Analisis Getaran — Diagnostik Spektrum Panduan
Daripada asas FFT kepada diagnosis kerosakan: pelajari cara membaca spektrum getaran, mengira frekuensi kerosakan galas, menilai tahap keterukan mengikut ISO 10816, dan mendiagnosis ketidakseimbangan, ketidaksejajaran, kelonggaran, kerosakan galas dan gear — dengan alat interaktif dan Balanset-1A.
Aliran kerja diagnostik dalam panduan ini adalah sama seperti yang disediakan oleh Vibromera dalam Balanset-1A: spektrum FFT, penilaian keterukan mengikut ISO 10816/20816, dan pengimbangan dua satah berpandu dalam satu unit mudah alih.
Kalkulator Diagnostik Interaktif
Alat penting untuk analisis getaran — frekuensi kecacatan galas, frekuensi jaringan gear, penilaian keterukan dan penukaran unit
Pengenalpastian Kerosakan Sepintas Lalu
Setiap kerosakan mekanikal menghasilkan "cap jari" yang tersendiri dalam spektrum getaran
| Kesalahan | Kekerapan Utama | Harmonik | Arah | Tingkah laku fasa | Ciri Pembezaan Utama |
|---|---|---|---|---|---|
| Ketidakseimbangan Statik | 1× | Rendah / tiada | Jejari (H,V) | Kedua-dua galas dalam fasa | Sinusoid 1× tulen. Daya ∝ kelajuan². |
| Ketidakseimbangan dinamik | 1× | Rendah / tiada | Jejari (H,V) | ~180° antara galas | 1× dominan, galas di luar fasa (gandingan). |
| Ketidaksejajaran selari | 2× (≥ 1×) | 1×, 3× | Jejari | 180° merentasi gandingan | 2× selalunya > 1×. Jejari tinggi pada gandingan. |
| Ketidaksejajaran sudut | 1×, 2× | 3× | Dominan paksi | 180° merentasi gandingan (paksi) | Paksi tinggi. Paksi ≥ 50% jejarian. |
| Kelonggaran komponen | 1×,2×…10×+ | Banyak (~10×) | Jejari | Tidak menentu | "Hutan" harmonik. Kemungkinan 0.5× sub. |
| Kelonggaran struktur | 1× atau 2× | Beberapa di atas 2× | Bertindih | Tak stabil | Vertikal yang kuat. Bertindak balas terhadap pemeriksaan bolt. |
| Rai luar (BPFO) | BPFO, 2×BPFO… | Pelbagai BPFO | Jejari | Tidak terpakai | Tidak segerak. Tiada jalur sisi 1×. |
| Gelang dalam (BPFI) | BPFI, 2×BPFI… | Pelbagai BPFI | Jejari | Dimodulasi pada 1× | Harmonik BPFI dengan jalur sisi ±1×. |
| Elemen penggelek (BSF) | BSF, 2×BSF… | BSF Berbilang | Jejari | Tidak terpakai | 2×BSF selalunya > 1×BSF. Tidak segerak. |
| Sangkar (FTF) | FTF ≈ 0.4× | 2,3× FTF | Jejari | Tidak terpakai | Frekuensi asas < 1×; harmonik mungkin melebihi 1×. |
| mesh gear | KKM=N×1× | 2,3× GMF | Jejarian+paksi | Dimodulasi pada 1× | GMF dengan jalur sisi. N = gigi. |
| Elektrik (motor) | 2× frekuensi talian | — | Jejari | Jatuh semasa kuasa dimatikan | 100/120 Hz. Ujian penurunan serta-merta. |
Demonstrasi Spektrum FFT Interaktif — 17 Senario Kerosakan
Pilih jenis kerosakan untuk melihat bentuk gelombang masa ciri dan spektrum frekuensi. Bandingkan corak untuk mengenal pasti punca utama.
Domain Masa (Bentuk Gelombang)
Spektrum Kekerapan (FFT)
Di Halaman Ini
Kalkulator Kekerapan galas Keterukan ISO 10816 Penukar RPM↔Hz Kekerapan Gear Mesh Jadual Rujukan Kerosakan Demo FFT Interaktif Asas FFT Unit Getaran Teknik Pengukuran Analisis Fasa Ketidakseimbangan (+ spektrum) Ketidaksejajaran (+ spektrum) Kelonggaran (+ spektrum) Kecacatan Galas (+ spektrum) Sampul (Demodulasi) Kecacatan Gear (+ spektrum) Kerosakan Elektrik Masalah Pemacu Belt Peronggaan Pam Pusaran Minyak / Sebatan Minyak Jadual ISO 10816 Pemantauan & Trend Soalan Lazim (8 Soalan)Apakah Analisis Getaran?
