Kaip sužinoti, ar vibraciją sukelia disbalansas, ar nesuderinamumas?

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

Kokie yra guolių defektų dažniai (BPFO, BPFI, BSF, FTF)?

Tai būdingi dažniai, susidarantys, kai riedėjimo elementas važiuoja virš konkretaus guolio komponento defekto. BPFO (išorinio rutulio praleidimo dažnis), BPFI (vidinio rutulio praleidimo dažnis), BSF (rutulio sukimosi dažnis), FTF (pagrindinis traukos dažnis). Jie priklauso nuo guolio geometrijos ir veleno greičio.

Koks yra tinkamas besisukančių mašinų vibracijos lygis?

ISO 10816-1 klasifikuoja vibracijos stiprumą pagal mašinų klases. Tipinėms pramoninėms mašinoms (II klasė, 15–75 kW): A zona (gerai). 7.1 mm/s.

Ar „Balanset-1A“ galima naudoti vibracijos analizei?

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

Kuo skiriasi laiko bangos forma ir FFT spektras?

Laiko bangos forma rodo virpesių amplitudę laikui bėgant – sudėtinga, kai yra keli gedimai. FFT tai suskaido į atskirus dažnio komponentus, sukurdamas spektrą, kuriame kiekvienas pikas atitinka konkretų šaltinį.

Kas sukelia subharmoninius virpesius (0,5×)?

Subharmonikos, atsiradusios esant 0,5 × aps./min., paprastai rodo didelį mechaninį atsilaisvinimą, alyvos sūkurius slankiojančiuose guoliuose arba įtrūkusius velenus. Pusės eilės pikai atsiranda dėl smūgių, įvykstančių kas antrą apsisukimą.

Vibracijos analizė — Spektro diagnostika Gidas

📌 Kanoninis informacinis straipsnis - vibromera.eu

Nuo FFT pagrindų iki gedimų diagnostikos: išmokite skaityti vibracijos spektrus, apskaičiuoti guolių defektų dažnius, vertinti sunkumą pagal ISO 10816 ir diagnozuoti disbalansą, nesutapimą, laisvumą, guolių ir krumpliaračių defektus — naudodami interaktyvius įrankius ir Balanset-1A.

Šiame vadove aprašyta diagnostikos eiga yra ta pati, kurią Vibromera diegia į Balanset-1A: FFT spektras, intensyvumo vertinimas pagal ISO 10816/20816 ir kryptingas dviejų plokštumų balansavimas viename nešiojamame įrenginyje.

Interaktyvūs diagnostikos skaičiuotuvai

Svarbiausi vibracijos analizės įrankiai – guolių defektų dažniai, krumpliaračių susikabinimo dažnis, vibracijos stiprumo įvertinimas ir matavimo vienetų konvertavimas

🔵 Guolių defektų dažnio skaičiuoklė

Greitas pasirinkimas — bendrasis guolis Numatytoji geometrija atitinka klasikinius SKF/FAG modelius (E dizainas NU tipui, ISO/J2 30xxx kūginiams guoliams). Riedėjimo elementų skaičius skiriasi priklausomai nuo gamintojo ir kartos — kritinei diagnostikai įveskite tikrąją savo guolio geometriją iš jo techninio aprašo.

Veleno greitis (aps./min.)

Riedėjimo elementų skaičius (n)

Rutuliuko / ritinėlio skersmuo, Bd (mm)

Žingsnio skersmuo, Pd (mm)

Kontaktinis kampas, α (laipsniais)

BPFO — išorinis žiedas

—

BPFI — vidinis žiedas

—

BSF – Rutuliuko/Ritinėlio sukimasis

—

FTF – Narvas (separatorius)

—

1× velenas = — Hz | BPFO/BPFI santykis: —

📏 ISO 10816 Intensyvumas & aps./min.↔Hz & GMF

Vibracijos greitis (mm/s RMS)

Mašinų klasė

Geras

B Priimtinas

C įspėjimas

D pavojus

🔄 RPM ↔ Hz keitiklis

RPM

Dažnis (Hz)

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

⚙️ Krumpliaračių susikabinimo dažnis (GMF)

Veleno aps./min. (varančioji pavara)

Dantų skaičius (varančioji pavara)

Dantų skaičius (varomoji pavara) – neprivaloma, pavaros perdavimo skaičiui

Krumpliaračių susikabinimo dažnis (GMF)

—

2× GMF

—

3× GMF

—

Pavarų santykis

—

Varomojo veleno greitis

—

RPM

Gedimų identifikavimas iš pirmo žvilgsnio

Kiekvienas mechaninis gedimas vibracijos spektre sukuria būdingą požymių rinkinį.

⚖️

Disbalansas

1×

Vyraujanti smailė veleno greičiu. Radialinė. Jėga ∝ greičio². Stabili fazė.

🔧

Nesuderinimas

2× (+ 1×, 3×)

Stipri antroji harmonika. Didelė ašinė vibracija. 180° fazė per jungtį.

🔩

Laisvumas

1×, 2×, 3×…n×

"Harmonikų "miškas“. Gali būti rodomos 0,5× subharmonikos.

🔵

Guolio defektas

BPFO/BPFI/BSF

Nesinchroniniai pikai. Šoninės juostos ties 1×. Triukšmo dugno kilimas.

⚙️

Pavarų dėžės gedimas

GMF ± 1×

Krumpliaračių susikabinimo dažnis su šoninėmis juostomis veleno sukimosi dažniu.

