Alat Kejuruteraan Percuma #033
Pengenal Sumber Getaran
Alat diagnostik interaktif — masukkan frekuensi getaran mengikut susunan kelajuan operasi untuk mengenal pasti sumber kerosakan yang mungkin untuk jentera berputar.
Keputusan Diagnostik
Rujukan Frekuensi–Kerosakan Lengkap
Analisis Frekuensi Getaran
Setiap kerosakan mekanikal menghasilkan getaran pada frekuensi ciri yang berkaitan dengan kelajuan putaran aci. Dengan mengenal pasti frekuensi dominan dalam spektrum getaran dan menyatakannya sebagai tertib (gandaan) kelajuan aci, sumber kerosakan yang paling mungkin dapat ditentukan.
Pengiraan Pesanan
Di mana getaran_f ialah frekuensi dominan yang diukur dalam Hz dan RPM ialah kelajuan putaran aci.
Frekuensi Kerosakan Biasa
| Tertib (harmonik) | Kekerapan | Sumber Utama | Penunjuk Tambahan |
|---|---|---|---|
| 1x | Kelajuan aci | Ketakseimbangan | Fasa stabil, berkadar terus dengan kelajuan kuasa dua |
| 1x | Kelajuan aci | Aci bengkok | Getaran paksi tinggi, stabil fasa |
| 2x | 2 x kelajuan aci | Salah jajaran | Gandingan paksi tinggi, fasa 180° merentasi |
| 3x | 3 x kelajuan aci | Ketidaksejajaran yang teruk | Pelbagai harmonik hadir |
| 0.42–0.48x | Sub-segerak | Pusaran minyak | Galas jurnal, bergantung pada kelajuan |
| 0.5x | Kelajuan separuh aci | Kelonggaran / gosokan | Sub-harmonik pecahan |
| Harmonik berganda | 1x, 2x, 3x… | Kelonggaran mekanikal | Banyak harmonik kelajuan operasi |
| Tidak segerak | BPFO, BPFI, BSF | Kerosakan galas | Dimodulasi oleh kelajuan operasi |
| Z x RPM | Lintasan bilah | Isu aliran | Denyutan, peronggaan |
| Z x RPM | mesh gear | Masalah gear | Jalur sisi menunjukkan gear yang mana |
| 2x talian (100/120 Hz) | Frekuensi tetap | Elektrik | Hilang apabila kuasa dicabut |
Panduan Sudut Fasa
Analisis fasa adalah kritikal untuk membezakan kerosakan pada frekuensi yang sama. Pada 1x: fasa stabil = ketidakseimbangan, 180° merentasi gandingan = salah jajaran, fasa tidak stabil = kelonggaran. Sentiasa gunakan rujukan takometer.
Contoh Praktikal
Diberi: Kelajuan operasi = 1500 RPM, Frekuensi dominan = 75 Hz
Kekerapan kelajuan operasi = 1500 / 60 = 25 Hz
Tertib = 75 / 25 = 3.0x
Suspek utama: Ketidaksejajaran yang teruk atau kelonggaran mekanikal
Disyorkan: Periksa penjajaran gandingan, periksa bolt pelekap, sahkan asas
⚠️ Nota: Alat ini menyediakan panduan berdasarkan hubungan frekuensi-ralat yang lazim. Diagnosis definitif memerlukan korelasi dengan data fasa, bentuk gelombang masa, plot orbit, keadaan operasi dan sejarah mesin. Sentiasa sahkan dengan ukuran tambahan.
Kebanyakan kerosakan mekanikal menghasilkan getaran pada frekuensi ciri yang berkaitan dengan kelajuan aci:
- 1× RPM: Ketidakseimbangan (paling kerap), aci bengkok, kelonggaran
- 2× RPM: Ketidakjajaran (penunjuk utama)
- 0.42–0.48×: Pusaran minyak (oil whirl) dalam galas jurnal
- Tidak segerak: Kerosakan galas
Nyatakan frekuensi getaran sebagai gandaan (tertib) bagi kelajuan aci, kemudian padankan dengan corak kerosakan yang diketahui. Sentiasa kaitkan dengan fasa, aliran amplitud dan keadaan operasi.
Getaran 1× (atau segerak) berlaku tepat pada frekuensi putaran aci. Bagi mesin 3000 RPM, 1× = 50 Hz.
