Brezplačno inženirsko orodje
Frekvence napak drsnega ležaja
Izračunajte frekvenčno območje vrtinčenja olja, indikatorje oljnega biča, frekvenco gredi in značilnosti subsinhronih vibracij za drsne/tulčne ležaje.
Rezultati
Povzetek ključnih frekvenc
| Frekvenca | Hz | CPM | Kazalnik |
|---|
⚠️ Oljni bič: Če obratovalna hitrost preseže približno 2-kratnik prve kritične hitrosti, se lahko oljni vrtinec zaskoči na naravno frekvenco rotorja, kar povzroči oljni bič – hudo nestabilnost. Podsinhrone komponente je treba skrbno spremljati.
Oljni vrtinec
Oljni vrtinec je samovzburjena vibracija v ležajih s fluidnim filmom. Klin oljnega filma ustvarja silo, ki potisne gred v precesijsko orbito naprej s frekvenco, nižjo od hitrosti gredi:
Tipično vrtinčno razmerje je ~0,43, vendar se giblje od 0,42 do 0,48, odvisno od geometrije ležaja, obremenitve, viskoznosti olja in zračnosti.
Oljni bič
Do vibracij olja pride, ko frekvenca vrtinčenja olja sovpada s prvo kritično hitrostjo upogibanja rotorja. Na tej točki se subsinhrone vibracije "zaklenejo" na kritično hitrost in ne sledijo več hitrosti gredi:
Oljni bič je potencialno uničujoče stanje, ki zahteva takojšnjo pozornost.
Frekvenca gredi
Ključni kazalniki vibracij
| Frekvenca | Vzorec | Indikacija |
|---|---|---|
| 0,42–0,48× hitrost gredi | Subsinhronska, direktna precesija | Vrtinec olja – začetek nestabilnosti ležaja |
| Zaklenjena subsinhrona komponenta | Fiksna frekvenca ne glede na hitrost | Oljni bič – zaklenjen na 1. kritično hitrost |
| 1× gred | Sinhrono | Normalni odziv na neuravnoteženost |
| 2× gred | Drugi harmonik | Neusklajenost, ohlapnost ali nelinearen odziv |
Dano: Hitrost gredi = 3000 vrt/min, vrtinčno razmerje = 0,43
Frekvenca gredi = 3000 / 60 = 50,0 Hz
Območje vrtinčenja olja = od 0,42 × 50 do 0,48 × 50 = 21,0–24,0 Hz
Tipični vrtinec = 0,43 × 50 = 21,5 Hz (1290 CPM)
2× gred = 100,0 Hz
Diagnostični nasvet: Vrtinčenje olja sledi hitrosti gredi (frekvenca se spreminja sorazmerno). Oljni bič NE sledi hitrosti – ostane zaklenjen na kritično hitrost. To je glavni način za razlikovanje med obema pojavoma med zagonom ali iztekom.
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
Postopki, opisani na tej strani, so bili razviti in terensko preizkušeni s strani ekipe Vibromera z uporabo naprave Balanset-1A, prenosnega dvokanalnega uravnoteževalnika in analizatorja vibracij za uravnoteženje rotorjev na mestu uporabe.
Profesionalni instrumenti za analizo vibracij za diagnosticiranje težav z drsnimi ležaji. Subsinhrono sledenje in analiza orbite. Uporabljajo se v več kot 50 državah.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko je inženir vibracijske analize ter ustanovitelj in izvršni direktor podjetja Vibromera. Že več kot 15 let uravnotežuje vrtečo se opremo na terenu, in ne na preizkuševališču: mulčerje, industrijske ventilatorje, drobilnike, centrifuge, gredi in vretena. Prav iz tega dela so nastali instrumenti Balanset — zasnovani so bili kot orodje, ki ga strokovnjak lahko prinese do stroja in ga uporabi sam, na mestu samem, ne pa kot laboratorijska oprema. Vibromera je bila ustanovljena leta 2017, od leta 2023 pa ima sedež v Portu na Portugalskem. Tu potekajo razvoj, sestavljanje in podpora za linijo Balanset. Vodilni instrument je Balanset-1A, prenosni analizator za enoravninsko in dvoravninsko uravnoteženje ter za vibracijsko diagnostiko. Nikolai osebno sodeluje pri podpori strankam, pri reševanju zahtevnih primerov uravnoteženja in pri razvoju programske opreme. S strankami dela po vsem svetu, v katerem koli jeziku.