📊 Pilna diagnostikos informacinė lentelė

Gedimas	Pirminis dažnis	Harmonikos	Kryptis	Fazės elgesys	Pagrindinis skiriamasis bruožas
Statinis disbalansas	1×	Žemas / nėra	Radialinis (H, V)	Abu guoliai fazėje	Grynoji 1× sinusoidė. Jėga ∝ greitis².
Dinaminis disbalansas	1×	Žemas / nėra	Radialinis (H, V)	~180° tarp guolių	1× dominuoja, guoliai priešfazėje (pora).
Lygiagretus ašių nesutapimas	2× (≥ 1×)	1×, 3×	Radialinis	180° per jungtį	2× dažnai > 1×. Didelis radialinis virpesys jungties vietoje.
Kampinis nesutapimas	1×, 2×	3×	Ašinė dominantė	180° skersai movos (ašinė)	Didelė ašinė. Ašinė ≥ 50% radialinės.
Komponentų laisvumas	1×, 2×…10×+	Daug (~10×)	Radialinis	Nepastovus	"Harmonikų "miškas“. Galimas 0,5× sub.
Struktūrinis laisvumas	1× arba 2×	Keletas virš 2×	Vertikalus	Nestabilus	Stipri vertikali. Reaguoja į varžtų patikrinimą.
Išorinis žiedas (BPFO)	BPFO, 2×BPFO...	Keli BPFO	Radialinis	NETAIKOMA	Nesinchroninis. Nėra 1× šoninių juostų.
Vidinis žiedas (BPFI)	BPFI, 2×BPFI...	Keli BPFI	Radialinis	Moduliuojama 1×	BPFI harmonikos su ±1× šoninėmis juostomis.
Riedėjimo elementas (BSF)	BSF, 2×BSF...	Keli BSF	Radialinis	NETAIKOMA	2×BSF dažnai > 1×BSF. Nesinchroninis.
Narvas (FTF)	FTF ≈ 0,4×	2,3× FTF	Radialinis	NETAIKOMA	Fundamental < 1×; harmonikos gali viršyti 1×.
Pavaros tinklelis	GMF = N × 1 ×	2,3 × GMF	Radialinis + ašinis	Moduliuojama 1×	GMF su šoninėmis juostomis. N = dantys.
Elektros (variklis)	2 × linijos dažnis	—	Radialinis	Sumažėja išjungus maitinimą	100/120 Hz. Momentinio kritimo bandymas.

Interaktyvi FFT spektro demonstracija — 17 gedimų scenarijų

Pasirinkite gedimo tipą, kad pamatytumėte būdingą laiko bangos formą ir dažnių spektrą. Palyginkite modelius, kad nustatytumėte pagrindinę priežastį.

Pradinis lygis

Disbalansas

Nesuderinimas

Laisvumas

Guoliai

Pavaros

Kita

Normalios veikimo sąlygos – maža, stabili vibracija. Mažas 1× pikas dėl liekamojo disbalanso. Švarus spektras.

Laiko sritis (bangos forma)

Dažnių spektras (FFT)

Kas yra vibracijos analizė?

Greitas atsakymas

Vibracijos analizė yra besisukančių mechanizmų mechaninių virpesių matavimo ir interpretavimo procesas, siekiant diagnozuoti gedimus jų neišmontuojant. Naudojant FFT (Greitosios Furjė transformacijos) metu kompleksinis virpesių signalas suskaidomas į atskirus dažnio komponentus. Kiekvienas gedimas sukuria būdingą spektrinį "piršto atspaudą": disbalansas esant 1× aps./min., nesuderinimas 2× dažniu, laisvumas kaip daugybinės harmonikos, guolių defektai esant nesinchroniniams dažniams. Balanset-1A atlieka balansavimą ir spektro analizę viename nešiojamame prietaise.

Kiekviena besisukanti mašina vibruoja. Sveikoje mašinoje vibracija yra maža ir stabili — tai jos normalus „darbinis parašas“. Vystantis defektams, vibracija kinta nuspėjamais būdais. Matuodami ir analizuodami šiuos pokyčius, galime nustatyti pagrindinę priežastį, numatyti gedimą ir suplanuoti techninę priežiūrą dar prieš katastrofišką gedimą. Tai yra pagrindas nuspėjamoji priežiūra.

FFT: Spektro analizės pagrindas

Vibracijos jutiklis (akcelerometras) mechaninius virpesius paverčia elektriniu signalu. Tai rodoma laikui bėgant. bangos forma — sudėtinga, iš pažiūros chaotiška kreivė, kai yra keli defektai. FFT (greitoji Furjė transformacija) suskaido šį sudėtingą signalą į atskirus sinusoidinius komponentus, kurių kiekvienas turi savo dažnį ir amplitudę.

Įsivaizduokite FFT kaip prizmę, skaidančią baltą šviesą į vaivorykštę. Sudėtinga bangos forma yra "balta šviesa" — FFT atskleidžia atskiras "spalvas" (dažnius), paslėptas viduje. Rezultatas yra vibracijos spektras – pagrindinė diagnostikos priemonė.

Sukimosi dažnis

f₁ₓ = aps./min. / 60 (Hz)

1× = veleno sukimosi dažnis – atskaitos dažnis visai spektrinei analizei

Pagrindiniai spektro parametrai

Dažnis (X ašis, Hz): Kaip dažnai atsiranda virpesiai. Tiesiogiai susijęs su šaltiniu. 1× = veleno greitis. 2× = dvigubas veleno greitis.
Amplitudė (Y ašis, mm/s RMS): Vibracijos intensyvumas kiekviename dažnyje. Didesnės viršūnės = daugiau energijos = rimtesnė būklė.
Harmonikos: Pagrindinės harmonikos sveikieji kartotiniai: 2× (2-oji), 3× (3-ioji), 4× ir kt. Jų buvimas ir santykinis aukštis perteikia diagnostinę informaciją.
Fazė (°): Fazės ryšys tarp skirtingų matavimo taškų. Būtinas norint atskirti disbalansą (fazėje) nuo ašių nesutapimo (180°).

Vibracijos matavimo vienetai: poslinkis, greitis, pagreitis

Vibraciją galima matuoti trimis skirtingais fiziniais dydžiais. Kiekvienas iš jų akcentuoja skirtingus dažnių diapazonus, todėl jie tinka skirtingoms diagnostikos užduotims. Supratimas, kada naudoti kurį dydį, yra esminis dalykas efektyviai analizei.

📏 Poslinkis

µm (nuo piko iki piko) arba mil

Geriausias diapazonas: 1-100 Hz

Matuoja, kaip toli paviršius juda. Akcentuoja žemus dažnius — idealu lėtaeigėms mašinoms, veleno orbitos analizei ir artumo daviklių naudojimui ant slydimo guolių. 1 mil = 25,4 µm.

