Vibracijos analizė — Spektro diagnostika Gidas
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.
Interaktyvūs diagnostikos skaičiuotuvai
Svarbiausi vibracijos analizės įrankiai – guolių defektų dažniai, krumpliaračių susikabinimo dažnis, vibracijos stiprumo įvertinimas ir matavimo vienetų konvertavimas
Gedimų identifikavimas iš pirmo žvilgsnio
Kiekvienas mechaninis gedimas vibracijos spektre sukuria būdingą požymių rinkinį.
| Gedimas | Pirminis dažnis | Harmonikos | Kryptis | Fazinis elgesys | Pagrindinis skiriamasis bruožas |
|---|---|---|---|---|---|
| Statinis disbalansas | 1× | Žemas / nėra | Radialinis (H, V) | Abu guoliai fazėje | Gryna 1× sinusoidė. Amplitudė ∝ ω². |
| 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 | Subsinchroninis (< 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 – 16 gedimų scenarijų
Pasirinkite gedimo tipą, kad pamatytumėte būdingą laiko bangos formą ir dažnių spektrą. Palyginkite modelius, kad nustatytumėte pagrindinę priežastį.
Laiko sritis (bangos forma)
Dažnių spektras (FFT)
Kas yra vibracijos analizė?
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., nesutapimas 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 normalus jos "veikimo požymis". Atsiradus defektams, vibracija keičiasi nuspėjamai. Matuodami ir analizuodami šiuos pokyčius, galime nustatyti pagrindinę priežastį, numatyti gedimą ir suplanuoti techninę priežiūrą 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, padalijančią baltą šviesą į vaivorykštę. Sudėtinga bangos forma yra "balta šviesa" – FFT atskleidžia atskiras viduje paslėptas "spalvas" (dažnius). Rezultatas yra vibracijos spektras – pagrindinė diagnostikos priemonė.
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 fizikiniais parametrais. Kiekvienas iš jų pabrėžia skirtingus dažnių diapazonus, todėl jie tinka skirtingoms diagnostinėms užduotims. Supratimas, kada naudoti kurį parametrą, yra esminis efektyvios analizės veiksnys.
📏 Poslinkis
Matuoja, kaip toli paviršius juda. Akcentuoja žemus dažnius – idealiai tinka lėtaeigėms mašinoms, veleno orbitos analizei ir artumo zondams ant slankiojančių guolių. 1 mil = 25,4 µm.
📈 Greitis
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
Matuoja jėga vibracijos. Akcentuoja aukštus dažnius – idealiai tinka ankstyviems guolių defektams, krumpliaračių sujungimui ir smūgiams nustatyti. 1 g = 9,81 m/s². Naudojamas gaubtinės / demoduliacijos analizei.
| 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 | ISO 7919 (veleno vibracija) |
| Greitis | mm/s vidutinė kvadratinė vertė | 10-1000 Hz | Bendras mašinų stebėjimas — disbalansas, nesutapimas, laisvumas. Numatytasis parametras. | ISO 10816, ISO 20816 |
| Pagreitis | g arba m/s² RMS | 500 Hz–20 kHz | Ankstyvieji guolių defektai, krumpliaračių susikabinimas, smūgiai, greitaeigiai mechanizmai | ISO 15242 (guolių vibracija) |
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
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.
„Balanset-1A“ turi 2 kanalus. Diagnostikai sumontuokite abu jutiklius ant tas pats guolis – vienas radialinis, vienas ašinis. Tai leidžia vienu metu gauti radialinį ir ašinį spektrus, leidžiančius akimirksniu aptikti nesutapimą (nesandariškumą).
„Balanset-1A“ diagnostikos režimai
- F1 — Spektro analizatorius: Pilnas FFT ekranas. Pagrindinis diagnostikos režimas.
- F5 — Vibrometras: Greitas įvertinimas. Palyginkite V1s (bendrą RMS) ir V1o (1×). Jei V1s ≈ V1o → disbalansas. Jei V1s ≫ V1o → kiti gedimai.
- F8 — Diagramos: Detalus spektras + laiko bangos forma. Geriausiai tinka harmoniniams modeliams ir guolių dažniams.
