ვიბრაციის ანალიზი — სპექტრის დიაგნოსტიკა გზამკვლევი
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.
ინტერაქტიული დიაგნოსტიკური კალკულატორები
ვიბრაციის ანალიზის აუცილებელი ინსტრუმენტები — საკისრების დეფექტების სიხშირეები, კბილების ბადის სიხშირე, ვიბრაციის ინტენსივობის შეფასება და ერთეულების გადაყვანა
ხარვეზის იდენტიფიცირება ერთი შეხედვით
თითოეული მექანიკური ხარვეზი ვიბრაციის სპექტრში დამახასიათებელ "ანაბეჭდს" წარმოქმნის.
| დეფექტი | პირველადი სიხშირე | ჰარმონიკები | მიმართულება | ფაზის ქცევა | ძირითადი განმასხვავებელი მახასიათებელი |
|---|---|---|---|---|---|
| სტატიკური დისბალანსი | 1× | დაბალი / არანაირი | რადიალური (H,V) | ორივე საკისარი ფაზაშია | Pure 1× sinusoid. Force ∝ speed². |
| დინამიური დისბალანსი | 1× | დაბალი / არანაირი | რადიალური (H,V) | ~180° საკისრებს შორის | 1× დომინანტური, საკისრები ფაზის გარეთ (წყვილი). |
| პარალელური არასწორგასწორება | 2× (≥ 1×) | 1×, 3× | რადიალური | 180° მუფტის გავლით | 2× ხშირად > 1×. მაღალი რადიალური სიდიდე შეერთების ადგილას. |
| კუთხური შეუსაბამობა | 1×, 2× | 3× | ღერძული დომინანტური | 180° მუფტის გავლით (ღერძული) | მაღალი ღერძული. ღერძული ≥ რადიალურის 50%. |
| კომპონენტის ფხვიერება | 1×, 2×…10×+ | ბევრი (~10×) | რადიალური | არასტაბილური | "ჰარმონიკების "ტყე". შესაძლებელია 0.5× სუბ. |
| სტრუქტურული ფხვიერება | 1× ან 2× | რამდენიმე 2×-ზე მეტი | ვერტიკალური | არასტაბილური | ძლიერი ვერტიკალური. რეაგირებს ჭანჭიკების შემოწმებაზე. |
| გარე რგოლი (BPFO) | BPFO, 2×BPFO… | მრავლობითი BPFO | რადიალური | არ ხელმისაწვდომია | არასინქრონული. 1× გვერდითი ზოლები არ არის. |
| შიდა რგოლი (BPFI) | BPFI, 2×BPFI… | მრავლობითი BPFI | რადიალური | მოდულირებულია 1×-ზე | BPFI ჰარმონიკები ±1× გვერდითი ზოლებით. |
| მოძრავი ელემენტი (BSF) | ბსფ, 2×ბსფ… | მრავალჯერადი BSF | რადიალური | არ ხელმისაწვდომია | 2×BSF ხშირად > 1×BSF. არასინქრონული. |
| კეიჯი (FTF) | FTF ≈ 0.4× | 2,3× FTF | რადიალური | არ ხელმისაწვდომია | Fundamental < 1×; harmonics may exceed 1×. |
| კბილანების ჩაცმა | გმფ=N×1× | 2,3× GMF | რადიალური+ღერძული | მოდულირებულია 1×-ზე | GMF გვერდითი ზოლებით. N = კბილები. |
| ელექტრო (ძრავა) | 2× ხაზის სიხშირე | — | რადიალური | სიდიდე ეცემა გამორთვისას | 100/120 ჰც. მყისიერი ვარდნის ტესტი. |
Interactive FFT Spectrum Demonstration — 17 Fault Scenarios
დამახასიათებელი დროის ტალღის ფორმისა და სიხშირის სპექტრის სანახავად აირჩიეთ შეცდომის ტიპი. შეადარეთ შაბლონები ძირეული მიზეზის დასადგენად.
დროის დომენი (ტალღის ფორმა)
სიხშირის სპექტრი (FFT)
რა არის ვიბრაციის ანალიზი?
ვიბრაციის ანალიზი არის მბრუნავი მექანიზმების მექანიკური რხევების გაზომვისა და ინტერპრეტაციის პროცესი, რათა დაშლის გარეშე მოხდეს გაუმართაობის დიაგნოსტიკა. გამოყენებით FFT (სწრაფი ფურიეს გარდაქმნა), რთული ვიბრაციული სიგნალი იშლება ცალკეულ სიხშირულ კომპონენტებად. თითოეული ხარვეზი წარმოქმნის დამახასიათებელ სპექტრულ "ანაბეჭდს": დისბალანსი 1× ბრ/წთ-ზე, არასწორი განლაგება 2×-ზე, ფხვიერება, როგორც მრავლობითი ჰარმონიკები, საკისრების დეფექტები არასინქრონულ სიხშირეებზე. ბალანსეტი-1ა ასრულებს როგორც დაბალანსებას, ასევე სპექტრის ანალიზს ერთ პორტატულ ინსტრუმენტში.
