Kā es varu zināt, vai vibrāciju izraisa nelīdzsvarotība vai nepareiza izlīdzināšana?

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.

Kādas ir gultņu defektu frekvences (BPFO, BPFI, BSF, FTF)?

Tās ir raksturīgās frekvences, kas rodas, kad ritošais elements šķērso defektu uz konkrēta gultņa komponenta. BPFO (lodītes pārsēšanās frekvence ārējā gredzenā), BPFI (lodītes pārsēšanās frekvence iekšējā gredzenā), BSF (lodītes griešanās frekvence), FTF (pamatfrekvence). Tās ir atkarīgas no gultņa ģeometrijas un vārpstas ātruma.

Kāds ir labs vibrācijas līmenis rotējošām mašīnām?

ISO 10816-1 klasificē vibrācijas pakāpi pēc mašīnu klases. Tipiskām rūpnieciskām mašīnām (II klase, 15–75 kW): A zona (labi). 7.1 mm/s.

Vai Balanset-1A var izmantot vibrācijas analīzei?

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.

Kāda ir atšķirība starp laika viļņu formu un FFT spektru?

Laika viļņa forma parāda vibrācijas amplitūdu laika gaitā — sarežģīti, ja ir vairāki defekti. FFT to sadala atsevišķās frekvences komponentēs, izveidojot spektru, kur katrs maksimums atbilst konkrētam avotam.

Kas izraisa subharmonisku vibrāciju (0,5×)?

Subharmonikas pie 0,5 × apgr./min parasti norāda uz nopietnu mehānisku vaļīgumu, eļļas virpuļiem gultņu kakliņos vai saplaisājušām vārpstām. Puskārtas maksimumi rodas no triecieniem, kas notiek ik pēc otra apgrieziena.

Vibrāciju analīze — Spektra diagnostika Ceļvedis

📌 Kanoniskais atsauces raksts — vibromera.eu

No FFT pamatiem līdz bojājumu diagnostikai: iemācieties lasīt vibrāciju spektrus, aprēķināt gultņu defektu frekvences, novērtēt smagumu pēc ISO 10816 un diagnosticēt nelīdzsvarotību, asu nesakritību, vaļīgumu, gultņu un zobratu defektus — ar interaktīviem rīkiem un Balanset-1A.

Šajā rokasgrāmatā aprakstītā diagnostikas darbplūsma ir tā pati, ko Vibromera iestrādā Balanset-1A: FFT spektrs, smaguma novērtējums saskaņā ar ISO 10816/20816 un vadīta divu plakņu balansēšana vienā portatīvā ierīcē.

Interaktīvie diagnostikas kalkulatori

Svarīgi vibrācijas analīzes rīki — gultņu defektu frekvences, zobratu sazobes frekvence, smaguma pakāpes novērtējums un mērvienību konvertēšana

🔵 Gultņu defektu frekvenču kalkulators

Ātrā izvēle — standarta gultnis Iepriekš iestatītā ģeometrija seko SKF/FAG klasiskajiem dizainiem (E-dizains NU tipam, ISO/J2 30xxx konusiem). Veļņa elementu skaits atšķiras atkarībā no ražotāja un paaudzes — kritiskai diagnostikai ievadi sava gultņa faktisko ģeometriju no tā datu lapas.

Vārpstas ātrums (apgr./min.)

Ritošo elementu skaits (n)

Lodītes/rullīša diametrs, Bd (mm)

Soļa diametrs, Pd (mm)

Kontakta leņķis, α (grādi)

BPFO — ārējais skrējceļš

—

BPFI — Iekšējais skrejceliņš

—

BSF — lodīšu/rullīšu griešanās

—

FTF — Separators (Train)

—

1× vārpsta = — Hz | BPFO/BPFI attiecība: —

📏 ISO 10816 Intensitātes pakāpe & apgriezieni minūtē↔Hz & GMF

Vibrācijas ātrums (mm/s RMS)

Mašīnu klase

Labs

B Pieņemams

C brīdinājums

D Bīstamība

🔄 RPM ↔ Hz pārveidotājs

RPM

Frekvence (Hz)

1× = 25.00 Hz | 2× = 50.00 Hz | 3× = 75.00 Hz | Periods = 40.00 kundze

⚙️ Zobratu tīkla frekvence (GMF)

Vārpstas apgriezienu skaits minūtē (piedziņas zobrats)

Zobu skaits (piedziņas zobrats)

Zobu skaits (dzinams zobrats) — pēc izvēles, pārnesumskaitlim

Zobratu sazobes frekvence (GMF)

—

2× GMF

—

3× GMF

—

Pārnesumu attiecība

—

Piedziņas vārpstas ātrums

—

RPM

Kļūmju identificēšana īsumā

Katrs mehānisks defekts rada raksturīgu "pirkstu nospiedumu" vibrācijas spektrā.

⚖️

Nelīdzsvarotība

1×

Dominējošs pīķis vārpstas ātrumā. Radiāls. Spēks ∝ ātrums². Stabila fāze.

🔧

Vārpstu nesakritība

2× (+ 1×, 3×)

Spēcīga otrā harmonika. Augsta aksiālā vibrācija. 180° fāze pāri sakabei.

🔩

Vaļīgums

1×, 2×, 3×…n×

"Harmoniku "mežs". Var parādīties 0,5× subharmonikas.

🔵

Gultņa defekts

BPFO/BPFI/BSF

Nesinhroni maksimumi. Sānu joslas pie 1×. Trokšņa līmeņa pieaugums.

⚙️

Pārnesuma kļūme

GMF ± 1×

Zobratu sazobes frekvence ar sānu joslām pie vārpstas ātruma.