Analisis getaran ialah proses mengukur dan mentafsir ayunan mekanikal jentera berputar untuk mendiagnosis kerosakan tanpa pembongkaran. Menggunakan FFT (Transformasi Fourier Pantas), isyarat getaran kompleks diuraikan kepada komponen frekuensi individu. Setiap kerosakan menghasilkan "cap jari" spektrum yang tersendiri: ketidakseimbangan pada 1× RPM, salah jajaran pada 2×, kelonggaran sebagai harmonik berganda, kecacatan galas pada frekuensi tak segerak. Balanset-1A melakukan pengimbangan dan analisis spektrum dalam satu instrumen mudah alih.
Setiap mesin yang berputar bergetar. Dalam mesin yang sihat, getaran adalah rendah dan stabil — inilah "tandatangan operasi" normalnya. Apabila kerosakan berkembang, getaran berubah mengikut cara yang boleh diramal. Dengan mengukur dan menganalisis perubahan ini, kita boleh mengenal pasti punca akar, meramalkan kegagalan, dan menjadualkan penyelenggaraan sebelum kerosakan besar berlaku. Inilah asas kepada penyelenggaraan ramalan.
FFT: Teras Analisis Spektrum
Sensor getaran (akselerometer) menukar ayunan mekanikal kepada isyarat elektrik. Dipaparkan dari semasa ke semasa, ini adalah bentuk gelombang — lengkung yang kompleks dan kelihatan huru-hara apabila terdapat pelbagai kerosakan. FFT (Transformasi Fourier Pantas) menguraikan isyarat kompleks ini kepada komponen sinusoidal individu, setiap satunya dengan frekuensi dan amplitudnya sendiri.
Bayangkan FFT seperti prisma yang memecahkan cahaya putih menjadi pelangi. Bentuk gelombang kompleks itu ialah "cahaya putih" — FFT mendedahkan "warna" (frekuensi) individu yang tersembunyi di dalamnya. Hasilnya ialah spektrum getaran — alat diagnostik utama.
Parameter Spektrum Utama
- Frekuensi (paksi-X, Hz): Kekerapan ayunan berlaku. Berkaitan terus dengan sumber. 1× = kelajuan aci. 2× = dua kali ganda kelajuan aci.
- Amplitud (paksi-Y, mm/s RMS): Keamatan getaran pada setiap frekuensi. Puncak yang lebih tinggi = lebih banyak tenaga = keadaan yang lebih serius.
- Harmonik: Gandaan integer bagi asas: 2× (ke-2), 3× (ke-3), 4×, dsb. Kehadiran dan ketinggian relatifnya membawa maklumat diagnostik.
- Fasa (°): Hubungan masa pada titik pengukuran yang berbeza. Penting untuk membezakan ketidakseimbangan (dalam fasa) daripada ketidaksejajaran (180°).
Unit Pengukuran Getaran: Sesaran, Halaju, Pecutan
Getaran boleh diukur sebagai tiga parameter fizik yang berbeza. Setiap satu menekankan julat frekuensi yang berbeza, menjadikannya sesuai untuk tugas diagnostik yang berbeza. Memahami bila hendak menggunakan parameter yang mana adalah asas kepada analisis yang berkesan.
📏 Perpindahan
Mengukur bagaimana jauh permukaan bergerak. Menekankan frekuensi rendah — sesuai untuk mesin berkelajuan rendah, analisis orbit aci, dan proximity probe pada galas journal. 1 mil = 25.4 µm.
📈 Halaju
Mengukur bagaimana pantas permukaan bergerak. parameter piawai untuk pemantauan jentera am mengikut ISO 10816. Respons frekuensi rata memberikan pemberat yang sama kepada kebanyakan jenis kerosakan. Balanset-1A mengukur dalam mm/s RMS.
💥 Pecutan
Mengukur paksa getaran. Menekankan frekuensi tinggi — sesuai untuk kerosakan galas peringkat awal, gear mesh, dan impact. 1 g = 9.80665 m/s². Digunakan untuk analisis envelope/demodulasi.
| Parameter | Unit | Julat Kekerapan | Terbaik Untuk | Piawaian |
|---|---|---|---|---|
| Anjakan | µm pk-pk | 1–100 Hz | Mesin perlahan (< 600 RPM), orbit aci, prob jarak dekat, galas jurnal (rujukan — tidak diukur oleh Balanset-1A) | ISO 7919 (getaran aci) |
| Halaju | RMS mm/s | 10–1000 Hz | Pemantauan jentera am — ketidakseimbangan, salah jajaran, kelonggaran. Parameter lalai. Parameter asli (dan satu-satunya) bagi Balanset-1A. | ISO 10816, ISO 20816 |
| Pecutan | g atau m/s² RMS | 500 Hz – 20 kHz | Kecacatan galas awal, jaringan gear, hentaman, jentera berkelajuan tinggi (rujukan — tidak diukur oleh Balanset-1A) | ISO 15242 (getaran galas) |
Jika anda hanya mempunyai satu sensor dan satu parameter untuk dipilih — pilih halaju (mm/s RMS). Ia merangkumi julat kerosakan biasa yang paling luas dengan tindak balas mendatar. Balanset-1A menggunakan ini sebagai parameter asalnya. Tambahkan ukuran pecutan hanya apabila anda perlu mengesan kecacatan galas atau gear peringkat awal pada frekuensi tinggi.
