Bezplatný inžiniersky nástroj
Frekvencie porúch klzných ložísk
Vypočítajte frekvenčný rozsah vírenia oleja, indikátory vírenia oleja, frekvenciu hriadeľa a charakteristiky subsynchrónnych vibrácií pre klzné/puzdrové ložiská.
Výsledky
Súhrn kľúčových frekvencií
| Frekvencia | Hz | CPM | Indikátor |
|---|
⚠️ Olejový šľahač: Ak prevádzkové otáčky presiahnu približne 2-násobok prvých kritických otáčok, olejový vír sa môže zachytiť na vlastnej frekvencii rotora, čo spôsobí olejový šľahač – stav vážnej nestability. Subsynchrónne komponenty dôkladne monitorujte.
Olejový vír
Vír oleja je samobudená vibrácia v ložiskách s fluidným filmom. Klin olejového filmu generuje silu, ktorá poháňa hriadeľ na doprednú precesnú dráhu s frekvenciou nižšou ako sú otáčky hriadeľa:
Typický vírivý pomer je ~0,43, ale pohybuje sa od 0,42 do 0,48 v závislosti od geometrie ložiska, zaťaženia, viskozity oleja a vôle.
Olejový šľahač
K olejovému šľahaniu dochádza, keď sa frekvencia vírenia oleja zhoduje s prvou kritickou rýchlosťou ohybu rotora. V tomto bode sa subsynchrónne vibrácie “zafixujú” na kritickej rýchlosti a už nesledujú rýchlosť hriadeľa:
Olejový bič je potenciálne deštruktívny stav vyžadujúci okamžitú pozornosť.
Frekvencia hriadeľa
Kľúčové indikátory vibrácií
| Frekvencia | Vzor | Indikácia |
|---|---|---|
| 0,42–0,48× hriadeľ | Subsynchrónna, dopredná precesia | Vír oleja – nástup nestability ložiska |
| Uzamknutá podsynchronizácia | Fixná frekvencia bez ohľadu na rýchlosť | Olejový šľahač – uzamknutý na 1. kritickom bode |
| 1× hriadeľ | Synchrónny | Normálna odozva na nevyváženosť |
| 2× hriadeľ | Druhá harmonická | Nesprávne zarovnanie, uvoľnenie alebo nelineárna odozva |
Vzhľadom na to, že: Otáčky hriadeľa = 3000 ot./min, vírivý pomer = 0,43
Frekvencia hriadeľa = 3000 / 60 = 50,0 Hz
Rozsah vírenia oleja = 0,42×50 až 0,48×50 = 21,0 – 24,0 Hz
Typický vír = 0,43 × 50 = 21,5 Hz (1290 CPM)
2× hriadeľ = 100,0 Hz
Diagnostický tip: Vír oleja sleduje otáčky hriadeľa (frekvencia sa mení úmerne). Ráz oleja NEsleduje otáčky – zostáva fixovaný na kritických otáčkach. Toto je primárny spôsob, ako rozlíšiť tieto dve podmienky počas rozbehu alebo dobehu.
Oil whirl is a self-excited vibration in fluid-film (journal) bearings caused by the oil wedge pushing the shaft in a forward precessional orbit. It occurs at approximately 0.42–0.48× shaft speed (often cited as ~0.43×).
Oil whirl amplitude increases with speed and can become unstable, eventually transitioning to oil whip if uncorrected.
Oil whip occurs when oil whirl frequency coincides with the rotor's first natural frequency (first bending critical speed). At this point, the whirl frequency "locks on" to the natural frequency and does not increase further with speed.
Key difference: oil whirl tracks shaft speed (proportional), oil whip is fixed at the critical speed regardless of operating speed. Oil whip is a severe instability condition with potentially destructive vibration levels.
Oil whirl is identified by:
- Frequency at ~0.42–0.48× shaft speed
- Forward precession orbit (shaft whirls in same direction as rotation)
- Frequency tracks shaft speed proportionally — this is key
- Amplitude typically increases with speed
Other sub-synchronous sources like rub or loose components typically occur at exact sub-harmonics (½×, ⅓×) and may show reverse precession.
Oil whirl onset depends on several factors:
- Shaft speed exceeding the stability threshold
- Light bearing load (lightly loaded bearings are more prone)
- Low oil viscosity (high temperature or wrong oil grade)
- Excessive bearing clearance (worn bearings)
- Misalignment or unbalance affecting load distribution
Solutions include:
- Increase bearing load or reduce clearance
- Use anti-whirl bearing designs (tilting pad, pressure dam, lemon bore)
- Change oil viscosity (grade or temperature control)
- Reduce operating speed below instability threshold
- Improve shaft alignment and balance to stabilize bearing load
- Add external damping or squeeze-film dampers
Postupy opísané na tejto stránke vyvinul a v teréne otestoval tím Vibromera pomocou zariadenia Balanset-1A, prenosného dvojkanálového vyvažovacieho prístroja a analyzátora vibrácií na vyvažovanie rotorov priamo na mieste.
Profesionálne prístroje na analýzu vibrácií na diagnostiku problémov s klznými ložiskami. Subsynchrónne sledovanie a analýza obežnej dráhy. Používajú sa vo viac ako 50 krajinách.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko je inžinier vibračnej analýzy a zakladateľ a generálny riaditeľ spoločnosti Vibromera. Viac než 15 rokov vyvažuje rotačné stroje priamo v prevádzke, a nie na skúšobnom stave: mulčovače, priemyselné ventilátory, drviče, odstredivky, hriadele a vretená. Práve z tejto práce vznikli prístroje Balanset — boli navrhnuté ako nástroj, ktorý si odborník môže vziať k stroju a použiť sám, priamo na mieste, nie ako laboratórne vybavenie. Vibromera bola založená v roku 2017 a od roku 2023 sídli v portugalskom Porte. Tu prebieha vývoj, montáž aj podpora radu Balanset. Vlajkovým prístrojom je Balanset-1A, prenosný analyzátor na vyvažovanie v jednej a v dvoch rovinách a na vibračnú diagnostiku. Nikolai sa osobne podieľa na zákazníckej podpore, na riešení náročných prípadov vyvažovania aj na vývoji softvéru. Pracuje so zákazníkmi po celom svete, v akomkoľvek jazyku.