📊 Pilnīga diagnostikas atsauces tabula

Kļūme	Primārā frekvence	Harmonikas	Virziens	Fāzes uzvedība	Galvenā atšķirības iezīme
Statiskais disbalanss	1×	Zems / nav	Radiāls (H, V)	Abi gultņi vienā fāzē	Tīrs 1× sinusoīds. Spēks ∝ ātrums².
Dinamiskais disbalanss	1×	Zems / nav	Radiāls (H, V)	~180° starp gultņiem	1× dominējošais, gultņi ārpus fāzes (pāris).
Paralēlā asu nesakritība	2× (≥ 1×)	1 reizi, 3 reizes	Radiāls	180° pāri savienojumam	2× bieži > 1×. Augsts radiālais komponents savienojuma vietā.
Leņķiskā nobīde	1×, 2×	3×	Aksiāli dominējošais	180° pāri savienojumam (aksiāls)	Augsta aksiālā. Aksiālais ≥ 50% no radiālā.
Komponentu vaļīgums	1×, 2×…10×+	Daudzi (~10×)	Radiāls	Neregulārs	"Harmoniku "mežs". Iespējama 0,5× apakšharmonika.
Strukturālais vaļīgums	1× vai 2×	Nedaudz virs 2×	Vertikāli	Nestabils	Spēcīga vertikālā komponente. Reaģē uz skrūvju pārbaudi.
Ārējais gredzens (BPFO)	BPFO, 2×BPFO...	Vairāki BPFO	Radiāls	Nav pieejams	Nesinhrons. Nav 1× sānu joslu.
Iekšējā skrejceļa loks (BPFI)	BPFI, 2×BPFI...	Vairāki BPFI	Radiāls	Modulēts ar 1×	BPFI harmonikas ar ±1× sānu joslām.
Ritošais elements (BSF)	BSF, 2×BSF...	Vairāki BSF	Radiāls	Nav pieejams	2×BSF bieži > 1×BSF. Nesinhrons.
Būris (FTF)	FTF ≈ 0,4×	2,3 reizes FTF	Radiāls	Nav pieejams	Pamatfrekvence < 1×; harmonikas var pārsniegt 1×.
Zobratu tīklojums	GMF = N × 1 ×	2,3× GMF	Radiāls+aksiāls	Modulēts ar 1×	GMF ar sānu joslām. N = zobu skaits.
Elektriskā (motora)	2× līnijas frekvence	—	Radiāls	Kritumi izslēgšanas laikā	100/120 Hz. Tūlītējas krišanas tests.

Interaktīva FFT spektra demonstrācija — 17 defektu scenāriji

Atlasiet kļūmes veidu, lai skatītu raksturīgo laika viļņu formu un frekvenču spektru. Salīdziniet modeļus, lai noteiktu galveno cēloni.

Bāzes dati

Nelīdzsvarotība

Vārpstu nesakritība

Vaļīgums

Gultņi

Zobrati

Citi

Normāli darbības apstākļi — zema, stabila vibrācija. Neliels 1× pīķis no atlikušās nelīdzsvarotības. Tīrs spektrs.

Laika domēns (viļņu forma)

Frekvenču spektrs (FFT)

Kas ir vibrācijas analīze?

Ātra atbilde

Vibrācijas analīze ir rotējošu mašīnu mehānisko svārstību mērīšanas un interpretācijas process, lai diagnosticētu defektus bez demontāžas. Izmantojot FFT (Ātrā Furjē transformācija) kompleksais vibrācijas signāls tiek sadalīts atsevišķās frekvences komponentēs. Katrs defekts rada raksturīgu spektrālo "pirkstu nospiedumu": nelīdzsvarotība pie 1× apgr./min., vārpstu nesakritība pie 2×, vaļīgums kā vairākas harmonikas, gultņu defekti nesinhronās frekvencēs. Balanset-1A veic gan balansēšanu, gan spektra analīzi vienā pārnēsājamā ierīcē.

Katra rotējošā mašīna vibrē. Veselā mašīnā vibrācija ir zema un stabila — tas ir tās normālais "darbības paraksts". Attīstoties defektiem, vibrācija mainās prognozējamā veidā. Mērot un analizējot šīs izmaiņas, mēs varam noteikt cēloni, prognozēt bojājumu un plānot apkopi pirms katastrofālas avārijas. Tas ir pamatā prognozējošā apkope.

FFT: Spektra analīzes pamats

Vibrācijas sensors (akselerometrs) pārveido mehāniskās svārstības elektriskā signālā. Attēlots laika gaitā, tas ir viļņu forma — sarežģīta, šķietami haotiska līkne, ja ir vairāki defekti. Ātrā Furjē transformācija (FFT) sadala šo komplekso signālu atsevišķās sinusoidālās komponentēs, katrai no kurām ir sava frekvence un amplitūda.

Iedomājies FFT kā prizmu, kas sadala balto gaismu varavīksnē. Sarežģītais viļņa forma ir "baltā gaisma" — FFT atklāj atsevišķas iekšā paslēptās "krāsas" (frekvences). Rezultāts ir vibrācijas spektrs — galvenais diagnostikas instruments.

Rotācijas frekvence

f₁ₓ = apgr./min / 60 (Hz)

1× = vārpstas rotācijas frekvence — atsauce visai spektrālajai analīzei

Galvenie spektra parametri

Frekvence (X ass, Hz): Cik bieži notiek svārstības. Tieši saistīts ar avotu. 1× = vārpstas ātrums. 2× = divreiz lielāks par vārpstas ātrumu.
Amplitūda (Y ass, mm/s RMS): Vibrācijas intensitāte katrā frekvencē. Augstāki maksimumi = vairāk enerģijas = nopietnāks stāvoklis.
Harmonikas: Pamatfrekvences veseli daudzkārtņi: 2× (2.), 3× (3.), 4× utt. To klātbūtne un relatīvais augstums sniedz diagnostisku informāciju.
Fāze (°): Laika sakarība dažādos mērīšanas punktos. Būtiska, lai atšķirtu disbalansu (fāzē) no nobīdes (180°).

Vibrācijas mērvienības: pārvietojums, ātrums, paātrinājums

Vibrāciju var mērīt kā trīs dažādus fizikālus lielumus. Katrs no tiem izceļ atšķirīgus frekvenču diapazonus, padarot tos piemērotus dažādiem diagnostikas uzdevumiem. Izpratne par to, kad izmantot kuru lielumu, ir efektīvas analīzes pamatā.

📏 Pārvietojums

µm (no virsotnes līdz virsotnei) vai mil

Labākais diapazons: 1-100 Hz

Mēra, kā tālu virsma pārvietojas. Izceļ zemas frekvences — ideāli piemērots lēna ātruma mašīnām, vārpstas orbītas analīzei un tuvuma zondēm slīdgultņos. 1 mil = 25,4 µm.

