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.
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 | Pure 1× sinusoid. Force ∝ speed². |
| 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 | Fundamental < 1×; harmonics may exceed 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. |
Interactive FFT Spectrum Demonstration — 17 Fault Scenarios
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)
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.
Every rotating machine vibrates. In a healthy machine, vibration is low and stable — its normal "operating signature." As defects develop, vibration changes in predictable ways. By measuring and analyzing these changes, we can identify the root cause, predict failure, and schedule maintenance before catastrophic breakdown. This is the foundation of 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.
Think of FFT as a prism splitting white light into a rainbow. The complex waveform is "white light" — FFT reveals the individual "colors" (frequencies) hidden inside. The result is the 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
Vibration can be measured as three different physical parameters. Each emphasizes different frequency ranges, making them suited to different diagnostic tasks. Understanding when to use which parameter is fundamental to effective analysis.
📏 Perpindahan
Mengukur bagaimana jauh the surface moves. Emphasizes low frequencies — ideal for slow-speed machines, shaft orbit analysis, and proximity probes on journal bearings. 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 of vibration. Emphasizes high frequencies — ideal for early bearing defects, gear mesh, and impacts. 1 g = 9.80665 m/s². Used for envelope/demodulation analysis.
| 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 (reference — not measured by the Balanset-1A) | ISO 7919 (getaran aci) |
| Halaju | RMS mm/s | 10–1000 Hz | Pemantauan jentera am — ketidakseimbangan, salah jajaran, kelonggaran. Parameter lalai. The Balanset-1A's native (and only) parameter. | ISO 10816, ISO 20816 |
| Pecutan | g atau m/s² RMS | 500 Hz – 20 kHz | Kecacatan galas awal, jaringan gear, hentaman, jentera berkelajuan tinggi (reference — not measured by the 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
The Balanset-1A measures vibration velocity, mm/s RMS (0.2–80 mm/s). Measurement band: 5–1000 Hz; the sensor is flat within ±10% up to ~550 Hz, with display-only roll-off compensation above that. The on-screen spectrum ("Spectrum, Hz" setting) extends to 8 kHz — a display range, not a measurement-accuracy claim. There are no displacement or acceleration modes and no envelope/demodulation — the sections on acceleration, envelope analysis, and cavitation below are reference material.
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 bearing — one radial, one axial. This gives simultaneous radial + axial spectra, enabling instant misalignment detection.
Mod Balanset-1A untuk Diagnostik
- F8 — Charts → "F5-Spectrum (Hz)" tab: Full FFT spectrum display. The primary diagnostic mode. The other Charts tabs — F2-Overall, F3-1x, F4-Harmonics (1x..Nx), and F6-Orbit — cover overall vibration, 1× tracking, harmonic patterns, and shaft orbit.
- F5 — Vibration Meter: Penilaian pantas. Bandingkan V1s (jumlah RMS) vs. V1o (1×). Jika V1s ≈ V1o → ketidakseimbangan. Jika V1s ≫ V1o → kerosakan lain.
- F6 — Reports: Measurement archive and HTML reports — use it to store baselines.
- F9 — Route Inspection: Guided measurement routes with trend zones per ISO 10816-1 — for regular monitoring rounds.
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. Two faults can produce identical spectra (both dominated by 1×) — only phase analysis distinguishes them. Phase is the angular relationship between vibration at different measurement points, measured in degrees (0°–360°).
| Hubungan Fasa | Titik Pengukuran | Diagnosis | Penjelasan |
|---|---|---|---|
| 0° (dalam fasa) | Galas 1 ↔ Galas 2 (jejari) | Ketidakseimbangan Statik | Both bearings move together in sync — single heavy spot in center of rotor. Single-plane correction. |
| ~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. |
The Balanset-1A displays phase at 1× (the F1° reading in vibrometer mode) using the tachometer as reference. To compare phase between two bearings, measure each bearing in the same direction (e.g., horizontal) with the tachometer on the same reference mark. The difference in phase readings reveals the fault type. No special software needed — just subtract the two readings.
Kerosakan 1: Ketidakseimbangan
Punca: Center of mass displaced from rotation axis. Manufacturing tolerances, deposit buildup, erosion, broken blade, lost weight.
Spektrum: Dominant peak at exactly 1× RPM. Very low harmonics. Radial vibration. The unbalance paksa grows with speed²; vibration amplitude rises with speed, with the exact relationship depending on proximity to resonance. Phase is stable and repeatable.
