Како да знам дали вибрациите се предизвикани од неурамнотеженост или несоосност?

Небалансот произведува доминантен пик на точно 1× RPM (брзина на осовина) во радијална насока, со стабилна фаза и амплитуда што расте со брзината (сила на небаланс ∝ брзина²). Misalignment произведува значајна компонента на 2× RPM (често еднаква или поголема од 1×), силна аксијална вибрација, и фазен помак од 180° преку спојката.

Кои се фреквенциите на дефекти на лежишта (BPFO, BPFI, BSF, FTF)?

Тоа се карактеристични фреквенции што се создаваат кога тркалачкиот елемент минува преку дефект на одредена компонента на лежиштето. BPFO (фреквенција на минување на топчињата по надворешниот прстен), BPFI (фреквенција на минување на топчињата по внатрешниот прстен), BSF (фреквенција на ротација на топчето), FTF (основна фреквенција на кафезот). Тие зависат од геометријата на лежиштето и од брзината на вратилото.

Кое е добро ниво на вибрации за ротирачки машини?

ISO 10816-1 ја класифицира сериозноста на вибрациите според класата на машината. За типични индустриски машини (Класа II, 15-75 kW): Зона A (добро) < 1.12 mm/s RMS, зона B (прифатливо) < 2.8 mm/s, зона C (предупредување) 7.1 mm/s.

Дали Balanset-1A може да се користи за анализа на вибрации?

Да. Balanset-1A вклучува 2-канален анализатор на вибрации со целосен FFT спектарски приказ (F8 — Charts mode, 'F5-Spectrum (Hz)' tab) и виброметар за overall/1× споредба (F5 mode). Двата канали можат да се користат истовремено за radial+axial споредба.

Која е разликата помеѓу временската бранова форма и FFT спектарот?

Временската бранова форма ја покажува амплитудата на вибрациите во текот на времето — сложена е кога се присутни повеќе дефекти. FFT ја разложува на поединечни фреквенциски компоненти, создавајќи спектар во кој секој врв одговара на конкретен извор.

Што предизвикува субхармониска вибрација (0.5×)?

Субхармониците на 0.5× од вртежите обично укажуваат на силна механичка разлабавеност, маслен вител во лизгачките лежишта или испукани вратила. Врвовите на половина ред настануваат од удари што се случуваат на секој втор вртеж.

Анализа на вибрации — Спектрална дијагностика Водич

📌 Канонска референтна статија — vibromera.eu

Од основите на FFT до дијагностика на дефекти: научете да читате спектри на вибрации, да пресметувате фреквенции на дефекти на лежиштата, да ја оценувате сериозноста според ISO 10816 и да дијагностицирате небаланс, нецентрираност, разлабавеност, дефекти на лежишта и запчаници — со интерактивни алатки и Balanset-1A.

Дијагностичкиот тек на работа во овој водич е истиот што Vibromera го испорачува во Balanset-1A: FFT спектар, проценка на ниво според ISO 10816/20816 и водено двораменско балансирање во една преносна единица.

Интерактивни дијагностички калкулатори

Неопходни алатки за анализа на вибрации — фреквенции на дефекти на лежишта, фреквенција на зафаќање на запчаниците, оценка на сериозноста и претворање на единици

🔵 Калкулатор за фреквенција на дефекти на лежишта

Брз избор — вообичаено лежиште Однапред зададената геометрија ги следи класичните SKF/FAG конструкции (E-дизајн за NU, ISO/J2 за конуси 30xxx). Бројот на тркалачки елементи варира според производителот и генерацијата — за критична дијагностика внесете ја вистинската геометрија на вашето лежиште од неговиот податочен лист.

Брзина на вратилото (RPM)

Број на тркалачки елементи (n)

Дијаметар на топче / валец, Bd (mm)

Делбен дијаметар, Pd (mm)

Контактен агол, α (степени)

BPFO — Надворешен прстен

—

BPFI — Внатрешен прстен

—

BSF — Вртење на топче/валец

—

FTF — Кафез (сепаратор)

—

1× вратило = — Hz | BPFO/BPFI однос: —

📏 ISO 10816 Сериозност & RPM↔Hz & GMF

Брзина на вибрации (mm/s RMS)

Класа на машина

A Добро

B Прифатливо

C Предупредување

D Опасност

🔄 Конвертор RPM ↔ Hz

Вртежи/мин

Фреквенција (Hz)

1× = 25.00 Hz | 2× = 50.00 Hz | 3× = 75.00 Hz | Период = 40.00 ms

⚙️ Фреквенција на запчестото спрегнување (GMF)

RPM на вратилото (погонски запчаник)

Број на запци (погонски запчаник)

Број на запци (гонет запчаник) — опционално, за преносен однос

Фреквенција на запченување (GMF)

—

2× GMF

—

3× GMF

—

Пренесен однос

—

Брзина на гонетото вратило

—

Вртежи/мин

Идентификација на дефекти на прв поглед

Секој механички дефект произведува карактеристичен „отпечаток“ во вибрацискиот спектар

⚖️

Дебаланс

1×

Доминантен врв на брзината на вратилото. Радијален. Сила ∝ брзина². Стабилна фаза.

🔧

Неосовиненост

2× (+ 1×, 3×)

Силен втор хармоник. Висока аксијална. Фаза од 180° преку спојката.

🔩

Разлабавеност

1×,2×,3×…n×

„Шума“ од хармоници. Може да покаже 0.5× субхармоници.

🔵

Дефект на лежиште

BPFO/BPFI/BSF

Несинхрони врвови. Бочни ленти на 1×. Пораст на нивото на шум.