Teknik Pengukuran dengan Balanset-1A
Balanset-1A mengukur halaju getaran, mm/s RMS (0.2–80 mm/s). Julat pengukuran: 5–1000 Hz; penderia bersifat rata dalam ±10% sehingga ~550 Hz, dengan pampasan roll-off khusus paparan di atas itu. Spektrum pada skrin (tetapan "Spectrum, Hz") dilanjutkan sehingga 8 kHz — julat paparan, bukan dakwaan ketepatan pengukuran. Tiada mod anjakan atau pecutan dan tiada envelope/demodulasi — bahagian mengenai pecutan, analisis envelope, dan kaviti di bawah adalah bahan rujukan.
Peletakan Sensor
Kualiti diagnosis bergantung sepenuhnya pada kualiti pengukuran. Daya getaran dihantar melalui galas, jadi sensor mesti dipasang pada perumah galas — sedekat mungkin dengan galas, pada struktur galas beban (bukan penutup atau sirip penyejuk).
- Penyediaan permukaan: Bersih, rata, bebas daripada kepingan cat. Tapak magnet mesti rata.
- Jejari mendatar (H): Serenjang dengan aci, satah mendatar. Selalunya amplitud tertinggi.
- Jejari menegak (V): Serenjang dengan aci, satah menegak.
- Paksi (A): Selari dengan aci. Penting untuk mengesan salah jajaran.
Balanset-1A mempunyai 2 saluran. Untuk diagnostik, pasang kedua-dua sensor pada sama galas — satu jejarian, satu paksi. Ini menghasilkan spektrum jejarian + paksi secara serentak, membolehkan pengesanan penyelarasan tidak betul secara segera.
Mod Balanset-1A untuk Diagnostik
- F8 — Charts → tab "F5-Spectrum (Hz)": Paparan spektrum FFT penuh. Mod diagnostik utama. Tab Charts lain — F2-Overall, F3-1x, F4-Harmonics (1x..Nx), dan F6-Orbit — merangkumi getaran keseluruhan, penjejakan 1×, corak harmonik, dan orbit aci.
- F5 — Vibration Meter: Penilaian pantas. Bandingkan V1s (jumlah RMS) vs. V1o (1×). Jika V1s ≈ V1o → ketidakseimbangan. Jika V1s ≫ V1o → kerosakan lain.
- F6 — Reports: Arkib pengukuran dan laporan HTML — gunakan untuk menyimpan garis dasar.
- F9 — Route Inspection: Laluan pengukuran berpandu dengan zon aliran mengikut ISO 10816-1 — untuk pusingan pemantauan biasa.
Sebelum mengimbangkan, bandingkan V1s dengan V1o. Jika V1s ≫ V1o (contohnya, 8 vs. 2 mm/s), kebanyakan getaran BUKAN disebabkan oleh ketidakseimbangan. Pengimbangan tidak akan menyelesaikannya — periksa spektrum penuh.
Analisis Fasa — Pembeza Diagnostik
Kekerapan memberitahu anda apa bergetar; fasa memberitahu anda bagaimana. Dua jenis kerosakan boleh menghasilkan spektrum yang serupa (kedua-duanya didominasi oleh 1×) — hanya analisis fasa dapat membezakannya. Fasa ialah hubungan sudut antara getaran pada titik pengukuran yang berbeza, diukur dalam darjah (0°–360°).