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 პროგნოზირებადი ტექნიკური მომსახურება.
FFT: სპექტრის ანალიზის ბირთვი
ვიბრაციის სენსორი (აქსელერომეტრი) მექანიკურ რხევას ელექტრულ სიგნალად გარდაქმნის. დროთა განმავლობაში ნაჩვენები ეს არის ტალღის ფორმა — რთული, ერთი შეხედვით ქაოტური მრუდი, როდესაც მრავალი ხარვეზია. FFT (სწრაფი ფურიეს გარდაქმნა) ამ რთულ სიგნალს ცალკეულ სინუსოიდურ კომპონენტებად შლის, რომელთაგან თითოეულს საკუთარი სიხშირე და ამპლიტუდა აქვს.
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 ვიბრაციის სპექტრი — ძირითადი დიაგნოსტიკური ინსტრუმენტი.
ძირითადი სპექტრის პარამეტრები
- სიხშირე (X-ღერძი, Hz): რამდენად ხშირად ხდება რხევები. პირდაპირ კავშირშია წყაროსთან. 1× = ლილვის სიჩქარე. 2× = ლილვის სიჩქარის გაორმაგება.
- ამპლიტუდა (Y-ღერძი, მმ/წმ RMS): ვიბრაციის ინტენსივობა თითოეულ სიხშირეზე. უფრო მაღალი პიკები = მეტი ენერგია = უფრო სერიოზული მდგომარეობა.
- ჰარმონიკები: ძირითადი სიხშირის მთელი ჯერადები: 2× (მე-2), 3× (მე-3), 4× და ა.შ. მათი არსებობა და ფარდობითი სიმაღლე დიაგნოსტიკურ ინფორმაციას შეიცავს.
- ფაზა (°): დროის ურთიერთკავშირი სხვადასხვა გაზომვის წერტილებში. აუცილებელია დისბალანსის (ფაზური) და არასწორი განლაგების (180°) განსასხვავებლად.
ვიბრაციის გაზომვის ერთეულები: გადაადგილება, სიჩქარე, აჩქარება
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.
📏 გადაადგილება
ზომავს, თუ როგორ შორს 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.
📈 სიჩქარე
ზომავს, თუ როგორ სწრაფი ზედაპირი მოძრაობს. სტანდარტული პარამეტრი ISO 10816-ის მიხედვით, ზოგადი დანადგარების მონიტორინგისთვის. ბრტყელი სიხშირის რეაქცია თანაბარ წონას ანიჭებს გაუმართაობის ტიპების უმეტესობას. Balanset-1A ზომავს მმ/წმ RMS-ში.
💥 აჩქარება
ზომავს ძალა 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.
| პარამეტრი | ერთეული | სიხშირის დიაპაზონი | საუკეთესო გამოსაყენებელია | სტანდარტები |
|---|---|---|---|---|
| გადაადგილება | მიკრომეტრი პიკ-პიკ | 1–100 ჰც | ნელი მანქანები (< 600 RPM), ლილვის ორბიტა, სიახლოვის ზონდები, საყელო საკისრები (reference — not measured by the Balanset-1A) | ISO 7919 (ლილვის ვიბრაცია) |
| სიჩქარე | მმ/წმ RMS | 10–1000 ჰც | ზოგადი დანადგარების მონიტორინგი — დისბალანსი, არასწორი განლაგება, ფხვიერება. ნაგულისხმევი პარამეტრი. The Balanset-1A's native (and only) parameter. | ISO 10816, ISO 20816 |
| აჩქარება | გ ან მ/წმ² RMS | 500 ჰც – 20 კჰც | საკისრების ადრეული დეფექტები, გადაცემათა ბადე, დარტყმები, მაღალსიჩქარიანი მექანიზმები (reference — not measured by the Balanset-1A) | ISO 15242 (საკისრების ვიბრაცია) |
თუ მხოლოდ ერთი სენსორი და ერთი პარამეტრი გაქვთ ასარჩევად — სიჩქარის არჩევა (მმ/წმ RMS). ის მოიცავს გავრცელებული გაუმართაობების ფართო სპექტრს ბრტყელი რეაგირებით. Balanset-1A ამას იყენებს, როგორც მშობლიურ პარამეტრს. დაამატეთ აჩქარების გაზომვა მხოლოდ მაშინ, როდესაც გჭირდებათ საკისრების ან გადაცემათა კოლოფის ადრეული სტადიის დეფექტების დაფიქსირება მაღალ სიხშირეებზე.