📈 Ātrums

mm/s (vidējā kvadrātiskā vērtība)

Labākais diapazons: 10-1000 Hz

Mēra, kā ātri virsma kustas. standarta parametrs vispārējai mašīnu uzraudzībai saskaņā ar ISO 10816. Plakana frekvences reakcija piešķir vienādu svaru lielākajai daļai kļūmju veidu. Balanset-1A mēra mm/s RMS.

💥 Paātrinājums

m/s² vai g (RMS/maksimums)

Labākais diapazons: 500 Hz–20 kHz

Mēra spēks vibrācijas. Izceļ augstas frekvences — ideāli piemērots agrīnu gultņu defektu, zobratu ieejas un triecienu konstatēšanai. 1 g = 9,80665 m/s². Izmanto envelope/demodulācijas analīzei.

Kad lietot katru parametru

Parametrs	Vienība	Frekvenču diapazons	Vislabāk piemērots	Standarti
Pārvietojums	µm (pīķa-pīķa)	1-100 Hz	Lēnas mašīnas (< 600 apgr./min), vārpstas orbīta, tuvuma zondes, skrūvju gultņi (atsauce — Balanset-1A to nemēra)	ISO 7919 (vārpstas vibrācija)
Ātrums	mm/s RMS	10-1000 Hz	Vispārēja mašīnu uzraudzība — disbalanss, nobīde, vaļīgums. Noklusējuma parametrs. Balanset-1A pamata (un vienīgais) parametrs.	ISO 10816, ISO 20816
Paātrinājums	g vai m/s² RMS	500 Hz–20 kHz	Agrīni gultņu defekti, zobratu sazobe, triecieni, ātrgaitas mašīnas (atsauce — Balanset-1A to nemēra)	ISO 15242 (gultņu vibrācija)

Konversija vienā frekvencē

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

d = nobīde (m), v = ātrums (m/s), a = paātrinājums (m/s²), f = frekvence (Hz). Visiem lielumiem jāizmanto viena un tā pati amplitūdas konvencija (visi pīķa, visi pīķis-pīķī, vai visi RMS) — pīķis-pīķī nobīdes sajaukšana ar RMS ātrumu rada ~2,8× kļūdu.

💡 Īkšķa noteikums

Ja jums ir jāizvēlas tikai viens sensors un viens parametrs — izvēlieties ātrumu (mm/s RMS). Tas aptver visplašāko izplatītāko defektu klāstu ar plakanu reakciju. Balanset-1A to izmanto kā savu sākotnējo parametru. Pievienojiet paātrinājuma mērījumu tikai tad, ja nepieciešams noteikt agrīnas stadijas gultņu vai zobratu defektus augstās frekvencēs.

Mērīšanas tehnika ar Balanset-1A

📋 Balanset-1A mērījumu specifikācija

Balanset-1A mēra vibrācijas ātrums, mm/s RMS (0,2–80 mm/s). Mērījumu diapazons: 5-1000 Hz; sensors ir lineārs ±10% robežās līdz ~550 Hz, virs tā tiek piemērota tikai attēlošanai paredzēta kompensācija. Ekrānā redzamais spektrs (iestatījums "Spectrum, Hz") sniedzas līdz 8 kHz — tas ir attēlošanas diapazons, nevis mērījumu precizitātes apgalvojums. Nav ne nobīdes, ne paātrinājuma režīmu, ne envelope/demodulācijas — zemāk esošās sadaļas par paātrinājumu, envelope analīzi un kavitāciju ir uzziņas materiāls.

Sensora novietojums

Diagnostikas kvalitāte ir pilnībā atkarīga no mērījumu kvalitātes. Vibrācijas spēki tiek pārnesti caur gultņiem, tāpēc sensori jāuzstāda uz gultņu korpusiem — pēc iespējas tuvāk gultnim, uz nesošās konstrukcijas (nevis uz vākiem vai dzesēšanas ribām).

Virsmas sagatavošana: Tīra, līdzena, bez krāsas pārslām. Magnētiskajai pamatnei jāpieguļ vienā līmenī.
Radiālais horizontālais (H): Perpendikulāri vārpstai, horizontāla plakne. Bieži vien ar vislielāko amplitūdu.
Radiālais vertikālais (V): Perpendikulāri vārpstai, vertikāla plakne.
Aksiālais (A): Paralēli vārpstai. Kritiski svarīgi asu nesakritības noteikšanai.

💡 Divu kanālu diagnostikas triks

Balanset-1A ir 2 kanāli. Diagnostikai uzstādiet abus sensorus uz tas pats gultnim — viens radiāls, viens aksiāls. Tas dod vienlaicīgus radiālos + aksiālos spektrus, ļaujot uzreiz noteikt nesaosiotību.

Balanset-1A diagnostikas režīmi

F8 — Charts → cilne "F5-Spectrum (Hz)": Pilns FFT spektra attēlojums. Galvenais diagnostikas režīms. Pārējās Charts cilnes — F2-Overall, F3-1x, F4-Harmonics (1x..Nx) un F6-Orbit — aptver kopējo vibrāciju, 1× izsekošanu, harmonisko sastāvu un vārpstas orbītu.
F5 — Vibration Meter: Ātrs novērtējums. Salīdziniet V1s (kopējo vidējo kvadrātisko vērtību) ar V1o (1×). Ja V1s ≈ V1o → disbalanss. Ja V1s ≫ V1o → citi defekti.
F6 — Reports: Mērījumu arhīvs un HTML atskaites — izmanto to bāzes vērtību saglabāšanai.
F9 — Route Inspection: Vadīti mērījumu maršruti ar tendenču zonām pēc ISO 10816-1 — regulārām uzraudzības apgaitām.

⚠️ V1s pret V1o — pirmā diagnostikas pārbaude

Pirms balansēšanas salīdziniet V1s ar V1o. Ja V1s ≫ V1o (piemēram, 8 pret 2 mm/s), lielākā daļa vibrāciju NAV radušās disbalansa dēļ. Balansēšana to neatrisinās — pārbaudiet pilnu spektru.

Fāzes analīze — diagnostikas diferenciators

Frekvence jums pasaka kas vibrē; fāze jums to norāda kā. Divi defekti var radīt identiskus spektrus (abos dominē 1×) — tikai fāzes analīze tos atšķir. Fāze ir leņķiskā sakarība starp vibrāciju dažādos mērījumu punktos, mērīta grādos (0°–360°).