⚙️

Дефект на запчаник

GMF ± 1×

Фреквенција на запчестото спрегнување со бочни ленти на брзината на вратилото.

📊 Целосна дијагностичка референтна табела

Дефект	Примарна фреквенција	Хармоници	Насока	Однесување на фазата	Клучна карактеристика за разликување
Статичка неурамнотеженост	1×	Ниско / нема	Радијално (H,V)	Во фаза кај двете лежишта	Чист 1× синусоид. Сила ∝ брзина².
Динамичка неурамнотеженост	1×	Ниско / нема	Радијално (H,V)	~180° меѓу лежиштата	1× доминантен, лежиштата надвор од фаза (спрег).
Паралелна неисоосност	2× (≥ 1×)	1×, 3×	Радијално	180° преку спојката	2× честопати > 1×. Висока радијална кај спојката.
Аголна нецентрираност	1×, 2×	3×	Аксијално доминантно	180° преку спојката (аксијално)	Висока аксијална. Аксијална ≥ 50% од радијалната.
Разлабавеност на компонента	1×,2×…10×+	Многу (~10×)	Радијално	Нерегуларно	„Шума“ од хармоници. Можен 0.5× субхармоник.
Структурна разлабавеност	1× или 2×	Малку над 2×	Вертикално	Нестабилно	Силна вертикална. Реагира на проверка на завртки.
Надворешен прстен (BPFO)	BPFO, 2×BPFO…	Повеќекратни BPFO	Радијално	Н/П	Несинхроно. Без 1× бочни ленти.
Внатрешен прстен (BPFI)	BPFI, 2×BPFI…	Повеќекратни BPFI	Радијално	Модулирано на 1×	BPFI хармоници со ±1× бочни ленти.
Тркалачко тело (BSF)	BSF, 2×BSF…	Повеќекратни BSF	Радијално	Н/П	2×BSF често > 1×BSF. Несинхроно.
Кафез (FTF)	FTF ≈ 0.4×	2,3× FTF	Радијално	Н/П	Основна < 1×; хармониците можат да ја надминат 1×.
Спрегнување на запци	GMF=N×1×	2,3× GMF	Радијална+аксијална	Модулирано на 1×	GMF со бочни ленти. N = заби.
Електрично (мотор)	2× мрежна фреквенција	—	Радијално	Опаѓа при исклучување на напојувањето	100/120 Hz. Тест на моментален пад.

Интерактивна демонстрација на FFT спектар — 17 сценарија на дефекти

Изберете тип на дефект за да го видите карактеристичниот временски бран и фреквенцискиот спектар. Споредете ги обрасците за да ја идентификувате основната причина.

Базна линија

Дебаланс

Неосовиненост

Разлабавеност

Лежишта

Запченици

Друго

Нормална работна состојба — ниска, стабилна вибрација. Мал 1× врв од преостанат дисбаланс. Чист спектар.

Временски домен (бранов облик)

Фреквенциски спектар (FFT)

На оваа страница

Калкулатори Фреквенции на лежиштата Жестина по ISO 10816 RPM↔Hz конвертор Фреквенција на запчест спрег Референтна табела на дефекти Интерактивно FFT демо Основи на FFT Единици за вибрации Техника на мерење Анализа на фаза Небаланс (+ спектри) Несоосност (+ спектри) Олабавеност (+ спектри) Дефекти на лежишта (+ спектри) Обвивка (Демодулација) Дефекти на запчаници (+ спектри) Електрични дефекти Проблеми со ременски погон Кавитација на пумпа Маслен вител / Маслен камшик Табела ISO 10816 Мониторинг & трендови ЧПП (8 прашања)

Што е вибрациска анализа?

Брз одговор

Анализа на вибрации е процес на мерење и толкување на механичките осцилации на ротирачките машини заради дијагностицирање на дефекти без расклопување. Со користење на FFT (Fast Fourier Transform), сложениот вибрациски сигнал се разложува на поединечни фреквенциски компоненти. Секој дефект создава карактеристичен спектрален „отпечаток“: дебаланс на 1× RPM, неосовиненост на 2×, олабавеноста како повеќекратни хармоници, дефектите на лежиштата на несинхрони фреквенции. Balanset-1A изведува и балансирање и спектрална анализа во еден преносен инструмент.

Секоја ротациска машина вибрира. Кај здрава машина, вибрацијата е ниска и стабилна — нејзиниот нормален „работен потпис”. Како што се развиваат дефектите, вибрацијата се менува на предвидливи начини. Со мерење и анализа на овие промени, можеме да го идентификуваме основниот причинител, да предвидиме дефект, и да закажеме одржување пред катастрофален дефект. Ова е темелот на предиктивно одржување.

FFT: Јадрото на спектралната анализа

Вибрациски сензор (акцелерометар) ја претвора механичката осцилација во електричен сигнал. Прикажан во текот на времето, тоа е бранов облик — сложена, навидум хаотична крива кога се присутни повеќе дефекти. FFT (Fast Fourier Transform) го разложува овој сложен сигнал на поединечни синусоидни компоненти, секоја со сопствена фреквенција и амплитуда.

Замислете го FFT како призма која белата светлина ја разложува во виножито. Комплексниот бранов облик е „бела светлина“ — FFT ги открива поединечните „бои“ (фреквенции) скриени внатре. Резултатот е вибрационен спектар — основната дијагностичка алатка.