გაზომვის ტექნიკა Balanset-1A-ით
The Balanset-1A measures vibration velocity, mm/s RMS (0.2–80 mm/s). Measurement band: 5–1000 ჰც; 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.
სენსორის განთავსება
დიაგნოსტიკის ხარისხი მთლიანად გაზომვის ხარისხზეა დამოკიდებული. ვიბრაციის ძალები საკისრების მეშვეობით გადაიცემა, ამიტომ სენსორები უნდა დამონტაჟდეს საკისრების კორპუსებზე — საკისრებთან რაც შეიძლება ახლოს, დატვირთვის მზიდ კონსტრუქციაზე (და არა საფარებზე ან გამაგრილებელ ფარფლებზე).
- ზედაპირის მომზადება: სუფთა, ბრტყელი, საღებავის ფანტელების გარეშე. მაგნიტური ბაზა ზედაპირს მჭიდროდ უნდა ეკვროდეს.
- რადიალური ჰორიზონტალური (H): ლილვის პერპენდიკულარული, ჰორიზონტალური სიბრტყე. ხშირად ყველაზე მაღალი ამპლიტუდა.
- რადიალური ვერტიკალური (V): ლილვის პერპენდიკულარული, ვერტიკალური სიბრტყე.
- ღერძული (A): ლილვის პარალელური. კრიტიკულად მნიშვნელოვანია არასწორი განლაგების აღმოსაჩენად.
Balanset-1A-ს აქვს 2 არხი. დიაგნოსტიკისთვის, ორივე სენსორი დაამონტაჟეთ იგივე bearing — one radial, one axial. This gives simultaneous radial + axial spectra, enabling instant misalignment detection.
Balanset-1A დიაგნოსტიკის რეჟიმები
- 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: სწრაფი შეფასება. შეადარეთ V1s (სრული RMS) V1o-ს (1×). თუ V1s ≈ V1o → დისბალანსი. თუ V1s ≫ V1o → სხვა ხარვეზები.
- 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.
დაბალანსებამდე შეადარეთ V1s V1o-სთან. თუ V1s ≫ V1o (მაგ., 8 vs. 2 მმ/წმ), ვიბრაციების უმეტესობა დისბალანსით არ არის გამოწვეული. დაბალანსება ამ პრობლემას ვერ გადაჭრის — გამოიკვლიეთ სრული სპექტრი.
ფაზური ანალიზი - დიაგნოსტიკური დიფერენციატორი
სიხშირე გეუბნებათ რა ვიბრირებს; ფაზა გეუბნებათ როგორ. 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°).
| ფაზური ურთიერთობა | გაზომვის წერტილები | დიაგნოზი | განმარტება |
|---|---|---|---|
| 0° (ფაზაში) | საკისარი 1 ↔ საკისარი 2 (რადიალური) | სტატიკური დისბალანსი | Both bearings move together in sync — single heavy spot in center of rotor. Single-plane correction. |
| ~180° (ანტიფაზური) | საკისარი 1 ↔ საკისარი 2 (რადიალური) | დინამიური (წყვილის) დისბალანსი | საკისრები საპირისპირო მიმართულებით ირხევა — სხვადასხვა სიბრტყეზე მდებარე ორი მძიმე ლაქა ირხევად წყვილს ქმნის. საჭიროა ორსიბრტყეიანი კორექცია. |
| ~90° | ჰორიზონტალური ↔ ვერტიკალური (იგივე საკისარი) | დისბალანსი (ნებისმიერი ტიპის) | დისბალანსისთვის დამახასიათებელი — ძალის ვექტორი ბრუნავს ლილვთან ერთად, რაც ერთსა და იმავე გაზომვის წერტილში H და V მიმართულებებს შორის ~90°-ს ქმნის. |
| ~180° | განივი შეერთება (რადიალური) | პარალელური არასწორგასწორება | შეერთების ძალები ლილვებს ერთმანეთისგან საპირისპირო რადიალური მიმართულებით აშორებს. დამახასიათებელი ნიშანია შეერთების გარდიგარდმო 180°-იანი ფაზური სხვაობა მაღალი 2×-ით. |
| ~180° | განივი შეერთება (ღერძული) | კუთხური შეუსაბამობა | ლილვები მონაცვლეობით ღერძულად უბიძგებენ/ქაჩავენ. შეერთებაზე 180°-იანი ღერძული ფაზის სხვაობა მაღალი 1× და 2× კომპონენტებთან ერთად გადამწყვეტი მაჩვენებელია. |
| 0° | განივი შეერთება (ღერძული) | არ არის არასწორი განლაგება | ორივე მხარე ერთი ღერძული მიმართულებით მოძრაობს — სავარაუდოდ, თერმული ზრდა, მილსადენის დაჭიმულობა ან რბილი ფეხი. კუთხური გადახრა არ არის. |
| არარეგულარული / არასტაბილური | ნებისმიერი თანმიმდევრული პუნქტი | მექანიკური ფხვიერება | ფაზური მაჩვენებლები გაზომვებს შორის შემთხვევით იცვლებიან — რაც დამახასიათებელია ფხვიერ შეერთებებში დარტყმისთვის. არასტაბილური ფაზა = ფხვიერება. |
| ნელა დრიფტირება | ნებისმიერ მომენტში, დროთა განმავლობაში | რეზონანსული ან თერმული ეფექტები | დათბობის დროს ფაზის თანდათანობითი ცვლა მიუთითებს სტრუქტურული სიმტკიცის ცვლილებაზე ტემპერატურასთან ერთად (თერმული შეუსაბამობა). |
| თანმიმდევრული, არა-0/180° | საკისარი 1 ↔ საკისარი 2 | კომბინირებული სტატიკური + წყვილის დისბალანსი | 0°-დან 180°-მდე ფაზა მიუთითებს სტატიკური და შეწყვილებული კომპონენტების ნაზავს — საჭიროებს ორსიბრტყიან დაბალანსებას. |
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.