🧭 Fāze → Diagnozes atsauces tabula

Fāzes attiecības	Mērīšanas punkti	Diagnoze	Paskaidrojums
0° (fāzē)	1. gultnis ↔ 2. gultnis (radiālais)	Statiskais disbalanss	Abi gultņi kustas sinhroni kopā — viens smags punkts rotora centrā. Vienas plaknes korekcija.
~180° (pretfāze)	1. gultnis ↔ 2. gultnis (radiālais)	Dinamiskais (pāra) disbalanss	Gultņi šūpojas pretēji — divi smagi punkti dažādās plaknēs rada šūpošanās pāri. Nepieciešama divu plakņu korekcija.
~90°	Horizontāli ↔ Vertikāli (tas pats gultnis)	Nelīdzsvarotība (jebkura veida)	Raksturīgi nelīdzsvarotībai — spēka vektors rotē līdzi vārpstai, radot ~90° leņķi starp H un V vienā un tajā pašā punktā.
~180°	Pār savienojumu (radiāls)	Paralēlā asu nesakritība	Sakabes spēki spiež vārpstas prom pretējos radiālos virzienos. Raksturīgākais ir mērījums 180° pretī savienojumam ar augstu 2×.
~180°	Pār savienojumu (aksiāls)	Leņķiskā nobīde	Vārpstas pārmaiņus stumj/velk aksiāli. 180° aksiālā fāze savienojuma abās pusēs ar augstu 1× un 2× ir noteicoša.
0°	Pār savienojumu (aksiāls)	Nav nescentrēšana	Abas puses kustas vienā un tajā pašā aksiālajā virzienā — iespējama termiskā izplešanās, cauruļvadu deformācija vai mīksta pamatne. Nav leņķiskas nesaskaņotības.
Neregulārs/nestabils	Jebkuri konsekventi punkti	Mehāniskais vaļīgums	Fāzes rādījumi starp mērījumiem nejauši lēkā — tas ir raksturīgi triecieniem vaļīgos savienojumos. Nestabila fāze = vaļīgums.
Lēnām dreifējot	Jebkurš punkts, laika gaitā	Rezonanse vai termiskie efekti	Pakāpeniska fāzes nobīde iesildīšanās laikā liecina par konstrukcijas stingrības izmaiņām atkarībā no temperatūras (termiskā asu nesakritība).
Konsekvents, ne 0/180°	Gultnis 1 ↔ Gultnis 2	Kombinēts statiskais + pāra disbalanss	Fāze starp 0° un 180° norāda uz statisko un pāra komponentu sajaukumu — nepieciešama divu plakņu balansēšana.

💡 Fāzes mērīšana ar Balanset-1A

Balanset-1A parāda fāzi pie 1× (F1° rādījums vibrometra režīmā), izmantojot tahometru kā atsauci. Lai salīdzinātu fāzi starp diviem gultņiem, mēri katru gultni vienā virzienā (piemēram, horizontāli), tahometram atrodoties uz tās pašas atsauces atzīmes. Fāzes rādījumu starpība atklāj defekta veidu. Nav vajadzīga speciāla programmatūra — vienkārši atņem divus rādījumus.

1. kļūme: nelīdzsvarotība

Iemesls: Masas centrs nobīdīts no rotācijas ass. Ražošanas pielaides, nosēdumu uzkrāšanās, erozija, salauzta lāpstiņa, pazaudēts svars.

Spektrs: Dominējošs pīķis tieši pie 1× RPM. Ļoti zemas harmonikas. Radiāla vibrācija. Nelīdzsvarotība spēks pieaug ar ātrumu²; vibrācijas amplitūda pieaug līdz ar ātrumu, precīza sakarība ir atkarīga no tuvuma rezonansei. Fāze ir stabila un atkārtojama.

Statiskais disbalanss (vienas plaknes)

Tīrs 1× maksimums, sinusoidāla viļņu forma. Abi gultņi fāzē. Vienas plaknes korekcija.

Statiskais disbalanss — dominējošais 1× pie 25 Hz (1500 apgr./min.). Minimālas harmoniskas sastāvdaļas.

Dinamiskais disbalanss (divu plakņu/pāru)

Arī 1× dominējošs, bet gultņi ir ~180° pretfāzē. Nepieciešama divu plakņu korekcija.

Dinamiskais disbalanss — 1× dominējošais. Spektrs līdzīgs statiskajam, bet fāze atšķiras pie gultņiem.

Darbība: Veikt rotora balansēšana ar Balanset-1A. G klases pielaide uz ISO 1940-1.

2. kļūme: vārpstas nesaosēšanās

Iemesls: Savienoto vārpstu asis nesakrīt. Var būt paralēlas (nobīdītas) vai leņķiskas (slīpas), parasti abas.

Paralēlā asu nesakritība (radiālā)

Augsts 1× un 2× radiālajā virzienā. 2× bieži ≥ 1×. 180° fāzes nobīde pāri savienojumam.

Paralēlā asu nesakritība — radiālajā virzienā. Spēcīgas 1× un 2× virsotnes ar nelielu 3×.

Leņķiskā nobīde — radiālā

Gan 1×, gan 2× ir klāt radiālajā virzienā — jebkurš no tiem var dominēt, tāpēc pats radiālais spektrs nav pārliecinošs. Izšķirošais ir aksiālais mērījums.

Leņķiskā nesaosiotība — radiālā (R). Gan 1×, gan 2× ir paaugstināti (šajā piemērā 2× > 1×).

Leņķiskā nobīde — aksiālā

Aksiālā vibrācija ≥ 50% no radiālās, parasti dominē 1× ar paaugstinātu 2× un 3×. 180° fāze pāri sajūgam aksiālajā virzienā. Šis ir galvenais atšķirīgais mērījums.

Leņķiskā nesaosiotība — aksiālā (A). Dominē 1× ar spēcīgu 2× un 3× aksiālajā virzienā.

Darbība: Balansēšana NEPALĪDZĒS. Apturiet mašīnu un veiciet vārpstas izlīdzināšanu. Pēc tam vēlreiz pārbaudiet vibrāciju.