📈 Greitis

mm/s (vidutinė kvadratinė vertė)

Geriausias diapazonas: 10-1000 Hz

Matuoja, kaip greitas paviršius juda. standartinis parametras bendram mašinų stebėjimui pagal ISO 10816. Plokščiasis dažnio atsakas suteikia vienodą svorį daugumai gedimų tipų. „Balanset-1A“ matuoja mm/s RMS.

💥 Pagreitis

m/s² arba g (RMS/didžiausia vertė)

Geriausias diapazonas: 500 Hz–20 kHz

Matuoja jėga vibracijos. Akcentuoja aukštus dažnius — idealu ankstyviems guolių defektams, krumpliaračių sankibai ir smūgiams. 1 g = 9,80665 m/s². Naudojama apgaubties / demoduliacijos analizei.

Kada naudoti kiekvieną parametrą

Parametras	Vienetas	Dažnių diapazonas	Geriausiai tinka	Standartai
Poslinkis	μm (pik-pik)	1-100 Hz	Lėtos mašinos (< 600 aps./min.), veleno orbitos, artumo jutikliai, slankiojantys guoliai (orientacinis — Balanset-1A nematuoja)	ISO 7919 (veleno vibracija)
Greitis	mm/s vidutinė kvadratinė vertė	10-1000 Hz	Bendras mašinų stebėjimas — disbalansas, nesutapimas, laisvumas. Numatytasis parametras. Balanset-1A savasis (ir vienintelis) parametras.	ISO 10816, ISO 20816
Pagreitis	g arba m/s² RMS	500 Hz–20 kHz	Ankstyvieji guolių defektai, krumpliaračių susikabinimas, smūgiai, greitaeigiai mechanizmai (orientacinis — Balanset-1A nematuoja)	ISO 15242 (guolių vibracija)

Konvertavimas vienu dažniu

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

d = poslinkis (m), v = greitis (m/s), a = pagreitis (m/s²), f = dažnis (Hz). Visi dydžiai turi naudoti tą pačią amplitudės sąvoką (visi kaip pikinis, visi kaip pikas-pikas, arba visi kaip RMS) — maišant pikas-pikas poslinkį su RMS greičiu atsiranda ~2,8× paklaida.

💡 Nykščio taisyklė

Jei turite tik vieną jutiklį ir vieną parametrą, iš kurių galite rinktis — pasirinkite greitį (mm/s RMS). Jis apima plačiausią dažniausiai pasitaikančių gedimų diapazoną su plokščiu atsaku. „Balanset-1A“ naudoja tai kaip savo pradinį parametrą. Pagreičio matavimą pridėkite tik tada, kai reikia aptikti ankstyvos stadijos guolių ar krumpliaračių defektus aukštais dažniais.

Matavimo technika su Balanset-1A

📋 Balanset-1A matavimo specifikacija

„Balanset-1A“ matuoja vibracijos greičis, mm/s RMS (0,2–80 mm/s). Matavimo juosta: 5-1000 Hz; jutiklio charakteristika lygi ±10 % ribose iki ~550 Hz, virš to taikoma tik ekrane rodoma slopinimo kompensacija. Ekrano spektras (nustatymas "Spectrum, Hz") tęsiasi iki 8 kHz — tai rodymo diapazonas, o ne matavimo tikslumo teiginys. Nėra poslinkio ar pagreičio režimų, taip pat nėra apgaubties / demoduliacijos — žemiau esantys skyriai apie pagreitį, apgaubties analizę ir kavitaciją yra tik informacinė medžiaga.

Jutiklio išdėstymas

Diagnostikos kokybė visiškai priklauso nuo matavimo kokybės. Vibracijos jėgos perduodamos per guolius, todėl jutikliai turi būti montuojami ant guolių korpusų – kuo arčiau guolio, ant laikančiosios konstrukcijos (ne ant dangčių ar aušinimo briaunų).

Paviršiaus paruošimas: Švarus, lygus, be dažų nuoskilų. Magnetinis pagrindas turi būti tvirtai priglaustas.
Radialinis horizontalus (H): Statmena velenui, horizontali plokštuma. Dažnai didžiausia amplitudė.
Radialinė vertikali (V): Statmena velenui, vertikali plokštuma.
Ašinis (A): Lygiagrečiai velenui. Svarbu aptikti nesutapimą.

💡 Dviejų kanalų diagnostikos triukas

„Balanset-1A“ turi 2 kanalus. Diagnostikai sumontuokite abu jutiklius ant tas pats guolis — vienas radialiai, kitas ašine kryptimi. Tai suteikia vienalaikius radialinį + ašinį spektrus, leidžiančius iš karto aptikti necentravimą.

„Balanset-1A“ diagnostikos režimai

F8 — Charts → skirtukas "F5-Spectrum (Hz)": Pilnas FFT spektro rodinys. Pagrindinis diagnostikos režimas. Kiti Charts skirtukai — F2-Overall, F3-1x, F4-Harmonics (1x..Nx) ir F6-Orbit — apima bendrą vibraciją, 1× stebėjimą, harmonikų modelius ir veleno orbitą.
F5 — Vibration Meter: Greitas įvertinimas. Palyginkite V1s (bendrą RMS) ir V1o (1×). Jei V1s ≈ V1o → disbalansas. Jei V1s ≫ V1o → kiti gedimai.
F6 — Reports: Matavimų archyvas ir HTML ataskaitos — naudokite jį pradiniams rodmenims saugoti.
F9 — Route Inspection: Vedami matavimo maršrutai su tendencijų zonomis pagal ISO 10816-1 — reguliariems stebėsenos apėjimams.

⚠️ V1s prieš V1o – pirmoji diagnostinė patikra

Prieš balansuodami palyginkite V1s su V1o. Jei V1s ≫ V1o (pvz., 8 ir 2 mm/s), didžioji dalis vibracijos neatsiranda dėl disbalanso. Balansavimas šios problemos neišspręs – ištirkite visą spektrą.

Fazių analizė – diagnostikos diferenciatorius

Dažnis jums pasako ką vibruoja; fazė jums pasako kaip. Dviejų gedimų spektrai gali būti identiški (abiejuose vyrauja 1×) — juos atskirti gali tik fazės analizė. Fazė yra kampinis ryšys tarp vibracijos skirtinguose matavimo taškuose, matuojamas laipsniais (0°–360°).

