Vibrāciju analīze ir galvenā metode mašīnu tehniskā stāvokļa diagnosticēšanai. Dažādi mašīnu defekti rada raksturīgus modeļus vibrācijas frekvenču spektrā. Pārbaudot mašīnu vibrāciju frekvenču spektru (parasti izmantojot FFT analīzi), var identificēt konkrētus defektu veidus. Zemāk tabulās ir sniegtas izplatītākās defektu kategorijas (nelīdzsvarotība, nobīde, vaļīgums, gultņu defekti, zobratu defekti). Katrā tabulā ir aprakstīti defektu apakštipi, aprakstot to tipisko vibrācijas spektru, novērotās spektra komponentes, galvenās identifikācijas pazīmes un ilustratīvu spektra grafiku (iegults kā SVG). Visas frekvenču atsauces izmanto darbības ātruma daudzkārtņus (piemēram, “1×” = frekvence reizinājumā).
Nelīdzsvarotība
| Defekta veids | Spektra apraksts | Īss spektrālo komponentu apraksts | Galvenā iezīme | SVG grafiks |
|---|---|---|---|---|
| Statiskais nelīdzsvars (Vienas plaknes) | Spektrā dominē viens maksimums pie pamata darbības ātruma (1× RPM):. Vibrācija ir sinusoidāla, ar minimālu enerģiju citās frekvencēs. | Galvenokārt spēcīga 1× rotācijas frekvences komponente. Maz vai nav augstāku harmoniku (tīrs 1× tonis):. | Liela 1× amplitūda visos radiālajos virzienos: vibrācija abos gultņos ir fāzē (nav fāzes starpības starp abiem galiem):. Starp horizontālajiem un vertikālajiem mērījumiem vienā un tajā pašā gultnī bieži tiek novērota aptuveni 90° fāzes nobīde:. | |
| Dinamiskā nelīdzsvarotība (Divplāksne/Pāris) | Spektrā dominējošs frekvences maksimums (1×) parādās reizi apgriezienā, līdzīgi kā statiskajā nelīdzsvarotībā. Vibrācija ir rotācijas ātrumā, bez būtiskas augstākas frekvences ietekmes, ja problēma ir tikai nelīdzsvarotībā. | Dominējošā 1× RPM komponente (bieži vien ar rotora "šūpošanos" vai ļodzīšanos): augstākas harmonikas parasti nav, ja vien nav citu defektu. | 1× vibrācija katrā gultnī ir ārpus fāzes – starp vibrācijām rotora abos galos ir aptuveni 180° fāzes atšķirība: (norāda uz pāra nelīdzsvarotību). Spēcīgā 1× virsotne šajā fāzes attiecībā ir dinamiskā nelīdzsvarotības pazīme. |
Neatbilstība
| Defekta veids | Spektra apraksts | Īss spektrālo komponentu apraksts | Galvenā iezīme | SVG grafiks |
|---|---|---|---|---|
| Paralēlā nobīde (Nobīdītas vārpstas) | Vibrāciju spektrā ir novērojama paaugstināta enerģija pamatfrekvencē (1×) un tās harmonikās 2× un 3× kustības ātrumā, īpaši radiālajā virzienā. Parasti dominējošā ir 1× komponente ar novērojamu nobīdi, ko pavada ievērojama 2× komponente. | Satur ievērojamus maksimumus pie 1×, 2× un 3× vārpstas rotācijas frekvencēm. Tie galvenokārt parādās radiālās vibrācijas mērījumos (perpendikulāri vārpstai):. | Augsta 1× un 2× vibrācija radiālajā virzienā ir indikatīva. Bieži tiek novērota 180° fāzes atšķirība starp radiālās vibrācijas mērījumiem pretējās savienojuma pusēs, kas to atšķir no tīra nelīdzsvarotības. | |