3. kļūme: mehānisks vaļīgums

Iemesls: Konstrukcijas stingrības zudums — vaļīgas skrūves, plaisas pamatnē, nodilušas gultņu ligzdas, pārmērīgas atstarpes.

Komponentu vaļīgums

"Harmoniku "mežs" — 1×, 2×, 3×, 4×… līdz 10×+ ar samazinošu amplitūdu. Var parādīties 0,5× subharmonikas.

Sastāvdaļas vaļīgums — daudzas harmonikas no 1× līdz 10×. Pievērs uzmanību subharmonikai apgabalā 0,4–0,5×.

Strukturālā vaļīgums

1× un/vai 2× dominējošais. Maz augstāko harmoniku. Spēcīga vertikāla vibrācija.

Strukturālais vaļīgums — dominē 1× un 2×. Minimālas augstākās harmonikas.

Darbība: Pārbaudiet un pievelciet stiprinājuma skrūves. Pārbaudiet pamatni. Vienmēr pārbaudiet vaļīgumu. pirms līdzsvarošana.

4. kļūme: ritošo elementu gultņu defekti

Iemesls: Bedrīšu veidošanās, lobīšanās vai nodilums uz skrejceļiem, ritošajiem elementiem vai sprosta.

Gultņu defektu frekvences

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 = ritošie elementi | Bd = lodītes diametrs | Pd = dalītājloka diametrs | α = saskares leņķis | f_s = apgr./min./60

Ārējā gredzena defekts (BPFO)

Pīķu sērija pie BPFO, 2×BPFO, 3×BPFO… Nav 1× sānu joslu (stacionārs gredzens). Visizplatītākais gultņa defekts.

Ārējā gredzena defekts — BPFO harmonikas nesinhronās frekvencēs. Nav sānu joslu.

Iekšējās liedzes defekts (BPFI)

BPFI harmonikas ar ±1× sānu joslām (rotējošais gredzens, slodzes zonas modulācija). Sānu joslu raksts ir atslēgas identifikators.

Iekšējā skrejceļa defekts — BPFI harmonikas ar ±1× sānu joslām (mazāki pīķi ieskauj galvenos pīķus).

Ritošā elementa defekts (BSF)

BSF harmonikas. 2×BSF bieži dominējošas. Nesinhronas. Bieži vien pavada skrejceļa bojājumi.

Ritošā elementa defekts — BSF harmonikas. Piezīme. 2×BSF ir visaugstākais (divu elementu bojājums).

Būra defekts (FTF)

Zemsinhronā pamatfrekvence (FTF ≈ 0,4× vārpstas ātrums); tās harmonikas var sniegties virs 1×. Zema frekvence. Bieži pavada citus gultņa bojājumus.

Separatora defekts — FTF pamatfrekvence ir zemsinhrona (zem 1×); tās harmonikas var sniegties virs 1× vārpstas ātruma.

Gultņu defekta progresēšana (4 posmi)

1. posms — zemvirsmas: Ultraskaņas / akustiskās emisijas zona (aptuveni 20–60 kHz). Standarta FFT nav redzama. Nosakāma ar impulsu enerģiju / envelope metodi.

2. posms — agrīns defekts: Triecieni ierosina gultņa pašfrekvences (aptuveni 500–2000 Hz); diskrētas defektu frekvences (BPFO, BPFI) parādās ar zemu amplitūdu šī posma beigu tuvumā. Balanset-1A uzticami uztver diskrētas defektu frekvences (no desmitiem līdz simtiem Hz), sākot no 2. posma beigām.

3. posms — progresējis: Vairākas harmonikas. Attīstās sānu joslas. Trokšņa līmenis paaugstinās.

4. posms — progresējis: Platjoslas troksnis. Gultņu frekvences var izzust troksnī. Steidzama nomaiņa.

Aploksnes (demodulācijas) analīze — agrīna gultņu noteikšana

Standarta FFT spektra analīze konstatē gultņu defektus, sākot no 2. posma beigām. Pirms tam gultņa triecieni ir pārāk vāji — un ar pārāk augstu frekvenci —, lai parādītos virs trokšņa līmeņa. Aploksnes analīze (saukta arī par demodulāciju vai augstfrekvences noteikšanu, HFD) paplašina noteikšanu daudz agrākos posmos.

Kā tas darbojas

Kad ritošais elements atsitas pret defektu, tas ģenerē īsu trieciena impulsu, kas ierosina augstfrekvences strukturālās rezonanses (parasti 5–20 kHz). Šīs rezonanses īslaicīgi "zvana" katrā triecienā. Aploksnes analīze darbojas trīs posmos:

Joslas caurlaides filtrs: Izolējiet augstfrekvences rezonanses joslu (piemēram, 5–15 kHz), kur triecieni zvana.
Rektificēt un aploksnēt: Izgūstiet amplitūdas modulācijas rakstu — "aploksni", kas seko svārstību maksimumiem.
Aploksnes FFT: Pielietojiet FFT aploksnes signālam. Rezultāts parāda atkārtošanās biežums triecienu frekvence — kas sakrīt ar gultņu defektu frekvencēm (BPFO, BPFI, BSF, FTF).

Kāpēc aploksne tiek atpazīta agrāk

Neapstrādātā spektrā vājš trieciens pie BPFO frekvences varētu radīt 0,1 mm/s — neredzamu ātrumu mašīnas trokšņa 2 mm/s fonā. Taču tas pats trieciens ierosina rezonansi 8 kHz frekvencē, kur nav cita vibrācijas avota. Pēc demodulācijas BPFO atkārtošanās modelis skaidri izceļas uz tīra fona.

Saistītie parametri

Pīķa enerģija (SE): Augstas frekvences trieciena enerģijas kopējais mērījums. Skalāra tendences vērtība. Piemērots "derīgs/nederīgs" skrīningam.
gSE / HFD / PeakVue: No aploksnes atvasinātu parametru pārdevēja specifiski nosaukumi. Visi balstīti uz vienu un to pašu principu.
Paātrinājuma aploksnes analīze: Balanset-1A mēra ātrumā (mm/s). Pilnīgai apvalka (envelope) analīzei ideāli piemērots ir specializēts analizators ar paātrinājuma ieeju un joslas filtrēšanas iespēju. Tomēr Balanset-1A FFT joprojām spēj efektīvi noteikt diskrētas gultņu defektu frekvences standarta ātruma spektrā, sākot no 2. posma beigām.