Фреквенција на вртење

f₁ₓ = RPM / 60 (Hz)

1× = фреквенција на вртење на вратилото — референца за целата спектрална анализа

Клучни параметри на спектарот

Фреквенција (X-оска, Hz): Колку често се јавуваат осцилациите. Директно поврзана со изворот. 1× = брзина на вратилото. 2× = двојна брзина на вратилото.
Амплитуда (Y-оска, mm/s RMS): Интензитет на вибрацијата на секоја фреквенција. Повисоки врвови = повеќе енергија = посериозна состојба.
Хармоници: Целобројни множители на основната фреквенција: 2× (2-ри), 3× (3-ти), 4×, итн. Нивното присуство и релативна висина носат дијагностички информации.
Фаза (°): Временски однос на различни мерни точки. Од суштинско значење за разликување на дисбаланс (во фаза) од несоосност (180°).

Единици за мерење на вибрации: Поместување, Брзина, Забрзување

Вибрацијата може да се мери како три различни физички параметри. Секој од нив нагласува различни фреквентни опсези, што ги прави погодни за различни дијагностички задачи. Разбирањето кога да се користи кој параметар е фундаментално за ефикасна анализа.

📏 Поместување

µm (од врв до врв) или mil

Најдобар опсег: 1–100 Hz

Мери колку далеку се движи површината. Нагласува ниски фреквенции — идеално за машини со мала брзина, анализа на орбитата на вратилото и бесконтактни сонди на лизгачки лежишта. 1 mil = 25,4 µm.

📈 Брзина

mm/s (RMS)

Најдобар опсег: 10–1000 Hz

Мери колку брзо се движи површината. Стандарден параметар за општо следење на машините според ISO 10816. Рамниот фреквентен одѕив дава еднаква тежина на повеќето типови дефекти. Balanset-1A мери во mm/s RMS.

💥 Забрзување

m/s² или g (RMS/врв)

Најдобар опсег: 500 Hz – 20 kHz

Мери сила на вибрациите. Нагласува високи фреквенции — идеално за рани дефекти на лежиштата, зафат на запчаниците и удари. 1 g = 9,80665 m/s². Се користи за анализа со обвивка/демодулација.

Кога да се користи секој параметар

Параметар	Единица	Фреквентен опсег	Најдобро за	Стандарди
Поместување	µm pk-pk	1–100 Hz	Бавни машини (< 600 RPM), орбита на вратилото, бесконтактни (проксимити) сонди, лизгачки лежишта (референтно — не се мери со Balanset-1A)	ISO 7919 (вибрации на вратилото)
Брзина	mm/s RMS	10–1000 Hz	Општо следење на машините — неурамнотеженост, неосовиненост, олабавеност. Основен параметар. Изворниот (и единствениот) параметар на Balanset-1A.	ISO 10816, ISO 20816
Забрзување	g или m/s² RMS	500 Hz – 20 kHz	Рани дефекти на лежиштата, зафат на запчаниците, удари, машини со голема брзина (референтно — не се мери со Balanset-1A)	ISO 15242 (вибрации на лежиштата)

Претворување при една фреквенција

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

d = поместување (m), v = брзина (m/s), a = забрзување (m/s²), f = фреквенција (Hz). Сите величини мора да ја користат истата конвенција за амплитуда (сите врв, сите врв-до-врв, или сите RMS) — мешањето на поместување врв-до-врв со RMS брзина внесува грешка од ~2.8×.

💡 Практично правило

Ако имате само еден сензор и само еден параметар за избор — изберете брзина (mm/s RMS). Го покрива најширокиот опсег на чести дефекти со рамен одѕив. Balanset-1A го користи ова како свој изворен параметар. Додајте мерење на забрзување само кога треба да фатите рани дефекти на лежишта или запчаници при високи фреквенции.

Техника на мерење со Balanset-1A

📋 Спецификација на мерење Balanset-1A

Balanset-1A мери брзина на вибрации, mm/s RMS (0,2–80 mm/s). Мерен опсег: 5–1000 Hz; сензорот е рамен во рамки на ±10% до ~550 Hz, со компензација на опаѓањето само за приказот над тоа. Спектарот на екранот (поставка „Spectrum, Hz“) се протега до 8 kHz — опсег на прикажување, а не тврдење за точност на мерење. Не постојат режими на поместување или забрзување, ни обвивка/демодулација — одделите за забрзување, анализа на обвивка и кавитација подолу се референтен материјал.

Поставување на сензорот

Квалитетот на дијагнозата целосно зависи од квалитетот на мерењето. Вибрациските сили се пренесуваат преку лежиштата, па сензорите мора да се монтираат на куќиштата на лежиштата — што поблиску до лежиштето, на носечката конструкција (не на капаци или ребра за ладење).

Подготовка на површината: Чиста, рамна, без лушпи од боја. Магнетната основа мора да прилегне рамно.
Радијално хоризонтално (H): Нормално на вратилото, хоризонтална рамнина. Често со најголема амплитуда.
Радијално вертикално (V): Нормално на вратилото, вертикална рамнина.
Аксијална (A): Паралелно на вратилото. Клучно за откривање на несоосност.

💡 Двоканален дијагностички трик

Balanset-1A има 2 канали. За дијагностика, монтирајте ги двата сензори на исто лежиште — еден радијален, еден аксијален. Ова дава истовремени радијални + аксијални спектри, овозможувајќи моментално откривање на несоосност.

Режими на Balanset-1A за дијагностика

F8 — Графикони → картичка „F5-Спектар (Hz)“: Целосен приказ на FFT спектарот. Примарниот дијагностички режим. Другите картички Charts — F2-Overall, F3-1x, F4-Harmonics (1x..Nx) и F6-Orbit — ги покриваат вкупната вибрација, следењето на 1×, хармонските шаблони и орбитата на вратилото.
F5 — Мерач на вибрации: Брза проценка. Споредете V1s (вкупен RMS) со V1o (1×). Ако V1s ≈ V1o → дебаланс. Ако V1s ≫ V1o → други дефекти.
F6 — Извештаи: Архива на мерења и HTML извештаи — користете ја за чување на основни вредности.
F9 — Route Inspection: Водени рути на мерење со зони на тренд според ISO 10816-1 — за редовни обиколки на следење.