| Hubungan Fasa | Titik Pengukuran | Diagnosis | Penjelasan |
|---|---|---|---|
| 0° (dalam fasa) | Galas 1 ↔ Galas 2 (jejari) | Ketidakseimbangan Statik | Kedua-dua galas bergerak bersama secara segerak — satu titik berat tunggal di tengah rotor. Pembetulan satu satah. |
| ~180° (anti-fasa) | Galas 1 ↔ Galas 2 (jejari) | Ketidakseimbangan dinamik (ganding) | Galas bergoyang secara bertentangan — dua titik berat pada satah yang berbeza menghasilkan ganding goyang. Pembetulan dua satah diperlukan. |
| ~90° | Mendatar ↔ Menegak (galas yang sama) | Ketidakseimbangan (sebarang jenis) | Normal untuk ketidakseimbangan — vektor daya berputar dengan aci, menghasilkan ~90° antara H dan V pada titik yang sama. |
| ~180° | Gandingan merentasi (jejari) | Ketidaksejajaran selari | Daya gandingan menolak aci terpisah dalam arah jejari yang bertentangan. 180° merentasi gandingan dengan 2× tinggi adalah ciri khasnya. |
| ~180° | Gandingan merentasi (paksi) | Ketidaksejajaran sudut | Aci akan menolak/menarik secara paksi secara berselang-seli. Fasa paksi 180° merentasi gandingan dengan 1× dan 2× yang tinggi adalah muktamad. |
| 0° | Gandingan merentasi (paksi) | Bukan salah jajaran | Kedua-dua belah bergerak arah paksi yang sama — kemungkinan pertumbuhan haba, regangan paip atau kaki lembut. Bukan salah jajaran sudut. |
| Tidak menentu / tidak stabil | Sebarang mata yang konsisten | Kelonggaran mekanikal | Bacaan fasa melompat secara rawak antara pengukuran — ciri hentaman pada sambungan yang longgar. Fasa tidak stabil = kelonggaran. |
| Perlahan-lahan hanyut | Sebarang titik, dari semasa ke semasa | Resonans atau kesan terma | Peralihan fasa secara beransur-ansur semasa pemanasan mesin menunjukkan kekakuan struktur yang berubah mengikut suhu (ketidaksejajaran terma). |
| Konsisten, bukan 0/180° | Galas 1 ↔ Galas 2 | Gabungan ketidakseimbangan statik + ganding | Fasa antara 0° dan 180° menunjukkan campuran komponen statik dan komponen gandingan — memerlukan pengimbangan dua satah. |
Balanset-1A memaparkan fasa pada 1× (bacaan F1° dalam mod vibrometer) menggunakan takometer sebagai rujukan. Untuk membandingkan fasa antara dua galas, ukur setiap galas pada arah yang sama (contohnya mendatar) dengan takometer pada tanda rujukan yang sama. Perbezaan bacaan fasa mendedahkan jenis kerosakan. Tiada perisian khas diperlukan — cuma tolak kedua-dua bacaan tersebut.
Kerosakan 1: Ketidakseimbangan
Punca: Pusat jisim teranjak daripada paksi putaran. Toleransi pembuatan, penumpukan enapan, hakisan, bilah patah, berat yang hilang.
Spektrum: Puncak dominan tepat pada 1× RPM. Harmonik sangat rendah. Getaran jejari. Ketakseimbangan paksa meningkat dengan speed²; amplitud getaran meningkat mengikut kelajuan, dengan hubungan sebenarnya bergantung pada kedekatan dengan resonans. Fasa stabil dan boleh diulang.
Ketidakseimbangan Statik (Satah Tunggal)
Puncak 1× tulen, bentuk gelombang sinusoidal. Kedua-dua galas dalam fasa. Pembetulan satah tunggal.
Ketidakseimbangan Dinamik (Dua Satah / Ganding)
Juga 1× dominan, tetapi galas ~180° di luar fasa. Pembetulan dua satah diperlukan.
Tindakan: laksanakan pengimbangan rotor dengan Balanset-1A. Toleransi gred-G setiap ISO 1940-1.
Kerosakan 2: Ketidaksejajaran Aci
Punca: Paksi aci berganding tidak bertepatan. Boleh selari (ofset) atau bersudut (condong), biasanya kedua-duanya.
Ketidaksejajaran Selari (Jejarian)
Tinggi 1× dan 2× dalam arah jejari. 2× selalunya ≥ 1×. Anjakan fasa 180° merentasi gandingan.
Ketidaksejajaran Sudut — Jejari
1× dan 2× kedua-duanya hadir pada arah jejarian — mana-mana satu boleh mendominasi, jadi spektrum jejarian sahaja tidak muktamad. Pengukuran paksi yang menentukan.
Ketidaksejajaran Sudut — Paksi
Getaran paksi ≥ 50% getaran jejarian, biasanya didominasi oleh 1× dengan 2× dan 3× yang meningkat. Fasa 180° merentasi gandingan pada arah paksi. Ini merupakan pengukuran pembeza utama.
Tindakan: Pengimbangan TIDAK AKAN membantu. Hentikan mesin dan lakukan penjajaran aci. Periksa semula getaran selepas itu.
Kerosakan 3: Kelonggaran Mekanikal
Punca: Kehilangan kekakuan struktur — bolt longgar, retakan pada asas, tempat duduk galas haus, ruang kosong yang berlebihan.
Kelonggaran Komponen
"Hutan" harmonik — 1×, 2×, 3×, 4×… sehingga 10×+ dengan amplitud yang semakin berkurangan. Mungkin menunjukkan subharmonik 0.5×.