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. Du gedimai gali sukelti identiškus spektrus (abiem vyrauja 1×) – juos skiria tik fazės analizė. Fazė yra kampinis ryšys tarp virpesių skirtinguose matavimo taškuose, matuojamas laipsniais (0°–360°).
| 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. |
„Balanset-1A“ rodo fazę ties 1× (F1 vertė vibrometro režimu), naudodamas tachometrą kaip atskaitos tašką. Norėdami palyginti dviejų guolių fazę, išmatuokite kiekvieną guolį ta pačia kryptimi (pvz., horizontaliai), tachometrą laikydami ant tos pačios atskaitos žymės. Fazės rodmenų skirtumas parodo gedimo tipą. Nereikia jokios specialios programinės įrangos – tiesiog atimkite du rodmenis.
1 gedimas: disbalansas
Priežastis: Masės centras pasislinkęs nuo sukimosi ašies. Gamybos tolerancijos, nuosėdų kaupimasis, erozija, lūžęs peilis, svorio praradimas.
Spektras: Dominuojantis pikas ties lygiai 1× aps./min. Labai žemos harmonikos. Radialinė vibracija. Amplitudė didėja kartu su greičiu² (kvadratinė). Fazė stabili ir pakartojama.
Statinis disbalansas (viena plokštuma)
Grynas 1× pikas, sinusoidinė bangos forma. Abu guoliai fazėje. Vienos plokštumos korekcija.
Dinaminis disbalansas (dviejų plokštumų / porinis)
Taip pat dominuoja 1×, bet guoliai yra maždaug 180° priešfazėje. Reikalinga dviejų plokštumų korekcija.
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.
Kampinis nesutapimas – radialinis
1× ir 2× yra radialine kryptimi, bet paprastai dominuoja 2×.
Kampinis nesutapimas — ašinis
Ašinė vibracija ≥ 50% radialinės. 180° fazė per jungtį ašinėje plokštumoje. Tai yra pagrindinis skiriamasis matavimas.
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.
Struktūrinis laisvumas
1× ir (arba) 2× dominuojantis. Nedaug aukštesnių harmonikų. Stipri vertikali vibracija.
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.
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
Išorinio žiedo defektas (BPFO)
Pikų serija ties BPFO, 2×BPFO, 3×BPFO… Nėra 1× šoninių juostų (stacionarus žiedas). Dažniausias guolio gedimas.
Vidinio žiedo defektas (BPFI)
BPFI harmonikos su ±1× šoninėmis juostomis (besisukantis žiedas, apkrovos zonos moduliacija). Šoninių juostų modelis yra pagrindinis identifikatorius.
Riedėjimo elemento defektas (BSF)
BSF harmonikos. 2×BSF dažnai dominuoja. Nesinchroninis. Dažnai lydimas takelio pažeidimo.
Narvelio defektas (FTF)
Subsinchroninės viršūnės (FTF ≈ 0,4× veleno greičio). Žemas dažnis. Dažnai lydi kitus guolio pažeidimus.
1 etapas – Požeminis: Ultragarsinė zona (> 5 kHz). Standartiniame FFT nematoma. Aptinkama pagal smaigalio energiją / apgaubiančiąją pusę.
2 etapas — ankstyvas defektas: Pasirodo guolių dažniai (BPFO, BPFI). Maža amplitudė. Čia Balanset-1A pradeda aptikimą.
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 guolių defektus aptinka nuo 2 etapo. Tačiau 1 etape guolių smūgiai per silpni, 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).
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). Visapusei apgaubtinės analizei idealiai tinka specialus analizatorius su pagreičio įvestimi ir juostinio pralaidumo filtravimo galimybe. Tačiau „Balanset-1A“ FFT vis tiek gali veiksmingai aptikti 2 ir aukštesnės stadijos guolių defektus standartiniame greičio spektre.
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 dantų susidėvėjimas / pažeidimas
Kelios GMF harmonikos su tankiomis šoninėmis juostomis. Sunkumas auga kartu su šoninių juostų skaičiumi ir amplitude.
Veiksmas: Patikrinkite pavarų dėžės alyvą, ar nėra metalo dalelių. Suplanuokite patikrinimą. Stebėkite GMF šoninės juostos tendenciją.
Elektros gedimai (variklių)
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: Šalutinės juostos aplink linijos dažnį slydimo dažnio intervaluose.
- 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.
