyakran eltűnnek.
Gyakran Ismételt Kérdések – Rezgéselemzés
▸ Mi a rezgésanalízis?
▸ Hogyan különböztetem meg a kiegyensúlyozatlanságot a beállítási hibától?
▸ Mik a csapágyhibák gyakoriságai?
▸ Mi a jó rezgésszint?
▸ Tud-e a Balanset-1A rezgésanalízist végezni?
▸ Időhullámforma vs. FFT spektrum?
▸ Milyen gyakran kell mérnem a rezgést?
▸ Mi okozza a 0,5×-es (szubharmonikus) rezgést?
Kapcsolódó glosszárium cikkek
Először diagnosztizáljon, aztán egyensúlyozzon
A Balanset-1A egy kétcsatornás rezgésanalizátor és egy precíziós helyszíni kiegyensúlyozó is egyben. Azonosítsa a hibát spektrum alapján, majd javítsa ki – mindezt egyetlen műszerrel.
Berendezések böngészése →
0 Comments