⚠️ V1s наспроти V1o — Првата дијагностичка проверка

Пред балансирање, споредете го V1s со V1o. Ако V1s ≫ V1o (на пр., 8 наспроти 2 mm/s), поголемиот дел од вибрациите НЕ потекнуваат од дебаланс. Балансирањето нема да го реши тоа — испитајте го целиот спектар.

Анализа на фаза — Дијагностичкиот разграничувач

Фреквенцијата ви кажува што вибрира; фазата ви кажува како. Два дефекта можат да произведат идентични спектри (двата доминирани од 1×) — само анализата на фазата ги разликува. Фазата е аголниот однос меѓу вибрацијата на различни мерни точки, мерена во степени (0°–360°).

🧭 Референтна табела Фаза → Дијагноза

Фазен однос	Мерни точки	Дијагноза	Објаснување
0° (во фаза)	Лежиште 1 ↔ Лежиште 2 (радијално)	Статичка неурамнотеженост	Двете лежишта се движат заедно синхроно — единечна тешка точка во центарот на роторот. Корекција во една рамнина.
~180° (спротивна фаза)	Лежиште 1 ↔ Лежиште 2 (радијално)	Динамичен (спрежен) дебаланс	Лежиштата се нишаат во спротивност — две тешки места на различни рамнини создаваат нишачки спрег. Потребна е корекција во две рамнини.
~90°	Хоризонтално ↔ Вертикално (исто лежиште)	Дебаланс (било кој тип)	Нормално за дебаланс — векторот на силата ротира со вратилото, произведувајќи ~90° помеѓу H и V во истата точка.
~180°	Преку спојката (радијално)	Паралелна неисоосност	Силите на спојката ги оддалечуваат вратилата во спротивни радијални насоки. 180° преку спојката со висок 2× е карактеристичниот потпис.
~180°	Преку спојката (аксијално)	Аголна нецентрираност	Вратилата наизменично туркаат/влечат аксијално. 180° аксијално преку спојката со висок 1× и 2× е дефинитивно.
0°	Преку спојката (аксијално)	Не е несоосност	Двете страни се движат во иста аксијална насока — веројатно термичко растење, напрегање од цевководите или мека нога. Не е аголна несоосност.
Хаотично / нестабилно	Било кои постојани точки	Механичка разлабавеност	Отчитувањата на фазата скокаат случајно меѓу мерењата — карактеристично за удари во олабавени споеви. Нестабилна фаза = олабавеност.
Бавно поместување	Која било точка, со текот на времето	Резонанца или термички ефекти	Постепеното поместување на фазата за време на загревањето укажува на структурна крутост што се менува со температурата (термичка нецентрираност).
Постојана, не 0/180°	Лежиште 1 ↔ Лежиште 2	Комбиниран статички + спрежен небаланс	Фаза меѓу 0° и 180° укажува на мешавина од статички и спрежни компоненти — бара балансирање во две рамнини.

💡 Мерење на фаза со Balanset-1A

Balanset-1A ја прикажува фазата на 1× (отчитувањето F1° во режим на виброметар) користејќи го тахометарот како референца. За да ја споредите фазата меѓу две лежишта, измерете го секое лежиште во истата насока (на пр. хоризонтално) со тахометарот на истата референтна ознака. Разликата во отчитувањата на фазата ја открива природата на дефектот. Не е потребен посебен софтвер — само одземете ги двете отчитувања.

Дефект 1: Небаланс

Причина: Центарот на масата е поместен од оската на ротација. Производствени толеранции, наталожувања, ерозија, скршено крило, изгубен тег.

Спектар: Доминантен врв точно на 1× RPM. Многу ниски хармоници. Радијална вибрација. Небалансот сила расте со брзина²; амплитудата на вибрациите се зголемува со брзината, при што точниот однос зависи од близината до резонанцата. Фазата е стабилна и повторлива.

Статички небаланс (една рамнина)

Чист 1× врв, синусоидна бранова форма. Двете лежишта во фаза. Корекција во една рамнина.

Статички небаланс — доминантен 1× на 25 Hz (1500 RPM). Минимални хармоници.

Динамички небаланс (две рамнини / спрег)

Исто така доминантен 1×, но лежиштата се ~180° надвор од фаза. Потребна е корекција во две рамнини.

Динамички небаланс — доминантен 1×. Спектарот е сличен на статичкиот, но фазата се разликува кај лежиштата.

Дејство: Изведи балансирање на ротор со Balanset-1A. Толеранција од класа G според ISO 1940-1.

Дефект 2: Нецентрираност на вратилото

Причина: Оските на спрегнатите вратила не се совпаѓаат. Може да биде паралелна (изместена) или аголна (наклонета), обично двете.

Паралелна нецентрираност (радијална)

Високи 1× и 2× во радијална насока. 2× често ≥ 1×. Поместување на фазата од 180° преку спојката.

Паралелна нецентрираност — радијална насока. Силни 1× и 2× со помал 3×.

Аголна нецентрираност — радијална

1× и 2× се присутни во радијалната насока — која било од нив може да доминира, па само радијалниот спектар не е конечен доказ. Аксијалното мерење е пресудно.