Iekšējā celiņa defekta aploksnes spektrs — BPFI harmonikas skaidri izceļas no demodulēta augstfrekvences signāla. Salīdziniet ar neapstrādātu ātruma spektru, kur tās var būt paslēptas troksnī.

Darbība: Pārbaudiet eļļošanu. Plānojiet gultņu nomaiņu. Palieliniet uzraudzības biežumu.

5. kļūme: zobratu defekti

Iemesls: Nodiluši, bedraini vai salauzti zobi. Zobrata ekscentricitāte. GMF = zobu skaits × vārpstas apgriezienu skaits minūtē / 60.

Zobratu ekscentriskums

GMF ar sānu joslām pie ±1× vārpstas ātruma. Zobrata 1× var būt arī paaugstināts.

Zobrata ekscentricitāte — GMF pie 500 Hz ar ±1× sānu joslām. Paaugstināta 1×.

Zobratu zobu nodilums/bojājumi

Vairākas GMF harmonikas ar blīvām sānu joslām. Intensitāte pieaug līdz ar sānu joslu skaitu un amplitūdu.

Zobratu nodilums — GMF un 2×GMF ar vairākām sānu joslām 1× intervālos.

Darbība: Pārbaudiet pārnesumkārbas eļļu, vai tajā nav metāla daļiņu. Ieplānojiet pārbaudi. Uzraugiet GMF sānu joslas tendenci.

6. defekts: elektriskie defekti (motori)

Elektromagnētiskie defekti rada vibrāciju 2× līnijas frekvence (100 Hz uz 50 Hz tīklos, 120 Hz uz 60 Hz). Kritisks tests: vibrācija pazūd acumirklī kad tiek pārtraukta strāvas padeve. Mehāniskie defekti pakāpeniski samazinās.

Statora ekscentricitāte: 2× līnijas frekvence, nemainīga amplitūda.
Rotora stieņa defekti: Sānjoslas ap 1× darba ātrumu ar attālumu, kas atbilst polu maiņas frekvencei (slīde × polu skaits — parasti 0,5–2 Hz, tāpēc to nošķiršanai nepieciešama smalka frekvenču izšķirtspēja). Var parādīties arī rotora stieņu maiņas frekvence (stieņu skaits × vārpstas ātrums) ar 2× tīkla frekvences sānjoslām.
Mīksta pēda: Vibrācija mainās, kad tiek atskrūvētas atsevišķas motora kājiņas.

7. kļūme: siksnas piedziņas problēmas

Iemesls: Nodilušas, nepareizi izlīdzinātas vai nepietiekami nospriegtas siksnas. Siksnu piedziņas rada vibrāciju pie siksnas pārejas frekvence, kas parasti ir subsinhrona frekvence (zem 1 × vārpstas ātruma), jo siksna ir garāka par skriemeļa apkārtmēru.

Jostas frekvence

f_josta = (π · D · RPM) / (60 · L)

D = skriemeļa diametrs (m) | L = siksnas garums (m) | RPM = skriemeļa ātrums

Bieži sastopamie jostas paraksti

Siksnas nodilums/defekts: Pīķi pie jostas frekvences (f_josta) un tā harmonikas (2×, 3×, 4× f_josta). Pamatfrekvence parādās zem 1× vārpstas ātruma — zemsinhronais pīķis ir galvenais rādītājs; augstākas harmonikas var sniegties virs 1×.
Siksnas nepareizs izlīdzinājums: Paaugstināta aksiālā vibrācija pie 1× un 2× vārpstas ātruma. Līdzīgi vārpstas nepareizai izlīdzināšanai, bet attiecas tikai uz siksnas piedziņas mašīnām.
Nepareiza spriegošana: Augsta 1× vibrācija, kas krasi mainās, regulējot siksnas spriegojumu. Pārāk ciešas siksnas palielina gultņu slodzi; vaļīgas siksnas izraisa plikšķēšanu un siksnas frekvences maksimumus.
Rezonanse: Siksnas pašfrekvence (siksnas "plandēšanās") var tikt ierosināta, ja siksnas laiduma rezonanse sakrīt ar darba ātrumu. Redzama kā plats maksimums pie siksnas pašfrekvences.

Siksnas piedziņas defekts — siksnas frekvences pamatkomponente ir zemsinhrona; tās harmonikas sniedzas līdz un virs 1× vārpstas ātruma (25 Hz).

Darbība: Pārbaudiet siksnas stāvokli, spriegojumu un skriemeļu izlīdzinājumu. Nomainiet nodilušās siksnas. Ja problēmas atkārtojas, pārbaudiet skriemeļu izlīdzinājumu ar lāzerinstrumentu vai lineālu.

8. kļūme: sūkņa kavitācija

Iemesls: Tvaika burbuļi veidojas un vardarbīgi sabrūk, kad lokālais spiediens nokrītas zem šķidruma tvaika spiediena — parasti sūkņa iesūknēšanas vietā. Katrs burbuļa sabrukums rada mikrotriecienu. Tūkstošiem sabrukumu sekundē rada raksturīgu platjoslas troksni.

Spektrālais paraksts

Plašjoslas enerģija: Atšķirībā no mehāniskiem defektiem (kas rada diskrētus pīķus), kavitācija rada paaugstinātu, nevienmērīgu trokšņa fonu, kas izplatīts plašā frekvenču joslā — zemāk redzamajā grafikā aptuveni no 200 Hz līdz attēlotā diapazona malai. Spektrs izskatās vairāk kā "kupris" vai paaugstināts plato, nevis asi pīķi.
Nejaušs, neperiodisks: Nav harmoniku, nav saistības ar vārpstas ātrumu. Troksnis izklausās pēc "grants" vai "krakšķēšanas" — dzirdams pat bez instrumentiem.
Zemfrekvences efekti: Smaga kavitācija var izraisīt arī nestabilitāti pie 1× un platjoslas zemfrekvences troksni no plūsmas turbulences.

Sūkņa kavitācija — platjoslas augstfrekvences troksnis (paaugstināts trokšņa fons virs 200 Hz). Nav atsevišķu pīķu — pretstatā gultņu defektiem, kuriem ir specifiskas frekvences.