Kelonggaran Struktur
1× dan/atau 2× dominan. Beberapa harmonik yang lebih tinggi. Getaran menegak yang kuat.
Tindakan: Periksa dan ketatkan bolt pelekap. Periksa asas. Sentiasa periksa kelonggarannya sebelum ini pengimbangan.
Kerosakan 4: Kecacatan Galas Bergolek
Punca: Pitting, pengelupasan, haus pada landasan gelek, elemen bergolek atau sangkar.
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
Kecacatan Gelang Luar (BPFO)
Siri puncak pada BPFO, 2×BPFO, 3×BPFO… Tiada 1× jalur sisi (cincin pegun). Kerosakan galas yang paling biasa.
Kecacatan Gelang Dalam (BPFI)
Harmonik BPFI dengan jalur sisi ±1× (cincin berputar, modulasi zon beban). Corak jalur sisi ialah pengecam utama.
Kecacatan Elemen Bergolek (BSF)
Harmonik BSF. 2×BSF selalunya dominan. Tidak segerak. Selalunya disertai dengan kerosakan gelang.
Kecacatan Sangkar (FTF)
Frekuensi asas sub-segerak (FTF ≈ 0.4× kelajuan aci); harmoniknya boleh melangkaui 1×. Frekuensi rendah. Sering menyertai kerosakan galas lain.
Peringkat 1 — Bawah Permukaan: Zon ultrasonik / acoustic-emission (lebih kurang 20–60 kHz). Tidak kelihatan pada FFT standard. Boleh dikesan melalui spike energy / enveloping.
Peringkat 2 — Kecacatan awal: Hentakan menggetarkan frekuensi semula jadi galas (lebih kurang 500–2000 Hz); frekuensi kerosakan diskret (BPFO, BPFI) muncul pada amplitud rendah menjelang akhir peringkat ini. Balanset-1A dengan boleh dipercayai mengesan frekuensi kerosakan diskret (puluhan hingga ratusan Hz) mulai akhir Stage 2.
Peringkat 3 — Berkembang: Harmonik berbilang. Jalur sisi terbentuk. Lantai hingar meningkat.
Peringkat 4 — Lanjutan: Bunyi jalur lebar. Frekuensi galas mungkin hilang menjadi hingar. Penggantian segera.
Analisis Sampul (Demodulasi) — Pengesanan Galas Awal
Analisis spektrum FFT standard mengesan kerosakan galas bermula dari akhir Stage 2. Sebelum itu, impact galas terlalu lemah — dan frekuensinya terlalu tinggi — untuk muncul melebihi noise floor. Analisis sampul (juga dipanggil demodulasi atau pengesanan frekuensi tinggi, HFD) melanjutkan pengesanan ke peringkat yang lebih awal.
Cara Ia Berfungsi
Apabila elemen bergolek terkena kecacatan, ia menghasilkan denyutan hentaman pendek yang merangsang resonans struktur frekuensi tinggi (biasanya 5–20 kHz). Resonans ini "berdering" sebentar pada setiap hentaman. Analisis sampul berfungsi dalam tiga langkah:
- Penapis jalur-lulus: Asingkan jalur resonans frekuensi tinggi (cth., 5–15 kHz) di tempat hentaman berdering.
- Rektifikasi dan sampul: Ekstrak corak modulasi amplitud — "selubung" yang mengikuti puncak deringan.
- FFT selubung: Gunakan FFT pada isyarat sampul. Hasilnya menunjukkan kadar pengulangan daripada hentaman — yang bersamaan dengan frekuensi kecacatan galas (BPFO, BPFI, BSF, FTF).
Dalam spektrum mentah, hentaman lemah pada BPFO mungkin menghasilkan 0.1 mm/s — tidak kelihatan di antara hingar mesin 2 mm/s. Tetapi hentaman yang sama merangsang resonans pada 8 kHz di mana tiada sumber getaran lain. Selepas penyahmodulasian, corak pengulangan BPFO muncul dengan jelas daripada latar belakang yang bersih.
Parameter Berkaitan
- Tenaga Spike (SE): Pengukuran keseluruhan tenaga hentaman frekuensi tinggi. Nilai trend skalar. Baik untuk saringan "lulus/tidak lulus".
- gSE / HFD / PeakVue: Nama khusus vendor untuk parameter terbitan sampul. Semua berdasarkan prinsip yang sama.
- Pecutan menyelubungi: Balanset-1A mengukur dalam halaju (mm/s). Untuk analisis envelope yang lengkap, penganalisis khusus dengan input pecutan dan keupayaan penapisan band-pass adalah ideal. Walau bagaimanapun, FFT pada Balanset-1A masih boleh mengesan frekuensi kerosakan galas diskret dengan berkesan dalam spektrum halaju standard mulai akhir Stage 2.