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× and 2× both present in the radial direction — either may dominate, so the radial spectrum alone is not conclusive. The axial measurement decides.
Ketidaksejajaran Sudut — Paksi
Axial vibration ≥ 50% of radial, typically dominated by 1× with elevated 2× and 3×. 180° phase across coupling in axial. This is the key distinguishing measurement.
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)
Sub-synchronous fundamental (FTF ≈ 0.4× shaft speed); its harmonics may extend above 1×. Low frequency. Often accompanies other bearing damage.
Peringkat 1 — Bawah Permukaan: Ultrasonic / acoustic-emission zone (roughly 20–60 kHz). Not visible on standard FFT. Detectable by spike energy / enveloping.
Peringkat 2 — Kecacatan awal: Impacts ring the bearing's natural frequencies (roughly 500–2000 Hz); discrete defect frequencies (BPFO, BPFI) appear at low amplitude toward the end of this stage. The Balanset-1A reliably picks up the discrete defect frequencies (tens to hundreds of Hz) from late Stage 2 onward.
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
Standard FFT spectrum analysis detects bearing defects from late Stage 2 onward. Before that, bearing impacts are too weak — and too high in frequency — to appear above the 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: The Balanset-1A measures in velocity (mm/s). For full envelope analysis, a dedicated analyzer with acceleration input and band-pass filtering capability is ideal. However, the Balanset-1A's FFT can still detect discrete bearing defect frequencies effectively in the standard velocity spectrum from late Stage 2 onward.
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.
Fault 6: Electrical Faults (Motors)
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: Sidebands around 1× running speed spaced at the pole-pass frequency (slip × number of poles — typically 0.5–2 Hz, so fine frequency resolution is needed to separate them). A rotor bar pass frequency (number of bars × shaft speed) with 2× line frequency sidebands may also appear.
- 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). The fundamental appears below 1× shaft speed — a sub-synchronous peak is the key indicator; higher harmonics can extend above 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
- Broadband energy: Unlike mechanical faults (which produce discrete peaks), cavitation generates a raised, irregular noise floor spread across a broad frequency band — in the chart below, from roughly 200 Hz up to the edge of the displayed range. The spectrum looks like a "hump" or elevated plateau rather than sharp peaks.
- 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: Fluid-film instability in journal (sleeve) bearings. The oil film wedge forces the shaft to orbit within the bearing clearance at a sub-synchronous frequency. This is distinct from rolling element bearing defects and occurs only in plain/journal bearings. Shaft orbit display — the F8 — Charts → F6-Orbit tab on the Balanset-1A — is the classic way to watch journal-bearing behavior.
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 sits at ~0.42–0.48× (not an exact half-order), while kelonggaran generates peaks at exactly 0.5×, 1.5×, 2.5× — precise half-order fractions. Both follow shaft speed as it changes; the one that does tidak track speed is pecut minyak, which locks onto the rotor's first critical frequency. Oil whirl only occurs in journal/sleeve bearings — if the machine has rolling element bearings, it cannot be 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 Vibration Severity — Classification Table
ISO 10816-1 (the general part of the ISO 10816 series, superseded by ISO 20816 but still widely referenced) defines vibration severity zones for four machine classes. Vibration is measured as velocity in mm/s RMS on bearing housings. The table below shows all zone boundaries for all four classes — use it as a quick reference when evaluating measurements. Note that ISO 10816-3 (now ISO 20816-3), which covers industrial machines above 15 kW running at 120–15,000 RPM, uses a different scheme — two machine groups with rigid or flexible support classes — rather than the Classes I–IV shown here.
| 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. A machine running at 2.4 mm/s (Zone B for Class II) that was previously at 1.2 mm/s has doubled — investigate the cause even though it's still "acceptable." The Balanset-1A's vibrometer mode (F5) displays overall velocity V1s for instant zone assessment.
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: Measure new or known-good equipment. Save spectra — the Balanset-1A's F6 — Reports archive stores measurements and HTML reports.
- 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.
- Use measurement routes: The Balanset-1A's F9 — Route Inspection guides repeatable measurement rounds and trends readings against ISO 10816-1 zones.
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.
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
The Balanset-1A is both a 2-channel vibration analyzer and a precision field balancer. Identify the fault by spectrum, then fix it — all with one instrument.
Lihat Peralatan →
0 Comments