გაუმართაობა 1: დისბალანსი
მიზეზი: Center of mass displaced from rotation axis. Manufacturing tolerances, deposit buildup, erosion, broken blade, lost weight.
სპექტრი: Dominant peak at exactly 1× RPM. Very low harmonics. Radial vibration. The unbalance ძალა grows with speed²; vibration amplitude rises with speed, with the exact relationship depending on proximity to resonance. Phase is stable and repeatable.
სტატიკური დისბალანსი (ერთსიბრტყიანი)
სუფთა 1× პიკი, სინუსოიდური ტალღის ფორმა. ორივე საკისარი ერთფაზიანია. ერთსიბრტყიანი კორექცია.
დინამიური დისბალანსი (ორსიბრტყე/წყვილი)
ასევე 1× დომინანტური, მაგრამ საკისრები ფაზიდან ~180°-ით გადახრილია. საჭიროა ორსიბრტყიანი კორექცია.
მოქმედება: შესრულება როტორის დაბალანსება Balanset-1A-ით. G-კლასის ტოლერანსი თითო ISO 1940-1.
გაუმართაობა 2: ლილვის არასწორი განლაგება
მიზეზი: შეერთებული ლილვების ღერძები არ ემთხვევა ერთმანეთს. შეიძლება იყოს პარალელური (გადახრილი) ან კუთხოვანი (დახრილი), როგორც წესი, ორივე.
პარალელური არასწორი განლაგება (რადიალური)
მაღალი 1× და 2× რადიალური მიმართულებით. 2× ხშირად ≥ 1×. 180°-იანი ფაზური წანაცვლება შეერთების გასწვრივ.
კუთხური არასწორი განლაგება — რადიალური
1× and 2× both present in the radial direction — either may dominate, so the radial spectrum alone is not conclusive. The axial measurement decides.
კუთხური შეუსაბამობა — ღერძული
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.
მოქმედება: დაბალანსება არ დაგეხმარებათ. გააჩერეთ მანქანა და შეასრულეთ ლილვის გასწორება. შემდეგ ხელახლა შეამოწმეთ ვიბრაცია.
გაუმართაობა 3: მექანიკური მოდუნება
მიზეზი: სტრუქტურული სიმტკიცის დაკარგვა — ფხვიერი ჭანჭიკები, საძირკვლის ბზარები, გაცვეთილი საკისრების საყრდენები, ჭარბი კლირენსი.
კომპონენტის ფხვიერება
"ჰარმონიკების "ტყე“ — 1×, 2×, 3×, 4×… 10×+-მდე კლებადი ამპლიტუდით. შესაძლოა, 0.5× სუბჰარმონიკებიც გამოვლინდეს.
სტრუქტურული ფხვიერება
1× და/ან 2× დომინანტური. რამდენიმე უფრო მაღალი ჰარმონიკა. ძლიერი ვერტიკალური ვიბრაცია.
მოქმედება: შეამოწმეთ და შეჭირეთ სამონტაჟო ჭანჭიკები. შეამოწმეთ საძირკველი. ყოველთვის შეამოწმეთ ფხვიერება. ადრე დაბალანსება.
გაუმართაობა 4: მოძრავი საკისრების დეფექტები
მიზეზი: სარბენ ბილიკებზე, მოგორავ ელემენტებზე ან გალიაზე ორმოების გაჩენა, დაფშვნა, ცვეთა.
