Бесплатна инженерска алатка #033
Идентификатор на изворот на вибрации
Интерактивна дијагностичка алатка — внесете ја фреквенцијата на вибрации како ред на работната брзина за да ги идентификувате веројатните извори на дефекти кај ротирачки машини.
Дијагностички резултати
Целосна референца фреквенција–дефект
Анализа на фреквенција на вибрации
Секој механички дефект произведува вибрации на карактеристични фреквенции поврзани со ротационата брзина на вратилото. Со идентификување на доминантната фреквенција во спектарот на вибрации и изразувајќи ја како ред (множител) на брзината на вратилото, може да се определи најверојатниот извор на дефектот.
Пресметка на редот
Каде f_vibration е измерената доминантна фреквенција во Hz, а Вртежи/мин е ротационата брзина на вратилото.
Чести фреквенции на дефекти
| Ред (хармоник) | Фреквенција | Примарен извор | Дополнителни индикатори |
|---|---|---|---|
| 1x | Брзина на вратилото | Дебаланс | Стабилна фаза, пропорционална на квадратот на брзината |
| 1x | Брзина на вратилото | Свиткано вратило | Висока аксијална вибрација, стабилна фаза |
| 2x | 2 x брзина на вратилото | Неосовиненост | Висока аксијална, 180° фаза преку спојката |
| 3x | 3 x брзина на вратилото | Сериозна несоосност | Присутни повеќе хармоници |
| 0.42–0.48x | Субсинхрони | Маслен вител | Лизгачки лежишта, зависни од брзината |
| 0.5x | Половина од брзината на вратилото | Разлабавеност / триење | Дробни субхармоници |
| Повеќекратни хармоници | 1x, 2x, 3x… | Механичка разлабавеност | Многу хармоници на работната брзина |
| Несинхроно | BPFO, BPFI, BSF | Дефекти на лежиштата | Модулирано со работната брзина |
| Z x вр/мин | Премин на лопатки | Проблеми со протокот | Пулсација, кавитација |
| Z x вр/мин | Спрегнување на запци | Проблеми со запчаниците | Страничните ленти покажуваат кој запчаник |
| 2x линија (100/120 Hz) | Фиксна фреквенција | Електрично | Исчезнува кога ќе се отстрани напојувањето |
Водич за фазен агол
Фазната анализа е клучна за разликување на дефекти на иста фреквенција. При 1x: стабилна фаза = неурамнотеженост, 180° преку спојката = неисоосност, нестабилна фаза = разлабавеност. Секогаш користете референца од тахометар.
Практичен пример
Дадено: Работна брзина = 1500 RPM, Доминантна фреквенција = 75 Hz
Фреквенција на работната брзина = 1500 / 60 = 25 Hz
Ред = 75 / 25 = 3.0x
Главен осомничен: Сериозна неисоосност или механичка разлабавеност
Препорачано: Проверете ја исоосноста на спојката, прегледајте ги завртките за монтажа, потврдете го темелот
⚠️ Забелешка: Оваа алатка дава насоки врз основа на вообичаените односи меѓу дефекти и фреквенции. Дефинитивната дијагноза бара корелација со фазни податоци, временски бранов облик, орбитални дијаграми, работни услови и историја на машината. Секогаш потврдувајте со дополнителни мерења.
Повеќето механички дефекти предизвикуваат вибрации на карактеристични фреквенции поврзани со брзината на вртење на вратилото:
- 1× RPM: Дисбаланс (најчесто), свиткано вратило, разлабавеност
- 2× RPM: Несоосност (примарен индикатор)
- 0,42–0,48×: Маслен вител (oil whirl) во лизгачки лежишта
- Несинхрони: Дефекти на лежиштата
Изразете ја фреквенцијата на вибрациите како содржател (ред) на брзината на вратилото, а потоа споредете ја со познатите шеми на дефекти. Секогаш корелирајте со фазата, трендот на амплитудата и работните услови.
1× (или синхроната) вибрација се јавува точно на фреквенцијата на вртење на вратилото. За машина со 3000 RPM, 1× = 50 Hz.
1× вибрацијата е секогаш присутна до одреден степен поради преостанатиот дисбаланс. Станува загрижувачка кога амплитудата ги надминува прифатливите граници според ISO 10816/20816.
Примарни причини: масен дисбаланс, свиткано вратило, ексцентричност, резонанција. Анализата на фазниот агол помага да се направи разлика помеѓу овие причини.
Причините за субсинхрони вибрации (под 1× RPM) вклучуваат:
- Маслен вител / Oil whirl (0,42–0,48×): Нестабилност на лизгачкото лежиште, фреквенцијата ја следи брзината на вртење
- Маслен камшик / Oil whip: Посериозно — фреквенцијата се заклучува на сопствената фреквенција на роторот и не ја следи брзината
- Задирање / триење (0,5×, дробни редови): Контактот ротор-статор создава субхармоници
- Разлабавеност (0,5×): Механичка разлабавеност на местата за прицврстување
- Резонанција на ременот: Сопствена фреквенција на ременот во системи со ременски погон
Субсинхроната вибрација често е поопасна од синхроната бидејќи може да доведе до катастрофална нестабилност.
Извори на високофреквентни вибрации (над 10× RPM):
- Дефекти на тркалачки лежишта: BPFO (надворешен прстен), BPFI (внатрешен прстен), BSF (тркалачко тело), FTF (кафез)
- Запчење: Број на заби × RPM, со странични појаси
- Премин на лопатки: Број на лопатки × RPM
- Електричен шум: Фреквенција на премин на жлебови, комутација
- Кавитација: Случајни високофреквентни широкопојасни вибрации
- Структурна резонанција: Сопствени фреквенции на компонентите
Фазниот агол е аголниот однос помеѓу врвот на вибрацијата и референтната ознака на вратилото (мерено со тахометар).
Клучни дијагностички примени:
- Дисбаланс: Стабилна, повторлива фаза на 1×
- Несоосност: ~180° фазна разлика преку спојката на 1× и/или 2×
- Разлабавеност: Нестабилна, променлива фаза
- Резонанција: ~90° фазно поместување на сопствената фреквенција, големо засилување
- Свиткано вратило: Фазно поместување на 1× од ~180° од внатрешното кон надворешното лежиште
Без податоци за фазата, често е невозможно да се разликуваат дефекти што ја произведуваат истата фреквенција (на пр. дисбаланс наспроти несоосност на 1×).
Постапките опишани на оваа страница беа развиени и теренски тестирани од тимот на Vibromera користејќи го Balanset-1A, преносен двоканален балансер и анализатор на вибрации за балансирање ротори на самото место.
Професионални анализатори на вибрации со спектрална анализа, следење на редови и дијагноза на дефекти. Се користат во 50+ земји.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko е инженер за анализа на вибрации, основач и извршен директор на Vibromera. Повеќе од 15 години тој балансира ротирачка опрема на терен, а не на испитен стол: мулчери, индустриски вентилатори, дробилки, центрифуги, вратила и вретена. Токму од таа работа настанаа инструментите Balanset — тие се замислени како алат што специјалистот може да го однесе до машината и да го користи сам, на самото место, а не како лабораториска опрема. Vibromera е основана во 2017 година, а од 2023 година е со седиште во Порто, Португалија. Овде се одвиваат развојот, склопувањето и поддршката на линијата Balanset. Водечки инструмент е Balanset-1A — преносен анализатор за балансирање во една и во две рамнини и за вибродијагностика. Nikolai лично учествува во поддршката на клиентите, во решавањето на сложени случаи на балансирање и во развојот на софтверот. Работи со клиенти ширум светот, на кој било јазик.