Darbība: Palieliniet iesūkšanas spiedienu (nolaidiet sūkni, atveriet iesūkšanas vārstu, samaziniet iesūkšanas caurules zudumus). Pārbaudiet NPSH._pieejams salīdzinājumā ar NPSH_{nepieciešams}. Ja iespējams, samaziniet sūkņa ātrumu. Kavitācija izraisa straujus erozijas bojājumus — to nedrīkst ignorēt.

9. kļūme: eļļas virpulis un eļļas sitienu efekts (slīdgultņi)

Iemesls: Šķidruma plēves nestabilitāte slīdgultņos. Eļļas plēves ķīlis liek vārpstai riņķot gultņa spraugā ar zemsinhronu frekvenci. Tas atšķiras no ripgultņu defektiem un notiek tikai slīdgultņos. Vārpstas orbītas attēlojums — šī F8 — Charts → F6-Orbit cilne Balanset-1A ierīcē — ir klasiskais veids, kā vērot slīdgultņa uzvedību.

Eļļas virpulis

Biežums: Aptuveni 0,42× līdz 0,48× vārpstas ātrums (bieži minēts kā ~0,43×). Šis ir subsinhronais maksimums, kas izseko vārpstas ātrumu — ja apgriezieni minūtē palielinās, proporcionāli palielinās arī virpuļa frekvence.
Spektrs: Viens pīķis pie ~0,43×, kas mainās līdz ar ātrumu. Amplitūda var būt mērena.
Stāvoklis: Eļļas pātagas priekštecis. Parasti nav tūlītēji iznīcinošs, bet norāda uz nestabilitāti.

Eļļas pātaga

Biežums: Nofiksējas uz rotora pirmā dabiskā frekvence (kritiskais ātrums). Atšķirībā no virpuļveida kustības, tas NESEKO vārpstas ātrumam — frekvence paliek nemainīga, mainoties apgriezieniem minūtē.
Spektrs: Liels subsinhrons maksimums pie rotora pirmā kritiskā ātruma. Amplitūda var būt ļoti augsta — destruktīva.
Stāvoklis: Bīstams. Nepieciešama tūlītēja rīcība. Var izraisīt pilnīgu gultņa sabrukumu un vārpstas bojājumus.

Eļļas virpulis — subsinhrons maksimums pie ~0,43 × vārpstas ātruma (≈ 10,7 Hz pie 1500 apgr./min). Atšķiras no 0,5 × vaļīguma.

⚠️ Eļļas virpulis pretstatā vaļīgumam — kā atšķirt

Abi rada subsinhronus maksimumus, bet: Eļļas virpulis atrodas ~0.42–0.48× robežās (nav precīza 0,5. kārtas vērtība), kamēr vaļīgums rada pīķus tieši pie 0,5×, 1,5×, 2,5× — precīzas pusreizes daļas. Abi seko vārpstas ātruma izmaiņām; tas, kas ne seko ātrumam ir eļļas pletiens, kas piesaistās rotora pirmajai kritiskajai frekvencei. Eļļas virpulis notiek tikai slīdgultņos — ja mašīnai ir ripgultņi, tas nevar būt eļļas virpulis.

Darbība: Eļļas virpuļa gadījumā: pārbaudiet gultņa klīrensu, eļļas viskozitāti un slodzi. Palieliniet gultņa slodzi vai mainiet eļļas viskozitāti. Eļļas plīvura gadījumā: nekavējoties samaziniet ātrumu zem kritiskā sliekšņa. Konsultējieties ar rotora dinamikas speciālistu.

ISO 10816 vibrācijas smaguma pakāpe — klasifikācijas tabula

ISO 10816-1 (ISO 10816 sērijas vispārīgā daļa, ko aizstāj ISO 20816, bet uz kuru joprojām plaši atsaucas) nosaka vibrācijas smaguma zonas četrām mašīnu klasēm. Vibrācija tiek mērīta kā ātrums mm/s RMS uz gultņu korpusiem. Tabulā zemāk redzamas visas zonu robežas visām četrām klasēm — izmanto to kā ātru atsauci, novērtējot mērījumus. Ņem vērā, ka ISO 10816-3 (tagad ISO 20816-3), kas aptver rūpnieciskās mašīnas virs 15 kW, kas darbojas 120–15000 RPM diapazonā, izmanto citādu shēmu — divas mašīnu grupas ar stingra vai elastīga balsta klasēm — nevis šeit parādītās klases I–IV.

📋 ISO 10816-1 vibrācijas smaguma zonas — I–IV mašīnu klases (mm/s RMS)

Mašīnu klase	A zona Labi	B zona Pieņemams	C zona Brīdinājums	D zona Bīstamība
I klase Mazas mašīnas ≤ 15 kW (sūkņi, ventilatori, kompresori)	≤ 0,71	0,71–1,8	1,8–4,5	> 4,5
II klase Vidējas jaudas mašīnas 15–75 kW (bez īpaša pamata)	≤ 1,12	1,12–2,8	2,8–7,1	> 7,1
III klase Lielas mašīnas > 75 kW (stingrs pamats)	≤ 1,8	1,8–4,5	4,5–11,2	> 11.2
IV klase Lielas mašīnas > 75 kW (elastīgs pamats, piemēram, tērauda rāmis)	≤ 2,8	2,8–7,1	7.1–18	> 18

📌 Kā lietot šo tabulu

1. darbība: Nosakiet savu mašīnas klasi pēc jaudas un pamatnes tipa.
2. solis: Izmēriet kopējo vibrācijas ātrumu (mm/s RMS) uz katra gultņa korpusa radiālā virzienā.
3. solis: Atrodiet zonu. A zona = nesen nodots ekspluatācijā vai izcils. B zona = neierobežota ilgtermiņa darbība. C zona = pieņemams tikai ierobežotu laiku — plānot apkopi. D zona = rodas bojājumi — apturiet iekārtu, cik drīz vien iespējams.

Atcerieties: Tendences ir svarīgākas par absolūtajām vērtībām. Mašīna, kas darbojas ar ātrumu 2,4 mm/s (zona B II klasei) un iepriekš bija 1,2 mm/s, ir dubultojusies — izpēti cēloni, pat ja tas joprojām ir "pieņemami". Balanset-1A vibrometra režīms (F5) parāda kopējo ātrumu V1s tūlītējam zonas novērtējumam.