🧭 Fazė → Diagnozės informacinė lentelė

Fazinis ryšys	Matavimo taškai	Diagnozė	Paaiškinimas
0° (fazėje)	1 guolis ↔ 2 guolis (radialinis)	Statinis disbalansas	Abu guoliai juda kartu sinchroniškai — viena sunki vieta rotoriaus centre. Vienos plokštumos korekcija.
~180° (priešfazė)	1 guolis ↔ 2 guolis (radialinis)	Dinaminis (porinis) disbalansas	Guoliai siūbuoja priešingomis kryptimis – dvi sunkios vietos skirtingose plokštumose sukuria jėgų porą. Reikalinga dviejų plokštumų korekcija.
~90°	Horizontali ↔ Vertikali (tas pats guolis)	Disbalansas (bet kokio tipo)	Normalu esant disbalansui — jėgos vektorius sukasi kartu su velenu, todėl tame pačiame taške tarp H ir V susidaro ~90°.
~180°	Per movą (radialinė)	Lygiagretus ašių nesutapimas	Movos jėgos stumia velenus vienas nuo kito priešingomis radialinėmis kryptimis. Būdingas bruožas yra 180° kampas skersai movos su dideliu 2× virpesiu.
~180°	Per movą (ašinė)	Kampinis nesutapimas	Velenai pakaitomis stumia / traukia ašine kryptimi. 180° ašinis fazės skirtumas per movą su aukštais 1× ir 2× harmonikais yra lemiamas požymis.
0°	Per movą (ašinė)	Ne nesureguliavimas	Abi pusės juda ta pačia ašine kryptimi – tikėtinas šiluminis augimas, vamzdynų įtempimas arba minkšta atrama. Ne kampinis nesutapimas.
Nereguliarus / nepastovus	Bet kokie nuoseklūs taškai	Mechaninis laisvumas	Fazės rodmenys tarp matavimų šokinėja atsitiktinai – tai būdinga smūgiams į laisvas jungtis. Nestabili fazė = laisvumas.
Lėtai dreifuoja	Bet kuris taškas, laikui bėgant	Rezonansas arba terminis poveikis	Laipsniškas fazės poslinkis apšilimo metu rodo, kad konstrukcijos standumas kinta priklausomai nuo temperatūros (terminis nesutapimas).
Pastovus, ne 0/180°	1 guolis ↔ 2 guolis	Kombinuotas statinis + porinis disbalansas	Fazė tarp 0° ir 180° rodo statinių ir porinių komponentų mišinį – reikalingas dviejų plokštumų balansavimas.

💡 Fazės matavimas naudojant „Balanset-1A“

„Balanset-1A“ vibrometro režime rodo 1× fazę (rodmuo F1°), naudodamas tachometrą kaip atskaitą. Norėdami palyginti fazę tarp dviejų guolių, matuokite kiekvieną guolį ta pačia kryptimi (pvz., horizontalia), o tachometrą laikykite ant tos pačios atskaitos žymės. Fazės rodmenų skirtumas atskleidžia defekto tipą. Jokios specialios programinės įrangos nereikia — tiesiog atimkite du rodmenis.

1 gedimas: disbalansas

Priežastis: Masės centras pasislinkęs nuo sukimosi ašies. Gamybos tolerancijos, nuosėdų kaupimasis, erozija, sulūžusi mentė, prarastas svoris.

Spektras: Vyraujanti smailė tiksliai ties 1× RPM. Labai žemos harmonikos. Radialinė vibracija. Disbalansas jėga auga proporcingai greičio²; vibracijos amplitudė didėja kartu su greičiu, o tikslus ryšys priklauso nuo artumo rezonansui. Fazė yra stabili ir pasikartojanti.

Statinis disbalansas (viena plokštuma)

Grynas 1× pikas, sinusoidinė bangos forma. Abu guoliai fazėje. Vienos plokštumos korekcija.

Statinis disbalansas – dominuojantis 1× esant 25 Hz (1500 aps./min.). Minimalios harmonikos.

Dinaminis disbalansas (dviejų plokštumų / porinis)

Taip pat dominuoja 1×, bet guoliai yra maždaug 180° priešfazėje. Reikalinga dviejų plokštumų korekcija.

Dinaminis disbalansas – 1× dominuojantis. Spektras panašus į statinį, bet fazė skiriasi ties guoliais.

Veiksmas: Atlikti rotoriaus balansavimas su „Balanset-1A“. G klasės tolerancija vienam ISO 1940-1.

2 gedimas: Veleno nesutapimas

Priežastis: Sujungtų velenų ašys nesutampa. Gali būti lygiagrečios (paslinktos) arba kampinės (pasvirusios), dažniausiai abi.

Lygiagretus nuokrypis (radialinis)

Didelis 1× ir 2× radialine kryptimi. 2× dažnai ≥ 1×. 180° fazės poslinkis per jungtį.

Lygiagretus nuokrypis – radialine kryptimi. Stiprus 1× ir 2× su nedideliu 3×.

Kampinis nesutapimas – radialinis

1× ir 2× abi yra radialine kryptimi — bet kuri iš jų gali vyrauti, todėl vien radialinis spektras nėra galutinis įrodymas. Sprendžia ašinis matavimas.

Kampinis necentravimas — radialinis (R). Padidėjusios ir 1×, ir 2× (šiame pavyzdyje 2× > 1×).

Kampinis nesutapimas — ašinis

Ašinė vibracija ≥ 50 % radialinės, paprastai vyrauja 1× su padidėjusiomis 2× ir 3×. 180° fazė per movą ašine kryptimi. Tai pagrindinis atskiriantis matavimas.

Kampinis necentravimas — ašinis (A). Vyrauja 1× su stipria 2× ir 3× ašine kryptimi.

Veiksmas: Balansavimas nepadės. Sustabdykite mašiną ir atlikite veleno sulygiavimą. Po to dar kartą patikrinkite vibraciją.

3 gedimas: mechaninis laisvumas

Priežastis: Konstrukcijos standumo praradimas – atsilaisvinę varžtai, įtrūkimai pamate, susidėvėję guolių lizdai, per dideli tarpai.