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
გარე რგოლის დეფექტი (BPFO)
პიკების სერია BPFO-ზე, 2×BPFO-ზე, 3×BPFO-ზე… გვერდითი ზოლების არარსებობა 1× (სტაციონარული რგოლი). საკისრის ყველაზე გავრცელებული ხარვეზი.
შიდა რგოლის დეფექტი (BPFI)
BPFI ჰარმონიკები ±1× გვერდითი ზოლებით (მბრუნავი რგოლი, დატვირთვის ზონის მოდულაცია). გვერდითი ზოლების ნიმუში ძირითადი იდენტიფიკატორია.
მოძრავი ელემენტის დეფექტი (BSF)
BSF ჰარმონიკები. 2×BSF ხშირად დომინანტური. არასინქრონული. ხშირად თან ახლავს სარბენი ბილიკის დაზიანება.
გალიის დეფექტი (FTF)
Sub-synchronous fundamental (FTF ≈ 0.4× shaft speed); its harmonics may extend above 1×. Low frequency. Often accompanies other bearing damage.
ეტაპი 1 — მიწისქვეშა: Ultrasonic / acoustic-emission zone (roughly 20–60 kHz). Not visible on standard FFT. Detectable by spike energy / enveloping.
ეტაპი 2 — ადრეული დეფექტი: 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.
ეტაპი 3 — განვითარებული: მრავალი ჰარმონიკა. გვერდითი ზოლები ვითარდება. ხმაურის დონე იზრდება.
მე-4 ეტაპი — განვითარებული: ფართოზოლოვანი ხმაური. საკისრების სიხშირეები შეიძლება ხმაურში გაქრეს. სასწრაფოდ უნდა შეიცვალოს.
კონვერტის (დემოდულაციის) ანალიზი — ადრეული საკისრის აღმოჩენა
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. გარსის ანალიზი (ასევე ცნობილია, როგორც დემოდულაცია ან მაღალი სიხშირის აღმოჩენა, HFD) აღმოჩენას გაცილებით ადრეულ ეტაპებამდე აფართოებს.
როგორ მუშაობს
როდესაც მოძრავი ელემენტი დეფექტს ხვდება, ის წარმოქმნის მოკლე დარტყმით იმპულსს, რომელიც აღძრავს მაღალი სიხშირის სტრუქტურულ რეზონანსებს (როგორც წესი, 5–20 kHz). ეს რეზონანსები თითოეული დარტყმის დროს ხანმოკლედ "რეკავს". გარსის ანალიზი სამ ეტაპად მუშაობს:
- ზოლგამტარი ფილტრი: გამოყავით მაღალი სიხშირის რეზონანსული დიაპაზონი (მაგ., 5–15 kHz), სადაც დარტყმები ჟღერს.
- გამართვა და ენველოპი: ამოიღეთ ამპლიტუდის მოდულაციის ნიმუში — "გარსი", რომელიც მიჰყვება რხევის პიკებს.
- გარსის FFT: კონვერტის სიგნალზე FFT-ის გამოყენება. შედეგი აჩვენებს გამეორების სიხშირე დარტყმების — რაც უდრის საკისრების დეფექტების სიხშირეებს (BPFO, BPFI, BSF, FTF).
ნედლ სპექტრში, BPFO-ზე სუსტმა დარტყმამ შეიძლება გამოიწვიოს 0.1 მმ/წმ - უხილავი 2 მმ/წმ აპარატის ხმაურში. თუმცა, იგივე დარტყმა იწვევს რეზონანსს 8 კჰც-ზე, სადაც ვიბრაციის სხვა წყარო არ არსებობს. დემოდულაციის შემდეგ, BPFO-ს გამეორების ნიმუში მკაფიოდ ჩნდება სუფთა ფონიდან.
დაკავშირებული პარამეტრები
- სპაიკ ენერჯი (SE): მაღალი სიხშირის დარტყმის ენერგიის საერთო გაზომვა. სკალარული ტენდენციური მნიშვნელობა. კარგია "გავლა/ჩავარდნა" სკრინინგისთვის.
- gSE / HFD / PeakVue: კონვერტიდან მიღებული პარამეტრების მომწოდებლისთვის სპეციფიკური სახელები. ყველა ერთი და იგივე პრინციპით არის დაფუძნებული.
- აჩქარების ანველოპი: 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.
მოქმედება: შეამოწმეთ შეზეთვა. დაგეგმეთ საკისრების შეცვლა. გაზარდეთ მონიტორინგის სიხშირე.
შეცდომა 5: კბილანების დეფექტები
მიზეზი: გაცვეთილი, ორმოებიანი ან გატეხილი კბილები. გადაცემათა კოლოფის ექსცენტრისიტეტი. GMF = კბილების რაოდენობა × ლილვის ბრუნვის სიჩქარე / 60.