Аголна несоосност — радијална (R). И 1× и 2× се зголемени (2× > 1× во овој пример).

Аголна нецентрираност — аксијална

Аксијалната вибрација ≥ 50% од радијалната, обично доминирана од 1× со зголемени 2× и 3×. Фаза од 180° преку спојката во аксијална насока. Ова е клучното разликувачко мерење.

Аголна несоосност — аксијална (A). Доминантна 1× со силни 2× и 3× во аксијалната насока.

Дејство: Балансирањето НЕМА да помогне. Запрете ја машината и извршете центрирање на вратилата. Проверете ги повторно вибрациите потоа.

Дефект 3: Механичка олабавеност

Причина: Губење на структурната крутост — олабавени завртки, пукнатини во темелот, истрошени лежишни седишта, прекумерни зазори.

Олабавеност на компонента

„Шума“ од хармоници — 1×, 2×, 3×, 4×… до 10×+ со опаѓачка амплитуда. Може да покаже 0.5× субхармоници.

Олабавеност на компонента — многу хармоници од 1× до 10×. Забележете ја субхармониката во опсегот 0,4–0,5×.

Структурна разлабавеност

Доминантен 1× и/или 2×. Малку повисоки хармоници. Силна вертикална вибрација.

Структурна олабавеност — доминираат 1× и 2×. Минимални повисоки хармоници.

Дејство: Прегледајте и затегнете ги завртките за монтажа. Проверете го темелот. Секогаш проверувајте за разлабавеност пред балансирање.

Дефект 4: Дефекти на тркалачки лежишта

Причина: Питинг, лупење, абење на патеките на тркалање, тркалачките елементи или кафезот.

Фреквенции на дефекти на лежиштето

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 = тркалачки елементи | Bd = дијаметар на топчето | Pd = делбен дијаметар | α = контактен агол | f_s = RPM/60

Дефект на надворешниот прстен (BPFO)

Серија на врвови на BPFO, 2×BPFO, 3×BPFO… Нема странични ленти на 1× (неподвижен прстен). Најчест дефект на лежиштата.

Дефект на надворешниот прстен — хармоници на BPFO на несинхрони фреквенции. Нема странични ленти.

Дефект на внатрешниот прстен (BPFI)

Хармоници на BPFI со странични ленти од ±1× (ротирачки прстен, модулација на зоната на оптоварување). Шаблонот на страничните ленти е клучниот идентификатор.

Дефект на внатрешниот прстен — хармоници на BPFI со странични ленти од ±1× (помали врвови што ги обиколуваат главните врвови).

Дефект на тркалачки елемент (BSF)

Хармоници на BSF. 2×BSF често доминантен. Несинхрон. Често придружен со оштетување на прстенот.

Дефект на тркалачки елемент — хармоници на BSF. Забележете дека 2×BSF е највисок (оштетување на два елемента).

Дефект на кафезот (FTF)

Субсинхрона основна фреквенција (FTF ≈ 0,4× брзина на вратилото); нејзините хармоници можат да се протегаат над 1×. Ниска фреквенција. Често придружува друго оштетување на лежиштата.

Дефект на кафез — основната фреквенција FTF е субсинхрона (под 1×); нејзините хармоници можат да се протегаат над 1× брзина на вратилото.

Прогресија на дефект на лежиште (4 фази)

Фаза 1 — Подповршинска: Ултразвучна / зона на акустична емисија (приближно 20–60 kHz). Не е видлива на стандарден FFT. Може да се открие со енергија на шпикови / обвивна анализа.

Фаза 2 — Ран дефект: Ударите ги побудуваат сопствените фреквенции на лежиштето (приближно 500–2000 Hz); дискретните фреквенции на дефект (BPFO, BPFI) се појавуваат со ниска амплитуда кон крајот на оваа фаза. Balanset-1A поуздано ги детектира дискретните фреквенции на дефект (десетици до стотици Hz) од доцната Фаза 2 натаму.

Фаза 3 — Развиена: Повеќе хармоници. Се развиваат странични ленти. Прагот на шум расте.

Фаза 4 — Напредната: Широкопојасен шум. Фреквенциите на лежиштата може да исчезнат во шумот. Итна замена.

Анализа на обвивка (демодулација) — рано откривање на лежишта

Стандардната FFT спектрална анализа ги детектира дефектите на лежиштата од доцната Фаза 2 натаму. Пред тоа, ударите на лежиштето се преслаби — и со превисока фреквенција — за да се појават над нивото на шум. Анализа на обвивка (исто така наречена демодулација или откривање на високи фреквенции, HFD) го проширува откривањето на многу порани фази.

Како функционира

Кога тркалачки елемент ќе удри на дефект, генерира краток импулс на удар што побудува високофреквентни структурни резонанции (типично 5–20 kHz). Овие резонанции кратко „ѕвонат“ при секој удар. Анализата на обвивка работи во три чекори:

Појасно-пропусен филтер: Изолирајте го високофреквентниот резонантен опсег (на пр. 5–15 kHz) каде што ударите ѕвонат.
Исправете и извлечете обвивка: Извлечете го шаблонот на амплитудна модулација — „обвивката“ што ги следи врвовите на ѕвонењето.
FFT на обвивката: Применете FFT на сигналот на обвивката. Резултатот ја прикажува стапка на повторување на ударите — што е еднакво на фреквенциите на дефектот на лежиштето (BPFO, BPFI, BSF, FTF).

Зошто обвивката открива порано

Во суровиот спектар, слаб удар на BPFO може да произведе 0.1 mm/s — невидлив меѓу машинскиот шум од 2 mm/s. Но истиот тој удар поттикнува резонанца на 8 kHz каде што нема друг извор на вибрации. По демодулацијата, образецот на повторување на BPFO јасно се издвојува од чиста позадина.

