Analiza vibracij — Spektrumska diagnostika Vodnik
Od osnov FFT do diagnostike napak: naučite se brati vibracijske spektre, izračunati frekvence okvar ležajev, oceniti resnost po ISO 10816 ter diagnosticirati neuravnoteženost, neporavnanost, ohlapnost, okvare ležajev in zobnikov — z interaktivnimi orodji in Balanset-1A.
Interaktivni diagnostični kalkulatorji
Bistvena orodja za analizo vibracij – frekvence napak ležajev, frekvenca zobniškega prijema, ocena resnosti in pretvorba enot
Identifikacija napak na prvi pogled
Vsaka mehanska napaka ustvari značilen "prstni odtis" v vibracijskem spektru
| Napaka | Primarna frekvenca | Harmoniki | Smer | Fazno vedenje | Ključna značilnost |
|---|---|---|---|---|---|
| Statična neuravnoteženost | 1× | Nizko / nič | Radialno (H, V) | Oba ležaja v fazi | Pure 1× sinusoid. Force ∝ speed². |
| Dinamična neuravnoteženost | 1× | Nizko / nič | Radialno (H, V) | ~180° med ležaji | 1× dominantna, ležaji izven faze (par). |
| Vzporedna neusklajenost | 2× (≥ 1×) | 1×, 3× | Radialno | 180° preko sklopke | 2× pogosto > 1×. Visoka radialna vibracija pri sklopki. |
| Kotna neporavnanost | 1×, 2× | 3× | Aksialno dominantno | 180° preko sklopke (aksialno) | Visoka aksialna vrednost. Aksialna vrednost ≥ 50% radialne vrednosti. |
| Ohlapnost komponent | 1×, 2×… 10×+ | Veliko (~10×) | Radialno | Neenakomerno | "Gozd" harmonikov. Možen 0,5× sub. |
| Strukturna ohlapnost | 1× ali 2× | Malo nad 2× | Navpično | Nestabilno | Visoka navpična vibracija. Odziva se na preverjanje vijakov. |
| Zunanji obroč (BPFO) | BPFO, 2×BPFO... | Več BPFO | Radialno | Ni na voljo | Nesinhrono. Brez stranskih pasov 1×. |
| Notranji obroč (BPFI) | BPFI, 2×BPFI... | Več BPFI | Radialno | Modulirano pri 1× | BPFI harmoniki s stranskimi pasovi ±1×. |
| Kotalni element (BSF) | ČSS, 2×ČSS… | Več BSF | Radialno | Ni na voljo | 2×BSF pogosto > 1×BSF. Nesinhrono. |
| Kletka (FTF) | FTF ≈ 0,4× | 2,3× Nedosegljiv prost tek | Radialno | Ni na voljo | Fundamental < 1×; harmonics may exceed 1×. |
| Zobniška mreža | GMF=N×1× | 2,3× GMF | Radialno + aksialno | Modulirano pri 1× | GMF s stranskimi pasovi. N = zobje. |
| Električno (motor) | 2× omrežna frekvenca | — | Radialno | Pade ob izklopu | 100/120 Hz. Preizkus takojšnjega padca. |
Interactive FFT Spectrum Demonstration — 17 Fault Scenarios
Izberite vrsto napake, da si ogledate značilno časovno valovno obliko in frekvenčni spekter. Primerjajte vzorce, da ugotovite temeljni vzrok.
Časovna domena (valovna oblika)
Frekvenčni spekter (FFT)
Kaj je analiza vibracij?
Analiza vibracij je postopek merjenja in interpretiranja mehanskih nihanj vrtečih se strojev za diagnosticiranje napak brez razstavljanja. Uporaba Hitra pretvorba (FFT) (Hitra Fourierjeva transformacija) se kompleksni vibracijski signal razgradi na posamezne frekvenčne komponente. Vsaka napaka ustvari značilen spektralni "prstni odtis": neuravnoteženost pri 1× vrtljajih na minuto, neporavnanost gredi pri 2×, ohlapnost kot več harmonikov, napake ležajev pri nesinhronih frekvencah. Balanset-1A Izvaja tako uravnoteženje kot spektralno analizo v enem prenosnem instrumentu.
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 prediktivno vzdrževanje.
FFT: Jedro spektralne analize
Senzor vibracij (merilnik pospeška) pretvarja mehanska nihanja v električni signal. Prikazano skozi čas, to je valovna oblika — kompleksna, na videz kaotična krivulja, ko je prisotnih več napak. FFT (hitra Fourierjeva transformacija) razgradi ta kompleksen signal na posamezne sinusoidne komponente, vsaka s svojo frekvenco in amplitudo.
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 vibracijski spekter - glavno diagnostično orodje.
Ključni parametri spektra
- Frekvenca (os X, Hz): Kako pogosto se pojavljajo nihanja. Neposredno povezano z virom. 1× = hitrost gredi. 2× = dvakratna hitrost gredi.