Komponentų laisvumas

"Harmonikų "miškas" – 1×, 2×, 3×, 4×… iki 10×+ su mažėjančia amplitude. Gali pasireikšti 0,5× subharmonikos.

Detalės išsilaisvinimas — daug harmonikų nuo 1× iki 10×. Atkreipkite dėmesį į subharmoniką 0,4–0,5× srityje.

Struktūrinis laisvumas

1× ir (arba) 2× dominuojantis. Nedaug aukštesnių harmonikų. Stipri vertikali vibracija.

Struktūrinis laisvumas — dominuoja 1× ir 2×. Minimalios aukštosios harmonikos.

Veiksmas: Patikrinkite ir priveržkite tvirtinimo varžtus. Patikrinkite pamatą. Visada patikrinkite, ar nėra mechaninio laisvumo. prieš balansavimas.

4 gedimas: Riedėjimo guolio defektai

Priežastis: Duobutės, ištrupėjimai, riedėjimo takelių, riedėjimo elementų arba narvelio dilimas.

Guolių defektų dažniai

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 = riedėjimo elementų skaičius | Bd = rutulio skersmuo | Pd = žingsnio skersmuo | α = sąlyčio kampas | f_s = APS./60

Išorinio žiedo defektas (BPFO)

Pikų serija ties BPFO, 2×BPFO, 3×BPFO… Nėra 1× šoninių juostų (stacionarus žiedas). Dažniausias guolio gedimas.

Išorinio žiedo defektas — BPFO harmonikos nesinchroniniuose dažniuose. Nėra šoninių juostų.

Vidinio žiedo defektas (BPFI)

BPFI harmonikos su ±1× šoninėmis juostomis (besisukantis žiedas, apkrovos zonos moduliacija). Šoninių juostų modelis yra pagrindinis identifikatorius.

Vidinio žiedo defektas – BPFI harmonikos su ±1× šoninėmis juostomis (mažesnės viršūnės, esančios šalia pagrindinių viršūnių).

Riedėjimo elemento defektas (BSF)

BSF harmonikos. 2×BSF dažnai dominuoja. Nesinchroninis. Dažnai lydimas takelio pažeidimo.

Riedėjimo elemento defektas – BSF harmonikos. Pastaba: 2×BSF yra didžiausias (dviejų elementų pažeidimas).

Narvelio defektas (FTF)

Subsinchroninis pagrindinis dažnis (FTF ≈ 0,4× veleno greičio); jo harmonikos gali siekti daugiau nei 1×. Žemas dažnis. Dažnai lydi kitus guolio pažeidimus.

Separatoriaus defektas — FTF pagrindinis dažnis yra subsinchroninis (žemiau 1×); jo harmonikos gali siekti daugiau nei 1× veleno greitį.

Guolių defektų progresavimas (4 etapai)

1 etapas – Požeminis: Ultragarso / akustinės emisijos zona (maždaug 20–60 kHz). Nematoma standartinėje FFT. Aptinkama pagal smailių energiją / apgaubtį.

2 etapas — ankstyvas defektas: Smūgiai sužadina guolio savuosius dažnius (maždaug 500–2000 Hz); diskretūs defektų dažniai (BPFO, BPFI) šio etapo pabaigoje pasirodo mažos amplitudės. „Balanset-1A“ patikimai aptinka diskrečius defektų dažnius (dešimtys–šimtai Hz) nuo vėlyvojo 2 etapo.

3 etapas – progresavęs: Kelios harmonikos. Atsiranda šoninės juostos. Kyla triukšmo lygis.

4 etapas – pažengęs: Plačiajuostis triukšmas. Guolių dažniai gali išnykti dėl triukšmo. Skubiai pakeisti.

Gaubtinės (demoduliacijos) analizė – ankstyvas guolio gedimo aptikimas

Standartinė FFT spektro analizė aptinka guolio defektus nuo vėlyvojo 2 etapo. Iki to momento guolio smūgiai yra per silpni — ir per aukšto dažnio — kad išsiskirtų virš triukšmo fono. Gaubtinės analizė (dar vadinamas demoduliacija arba aukšto dažnio aptikimu, HFD) praplečia aptikimą į daug ankstesnius etapus.

Kaip tai veikia

Kai riedėjimo elementas atsitrenkia į defektą, jis sukuria trumpą smūgio impulsą, kuris sužadina aukšto dažnio struktūrinius rezonansus (paprastai 5–20 kHz). Šie rezonansai trumpai "skamba" kiekvieno smūgio metu. Gaubinės analizė atliekama trimis etapais:

Juostinio pralaidumo filtras: Izoliuokite aukšto dažnio rezonanso juostą (pvz., 5–15 kHz), kurioje skamba smūgiai.
Lyginti ir apgaubti: Išskirkite amplitudės moduliacijos modelį – "voką", kuris seka skambėjimo viršūnes.
Voko FFT: Taikykite FFT apvalkalo signalui. Rezultatas rodo pasikartojimo dažnis smūgių – kuris lygus guolių defektų dažniams (BPFO, BPFI, BSF, FTF).

Kodėl vokas aptinkamas anksčiau

Neapdorotame spektre silpnas smūgis į BPFO gali sukelti 0,1 mm/s – nematomą tarp 2 mm/s mašinos triukšmo. Tačiau tas pats smūgis sužadina 8 kHz rezonansą, kur nėra jokio kito vibracijos šaltinio. Po demoduliacijos BPFO pasikartojimo modelis aiškiai išryškėja iš švaraus fono.

Susiję parametrai

Smūgio energija (SE): Bendras aukšto dažnio smūgio energijos matavimas. Skaliarinė tendencijos vertė. Tinka patikrai "veikia/neveikia".
gSE / HFD / „PeakVue“: Konkretaus gamintojo sukurti apgaubties parametrų pavadinimai. Visi pagrįsti tuo pačiu principu.
Pagreičio gaubimas: „Balanset-1A“ matuoja greitį (mm/s). Pilnai gaubtinės analizei idealiai tinka specializuotas analizatorius su pagreičio įėjimu ir juostinio filtravimo galimybe. Tačiau „Balanset-1A“ FFT vis tiek gali veiksmingai aptikti atskirus guolio defektų dažnius standartiniame greičio spektre nuo vėlyvosios 2 stadijos.