Tindakan: Periksa pelinciran. Rancang penggantian galas. Tingkatkan kekerapan pemantauan.
Kerosakan 5: Kecacatan Gear
Punca: Gigi haus, berlubang atau patah. Eksentrisiti gear. GMF = bilangan gigi × aci RPM / 60.
Kesipian Gear
GMF dengan jalur sisi pada kelajuan aci ±1×. Gear 1× juga mungkin dinaikkan.
Kehausan/Kerosakan Gigi Gear
Harmonik GMF berbilang dengan jalur sisi yang padat. Keterukan meningkat seiring kiraan dan amplitud jalur sisi.
Tindakan: Periksa minyak kotak gear untuk zarah logam. Jadualkan pemeriksaan. Pantau trend jalur sisi GMF.
Kerosakan 6: Kerosakan Elektrik (Motor)
Kerosakan elektromagnetik menghasilkan getaran pada 2× frekuensi talian (100 Hz pada grid 50 Hz, 120 Hz pada 60 Hz). Ujian kritikal: getaran hilang serta-merta apabila kuasa terputus. Kerosakan mekanikal melemah secara beransur-ansur.
- Eksentrisiti stator: 2× frekuensi talian, amplitud stabil.
- Kecacatan bar rotor: Sideband di sekeliling kelajuan operasi 1× dengan jarak sebanyak frekuensi pole-pass (gelinciran × bilangan kutub — biasanya 0.5–2 Hz, jadi resolusi frekuensi yang halus diperlukan untuk memisahkannya). Frekuensi rotor bar pass (bilangan bar × kelajuan aci) dengan sideband frekuensi talian 2× turut boleh muncul.
- Kaki lembut: Getaran berubah apabila kaki motor individu dilonggarkan.
Kerosakan 7: Masalah Pemacu Belt
Punca: Tali pinggang yang haus, tidak sejajar atau tidak ditegangkan dengan betul. Pemacu tali pinggang menghasilkan getaran pada kekerapan hantaran tali pinggang, yang biasanya merupakan frekuensi sub-segerak (di bawah 1× kelajuan aci) kerana tali sawat lebih panjang daripada lilitan takal.
Tandatangan Tali Pinggang Biasa
- Haus/kecacatan tali sawat: Puncak pada frekuensi tali sawat (fpita pinggang) dan harmoniknya (2×, 3×, 4× fpita pinggang). Frekuensi asas muncul di bawah kelajuan aci 1× — puncak sub-segerak adalah petunjuk utama; harmonik yang lebih tinggi boleh melangkaui 1×.
- Ketidaksejajaran tali sawat: Getaran paksi yang tinggi pada kelajuan aci 1× dan 2×. Sama seperti ketidaksejajaran aci tetapi terhad kepada mesin pacuan tali sawat.
- Ketegangan yang tidak betul: Getaran 1× tinggi yang berubah secara mendadak dengan pelarasan ketegangan tali sawat. Tali sawat yang terlalu ketat meningkatkan beban galas; tali sawat yang longgar menyebabkan tamparan dan puncak frekuensi tali sawat.
- Resonans: Frekuensi semula jadi tali sawat ("gelepar" tali sawat) boleh teruja jika resonans rentang tali sawat bertepatan dengan kelajuan operasi. Boleh dilihat sebagai puncak luas pada frekuensi semula jadi tali sawat.
Tindakan: Periksa keadaan tali sawat, ketegangan dan penjajaran takal. Gantikan tali sawat yang haus. Untuk isu yang berulang, sahkan penjajaran takal dengan alat laser atau tepi lurus.
Kerosakan 8: Peronggaan Pam
Punca: Gelembung wap terbentuk dan runtuh dengan hebat apabila tekanan tempatan jatuh di bawah tekanan wap cecair — biasanya pada sedutan pam. Setiap keruntuhan gelembung menghasilkan impak mikro. Beribu-ribu keruntuhan sesaat menghasilkan hingar jalur lebar yang tersendiri.
Tandatangan Spektrum
- Tenaga jalur lebar: Berbeza dengan kerosakan mekanikal (yang menghasilkan puncak diskret), kavitasi menghasilkan noise floor yang meninggi dan tidak sekata, tersebar merentasi jalur frekuensi yang luas — dalam carta di bawah, bermula lebih kurang 200 Hz hingga hujung julat yang dipaparkan. Spektrumnya kelihatan seperti "bonjolan" atau plateau yang meninggi berbanding puncak tajam.
- Rawak, bukan berkala: Tiada harmonik, tiada kaitan dengan kelajuan aci. Bunyinya kedengaran seperti "kerikil" atau "kertap" — boleh didengar walaupun tanpa instrumen.
