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.

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 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.

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 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

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.

📏 Pārvietojums

µm (no virsotnes līdz virsotnei) vai mil
Labākais diapazons: 1-100 Hz

Mēra, kā tālu 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.

📈 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 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.

Kad lietot katru parametru
ParametrsVienībaFrekvenču diapazonsVislabāk piemērotsStandarti
Pārvietojumsµm (pīķa-pīķa)1-100 HzLēnas mašīnas (< 600 apgr./min), vārpstas orbīta, tuvuma zondes, skrūvju gultņi (reference — not measured by the Balanset-1A)ISO 7919 (vārpstas vibrācija)
Ātrumsmm/s RMS10-1000 HzVispārēja mašīnu uzraudzība — disbalanss, nobīde, vaļīgums. Noklusējuma parametrs. The Balanset-1A's native (and only) parameter.ISO 10816, ISO 20816
Paātrinājumsg vai m/s² RMS500 Hz–20 kHzAgrīni gultņu defekti, zobratu sazobe, triecieni, ātrgaitas mašīnas (reference — not measured by the Balanset-1A)ISO 15242 (gultņu vibrācija)
Konversija vienā frekvencē
v = 2πf · d | a = 2πf · v = (2πf)² · d
d = displacement (m), v = velocity (m/s), a = acceleration (m/s²), f = frequency (Hz). All quantities must use the same amplitude convention (all peak, all peak-to-peak, or all RMS) — mixing peak-to-peak displacement with RMS velocity introduces a ~2.8× error.
💡 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 Measurement Specification

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.

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 bearing — one radial, one axial. This gives simultaneous radial + axial spectra, enabling instant misalignment detection.

Balanset-1A diagnostikas režīmi

  • 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: Ātrs novērtējums. Salīdziniet V1s (kopējo vidējo kvadrātisko vērtību) ar V1o (1×). Ja V1s ≈ V1o → disbalanss. Ja V1s ≫ V1o → citi defekti.
  • 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.
⚠️ 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. 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°).

🧭 Fāze → Diagnozes atsauces tabula
Fāzes attiecībasMērīšanas punktiDiagnozePaskaidrojums
0° (fāzē)1. gultnis ↔ 2. gultnis (radiālais)Statiskais disbalanssBoth bearings move together in sync — single heavy spot in center of rotor. Single-plane correction.
~180° (pretfāze)1. gultnis ↔ 2. gultnis (radiālais)Dinamiskais (pāra) disbalanssGultņi 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 nesakritībaSakabes spēki spiež vārpstas prom pretējos radiālos virzienos. Raksturīgākais ir mērījums 180° pretī savienojumam ar augstu 2×.
~180°Pār savienojumu (aksiāls)Leņķiskā nobīdeVārpstas pārmaiņus stumj/velk aksiāli. 180° aksiālā fāze savienojuma abās pusēs ar augstu 1× un 2× ir noteicoša.
0°Pār savienojumu (aksiāls)Nav nescentrēšanaAbas puses kustas vienā un tajā pašā aksiālajā virzienā — iespējama termiskā izplešanās, cauruļvadu deformācija vai mīksta pamatne. Nav leņķiskas nesaskaņotības.
Neregulārs/nestabilsJebkuri konsekventi punktiMehāniskais vaļīgumsFāzes rādījumi starp mērījumiem nejauši lēkā — tas ir raksturīgi triecieniem vaļīgos savienojumos. Nestabila fāze = vaļīgums.
Lēnām dreifējotJebkurš punkts, laika gaitāRezonanse vai termiskie efektiPakāpeniska fāzes nobīde iesildīšanās laikā liecina par konstrukcijas stingrības izmaiņām atkarībā no temperatūras (termiskā asu nesakritība).
Konsekvents, ne 0/180°Gultnis 1 ↔ Gultnis 2Kombinēts statiskais + pāra disbalanssFāze starp 0° un 180° norāda uz statisko un pāra komponentu sajaukumu — nepieciešama divu plakņu balansēšana.
💡 Fāzes mērīšana ar Balanset-1A

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. kļūme: nelīdzsvarotība

Iemesls: Center of mass displaced from rotation axis. Manufacturing tolerances, deposit buildup, erosion, broken blade, lost weight.

Spektrs: Dominant peak at exactly 1× RPM. Very low harmonics. Radial vibration. The unbalance spēks grows with speed²; vibration amplitude rises with speed, with the exact relationship depending on proximity to resonance. Phase is stable and repeatable.

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

1× and 2× both present in the radial direction — either may dominate, so the radial spectrum alone is not conclusive. The axial measurement decides.

Angular misalignment — radial (R). Both 1× and 2× elevated (2× > 1× in this example).

Leņķiskā nobīde — aksiālā

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.

Angular misalignment — axial (A). Dominant 1× with strong 2× and 3× in the axial direction.

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.

Component looseness — many harmonics 1× through 10×. Note the subharmonic in the 0.4–0.5× region.

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) · fs
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
n = ritošie elementi | Bd = lodītes diametrs | Pd = dalītājloka diametrs | α = saskares leņķis | fs = 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)

Sub-synchronous fundamental (FTF ≈ 0.4× shaft speed); its harmonics may extend above 1×. Low frequency. Often accompanies other bearing damage.

Cage defect — the FTF fundamental is sub-synchronous (below 1×); its harmonics can extend above 1× shaft speed.
Gultņu defekta progresēšana (4 posmi)

1. posms — zemvirsmas: Ultrasonic / acoustic-emission zone (roughly 20–60 kHz). Not visible on standard FFT. Detectable by spike energy / enveloping.

2. posms — agrīns defekts: 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. 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

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. 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:

  1. Joslas caurlaides filtrs: Izolējiet augstfrekvences rezonanses joslu (piemēram, 5–15 kHz), kur triecieni zvana.
  2. Rektificēt un aploksnēt: Izgūstiet amplitūdas modulācijas rakstu — "aploksni", kas seko svārstību maksimumiem.
  3. 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: 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.
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.

Fault 6: Electrical Faults (Motors)

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: 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.
  • 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
fjosta = (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 (fjosta) un tā harmonikas (2×, 3×, 4× fjosta). The fundamental appears below 1× shaft speed — a sub-synchronous peak is the key indicator; higher harmonics can extend above 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.
Belt drive defect — belt frequency fundamental is sub-synchronous; its harmonics extend up to and above 1× shaft speed (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

  • 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.
  • 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 NPSHnepieciešams. Ja iespējams, samaziniet sūkņa ātrumu. Kavitācija izraisa straujus erozijas bojājumus — to nedrīkst ignorēt.

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

Iemesls: 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.

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 sits at ~0.42–0.48× (not an exact half-order), while vaļīgums 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 eļļas putra, 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.

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 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.

📋 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. 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 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: Measure new or known-good equipment. Save spectra — the Balanset-1A's F6 — Reports archive stores measurements and HTML reports.
  • 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.
  • Use measurement routes: The Balanset-1A's F9 — Route Inspection guides repeatable measurement rounds and trends readings against ISO 10816-1 zones.

Lēmumu algoritms

  1. Iegūstiet kvalitatīvu spektru (F8 diagrammas, radiālās + aksiālās).
  2. Nosakiet augstāko pīķi — tā ir dominējošā problēma.
  3. 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.
  4. Vispirms novērsiet dominējošo vainu — sekundārie simptomi bieži vien izzūd.

← Back to Solutions