Supaprastinta: fdiržas = skriemulio apimties greitis / diržo ilgis
Įprasti diržo parašai
- Diržo susidėvėjimas / defektas: Viršūnės ties diržo dažniu (fdiržas) ir jo harmonikos (2×, 3×, 4× fdiržas). Jie atsiranda mažesniu nei 1× veleno greičiu – pagrindinis rodiklis yra nesinchroniniai pikai.
- 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.
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
- Plačiajuostė aukšto dažnio energija: Skirtingai nuo mechaninių gedimų (kurie sukelia atskirus pikus), kavitacija sukuria padidintą triukšmo lygį plačiame dažnių diapazone, paprastai virš 2–5 kHz. Spektras atrodo kaip "kuprėlė" arba iškilusi plynaukštė, o ne aštrūs pikai.
- 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.
Veiksmas: Padidinkite įsiurbimo slėgį (nuleiskite siurblį, atidarykite įsiurbimo vožtuvą, sumažinkite įsiurbimo vamzdžio nuostolius). Patikrinkite NPSH.prieinamas palyginti su NPSHprivaloma. 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 (įvoriniuose) guoliuose. Alyvos plėvelės pleištas verčia veleną judėti orbitine trajektorija guolio tarpelyje subsinchroniniu dažniu. Tai skiriasi nuo riedėjimo elementų guolių defektų ir pasitaiko tik slydimo (įvoriniuose) guoliuose.
Naftos 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.
Aliejaus plaktuvas
- 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.
Abu generuoja subsinchroninius pikus, bet: Alyvos sūkurys yra ~0,43× (ne visai 0,5×) ir kinta greičiu. Laisvumas sukuria pikus ties tiksliai 0,5×, 1,5×, 2,5× ir neseka kartu su greičiu (lieka fiksuotos 1× dalys). Alyvos sūkurys atsiranda tik slydimo/įvorės guoliuose – jei mašina turi riedėjimo guolius, 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 intensyvumas — Išsami klasifikavimo lentelė
ISO 10816 (pakeistas ISO 20816, bet vis dar plačiai cituojamas) apibrėžia vibracijos intensyvumo zonas keturioms mašinų klasėms. Vibracija matuojama kaip greitis mm/s RMS ant guolių korpusų. Žemiau esančioje lentelėje parodytos visų keturių klasių zonų ribos – naudokite ją kaip greitą nuorodą vertindami matavimus.
| 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) |
≤ 1,8 | 1,8–4,5 | 4,5–11,2 | > 11.2 |
| III klasė Didelės mašinos > 75 kW (tvirtas pamatas) |
≤ 2,8 | 2,8–7,1 | 7.1–18 | > 18 |
| IV klasė Didelės mašinos > 75 kW (lankstus pamatas, pvz., plieninis rėmas) |
≤ 4,5 | 4,5–11,2 | 11.2–28 | > 28 |
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. Įrenginio vibracijos lygis padvigubėjo nuo 1,5 mm/s iki 3,0 mm/s (II klasės B zona) – ištirkite priežastį, net jei jis vis dar „priimtinas“. „Balanset-1A“ vibrometro režimas (F5) rodo bendrą vibracijos greitį V1s, kad būtų galima akimirksniu įvertinti zoną.
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: Measure new or known-good equipment. Save spectra.
- 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.
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.
Dažnai užduodami klausimai – vibracijos analizė
▸ Kas yra vibracijos analizė?
▸ Kaip atskirti disbalansą nuo velenų ašių nesutapimo?
▸ Kokie yra guolių defektų dažniai?
▸ Koks yra geras vibracijos lygis?
▸ Ar Balanset-1A gali atlikti vibracijos analizę?
▸ Laiko bangos forma prieš FFT spektrą?
▸ Kaip dažnai turėčiau matuoti vibraciją?
▸ Kas sukelia 0,5× (subharmoninius) virpesius?
Susiję žodyno straipsniai
Pirmiausia diagnozuokite, o tada balansuokite
„Balanset-1A“ yra ir dviejų kanalų vibracijos analizatorius, ir tikslus lauko balansavimo įrenginys. Nustatykite gedimą pagal spektrą, tada jį ištaisykite – visa tai vienu prietaisu.
Naršyti įrangą →
0 Comments