Vidinio žiedo defekto gaubtinės spektras – iš demoduliuoto aukšto dažnio signalo aiškiai išryškėja BPFI harmonikos. Palyginkite su neapdorotu greičio spektru, kur jos gali būti paslėptos triukšme.

Veiksmas: Patikrinkite tepimą. Suplanuokite guolių keitimą. Padidinkite stebėjimo dažnumą.

5 gedimas: Pavarų defektai

Priežastis: Susidėvėję, įdubę arba nulūžę dantys. Krumpliaračio ekscentricitetas. GMF = dantų skaičius × veleno aps./min. / 60.

Pavarų ekscentriškumas

GMF su šoninėmis juostomis esant ±1× veleno greičiui. Krumpliaračio 1× taip pat gali būti padidintas.

Krumpliaračio ekscentricitetas – GMF esant 500 Hz dažniui su ±1× šoninėmis juostomis. Padidintas 1×.

Krumpliaračio dantų susidėvėjimas / pažeidimas

Kelios GMF harmonikos su tankiomis šoninėmis juostomis. Sunkumas auga kartu su šoninių juostų skaičiumi ir amplitude.

Krumpliaračių susidėvėjimas — GMF ir 2×GMF su keliomis šoninėmis juostomis 1× intervalais.

Veiksmas: Patikrinkite pavarų dėžės alyvą, ar nėra metalo dalelių. Suplanuokite patikrinimą. Stebėkite GMF šoninės juostos tendenciją.

6 gedimas: Elektros gedimai (varikliai)

Elektromagnetiniai gedimai sukelia vibraciją esant 2 × linijos dažnis (100 Hz esant 50 Hz tinklui, 120 Hz esant 60 Hz). Kritinis bandymas: vibracija išnyksta akimirksniu nutrūkus elektros tiekimui. Mechaniniai gedimai palaipsniui mažėja.

Statoriaus ekscentricitetas: 2 × linijos dažnis, pastovi amplitudė.
Rotoriaus strypo defektai: Šoninės juostelės aplink 1× darbinį greitį, išsidėsčiusios polių praėjimo dažniu (slydimas × polių skaičius — paprastai 0,5–2 Hz, todėl joms atskirti reikia tikslios dažnio skiriamosios gebos). Taip pat gali pasirodyti rotoriaus strypų praėjimo dažnis (strypų skaičius × veleno greitis) su 2× tinklo dažnio šoninėmis juostelėmis.
Minkšta pėda: Vibracija pasikeičia, kai atlaisvinamos atskiros variklio atramos.

7 gedimas: Diržo pavaros problemos

Priežastis: Susidėvėję, netinkamai suderinti arba netinkamai įtempti diržai. Diržinės pavaros sukelia vibraciją diržo dažnio komponentė, kuris paprastai yra posinchroninis dažnis (mažesnis nei 1 × veleno sukimosi dažnis), nes diržas yra ilgesnis už skriemulio perimetrą.

Diržo dažnis

f_diržas = (π · D · RPM) / (60 · L)

D = skriemulio skersmuo (m) | L = diržo ilgis (m) | RPM = skriemulio greitis

Įprasti diržo parašai

Diržo susidėvėjimas / defektas: Viršūnės ties diržo dažniu (f_diržas) ir jo harmonikos (2×, 3×, 4× f_diržas). Pagrindinis dažnis pasirodo žemiau 1× veleno greičio — subsinchroninė smailė yra pagrindinis rodiklis; aukštesnės harmonikos gali siekti daugiau nei 1×.
Diržo nesutapimas: Padidėjusi ašinė vibracija esant 1× ir 2× veleno greičiui. Panašiai kaip veleno nesulygiavimas, bet apsiriboja diržine pavara varomoms mašinoms.
Netinkamas įtempis: Didelė 1× vibracija, kuri smarkiai kinta reguliuojant diržo įtempimą. Per daug įtempti diržai padidina guolių apkrovą; atsipalaidavę diržai sukelia plakimą ir diržo dažnio pikus.
Rezonansas: Diržo natūralusis dažnis (diržo "plazdėjimas") gali būti sužadintas, jei diržo tarpatramio rezonansas sutampa su veikimo greičiu. Matomas kaip platus pikas ties diržo natūraliuoju dažniu.

Diržinės pavaros defektas — diržo pagrindinis dažnis yra subsinchroninis; jo harmonikos siekia iki ir viršija 1× veleno greitį (25 Hz).

Veiksmas: Patikrinkite diržo būklę, įtempimą ir skriemulių išlygiavimą. Pakeiskite susidėvėjusius diržus. Jei problemos pasikartoja, patikrinkite skriemulių išlygiavimą lazeriniu įrankiu arba liniuote.

8 gedimas: siurblio kavitacija

Priežastis: Garų burbuliukai susidaro ir smarkiai kolapsuoja, kai vietinis slėgis nukrenta žemiau skysčio garų slėgio – paprastai siurblio įsiurbimo angoje. Kiekvienas burbulo kolapsas sukelia mikrosmūgį. Tūkstančiai kolapsų per sekundę sukuria būdingą plačiajuostį triukšmą.

Spektrinis parašas

Broadband energy: Skirtingai nuo mechaninių gedimų (kurie sukuria atskiras smailes), kavitacija sukuria pakilusį, netolygų triukšmo foną, pasiskirstantį plačioje dažnių juostoje — žemiau esančioje diagramoje maždaug nuo 200 Hz iki rodomo diapazono krašto. Spektras atrodo kaip "kupra" arba pakilusi plokštuma, o ne aštrios smailės.
Atsitiktiniai, neperiodiniai: Nėra harmonikų, jokio ryšio su veleno greičiu. Triukšmas skamba kaip "žvyras" arba "traškėjimas" – girdimas net be instrumentų.
Žemo dažnio efektai: Dėl stiprios kavitacijos taip pat gali atsirasti nestabilumas esant 1× ir plačiajuostis žemo dažnio triukšmas dėl srauto turbulencijos.

Siurblio kavitacija – plačiajuostis aukšto dažnio triukšmas (pakeltas triukšmo fonas virš 200 Hz). Nėra atskirų viršūnių – priešingai nei guolių defektai, kurie rodo specifinius dažnius.