- Amplituda (os Y, mm/s RMS): Intenzivnost vibracij pri vsaki frekvenci. Višji vrhovi = več energije = resnejše stanje.
- Harmoniki: Celoštevilski večkratniki osnovne frekvence: 2× (2.), 3× (3.), 4× itd. Njihova prisotnost in relativna višina nosita diagnostične informacije.
- Faza (°): Časovni odnos na različnih merilnih točkah. Bistven za razlikovanje med neuravnoteženostjo (v fazi) in neusklajenostjo (180°).
Enote za merjenje vibracij: premik, hitrost, pospešek
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.
📏 Premik
Meri, kako daleč 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.
📈 Hitrost
Meri, kako hitro površina se premika. standardni parameter za splošno spremljanje strojev v skladu s standardom ISO 10816. Ploski frekvenčni odziv daje enako težo večini vrst napak. Balanset-1A meri v mm/s RMS.
💥 Pospešek
Meri sila 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 | Enota | Frekvenčno območje | Najboljše za | Standardi |
|---|---|---|---|---|
| Premik | µm pk-pk | 1-100 Hz | Počasni stroji (< 600 vrt/min), orbita gredi, bližinske sonde, ležaji drsnika (reference — not measured by the Balanset-1A) | ISO 7919 (vibracije gredi) |
| Hitrost | mm/s RMS | 10-1000 Hz | Splošno spremljanje strojev — neuravnoteženost, neporavnanost, zrahljanost. Privzeti parameter. The Balanset-1A's native (and only) parameter. | ISO 10816, ISO 20816 |
| Pospešek | g ali m/s² RMS | 500 Hz – 20 kHz | Zgodnje okvare ležajev, ubiranje zobnikov, udarci, visokohitrostni stroji (reference — not measured by the Balanset-1A) | ISO 15242 (vibracije ležajev) |
Če imate na voljo samo en senzor in en parameter – izberite hitrost (mm/s RMS). Pokriva najširši spekter pogostih napak z ravnim odzivom. Balanset-1A to uporablja kot svoj izvorni parameter. Merjenje pospeška dodajte le, če morate zaznati zgodnje okvare ležajev ali zobnikov pri visokih frekvencah.
Merilna tehnika z 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.
Namestitev senzorja
Kakovost diagnoze je v celoti odvisna od kakovosti meritev. Vibracijske sile se prenašajo skozi ležaje, zato morajo biti senzorji nameščeni na ohišjih ležajev – čim bližje ležaju, na nosilni konstrukciji (ne na pokrovih ali hladilnih rebrih).
- Priprava površine: Čisto, ravno, brez barvnih luščkov. Magnetna podlaga mora biti poravnana.
- Radialna vodoravna (H): Pravokotno na gred, vodoravna ravnina. Pogosto najvišja amplituda.
- Radialna navpična (V): Pravokotno na gred, navpična ravnina.
- Aksialno (A): Vzporedno z gredjo. Ključnega pomena za zaznavanje nepravilne poravnave.
Balanset-1A ima 2 kanala. Za diagnostiko namestite oba senzorja na enako bearing — one radial, one axial. This gives simultaneous radial + axial spectra, enabling instant misalignment detection.
Načini Balanset-1A za diagnostiko
- 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: Hitra ocena. Primerjajte V1s (skupna efektivna vrednost) z V1o (1×). Če je V1s ≈ V1o → neuravnoteženost. Če je V1s ≫ V1o → druge napake.
- 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.
Pred uravnoteženjem primerjajte V1s z V1o. Če je V1s ≫ V1o (npr. 8 proti 2 mm/s), večina vibracij NI posledica neuravnoteženosti. Uravnoteženje tega ne bo rešilo – preučite celoten spekter.
Fazna analiza – diagnostični diferenciator
Frekvenca vam pove kaj vibrira; faza vam pove kako. 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°).