- Kesan frekuensi rendah: Peronggaan yang teruk juga boleh menyebabkan ketidakstabilan pada 1× dan hingar frekuensi rendah jalur lebar daripada pergolakan aliran.
Tindakan: Tingkatkan tekanan sedutan (turunkan pam, buka injap sedutan, kurangkan kehilangan paip sedutan). Periksa NPSHtersedia lwn. NPSHdiperlukan. Kurangkan kelajuan pam jika boleh. Peronggaan menyebabkan kerosakan hakisan yang cepat — jangan abaikan.
Kerosakan 9: Pusaran Minyak & Sebatan Minyak (Galas Jurnal)
Punca: Ketidakstabilan lapisan bendalir (fluid-film) dalam galas journal (sleeve). Baji lapisan minyak memaksa aci berorbit dalam kelegaan galas pada frekuensi sub-segerak. Ini berbeza daripada kerosakan galas gelek dan hanya berlaku dalam galas plain/journal. Paparan orbit aci — F8 — Charts → F6-Orbit tab pada Balanset-1A — adalah cara klasik untuk memerhati kelakuan galas jurnal.
Pusaran Minyak
- Kekerapan: Lebih kurang 0.42× hingga 0.48× kelajuan aci (sering disebut sebagai ~0.43×). Ini adalah puncak sub-segerak yang menjejaki kelajuan aci — jika RPM meningkat, frekuensi pusaran meningkat secara berkadaran.
- Spektrum: Satu puncak tunggal pada ~0.43× yang beralih mengikut kelajuan. Amplitud mungkin sederhana.
- keadaan: Prekursor kepada pemukul minyak. Biasanya tidak serta-merta merosakkan tetapi menunjukkan ketidakstabilan.
Sebat Minyak
- Kekerapan: Mengunci pada rotor pertama frekuensi semula jadi (kelajuan kritikal). Tidak seperti pusaran, ia TIDAK menjejaki kelajuan aci — frekuensi kekal malar apabila RPM berubah.
- Spektrum: Puncak sub-segerak yang besar pada kelajuan kritikal pertama rotor. Amplitud boleh menjadi sangat tinggi — merosakkan.
- keadaan: Berbahaya. Tindakan segera diperlukan. Boleh mengakibatkan kegagalan teruk galas dan kerosakan aci.
Kedua-duanya menghasilkan puncak sub-segerak, tetapi: Pusaran minyak berada pada ~0.42–0.48× (bukan tertib-separuh yang tepat), sementara kelonggaran menghasilkan puncak tepat pada 0.5×, 1.5×, 2.5× — pecahan half-order yang tepat. Kedua-duanya mengikuti perubahan kelajuan aci; yang mana satu tidak kelajuan penjejakan adalah pecut minyak, yang terkunci pada frekuensi kritikal pertama rotor. Oil whirl hanya berlaku pada galas journal/sleeve — jika mesin menggunakan galas rolling element, ini tidak mungkin oil whirl.
Tindakan: Untuk pusaran minyak: periksa kelegaan galas, kelikatan minyak dan beban. Tingkatkan beban galas atau ubah kelikatan minyak. Untuk sebatan minyak: kurangkan kelajuan serta-merta di bawah ambang kritikal. Rujuk pakar dinamik rotor.
ISO 10816 Keterukan Getaran — Jadual Klasifikasi
ISO 10816-1 (bahagian umum siri ISO 10816, telah digantikan oleh ISO 20816 tetapi masih meluas dirujuk) mentakrifkan zon keterukan getaran untuk empat kelas mesin. Getaran diukur sebagai halaju dalam mm/s RMS pada rumah galas. Jadual di bawah menunjukkan semua sempadan zon bagi keempat-empat kelas — gunakannya sebagai rujukan pantas semasa menilai bacaan. Perhatikan bahawa ISO 10816-3 (kini ISO 20816-3), yang meliputi mesin industri melebihi 15 kW yang beroperasi pada 120–15,000 RPM, menggunakan skema yang berbeza — dua kumpulan mesin dengan kelas penyokong kaku atau fleksibel — bukannya Kelas I–IV yang ditunjukkan di sini.
| Kelas Mesin | Zon A Baik |
Zon B Boleh diterima |
Zon C Makluman |
Zon D bahaya |
|---|---|---|---|---|
| Kelas I Mesin kecil ≤ 15 kW (pam, kipas, pemampat) |
≤ 0.71 | 0.71 – 1.8 | 1.8 – 4.5 | 4.5 |
| Kelas II Mesin sederhana 15–75 kW (tanpa asas khas) |
≤ 1.12 | 1.12 – 2.8 | 2.8 – 7.1 | tujuh koma satu |
| Kelas III Mesin besar > 75 kW (asas tegar) |
≤ 1.8 | 1.8 – 4.5 | 4.5 – 11.2 | 11.2 |
| Kelas IV Mesin besar > 75 kW (asas fleksibel, contohnya rangka keluli) |
≤ 2.8 | 2.8 – 7.1 | 7.1 – 18 | > 18 |
Langkah 1: Tentukan kelas mesin anda mengikut kuasa dan jenis asas.