| Leņķiskā nobīde (Slīpas vārpstas) | Frekvenču spektrā ir redzamas spēcīgas vārpstas ātruma harmonikas, īpaši izteikta 2× darba ātruma komponente papildus 1×: parādās vibrācija pie 1×, 2× (un bieži vien 3×), un aksiālā (gar vārpstu) vibrācija ir nozīmīga. | Ievērojami maksimumi pie 1× un 2× (un dažreiz 3×) darba ātruma: 2× komponents bieži vien ir tikpat liels vai lielāks par 1×. Šīs frekvences ir izteiktas aksiālajā vibrāciju spektrā (gar mašīnas asi): | Salīdzinoši augsta otrās harmonikas (2×) amplitūda salīdzinājumā ar 1×, apvienojumā ar spēcīgu aksiālo vibrāciju. Aksiālie mērījumi abās sakabes pusēs ir par 180° nobīdīti no fāzes, kas ir leņķiskās nobīdes pazīme. |
Vaļīgums
| Defekta veids | Spektra apraksts | Īss spektrālo komponentu apraksts | Galvenā iezīme | SVG grafiks |
|---|---|---|---|---|
| Mehāniskā vaļīgums (Komponentu vaļīgums) | Spektrs ir bagāts ar skriešanas ātruma harmonikām. Parādās plašs veselu skaitļu 1× daudzkārtņu diapazons (no 1× līdz pat augstām kārtām, piemēram, ~10×) ar ievērojamām amplitūdām. Izsmalcinātos gadījumos var parādīties arī subharmoniskas frekvences (piemēram, 0,5×). | Dominē vairākas darbības ātruma harmonikas (1×, 2×, 3×… līdz aptuveni 10×). Reizēm atkārtotu triecienu dēļ var būt daļējas (puskārtas) frekvences komponentes pie 1/2×, 3/2× utt. | Spektrā ir raksturīga pīķu “harmoniskā sērija” – daudzi vienādi izvietoti pīķi rotācijas frekvences veselu skaitļu daudzkārtņos. Tas norāda uz vaļīgām vai nepareizi uzstādītām detaļām, kas izraisa atkārtotus triecienus. Daudzu harmoniku (un, iespējams, puskārtas apakšharmoniku) klātbūtne ir galvenā pazīme. | |
| Strukturālā vaļīgums (Pamatnes/stiprinājuma vaļīgums) | Vibrāciju spektrā bieži dominē ātrums, kas vienu vai divas reizes pārsniedz darbības ātrumu. Parasti spektrā parādās maksimums pie 1× apgr./min. un/vai maksimums pie 2× apgr./min. Augstākas harmonikas, kas pārsniedz 2×, parasti ir daudz zemākas amplitūdas salīdzinājumā ar šīm pamatharmonikām. | Galvenokārt parāda frekvences komponentes pie 1× un 2× vārpstas ātruma. Citas harmonikas (3×, 4× utt.) parasti nav vai ir nelielas. 1× vai 2× komponente var dominēt atkarībā no vaļīguma rakstura (piemēram, viens trieciens uz apgriezienu vai divi triecieni uz apgriezienu). | Ievērojami augsts 1× vai 2× maksimums (vai abi) attiecībā pret pārējo spektru, kas norāda uz balstu vai konstrukcijas vaļīgumu. Bieži vien vibrācija ir spēcīgāka vertikālā virzienā, ja mašīna ir vaļīgi uzstādīta. Viens vai divi dominējoši zemas kārtas maksimumi ar nelielu augstāko harmoniku skaitu ir raksturīgi konstrukcijas vai pamatu vaļīgumam. |
Gultņu defekti
| Defekta veids | Spektra apraksts | Īss spektrālo komponentu apraksts | Galvenā iezīme | SVG grafiks |
|---|---|---|---|---|
| Ārējās rases defekts | Vibrāciju spektrā ir redzama virkne maksimumu, kas atbilst ārējās riņķa defekta frekvencei un tās harmonikām. Šie maksimumi parasti ir augstākās frekvencēs (nevis vārpstas rotācijas veselu skaitļu daudzkārtņos) un norāda katru reizi, kad ritošais elements šķērso ārējās riņķa defektu. | Ir novērojamas vairākas ārējās gredītes lodveida caurlaides frekvences (BPFO) harmonikas. Parasti izteiktam ārējās gredītes defektam spektrā var novērot 8–10 BPFO harmonikas. Attālums starp šiem maksimumiem ir vienāds ar BPFO (raksturīgā frekvence, ko nosaka gultņa ģeometrija un ātrums). | Raksturīga iezīme ir atšķirīga pīķu virkne pie BPFO un tā secīgajām harmonikām. Daudzu vienmērīgi izvietotu augstfrekvences pīķu (BPFO, 2×BPFO, 3×BPFO, …) klātbūtne nepārprotami norāda uz ārējās riņķa gultņa defektu. | |
