Vibracijos analizė — Spektro diagnostika Gidas
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.
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 | Fazės elgesys | Pagrindinis skiriamasis bruožas |
|---|---|---|---|---|---|
| Statinis disbalansas | 1× | Žemas / nėra | Radialinis (H, V) | Abu guoliai fazėje | Pure 1× sinusoid. Force ∝ speed². |
| 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×; harmonics may exceed 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. |
Interactive FFT Spectrum Demonstration — 17 Fault Scenarios
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., nesuderinimas 2× dažniu, laisvumas kaip daugybinės harmonikos, guolių defektai esant nesinchroniniams dažniams. Balanset-1A atlieka balansavimą ir spektro analizę viename nešiojamame prietaise.
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 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.
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 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
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.
📏 Poslinkis
Matuoja, kaip toli 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.
📈 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 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.
| 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 (reference — not measured by the Balanset-1A) | ISO 7919 (veleno vibracija) |
| Greitis | mm/s vidutinė kvadratinė vertė | 10-1000 Hz | Bendras mašinų stebėjimas — disbalansas, nesutapimas, laisvumas. Numatytasis parametras. The Balanset-1A's native (and only) parameter. | ISO 10816, ISO 20816 |
| Pagreitis | g arba m/s² RMS | 500 Hz–20 kHz | Ankstyvieji guolių defektai, krumpliaračių susikabinimas, smūgiai, greitaeigiai mechanizmai (reference — not measured by the Balanset-1A) | 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
The Balanset-1A measures vibration velocity, mm/s RMS (0.2–80 mm/s). Measurement band: 5-1000 Hz; 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.
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 bearing — one radial, one axial. This gives simultaneous radial + axial spectra, enabling instant misalignment detection.
„Balanset-1A“ diagnostikos režimai
- 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: Greitas įvertinimas. Palyginkite V1s (bendrą RMS) ir V1o (1×). Jei V1s ≈ V1o → disbalansas. Jei V1s ≫ V1o → kiti gedimai.
- 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.
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. 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°).
| Fazinis ryšys | Matavimo taškai | Diagnozė | Paaiškinimas |
|---|---|---|---|
| 0° (fazėje) | 1 guolis ↔ 2 guolis (radialinis) | Statinis disbalansas | Both bearings move together in sync — single heavy spot in center of rotor. Single-plane correction. |
| ~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. |
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.
1 gedimas: disbalansas
Priežastis: Center of mass displaced from rotation axis. Manufacturing tolerances, deposit buildup, erosion, broken blade, lost weight.
Spektras: Dominant peak at exactly 1× RPM. Very low harmonics. Radial vibration. The unbalance jėga grows with speed²; vibration amplitude rises with speed, with the exact relationship depending on proximity to resonance. Phase is stable and repeatable.
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× and 2× both present in the radial direction — either may dominate, so the radial spectrum alone is not conclusive. The axial measurement decides.
Kampinis nesutapimas — ašinis
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.
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)
Sub-synchronous fundamental (FTF ≈ 0.4× shaft speed); its harmonics may extend above 1×. Low frequency. Often accompanies other bearing damage.
1 etapas – Požeminis: Ultrasonic / acoustic-emission zone (roughly 20–60 kHz). Not visible on standard FFT. Detectable by spike energy / enveloping.
2 etapas — ankstyvas defektas: 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.
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
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. 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: 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.
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.
Fault 6: Electrical Faults (Motors)
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: 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.
- 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.
Įprasti diržo parašai
- Diržo susidėvėjimas / defektas: Viršūnės ties diržo dažniu (fdiržas) ir jo harmonikos (2×, 3×, 4× fdiržas). The fundamental appears below 1× shaft speed — a sub-synchronous peak is the key indicator; higher harmonics can extend above 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.
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: 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.
- 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: 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.
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.
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 sits at ~0.42–0.48× (not an exact half-order), while laisvumas 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 ne track speed is alyvos plakimas, 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.
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 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.
| 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 |
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. 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 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 — the Balanset-1A's F6 — Reports archive stores measurements and HTML reports.
- 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.
- Use measurement routes: The Balanset-1A's F9 — Route Inspection guides repeatable measurement rounds and trends readings against ISO 10816-1 zones.
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
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.
Naršyti įrangą →
0 Comments