Veiksmas: Padidinkite įsiurbimo slėgį (nuleiskite siurblį, atidarykite įsiurbimo vožtuvą, sumažinkite įsiurbimo vamzdžio nuostolius). Patikrinkite NPSH._prieinamas palyginti su NPSH_privaloma. Jei įmanoma, sumažinkite siurblio greitį. Kavitacija sukelia greitą erozijos pažeidimą – neignoruokite šios problemos.

Gedimas 9: Alyvos sūkurys ir alyvos plakimas (slydimo guoliai)

Priežastis: Skysčio plėvelės nestabilumas slydimo (įvorės tipo) guoliuose. Tepalo plėvelės pleištas verčia veleną suktis orbita guolio tarpe subsinchroniniu dažniu. Tai skiriasi nuo riedėjimo elementų guolių defektų ir pasitaiko tik paprastuose / slydimo guoliuose. Veleno orbitos vaizdas — F8 — Charts → skirtukas F6-Orbit Balanset-1A — tai klasikinis būdas stebėti slydimo guolio elgseną.

Alyvos sūkurys

Dažnis: Maždaug 0,42× iki 0,48× veleno greitis (dažnai nurodomas kaip ~0,43×). Tai yra nesinchroninis pikas, kuris seka veleno greitį – jei padidėja RPM, sūkurio dažnis didėja proporcingai.
Spektras: Vienas pikas ties ~0,43×, kuris kinta priklausomai nuo greičio. Amplitudė gali būti vidutinė.
Būklė: Alyvos plakimo pirmtakas. Paprastai ne iš karto žalingas, bet rodo nestabilumą.

Alyvos plakimas

Dažnis: Užsifiksuoja ant rotoriaus pirmojo savasis dažnis (kritinis greitis). Skirtingai nuo sūkurio, jis NESEKIA veleno greičio – dažnis išlieka pastovus, kai keičiasi apsukų skaičius.
Spektras: Didelis subsinchroninis pikas ties pirmuoju kritiniu rotoriaus greičiu. Amplitudė gali būti labai didelė – destruktyvi.
Būklė: Pavojinga. Reikalingi neatidėliotini veiksmai. Gali sugesti guolis ir pažeisti veleną.

Alyvos sūkurys — subsinchroninis pikas esant ~0,43 × veleno greičiui (≈ 10,7 Hz esant 1500 aps./min.). Skiriasi nuo 0,5 × laisvumo.

⚠️ Alyvos sūkurys vs. laisvumas – kaip atskirti

Abu generuoja subsinchroninius pikus, bet: Alyvos sūkurys yra ties ~0,42–0,48× (ne tiksli pusės eilė), o laisvumas sukuria smailes tiksliai ties 0,5×, 1,5×, 2,5× — tikslias pusines eiles. Abi seka veleno greitį jam keičiantis; ta, kuri ne track speed is alyvos plakimas, kuris užsifiksuoja ties pirmuoju rotoriaus kritiniu dažniu. Alyvos sūkurys pasireiškia tik slydimo (įvorės tipo) guoliuose — jei mašinoje sumontuoti riedėjimo guoliai, tai negali būti alyvos sūkurys.

Veiksmas: Alyvos sūkuriams: patikrinkite guolio laisvumą, alyvos klampumą ir apkrovą. Padidinkite guolio apkrovą arba pakeiskite alyvos klampumą. Alyvos plakimui: nedelsiant sumažinkite greitį žemiau kritinės ribos. Pasitarkite su rotoriaus dinamikos specialistu.

ISO 10816 vibracijos stiprumas — klasifikavimo lentelė

ISO 10816-1 (bendroji ISO 10816 serijos dalis, pakeista ISO 20816, bet vis dar plačiai naudojama kaip nuoroda) apibrėžia vibracijos stiprumo zonas keturioms mašinų klasėms. Vibracija matuojama kaip greitis mm/s RMS ant guolių korpusų. Toliau pateiktoje lentelėje parodytos visos zonų ribos visoms keturioms klasėms — naudokite ją kaip greitą atskaitos taškų sąrašą vertinant matavimus. Atkreipkite dėmesį, kad ISO 10816-3 (dabar ISO 20816-3), apimantis pramonines mašinas, kurių galia didesnė nei 15 kW ir kurios veikia 120–15 000 aps/min greičiu, naudoja kitokią schemą — dvi mašinų grupes su standžios ar lanksčios atramos klasėmis — o ne čia parodytas I–IV klases.

📋 ISO 10816-1 vibracijos lygio zonos – I–IV mašinų klasės (mm/s RMS)

Mašinų klasė	A zona Geras	B zona Priimtinas	C zona Įspėjimas	D zona Pavojus
I klasė Mažos mašinos ≤ 15 kW (siurbliai, ventiliatoriai, kompresoriai)	≤ 0,71	0,71–1,8	1,8–4,5	> 4.5
II klasė Vidutinės galios mašinos 15–75 kW (be specialaus pagrindo)	≤ 1,12	1,12–2,8	2,8–7,1	> 7.1
III klasė Didelės mašinos > 75 kW (tvirtas pamatas)	≤ 1,8	1,8–4,5	4,5–11,2	> 11.2
IV klasė Didelės mašinos > 75 kW (lankstus pamatas, pvz., plieninis rėmas)	≤ 2,8	2,8–7,1	7.1–18	> 18

📌 Kaip naudotis šia lentele

1 veiksmas: Nustatykite savo mašinos klasę pagal galią ir pamato tipą.
2 veiksmas: Išmatuokite bendrą vibracijos greitį (mm/s RMS) ant kiekvieno guolio korpuso radialine kryptimi.
3 veiksmas: Raskite zoną. A zona = naujai pradėtas eksploatuoti arba puikus. B zona = neribota ilgalaikė eksploatacija. C zona = priimtina tik ribotą laiką – suplanuoti techninę priežiūrą. D zona = daroma žala – kuo greičiau sustabdykite mašiną.