| Iekšējās rases defekts | Iekšējās rases lūzuma spektrā ir redzami vairāki izteikti pīķi pie iekšējās rases lūzuma frekvences un tās harmonikām. Turklāt katru no šiem lūzuma frekvences pīķiem parasti pavada sānu joslu pīķi, kas izvietoti darba ātruma (1×) frekvencē. | Satur vairākas iekšējās gredzenveida riteņa lodveida caurlaides frekvences (BPFI) harmonikas, bieži vien 8–10 harmoniku apmērā. Raksturīgi, ka šīs BPFI harmonikas tiek modulētas ar sānu joslām pie ±1× RPM, kas nozīmē, ka blakus katrai BPFI harmonikai parādās mazākas sānu virsotnes, kas no galvenās virsotnes ir atdalītas par daudzumu, kas vienāds ar vārpstas rotācijas frekvenci. | Signālzīme ir iekšējās gredzena defekta frekvences (BPFI) harmoniku klātbūtne ar sānu joslu rakstu. Sānu joslas, kas izvietotas vārpstas ātrumā ap BPFI harmonikām, norāda, ka iekšējās gredzena defekts tiek noslogots vienu reizi katrā apgriezienā, apstiprinot iekšējās gredzena, nevis ārējās gredzena problēmu. | |
| Ritošā elementa defekts (Bumba/Veltnis) | Ritošā elementa (lodītes vai veltņa) defekts rada vibrāciju pie ritošā elementa griešanās frekvences un tā harmonikām. Spektrā būs redzama virkne maksimumu, kas nav vārpstas ātruma veselu skaitļu daudzkārtņi, bet gan lodītes/veltņa griešanās frekvences (BSF) daudzkārtņi. Viens no šiem harmonikas maksimumiem bieži vien ir ievērojami lielāks nekā pārējie, atspoguļojot, cik daudz ritošo elementu ir bojāti. | Pamata ritošā elementa defekta frekvences (BSF) un tās harmoniku maksimumi. Piemēram, parādīsies BSF, 2×BSF, 3×BSF utt. Jāatzīmē, ka šo maksimumu amplitūdas modelis var norādīt uz bojāto elementu skaitu, piemēram, ja otrā harmonika ir vislielākā, tas var liecināt, ka divām lodītēm/rullīšiem ir šķembas. Bieži vien to pavada zināma vibrācija pie ripojošās rites defekta frekvencēm, jo ripojošā elementa bojājumi parasti noved pie arī ripojošās rites bojājumiem. | Virkņu sērijas klātbūtne, kas atdalītas ar gultņa elementa griešanās frekvenci (BSF), nevis vārpstas rotācijas frekvenci, norāda uz ritošā elementa defektu. Īpaši augsta BSF N-tās harmonikas amplitūda bieži vien nozīmē, ka ir bojāti N elementi (piemēram, ļoti augsts 2×BSF maksimums var norādīt uz divām lodītēm ar defektiem). | |
| Būra defekts (Gultņu būris / FTF) | Ritošā gultņa būra (separatora) defekts rada vibrāciju būra rotācijas frekvencē – pamata slēguma frekvencē (FTF) – un tās harmonikās. Šīs frekvences parasti ir subsinhronas (zem vārpstas ātruma). Spektrā būs redzami maksimumi pie FTF, 2×FTF, 3×FTF utt., un bieži vien zināma mijiedarbība ar citām gultņu frekvencēm modulācijas dēļ. | Zemfrekvences maksimumi, kas atbilst būra rotācijas frekvencei (FTF) un tās veselu skaitļu daudzkārtņiem. Piemēram, ja FTF ≈ 0,4× vārpstas ātrums, maksimumi var būt pie ~0,4×, ~0,8×, ~1,2× utt. Daudzos gadījumos būra defekts pastāv līdzās skrējiena defektiem, tāpēc FTF var modulēt skrējiena defektu signālus, radot summas/diferences frekvences (sānu joslas ap skrējiena frekvencēm). | Viens vai vairāki subharmoniski pīķi (zem 1×), kas sakrīt ar gultņa korpusa rotācijas ātrumu (FTF), norāda uz korpusa problēmu. Tas bieži parādās līdzās citām gultņa defekta pazīmēm. Galvenā pazīme ir FTF un tā harmoniku klātbūtne spektrā, kas citādi nav reta parādība, ja vien korpuss nebojājas. |