Поврзани параметри

Spike Energy (SE): Целокупно мерење на високофреквентната ударна енергија. Скаларна вредност за следење на трендот. Добро за „помине/не помине“ проверка.
gSE / HFD / PeakVue: Имиња специфични за производителот за параметри изведени од обвивката. Сите засновани на истиот принцип.
Обвивка на забрзувањето: Balanset-1A мери во брзина (mm/s). За целосна envelope анализа, идеален е посебен анализатор со влез за забрзување и можност за филтрирање со пропусен опсег. Сепак, FFT на Balanset-1A сепак може ефикасно да открие дискретни фреквенции на дефект на лежиште во стандардниот спектар на брзина од доцна Фаза 2 натаму.

Спектар на обвивката на дефект на внатрешниот прстен — хармониците на BPFI јасно се издвојуваат од демодулираниот високофреквентен сигнал. Споредете со суровиот спектар на брзина каде што овие може да бидат скриени во шумот.

Дејство: Проверете го подмачкувањето. Планирајте замена на лежиштето. Зголемете ја зачестеноста на следењето.

Дефект 5: Дефекти на запчаниците

Причина: Истрошени, со питинг или скршени заби. Ексцентричност на запчаникот. GMF = број на заби × вртежи на вратилото (RPM) / 60.

Ексцентричност на запчаникот

GMF со странични појаси на ±1× брзина на вратилото. 1× на запчаникот исто така може да биде зголемен.

Ексцентричност на запчаникот — GMF на 500 Hz со ±1× странични појаси. Зголемен 1×.

Истрошеност / оштетување на забите на запчаникот

Повеќе хармоници на GMF со густи странични појаси. Сериозноста се следи според бројот и амплитудата на страничните појаси.

Истрошеност на запчаникот — GMF и 2×GMF со повеќе странични појаси на интервали од 1×.

Дејство: Проверете го маслото на менувачот за метални честички. Закажете инспекција. Следете го трендот на страничните појаси на GMF.

Дефект 6: Електрични дефекти (мотори)

Електромагнетните дефекти произведуваат вибрации на 2× мрежна фреквенција (100 Hz на мрежи од 50 Hz, 120 Hz на 60 Hz). Критичен тест: вибрациите исчезнуваат веднаш кога ќе се исклучи напојувањето. Механичките дефекти опаѓаат постепено.

Ексцентричност на статорот: 2× мрежна фреквенција, стабилна амплитуда.
Дефекти на роторските прачки: Странични ленти околу 1× работна брзина, растојани на фреквенцијата на минување на половите (лизгање × број на полови — типично 0.5–2 Hz, па е потребна фина фреквентна резолуција за да се раздвојат). Може да се појави и фреквенција на минување на прачки на роторот (број на прачки × брзина на вратилото) со странични ленти на 2× мрежна фреквенција.
Мека нога: Вибрациите се менуваат кога поединечните ногарки на моторот ќе се олабават.

Дефект 7: Проблеми со ременскиот погон

Причина: Истрошени, несоосни или неправилно затегнати ремени. Ременските погони генерираат вибрации на фреквенцијата на поминување на ременот, која вообичаено е под-синхрона фреквенција (под 1× брзина на вратилото) бидејќи ременот е подолг од обемот на ременицата.

Фреквенција на ременот

f_ремен = (π · D · RPM) / (60 · L)

D = дијаметар на ременицата (m) | L = должина на ременот (m) | RPM = брзина на ременицата

Вообичаени сигнатури на ременот

Истрошеност / дефект на ременот: Врвови на фреквенцијата на ременот (f_ремен) и нејзините хармоници (2×, 3×, 4× f_ремен). Основната фреквенција се појавува под 1× брзина на вратилото — субсинхрониот врв е клучниот индикатор; повисоките хармоници можат да се протегаат над 1×.
Неусогласеност на ременот: Зголемена аксијална вибрација на 1× и 2× од брзината на вратилото. Слично на неусогласеност на вратилото, но ограничено на машината со ременски погон.
Неправилна затегнатост: Висока 1× вибрација која драматично се менува со прилагодувањето на затегнатоста на ременот. Претегнатите ремени го зголемуваат оптоварувањето на лежиштето; лабавите ремени предизвикуваат удирање и врвови на фреквенцијата на ременот.
Резонанца: Природната фреквенција на ременот ("треперење" на ременот) може да се возбуди ако резонанцијата на распонот на ременот се совпадне со работната брзина. Видлива како широк врв на природната фреквенција на ременот.

Дефект на ременски пренос — основната фреквенција на ременот е субсинхрона; нејзините хармоници се протегаат до и над 1× брзина на вратилото (25 Hz).

Дејство: Проверете ја состојбата на ременот, затегнатоста и усогласеноста на ременицата. Заменете ги истрошените ремени. За повторливи проблеми, проверете ја усогласеноста на ременицата со ласерски алат или рамнило.

Дефект 8: Кавитација на пумпата

Причина: Меурчиња од пареа се формираат и насилно колабираат кога локалниот притисок паѓа под притисокот на пареата на течноста — обично на всисот на пумпата. Секое колабирање на меурче создава микро-удар. Илјадници колабирања во секунда генерираат карактеристичен широкопојасен шум.