Langkah 2: Ukur halaju getaran keseluruhan (mm/s RMS) pada setiap perumah galas dalam arah jejari.
Langkah 3: Cari zon tersebut. Zon A = baru ditauliahkan atau cemerlang. Zon B = operasi jangka panjang tanpa had. Zon C = hanya boleh diterima untuk tempoh terhad — jadualkan penyelenggaraan. Zon D = kerosakan sedang berlaku — hentikan mesin secepat mungkin.
Ingat: trend lebih penting daripada nilai mutlak. Mesin yang berjalan pada 2.4 mm/s (Zon B untuk Kelas II) yang sebelum ini berada pada 1.2 mm/s telah berganda — siasat puncanya walaupun ia masih "boleh diterima." Mod vibrometer Balanset-1A (F5) memaparkan halaju keseluruhan V1s untuk penilaian zon segera.
ISO 10816 secara rasminya digantikan oleh ISO 20816 (diterbitkan 2016–2022). Sempadan zon kekal sama untuk kebanyakan jenis mesin, tetapi ISO 20816 menambah kriteria penilaian untuk anjakan dan mengembangkan bahagian khusus mesin. Dalam praktiknya, nilai ISO 10816 kekal sebagai rujukan standard industri. Kedua-dua Balanset-1A dan kebanyakan program getaran perindustrian masih menggunakan zon ISO 10816.
Daripada Pengukuran kepada Pemantauan
Analisis Trend
Spektrum tunggal ialah gambaran ringkas. Kuasa analisis getaran ialah analisis trend — menjejaki perubahan dari semasa ke semasa.
- Cipta garis dasar: Ukur peralatan baharu atau yang diketahui baik. Simpan spektrum — milik Balanset-1A F6 — Reports arkib menyimpan ukuran dan laporan HTML.
- Tetapkan selang masa: Kritikal: mingguan. Standard: bulanan. Bantu: suku tahunan.
- Pastikan kebolehulangan: Titik yang sama, arah yang sama, keadaan operasi yang sama.
- Jejaki perubahan: Peningkatan 2× daripada garis dasar adalah ketara walaupun dalam Zon ISO A.
- Gunakan laluan pengukuran: Milik Balanset-1A F9 — Route Inspection membimbing pusingan pengukuran yang boleh diulang dan menjejaki bacaan berbanding zon ISO 10816-1.
Algoritma Keputusan
- Dapatkan spektrum yang berkualiti (Carta F8, jejari + paksi).
- Kenal pasti puncak tertinggi — ini adalah masalah yang dominan.
- Padankan dengan jenis kerosakan:
- 1× mendominasi → Ketidakseimbangan → Seimbang dengan Balanset-1A.
- 2× mendominasi + paksi tinggi → Penjajaran Tidak Sejajar → Jajarkan Semula aci.
- Banyak harmonik → Kelonggaran → Periksa dan ketatkan.
- Puncak tidak segerak → Galas → Rancang penggantian.
- GMF + jalur sisi → Gear → Periksa minyak, periksa kotak gear.
- Betulkan kesalahan dominan terlebih dahulu — gejala sekunder sering hilang.
Penganalisis Getaran + Pengimbang
Penganalisis spektrum FFT 2 saluran, vibrometer, pengimbangan satu & dua satah, toleransi ISO 1940 — semuanya dalam satu kit mudah alih.
Balanset-1A → Balanset-4A →Soalan Lazim — Analisis Getaran
▸ Apakah analisis getaran?
▸ Bagaimanakah saya membezakan ketidakseimbangan daripada ketaksejajaran?
▸ Apakah frekuensi kecacatan galas?
▸ Apakah tahap getaran yang baik?
▸ Bolehkah Balanset-1A melakukan analisis getaran?
▸ Bentuk gelombang masa vs. spektrum FFT?
▸ Berapa kerapkah saya perlu mengukur getaran?
▸ Apakah yang menyebabkan getaran 0.5× (subharmonik)?
Artikel Glossari Berkaitan
Diagnosis Dahulu — Kemudian Imbangkan
Balanset-1A merupakan penganalisis getaran 2 saluran sekali gus field balancer berketepatan. Kenal pasti kerosakan melalui spektrum, kemudian betulkannya — semuanya dengan satu instrumen.
Lihat Peralatan →
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.
0 Comment