გადაცემის ექსცენტრიულობა
GMF გვერდითი ზოლებით ±1× ლილვის სიჩქარით. გადაცემათა კოლოფის 1× სიჩქარე ასევე შეიძლება იყოს ამაღლებული.
კბილანის კბილების ცვეთა/დაზიანება
მრავალი GMF ჰარმონიკა მკვრივი გვერდითი ზოლებით. სიმძიმე კორელირებს გვერდითი ზოლების რაოდენობასთან და ამპლიტუდასთან.
მოქმედება: შეამოწმეთ გადაცემათა კოლოფის ზეთი მეტალის ნაწილაკებზე. დაგეგმეთ შემოწმება. აკონტროლეთ GMF გვერდითი ზოლის ტენდენცია.
Fault 6: Electrical Faults (Motors)
ელექტრომაგნიტური ხარვეზები ვიბრაციას იწვევს 2× ხაზის სიხშირე (100 ჰც 50 ჰც ქსელებზე, 120 ჰც 60 ჰც-ზე). კრიტიკული ტესტი: ვიბრაცია ქრება მყისიერად ელექტროენერგიის გათიშვისას. მექანიკური ხარვეზები თანდათან ქრება.
- სტატორის ექსცენტრისიტეტი: 2× ხაზის სიხშირე, სტაბილური ამპლიტუდა.
- როტორის ღეროს დეფექტები: 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.
- რბილი საყრდენი: ვიბრაცია იცვლება ძრავის ცალკეული ფეხების მოშვებისას.
შეცდომა 7: ქამრის გადამცემი მექანიზმის პრობლემები
მიზეზი: გაცვეთილი, არასწორად განლაგებული ან არასწორად დაჭიმული ღვედები. ღვედური ამძრავები ვიბრაციას წარმოქმნიან ქამრის გავლის სიხშირე, რომელიც, როგორც წესი, სუბსინქრონული სიხშირეა (ლილვის სიჩქარეზე 1× ნაკლები), რადგან ღვედი ბორბლის გარშემოწერილობაზე გრძელია.
საერთო ქამრის ხელმოწერები
- ქამრის ცვეთა / დეფექტი: პიკები სარტყლის სიხშირეზე (fქამარი) და მისი ჰარმონიკები (2×, 3×, 4× fქამარი). The fundamental appears below 1× shaft speed — a sub-synchronous peak is the key indicator; higher harmonics can extend above 1×.
- ქამრის არასწორი განლაგება: ლილვის 1× და 2× სიჩქარის დროს ღერძული ვიბრაციის მომატება. ლილვის არასწორი განლაგების მსგავსია, მაგრამ შემოიფარგლება ღვედური გადაცემით მოძრავი დანადგარით.
- არასწორი დაძაბულობა: მაღალი 1× ვიბრაცია, რომელიც მკვეთრად იცვლება ღვედის დაჭიმულობის რეგულირებისას. ზედმეტად დაჭიმული ღვედები ზრდის საკისრებზე დატვირთვას; მოშვებული ღვედები იწვევს დარტყმას და ღვედის სიხშირის პიკს.
- რეზონანსი: ქამრის ბუნებრივი სიხშირე (ქამარის "ფლატერი") შეიძლება აღიგზნოს, თუ ქამრის სპანის (ბოძებს შორის მონაკვეთის) რეზონანსი ემთხვევა მუშაობის სიჩქარეს. ჩანს, როგორც ფართო პიკი ქამრის ბუნებრივ სიხშირეზე.
მოქმედება: შეამოწმეთ ღვედის მდგომარეობა, დაჭიმულობა და ბორბლის გასწორება. შეცვალეთ ნახმარი ღვედები. განმეორებადი პრობლემების შემთხვევაში, გადაამოწმეთ ბორბლის გასწორება ლაზერული ხელსაწყოთი ან სახაზავით.
შეცდომა 8: ტუმბოს კავიტაცია
მიზეზი: ორთქლის ბუშტები წარმოიქმნება და ძლიერად იშლება, როდესაც ადგილობრივი წნევა სითხის ორთქლის წნევაზე დაბლა ეცემა — როგორც წესი, ტუმბოს შემწოვ წერტილში. ბუშტის თითოეული კრახი მიკრო-დარტყმას ქმნის. წამში ათასობით კრახი დამახასიათებელ ფართოზოლოვან ხმაურს წარმოქმნის.
სპექტრული ხელმოწერა
- 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.
- შემთხვევითი, არაპერიოდული: არანაირი ჰარმონიკა, არანაირი კავშირი ლილვის სიჩქარესთან. ხმაური "ხრეშის" ან "ტკაცუნის" მსგავსია — ისმის ინსტრუმენტების გარეშეც კი.