⚠️ ISO 10816 salīdzinājumā ar ISO 20816

ISO 10816 formāli aizstāja ar ISO 20816 (publicēts 2016.–2022. gadā). Zonu robežas lielākajai daļai mašīnu tipu saglabājas līdzīgas, taču ISO 20816 pievieno novērtēšanas kritērijus pārvietojumam un paplašina mašīnspecifiskās daļas. Praksē ISO 10816 vērtības joprojām ir nozares standarta atsauce. Gan Balanset-1A, gan lielākā daļa rūpniecisko vibrācijas programmu joprojām izmanto ISO 10816 zonas.

No mērīšanas līdz uzraudzībai

Tendenču analīze

Viens spektrs ir momentuzņēmums. Vibrāciju analīzes spēks slēpjas tendenču analīze — laika gaitā izmaiņu izsekošana.

Izveidojiet bāzes līniju: Mēri jaunu vai zināmi labu iekārtu. Saglabā spektrus — Balanset-1A F6 — Reports arhīvs saglabā mērījumus un HTML pārskatus.
Nosakiet intervālus: Kritiski: reizi nedēļā. Standarta: reizi mēnesī. Papildu: reizi ceturksnī.
Nodrošiniet atkārtojamību: Tie paši punkti, tie paši virzieni, tie paši darbības apstākļi.
Izmaiņu izsekošana: 2× pieaugums salīdzinājumā ar sākotnējo līmeni ir nozīmīgs pat tad, ja tas atrodas ISO A zonā.
Izmantojiet mērījumu maršrutus: Balanset-1A F9 — Route Inspection vada atkārtojamas mērījumu apgaitas un salīdzina rādījumu tendences ar ISO 10816-1 zonām.

Lēmumu algoritms

Iegūstiet kvalitatīvu spektru (F8 diagrammas, radiālās + aksiālās).
Nosakiet augstāko pīķi — tā ir dominējošā problēma.
Atbilst defekta veidam:
- 1× dominē → Nelīdzsvarotība → Līdzsvarošana ar Balanset-1A.
- 2× dominē + augsta aksiālā vibrācija → Nescentrēšanās → Izlīdzināt vārpstas.
- Daudzas harmonikas → Vaļīgums → Pārbaudiet un pievelciet.
- Nesinhronās virsotnes → Gultnis → Plānot nomaiņu.
- GMF + sānu joslas → Pārnesumkārba → Pārbaudiet eļļu, pārbaudiet pārnesumkārbu.
Vispirms novērsiet dominējošo vainu — sekundārie simptomi bieži vien izzūd.

← Atpakaļ uz risinājumus

Bieži uzdotie jautājumi — vibrācijas analīze

▸ Kas ir vibrācijas analīze?

Mehānisko svārstību mērīšanas un interpretācijas process, lai diagnosticētu iekārtu defektus bez demontāžas. FFT sadala sarežģītas vibrācijas frekvences komponentos. Katrs defekts rada raksturīgu spektrālo "pirkstu nospiedumu" — disbalansu pie 1× apgr./min, nepareizu izlīdzinājumu pie 2×, vaļīgumu kā vairākas harmonikas, gultņu defektus nesinhronās frekvencēs.

▸ Kā atšķirt disbalansu no nepareizas izlīdzināšanas?

Nelīdzsvarotība: dominējošs 1× pīķis, radiāls, stabila fāze, amplitūda pieaug līdz ar ātrumu (spēks ∝ ātrums²). Nesakritība: ievērojamas 2× (bieži ≥ 1×), augsta aksiālā vibrācija, 180° fāze pāri savienojumam.

▸ Kādas ir gultņu defektu frekvences?

Frekvences, kas rodas, ritošajiem elementiem pārbraucot pāri defektiem. BPFO = ārējais gredzens, BPFI = iekšējais gredzens, BSF = lodīte/rullītis, FTF = būris. Tās NAV vārpstas ātruma veselu skaitļu daudzkārtņi. Izmantojiet iepriekš minēto gultņa frekvences kalkulatoru.

▸ Kāds ir labs vibrācijas līmenis?

ISO 10816-1 zonas II klasei (15–75 kW): A < 1,12, B < 2,8, C < 7,1, D > 7,1 mm/s RMS. Tendences ir svarīgākas — 2 reižu pieaugums no bāzes vērtības ir nozīmīgs pat zonā A.

▸ Vai Balanset-1A var veikt vibrācijas analīzi?

Jā. 2 kanālu FFT spektra analizators (F8 — Charts, cilne "F5-Spectrum (Hz)"), vibrometrs (F5). Uzstādi abus sensorus radiāli un aksiāli uz viena gultņa tūlītējai nesaosiotības noteikšanai.

▸ Laika viļņu forma pretstatā FFT spektram?

Viļņu forma parāda amplitūdu pret laiku — sarežģīti, ja vairāki defekti pārklājas. FFT sadala to atsevišķās frekvencēs (līdzīgi kā prizma, kas sadala gaismu). Katrs spektra maksimums = viens vibrācijas avots.

▸ Cik bieži man jāmēra vibrācija?

Kritiski: reizi nedēļā. Standarta: reizi mēnesī. Papildu: reizi ceturksnī. Pēc apkopes: nekavējoties. Galvenais ir konsekvence — tie paši punkti, virzieni, nosacījumi.

▸ Kas izraisa 0,5× (subharmonisku) vibrāciju?

Ievērojams mehānisks vaļīgums, eļļas virpuļi slīdgultņos vai saplaisājusi vārpsta. Puskārtas maksimumi (0,5×, 1,5×) rodas no triecieniem ik pēc otra apgrieziena. Nopietna problēma — nepieciešama tūlītēja uzmanība.

Vispirms diagnosticējiet, tad balansējiet

Balanset-1A ir gan 2 kanālu vibrāciju analizators, gan precīzs lauka balansieris. Nosaki defektu pēc spektra, tad novērs to — viss ar vienu instrumentu.

Pārlūkot Aprīkojumu →

Mašīnu vibrācijas analīze – izplatītāko defektu diagnostikas spektrālie paraksti