Спектрален потпис

Широкопојасна енергија: За разлика од механичките дефекти (кои произведуваат дискретни врвови), кавитацијата создава покачено, неправилно ниво на шум распространето низ широк фреквентен опсег — на графиконот подолу, од приближно 200 Hz до работ на прикажаниот опсег. Спектарот изгледа како „испапчување“ или покачена платформа наместо остри врвови.
Случаен, непериодичен: Без хармоници, без врска со брзината на вратилото. Шумот звучи како "чакал" или "крцкање" — слушлив дури и без инструменти.
Нискофреквентни ефекти: Тешката кавитација може исто така да предизвика нестабилност на 1× и широкопојасен нискофреквентен шум од турбуленцијата на протокот.

Кавитација на пумпата — широкопојасен високофреквентен шум (подигнат праг над 200 Hz). Без дискретни врвови — за разлика од дефектите на лежиштата кои покажуваат специфични фреквенции.

Дејство: Зголемете го всисниот притисок (спуштете ја пумпата, отворете го всисниот вентил, намалете ги загубите на всисната цевка). Проверете NPSH_{расположлив} наспроти NPSH_{задолжително}. Намалете ја брзината на пумпата ако е можно. Кавитацијата предизвикува брзо оштетување од ерозија — не игнорирајте.

Дефект 9: Маслен вртлог & маслен камшик (лизгачки лежишта)

Причина: Нестабилност на масленото ниво кај лизгачки лежишта. Клинот на масленото ниво го принудува вратилото да опишува орбита во зазорот на лежиштето на субсинхрона фреквенција. Ова се разликува од дефектите на тркалачките лежишта и се јавува само кај лизгачките лежишта. Приказ на орбитата на вратилото — F8 — Графикони → картичка F6-Орбита на Balanset-1A — е класичен начин за следење на однесувањето на лизгачките лежишта.

Маслен вител

Фреквенција: Приближно 0.42× до 0.48× од брзината на вратилото (често наведено како ~0.43×). Ова е суб-синхрон врв кој ја следи брзината на вратилото — ако RPM се зголеми, фреквенцијата на вртлогот се зголемува пропорционално.
Спектар: Единствен врв на ~0.43× кој се поместува со брзината. Амплитудата може да биде умерена.
Состојба: Претходник на масленот камшик. Обично не е веднаш деструктивен, но укажува на нестабилност.

Маслен камшик

Фреквенција: Се заклучува на првата природна фреквенција (критична брзина). За разлика од вртлогот, тој НЕ ја следи брзината на вратилото — фреквенцијата останува константна кога RPM се менува.
Спектар: Голем суб-синхрон врв на првата критична брзина на роторот. Амплитудата може да биде многу висока — деструктивна.
Состојба: Опасно. Потребно е итно дејство. Може да доведе до уништување на лежиштето и оштетување на вратилото.

Маслен вртлог — суб-синхрон врв на ~0.43× од брзината на вратилото (≈ 10.7 Hz за 1500 RPM). Различен од олабавеноста на 0.5×.

⚠️ Маслен вртлог наспроти олабавеност — Како да се разликуваат

Двете произведуваат суб-синхрони врвови, но: Маслен вител се наоѓа на ~0,42–0,48× (не е точен половинреден), додека разлабавеност генерира врвови точно на 0,5×, 1,5×, 2,5× — прецизни половинредни дропки. Двете ја следат брзината на вратилото додека таа се менува; онаа што тоа не ја следи брзината е маслен камшик (oil whip), кој се заклучува на првата критична фреквенција на роторот. Маслениот вител се јавува само кај лизгачките лежишта — ако машината има тркалачки лежишта, тоа не може да биде маслен вител.

Дејство: За маслен вртлог: проверете го зазорот на лежиштето, вискозноста на маслото и оптоварувањето. Зголемете го оптоварувањето на лежиштето или променете ја вискозноста на маслото. За маслен камшик: веднаш намалете ја брзината под критичниот праг. Консултирајте специјалист за динамика на ротори.

ISO 10816 Јачина на вибрации — Табела за класификација

ISO 10816-1 (општиот дел на серијата ISO 10816, заменет со ISO 20816, но сепак широко цитиран) дефинира зони на сериозност на вибрации за четири класи на машини. Вибрацијата се мери како брзина во mm/s RMS на куќиштата на лежиштата. Табелата подолу ги прикажува сите граници на зони за сите четири класи — користете ја како брз референтен извор при оценувањето на мерењата. Забележете дека ISO 10816-3 (сега ISO 20816-3), кој опфаќа индустриски машини над 15 kW што работат на 120–15,000 RPM, користи различна шема — две групи на машини со класи на крута или флексибилна потпора — наместо Класите I–IV прикажани овде.

📋 ISO 10816-1 зони на сериозност на вибрациите — класи машини I–IV (mm/s RMS)

Класа на машина	Зона A Добро	Зона B Прифатливо	Зона C Предупредување	Зона D Опасност
Класа I Мали машини ≤ 15 kW (пумпи, вентилатори, компресори)	≤ 0.71	0.71 – 1.8	1.8 – 4.5	> 4.5
Класа II Средни машини 15–75 kW (без специјален темел)	≤ 1.12	1.12 – 2.8	2.8 – 7.1	> 7.1
Класа III Големи машини > 75 kW (крут темел)	≤ 1.8	1.8 – 4.5	4.5 – 11.2	> 11.2
Класа IV Големи машини > 75 kW (флексибилен темел, на пр. челична рамка)	≤ 2.8	2.8 – 7.1	7.1 – 18	> 18

📌 Како да ја користите оваа табела

Чекор 1: Определете ја класата на вашата машина според моќноста и типот на темелот.
Чекор 2: Измерете ја вкупната брзина на вибрациите (mm/s RMS) на секое куќиште на лежиште во радијална насока.
Чекор 3: Најдете ја зоната. Зона A = новопуштена во работа или одлична. Зона B = неограничена долгорочна работа. Зона C = прифатливо само за ограничени периоди — закажете одржување. Зона D = настанува оштетување — застанете ја машината што е можно поскоро.