- დაბალი სიხშირის ეფექტები: ძლიერმა კავიტაციამ ასევე შეიძლება გამოიწვიოს არასტაბილურობა 1×-ზე და ნაკადის ტურბულენტობით გამოწვეული ფართოზოლოვანი დაბალი სიხშირის ხმაური.
მოქმედება: გაზარდეთ შეწოვის წნევა (დაწიეთ ტუმბო, გახსენით შემწოვი სარქველი, შეამცირეთ შემწოვი მილის დანაკარგები). შეამოწმეთ NPSHხელმისაწვდომი NPSH-ის წინააღმდეგსაჭირო. თუ შესაძლებელია, შეამცირეთ ტუმბოს სიჩქარე. კავიტაცია იწვევს სწრაფ ეროზიულ დაზიანებას - არ უგულებელყოთ ეს.
ხარვეზი 9: ზეთის მორევი & ზეთის ცემა (ლილვის საკისრები)
მიზეზი: 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.
ზეთის მორევი
- სიხშირე: დაახლოებით 0.42×-დან 0.48×-მდე ლილვის სიჩქარე (ხშირად მოიხსენიება, როგორც ~0.43×). ეს არის სუბსინქრონული პიკი, რომელიც აკონტროლებს ლილვის სიჩქარეს — თუ ბრუნვის სიჩქარე იზრდება, ბრუნვის სიხშირე პროპორციულად იზრდება.
- სპექტრი: ~0.43×-ზე ერთი პიკი, რომელიც სიჩქარის მატებასთან ერთად იცვლება. ამპლიტუდა შესაძლოა ზომიერი იყოს.
- მდგომარეობა: ზეთის შხეფის წინამორბედი. როგორც წესი, დაუყოვნებლივ არ იწვევს დესტრუქციულ ეფექტს, მაგრამ არასტაბილურობაზე მიუთითებს.
ზეთის ჩხირი
- სიხშირე: როტორის პირველზე იკეტება ბუნებრივი სიხშირე (კრიტიკული სიჩქარე). ზეთის პრეცესიისგან განსხვავებით, ის არ აკონტროლებს ლილვის სიჩქარეს — სიხშირე მუდმივი რჩება ბრუნვის სიჩქარის ცვლილებისას.
- სპექტრი: როტორის პირველი კრიტიკული სიჩქარის დროს დიდი სუბსინქრონული პიკი. ამპლიტუდა შეიძლება ძალიან მაღალი იყოს — დამანგრეველი.
- მდგომარეობა: საშიში. საჭიროა დაუყოვნებელი მოქმედება. შეიძლება გამოიწვიოს საკისრის სრული განადგურება და ლილვის დაზიანება.
ორივე წარმოქმნის სუბსინქრონულ პიკებს, მაგრამ: ზეთის მორევი sits at ~0.42–0.48× (not an exact half-order), while ფხვიერება 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 არა track speed is ზეთის ჩხირი, 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.
მოქმედება: ზეთის გრიხვის (oil whirl) დროს: შეამოწმეთ საკისრების კლირენსი, ზეთის სიბლანტე და დატვირთვა. გაზარდეთ საკისრების დატვირთვა ან შეცვალეთ ზეთის სიბლანტე. ზეთის ცემის (oil whip) დროს: დაუყოვნებლივ შეამცირეთ სიჩქარე კრიტიკულ ზღურბლზე დაბალი. მიმართეთ როტორის დინამიკის სპეციალისტს.
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.
| მანქანების კლასი | ზონა A კარგი |
ზონა B მისაღები |
ზონა C გაფრთხილება |
ზონა D საფრთხე |
|---|---|---|---|---|
| I კლასი მცირე ზომის მანქანები ≤ 15 კვტ (ტუმბოები, ვენტილატორები, კომპრესორები) |
≤ 0.71 | 0.71 – 1.8 | 1.8 – 4.5 | 4.5 |
| II კლასი საშუალო სიმძლავრის მანქანები 15–75 კვტ (სპეციალური საფუძვლის გარეშე) |
≤ 1.12 | 1.12 – 2.8 | 2.8 – 7.1 | 7.1 |
| III კლასი დიდი მანქანები > 75 კვტ (მყარი საფუძველი) |
≤ 1.8 | 1.8 – 4.5 | 4.5 – 11.2 | 11.2 |
| IV კლასი დიდი მანქანები > 75 კვტ (მოქნილი საძირკველი, მაგ. ფოლადის ჩარჩო) |
≤ 2.8 | 2.8 – 7.1 | 7.1 – 18 | 18 |
ნაბიჯი 1: განსაზღვრეთ თქვენი მანქანის კლასი სიმძლავრისა და საძირკვლის ტიპის მიხედვით.