Atminkite: Tendencijos yra svarbesnės nei absoliučios vertės. Mašina, veikianti 2,4 mm/s (B zona II klasei), kuri anksčiau buvo 1,2 mm/s, padvigubėjo — ištirkite priežastį, net jei ji vis dar "priimtina". Balanset-1A vibrometro režimas (F5) rodo bendrą greitį V1s greitam zonos įvertinimui.

⚠️ ISO 10816 vs. ISO 20816

ISO 10816 standartą oficialiai pakeitė ISO 20816 (išleistas 2016–2022 m.). Daugumai mašinų tipų zonų ribos išlieka panašios, tačiau ISO 20816 prideda poslinkio vertinimo kriterijus ir išplečia konkrečiai mašinai skirtas dalis. Praktiškai ISO 10816 vertės išlieka pramonės standartu. Tiek „Balanset-1A“, tiek dauguma pramoninių vibracijos programų vis dar naudoja ISO 10816 zonas.

Nuo matavimo iki stebėjimo

Tendencijų analizė

Vienas spektras yra momentinė nuotrauka. Vibracijos analizės galia yra tendencijų analizė — stebėti pokyčius laikui bėgant.

Sukurkite bazinę liniją: Matuokite naują arba žinomai tvarkingą įrangą. Išsaugokite spektrus — Balanset-1A F6 — Reports archyvas saugo matavimus ir HTML ataskaitas.
Nustatykite intervalus: Kritinis: kas savaitę. Standartinis: kas mėnesį. Pagalbinis: kas ketvirtį.
Užtikrinkite pakartojamumą: Tie patys taškai, tos pačios kryptys, tos pačios veikimo sąlygos.
Sekti pakeitimus: 2 kartų padidėjimas, palyginti su pradiniu lygiu, yra reikšmingas net ir ISO A zonoje.
Naudokite matavimo maršrutus: The Balanset-1A's F9 — Route Inspection veda pasikartojančius matavimo apėjimus ir seka rodmenų tendencijas ISO 10816-1 zonų atžvilgiu.

Sprendimų algoritmas

Gaukite kokybišką spektrą (F8 diagramos, radialinės + ašinės).
Nustatykite aukščiausią viršūnę – tai yra dominuojanti problema.
Atitikimas gedimo tipui:
- 1× dominuoja → Disbalansas → Balansavimas naudojant „Balanset-1A“.
- 2× dominuoja + aukšta ašinė → Nesulygiavimas → Iš naujo sulygiuokite velenus.
- Daug harmonikų → Laisvumas → Patikrinkite ir priveržkite.
- Nesinchroniniai pikai → Guolis → Suplanuoti pakeitimą.
- GMF + šoninės juostos → Pavarų dėžė → Patikrinkite alyvą, patikrinkite pavarų dėžę.
Pirmiausia ištaisykite dominuojančią problemą – antriniai simptomai dažnai išnyksta.

← Atgal į sprendimus

Dažnai užduodami klausimai – vibracijos analizė

▸ Kas yra vibracijos analizė?

Mechaninių virpesių matavimo ir interpretavimo procesas, siekiant diagnozuoti mašinų gedimus jų neišmontuojant. FFT suskaido sudėtingą vibraciją į dažnio komponentus. Kiekvienas gedimas sukuria būdingą spektrinį „piršto atspaudą“ — disbalansą ties 1× aps./min., ašių nesutapimą ties 2×, laisvumą kaip kelias harmonikas, guolių defektus esant nesinchroniniams dažniams.

▸ Kaip atskirti disbalansą nuo velenų ašių nesutapimo?

Disbalansas: vyraujanti 1× smailė, radialinė, stabili fazė, amplitudė didėja kartu su greičiu (jėga ∝ greičio²). Nesuderinimas: reikšminga 2× (dažnai ≥ 1×), didelė ašinė vibracija, 180° fazė per jungtį.

▸ Kokie yra guolių defektų dažniai?

Dažniai, generuojami riedėjimo elementams riedant virš defektų. BPFO = išorinis žiedas, BPFI = vidinis žiedas, BSF = rutulys/ritinėlis, FTF = narvas. Jie NĖRA sveikieji veleno greičio kartotiniai. Naudokite aukščiau pateiktą guolio dažnio skaičiuoklę.

▸ Koks yra geras vibracijos lygis?

ISO 10816-1 zonos II klasei (15–75 kW): A < 1,12, B < 2,8, C < 7,1, D > 7,1 mm/s RMS. Svarbesnės tendencijos — 2× padidėjimas nuo pradinio lygio yra reikšmingas net A zonoje.

▸ Ar Balanset-1A gali atlikti vibracijos analizę?

Taip. 2 kanalų FFT spektro analizatorius (F8 — Charts, skirtukas "F5-Spectrum (Hz)"), vibrometras (F5). Sumontuokite abu jutiklius radialiai + ašiai ant vieno guolio, kad iš karto aptiktumėte necentravimą.

▸ Laiko bangos forma prieš FFT spektrą?

Bangos forma rodo amplitudę laike – sudėtinga, kai persidengia keli gedimai. FFT suskaido į atskirus dažnius (kaip prizmė, skaidanti šviesą). Kiekvienas spektro pikas = vienas vibracijos šaltinis.

▸ Kaip dažnai turėčiau matuoti vibraciją?

Kritinis: kas savaitę. Standartinis: kas mėnesį. Pagalbinis: kas ketvirtį. Po techninės priežiūros: nedelsiant. Svarbiausia – nuoseklumas – tie patys taškai, kryptys, sąlygos.

▸ Kas sukelia 0,5× (subharmoninius) virpesius?

Didelis mechaninis atsilaisvinimas, alyvos sūkuriai slydimo guoliuose arba įtrūkęs velenas. Pusės eilės pikai (0,5×, 1,5×) atsiranda dėl smūgių kas antrą apsisukimą. Rimta būklė – reikalinga skubi intervencija.

Pirmiausia diagnozuokite, o tada balansuokite

Balanset-1A yra ir 2 kanalų vibracijos analizatorius, ir tikslus lauko balansavimo įrenginys. Nustatykite gedimą pagal spektrą, tada jį pašalinkite — viskuo vienu prietaisu.

Naršyti įrangą →

Mašinų vibracijos analizė – dažniausių gedimų diagnostiniai spektriniai požymiai