Запомнете: трендовите се поважни од апсолутните вредности. Машина која работи на 2.4 mm/s (Зона B за Класа II), а претходно била на 1.2 mm/s, се удвоила — истражете ја причината дури и ако сè уште е „прифатливо“. Режимот виброметар (F5) на Balanset-1A ја прикажува вкупната брзина V1s за моментална проценка на зона.

⚠️ ISO 10816 наспроти ISO 20816

ISO 10816 официјално беше заменет со ISO 20816 (објавен 2016–2022). Границите на зоните остануваат слични за повеќето типови машини, но ISO 20816 додава критериуми за оценување на поместувањето и ги проширува деловите специфични за машините. Во практика, вредностите на ISO 10816 остануваат референца со индустриски стандард. И Balanset-1A и повеќето индустриски програми за вибрации сè уште ги користат зоните на ISO 10816.

Од мерење до мониторинг

Анализа на трендот

Единечен спектар е снимка во моментот. Моќта на анализата на вибрациите е анализа на трендови — следење на промените со текот на времето.

Создадете референтна вредност: Измерете нова или познато исправна опрема. Зачувајте спектри — на Balanset-1A F6 — Извештаи архивата чува мерења и HTML извештаи.
Утврдете интервали: Критични: неделно. Стандардни: месечно. Помошни: квартално.
Обезбедете повторливост: Исти точки, исти насоки, исти работни услови.
Следете ги промените: Зголемување од 2× во однос на референтната вредност е значајно дури и ако е во зона A на ISO.
Користете рути на мерење: На Balanset-1A F9 — Route Inspection води повторливи обиколки на мерење и ги следи трендовите на очитувањата во однос на зоните на ISO 10816-1.

Алгоритам за одлучување

Добијте квалитетен спектар (F8 Charts, радијално + аксијално).
Идентификувајте го највисокиот врв — тоа е доминантниот проблем.
Совпаднете со типот на дефект:
- 1× доминира → Небаланс → Балансирајте со Balanset-1A.
- 2× доминира + висока аксијална → Несоосност → Повторно порамнете ги вратилата.
- Многу хармоници → Разлабавеност → Прегледајте и затегнете.
- Несинхрони врвови → Лежиште → Планирајте замена.
- GMF + бочни ленти → Запчаник → Проверете масло, прегледајте го редукторот.
Прво отстранете го доминантниот дефект — секундарните симптоми често исчезнуваат.

← Назад кон решенија

Често поставувани прашања — Анализа на вибрации

▸ Што е анализа на вибрации?

Процесот на мерење и толкување на механичките осцилации за дијагностицирање на дефекти на машините без расклопување. FFT ја разложува сложената вибрација на фреквенциски компоненти. Секој дефект создава карактеристичен спектрален „отпечаток“ — небаланс на 1× RPM, несоосност на 2×, разлабавеност како повеќекратни хармоници, дефекти на лежишта на несинхрони фреквенции.

▸ Како да разликувам небаланс од несоосност?

Дебаланс: доминантен 1× врв, радијален, стабилна фаза, амплитуда што расте со брзината (сила ∝ брзина²). Несоосност: значајно 2× (често ≥ 1×), висока аксијална вибрација, фаза од 180° преку спојката.

▸ Кои се фреквенциите на дефекти на лежишта?

Фреквенции што се создаваат кога валчестите елементи поминуваат преку дефектите. BPFO = надворешна патека, BPFI = внатрешна патека, BSF = топче/валчец, FTF = кафез. Тие НЕ се цели множители на брзината на вратилото. Користете го калкулаторот за фреквенции на лежишта погоре.

▸ Кое е добро ниво на вибрации?

ISO 10816-1 зони за Класа II (15–75 kW): A < 1,12, B < 2,8, C < 7,1, D > 7,1 mm/s RMS. Трендовите се поважни — зголемување од 2× во однос на почетната вредност е значајно дури и во Зона A.

▸ Дали Balanset-1A може да прави анализа на вибрации?

Да. 2-канален FFT спектар анализатор (F8 — Графикони, картичка „F5-Спектар (Hz)“), виброметар (F5). Монтирајте ги двата сензори радијално+аксијално на едно лежиште за моментално откривање на несоосност.

▸ Временски облик на бранот наспроти FFT спектар?

Обликот на бранот ја прикажува амплитудата во однос на времето — сложен кога се преклопуваат повеќе дефекти. FFT разложува на поединечни фреквенции (како призма што ја разложува светлината). Секој врв во спектарот = еден извор на вибрации.

▸ Колку често треба да ги мерам вибрациите?

Критични: неделно. Стандардни: месечно. Помошни: квартално. По одржување: веднаш. Доследноста е клучна — исти точки, насоки, услови.

▸ Што предизвикува вибрации од 0.5× (субхармонични)?

Тешка механичка олабавеност, маслен виор во клизните лежишта или напукнато вратило. Врвовите од половина ред (0.5×, 1.5×) настануваат од удари при секој втор вртеж. Сериозна состојба — потребно е брзо внимание.

Прво дијагностицирај — потоа балансирај

Balanset-1A е истовремено 2-канален анализатор на вибрации и прецизен теренски балансер. Идентификувајте го дефектот преку спектарот, потоа отстранете го — сето тоа со еден инструмент.

Прегледај опрема →

Анализа на вибрации на машини – Дијагностички спектрални потписи на чести дефекти