Pārnesumu defekti
| Defekta veids | Spektra apraksts | Īss spektrālo komponentu apraksts | Galvenā iezīme | SVG grafiks |
|---|---|---|---|---|
| Zobrata ekscentriskums / saliekta vārpsta | Šis defekts izraisa zobratu tīklojuma vibrācijas modulāciju. Spektrā zobratu tīklojuma frekvences (GMF) maksimumu ieskauj sānu joslu maksimumi, kas izvietoti zobrata vārpstas rotācijas frekvencē (1 × zobrata apgr./min). Bieži vien arī paša zobrata 1 × darba ātruma vibrācija ir paaugstināta ekscentricitātes nelīdzsvarotības efekta dēļ. | Ievērojams amplitūdas pieaugums pie zobrata sazobes frekvences un tās apakšējām harmonikām (piemēram, 1×, 2×, 3× GMF). Ap GMF (un dažreiz ap tā harmonikām) parādās skaidras sānu joslas intervālos, kas vienādi ar 1× ietekmētā zobrata rotācijas ātrumu. Šo sānu joslu klātbūtne norāda uz sazobes frekvences amplitūdas modulāciju ar zobrata rotāciju. | Zobratu sazobes frekvence ar izteiktām sānu joslām pie 1× zobrata frekvences ir raksturīgākā iezīme. Šis sānu joslu raksts (pīķi, kas vienādi izvietoti ap GMF atkarībā no darbības ātruma) spēcīgi norāda uz zobrata ekscentricitāti vai saliektu zobrata vārpstu. Turklāt zobrata pamata (1×) vibrācija var būt augstāka nekā parasti. | |
| Zobratu zobu nodilums vai bojājumi | Zobratu zobu defekti (piemēram, nodiluši vai salauzti zobi) rada vibrācijas pieaugumu pie zobratu sazvēršanās frekvences un tās harmonikām. Spektrā bieži redzami vairāki GMF pīķi (1×GMF, 2×GMF utt.) ar augstu amplitūdu. Turklāt ap šiem GMF pīķiem parādās daudzas sānu joslu frekvences, kas atrodas vārpstas rotācijas frekvences attālumā viena no otras. Dažos gadījumos var novērot arī zobratu pašsvārstību frekvenču (rezonanšu) ierosmi ar sānu joslām. | Paaugstināti pīķi pie zobrata sazobes frekvences (zobu sazobes frekvences) un tās harmonikām (piemēram, 2×GMF). Ap katru galveno GMF harmoniku ir sānu joslu pīķi, kas atdalīti ar 1× darbības ātrumu. Sānu joslu skaits un lielums ap 1×, 2×, 3× GMF komponentiem mēdz palielināties līdz ar zobu bojājuma smagumu. Smagos gadījumos var parādīties papildu pīķi, kas atbilst zobrata rezonanses frekvencēm (ar savām sānu joslām). | Vairākas augstas amplitūdas zobratu režģa frekvenču harmonikas, ko pavada blīvi sānu joslu raksti, ir raksturīgākā iezīme. Tas norāda uz nevienmērīgu zobu pāreju nodiluma vai lūzuma dēļ. Stipri nolietotam vai bojātam zobratam ap režģa frekvenču virsotnēm būs plašas sānu joslas (1× zobrata ātruma intervālos), kas to atšķir no vesela zobrata (kuram būtu tīrāks spektrs, kas koncentrēts pie GMF). |
LV 
EN 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
EL 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LT 
NB 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
RU 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UK 
VI
0 Komentārs