Getaran 1× sentiasa wujud pada tahap tertentu disebabkan oleh baki ketidakseimbangan. Ia menjadi membimbangkan apabila amplitud melebihi had yang boleh diterima mengikut ISO 10816/20816.
Punca utama: ketidakseimbangan jisim, aci bengkok, kesipian (eccentricity), resonans. Analisis sudut fasa membantu membezakan antara punca-punca ini.
Punca getaran sub-segerak (di bawah 1× RPM) termasuk:
- Pusaran minyak / Oil whirl (0.42–0.48×): Ketidakstabilan galas jurnal, frekuensi mengikut kelajuan
- Libasan minyak / Oil whip: Lebih teruk — frekuensi terkunci pada frekuensi semula jadi rotor, tidak mengikut kelajuan
- Geseran / Rub (0.5×, pecahan): Sentuhan rotor-stator menghasilkan sub-harmonik
- Kelonggaran (0.5×): Kelonggaran mekanikal pada titik pemasangan
- Resonans tali sawat: Frekuensi semula jadi tali sawat dalam sistem pacuan tali sawat
Getaran sub-segerak selalunya lebih berbahaya daripada getaran segerak kerana ia boleh membawa kepada ketidakstabilan yang memusnahkan.
Punca getaran frekuensi tinggi (melebihi 10× RPM):
- Kerosakan galas elemen golekan: BPFO (gelang luar), BPFI (gelang dalam), BSF (putaran bebola), FTF (sangkar)
- Siratan gear: Bilangan gigi × RPM, dengan jalur sisi (sidebands)
- Laluan bilah/ram: Bilangan bilah × RPM
- Hingar elektrik: Frekuensi laluan alur, komutasi
- Peronggaan (Cavitation): Jalur lebar frekuensi tinggi rawak
- Resonans struktur: Frekuensi semula jadi komponen
Sudut fasa ialah hubungan sudut antara puncak getaran dan tanda rujukan aci (diukur dengan takometer).
Kegunaan diagnostik utama:
- Ketidakseimbangan: Fasa yang stabil dan boleh diulang pada 1×
- Ketidakjajaran: Perbezaan fasa ~180° merentasi gandingan pada 1× dan/atau 2×
- Kelonggaran: Fasa tidak stabil dan hanyut
- Resonans: Anjakan fasa ~90° pada frekuensi semula jadi, penggandaan tinggi
- Aci bengkok: Anjakan fasa 1× sebanyak ~180° dari galas dalam ke galas luar
Tanpa data fasa, selalunya mustahil untuk membezakan antara kerosakan yang menghasilkan frekuensi yang sama (contohnya, ketidakseimbangan berbanding ketidakjajaran pada 1×).
Prosedur yang diterangkan pada halaman ini telah dibangunkan dan diuji di lapangan oleh pasukan Vibromera menggunakan Balanset-1A, iaitu pengimbang dua saluran mudah alih dan penganalisis getaran untuk pengimbangan rotor di tapak.
Penganalisis getaran profesional dengan analisis spektrum, penjejakan tertib dan diagnosis kerosakan. Digunakan di lebih 50 buah negara.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko ialah jurutera analisis getaran serta pengasas dan Ketua Pegawai Eksekutif (CEO) Vibromera. Selama lebih 15 tahun, beliau telah mengimbangi peralatan berputar terus di lapangan berbanding di bangku ujian: mulcher, kipas industri, penghancur, sentrifug, aci dan gelendong. Kerja inilah yang menjadi asal usul instrumen Balanset — ia direka sebagai alat yang boleh dibawa oleh pakar terus ke mesin dan digunakan bersendirian, di tapak, bukan sebagai peralatan makmal. Vibromera diasaskan pada 2017 dan telah berpangkalan di Porto, Portugal, sejak 2023. Pembangunan, pemasangan dan sokongan siri Balanset semuanya dijalankan di sini. Instrumen unggulan kami ialah Balanset-1A, penganalisis mudah alih untuk pengimbangan satu dan dua satah serta diagnostik getaran. Nikolai terlibat secara peribadi dalam sokongan pelanggan, menyelesaikan kes pengimbangan yang sukar, dan dalam pembangunan perisian. Beliau bekerja dengan pelanggan di seluruh dunia, dalam apa jua bahasa.