ნაბიჯი 2: გაზომეთ ვიბრაციის საერთო სიჩქარე (მმ/წმ RMS) თითოეული საკისრის კორპუსზე რადიალური მიმართულებით.
ნაბიჯი 3: იპოვეთ ზონა. ზონა A = ახლად ექსპლუატაციაში შეყვანილი ან შესანიშნავი. ზონა B = შეუზღუდავი გრძელვადიანი ოპერაცია. ზონა C = მისაღებია მხოლოდ შეზღუდული პერიოდებით — დაგეგმეთ ტექნიკური მომსახურება. ზონა D = დაზიანება ხდება — რაც შეიძლება მალე გააჩერეთ მანქანა.
გახსოვდეთ: ტენდენციები აბსოლუტურ მნიშვნელობებზე მეტად მნიშვნელოვანია. 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.
ISO 10816 ოფიციალურად შეიცვალა ISO 20816-ით (გამოქვეყნდა 2016–2022 წლებში). ზონების საზღვრები მსგავსი რჩება მანქანების ტიპების უმეტესობისთვის, მაგრამ ISO 20816 ამატებს გადაადგილების შეფასების კრიტერიუმებს და აფართოებს მანქანა-დანადგარისთვის სპეციფიკურ ნაწილებს. პრაქტიკაში, ISO 10816 მნიშვნელობები კვლავ ინდუსტრიის სტანდარტად რჩება. როგორც Balanset-1A, ასევე სამრეწველო ვიბრაციის პროგრამების უმეტესობა კვლავ იყენებს ISO 10816 ზონებს.
გაზომვიდან მონიტორინგამდე
ტენდენციის ანალიზი
ერთი სპექტრი არის მომენტური ჩვენება. ვიბრაციის ანალიზის ძალა არის ტენდენციის ანალიზი — დროთა განმავლობაში ცვლილებების თვალყურის დევნება.
- შექმენით საბაზისო ხაზი: Measure new or known-good equipment. Save spectra — the Balanset-1A's F6 — Reports archive stores measurements and HTML reports.
- ინტერვალების დადგენა: კრიტიკული: ყოველკვირეული. სტანდარტული: ყოველთვიური. დამხმარე: კვარტალური.
- განმეორებადობის უზრუნველყოფა: იგივე წერტილები, იგივე მიმართულებები, იგივე ოპერაციული პირობები.
- ცვლილებების თვალყურის დევნება: საწყის დონესთან შედარებით 2-ჯერ მეტი ზრდა მნიშვნელოვანია, მაშინაც კი, თუ ის ISO A ზონაშია.
- Use measurement routes: The Balanset-1A's F9 — Route Inspection guides repeatable measurement rounds and trends readings against ISO 10816-1 zones.
გადაწყვეტილების ალგორითმი
- მიიღეთ ხარისხიანი სპექტრი (F8 დიაგრამები, რადიალური + ღერძული).
- გამოავლინეთ უმაღლესი პიკი — ეს დომინანტური პრობლემაა.
- დეფექტის ტიპთან შესაბამისობა:
- 1× დომინირებს → დისბალანსი → დაბალანსება Balanset-1A-ით.
- 2× დომინირებს + მაღალი ღერძული → არასწორი განლაგება → ლილვების ხელახლა გასწორება.
- ბევრი ჰარმონიკა → ფხვიერება → შეამოწმეთ და გამკაცრეთ.
- არასინქრონული პიკები → საკისარი → გეგმის შეცვლა.
- GMF + გვერდითი ზოლები → გადაცემათა კოლოფი → შეამოწმეთ ზეთი, შეამოწმეთ გადაცემათა კოლოფი.
- პირველ რიგში, გამოასწორეთ დომინანტური ხარვეზი - მეორადი სიმპტომები ხშირად ქრება.
ხშირად დასმული კითხვები — ვიბრაციის ანალიზი
▸ რა არის ვიბრაციის ანალიზი?
▸ როგორ განვასხვავოთ დისბალანსი არასწორი განლაგებისგან?
▸ რა არის საკისრების დეფექტების სიხშირეები?
▸ რა არის კარგი ვიბრაციის დონე?
▸ შეუძლია Balanset-1A-ს ვიბრაციის ანალიზის ჩატარება?
▸ დროის ტალღის ფორმა FFT სპექტრის წინააღმდეგ?
▸ რა სიხშირით უნდა გავზომო ვიბრაცია?
▸ რა იწვევს 0.5× (სუბჰარმონიულ) ვიბრაციას?
დაკავშირებული ტერმინთა ლექსიკონის სტატიები
ჯერ დიაგნოსტიკა — შემდეგ დაბალანსება
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.
აღჭურვილობის დათვალიერება →
0 კომენტარი