| Fazno razmerje | Merilne točke | Diagnoza | Razlaga |
|---|---|---|---|
| 0° (v fazi) | Ležaj 1 ↔ Ležaj 2 (radialni) | Statična neuravnoteženost | Both bearings move together in sync — single heavy spot in center of rotor. Single-plane correction. |
| ~180° (protifazno) | Ležaj 1 ↔ Ležaj 2 (radialni) | Dinamična (parna) neuravnoteženost | Ležaji se zibajo v nasprotju – dve težki točki v različnih ravninah ustvarjata zibajoči se par. Potrebna je korekcija v dveh ravninah. |
| ~90° | Vodoravno ↔ Navpično (isti ležaj) | Neuravnoteženost (kakršne koli vrste) | Normalno za neuravnoteženost – vektor sile se vrti z gredjo, kar ustvari ~90° med H in V v isti točki. |
| ~180° | Prek sklopke (radialno) | Vzporedna neusklajenost | Sile sklopke potiskajo gredi narazen v nasprotnih radialnih smereh. Značilni vzorec je 180° čez sklopko z visoko 2× harmoniko. |
| ~180° | Prek sklopke (aksialno) | Kotna neporavnanost | Gredi se izmenično aksialno potiskajo/vlečejo. 180° aksialno preko sklopke z visokim 1× in 2× je odločilno. |
| 0° | Prek sklopke (aksialno) | Ne gre za neporavnanost | Obe strani se premikata v isti aksialni smeri – verjetno toplotna rast, deformacija cevi ali mehko podnožje. Ne gre za kotno neporavnanost. |
| Neenakomerno / nestabilno | Vse skladne točke | Mehanska ohlapnost | Fazni odčitki naključno preskakujejo med meritvami – značilno za udarce v ohlapnih spojih. Nestabilna faza = ohlapnost. |
| Počasi drsi | Vsaka točka, skozi čas | Resonančni ali toplotni učinki | Postopni fazni premik med ogrevanjem kaže na spreminjanje strukturne togosti s temperaturo (toplotna neporavnanost). |
| Konsistentno, ne-0/180° | Ležaj 1 ↔ Ležaj 2 | Kombinirana statična + parna neuravnoteženost | Faza med 0° in 180° kaže na mešanico statičnih in parnih komponent – zahteva dvoravninsko uravnoteženje. |
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.
Napaka 1: Neuravnoteženost
Vzrok: Center of mass displaced from rotation axis. Manufacturing tolerances, deposit buildup, erosion, broken blade, lost weight.
Spekter: Dominant peak at exactly 1× RPM. Very low harmonics. Radial vibration. The unbalance sila grows with speed²; vibration amplitude rises with speed, with the exact relationship depending on proximity to resonance. Phase is stable and repeatable.
Statična neuravnoteženost (enoravninska)
Čisti 1× vrh, sinusna valovna oblika. Oba ležaja v fazi. Korekcija v eni ravnini.
Dinamična neuravnoteženost (dvoravninska / momentna)
Tudi 1× dominantno, vendar so ležaji ~180° izven faze. Potrebna je korekcija v dveh ravninah.
Dejanje: Izvedite uravnoteženje rotorja z Balanset-1A. Toleranca razreda G na ISO 1940-1.
Napaka 2: Neporavnanost gredi
Vzrok: Osi sklopljenih gredi se ne ujemajo. Lahko so vzporedne (zamaknjene) ali kotne (nagnjene), običajno oboje.
Vzporedna neusklajenost (radialna)
Visoka 1× in 2× v radialni smeri. 2× pogosto ≥ 1×. Fazni premik 180° preko sklopke.
Kotna neusklajenost – radialna
1× and 2× both present in the radial direction — either may dominate, so the radial spectrum alone is not conclusive. The axial measurement decides.
Kotna neusklajenost – aksialna
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.
Dejanje: Uravnoteženje NE bo pomagalo. Ustavite stroj in izvedite poravnavo gredi. Po tem ponovno preverite vibracije.
Napaka 3: Mehanska zrahljanost
Vzrok: Izguba konstrukcijske togosti – zrahljani vijaki, razpoke v temeljih, obrabljeni sedeži ležajev, prevelike zračnosti.
Ohlapnost komponent
"Gozd" harmonikov — 1×, 2×, 3×, 4×… do 10×+ z padajočo amplitudo. Lahko prikaže 0,5-kratne podharmonike.
Strukturna ohlapnost
1× in/ali 2× dominantno. Malo višjih harmonikov. Močne vertikalne vibracije.
Dejanje: Preverite in privijte pritrdilne vijake. Preverite temelj. Vedno preverite zrahljanost. pred uravnoteženje.
Napaka 4: Okvare kotalnih ležajev
Vzrok: Jamke, luščenje, obraba na tekalnih stezah, kotalnih elementih ali kletki.
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
Okvara zunanje tekalne steze (BPFO)
Serija vrhov pri BPFO, 2×BPFO, 3×BPFO… Brez stranskih pasov 1× (stacionarni obroč). Najpogostejša napaka ležaja.
Okvara notranjega obroča (BPFI)
BPFI harmoniki z ±1× stranskimi pasovi (vrtljivi obroč, modulacija obremenitvenega območja). Vzorec stranskih pasov je ključni identifikator.
Okvara kotalnega elementa (BSF)
Harmoniki BSF. 2×BSF pogosto prevladujoč. Nesinhrono. Pogosto ga spremlja poškodba obroča ležaja.
Okvara kletke (FTF)
Sub-synchronous fundamental (FTF ≈ 0.4× shaft speed); its harmonics may extend above 1×. Low frequency. Often accompanies other bearing damage.
1. faza – Pod površino: Ultrasonic / acoustic-emission zone (roughly 20–60 kHz). Not visible on standard FFT. Detectable by spike energy / enveloping.
2. faza – zgodnja napaka: 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.
3. faza – napredovala: Več harmonikov. Stranski pasovi se razvijejo. Šumno dno narašča.
4. faza – napredna: Širokopasovni šum. Ležajne frekvence lahko izginejo v šum. Nujna zamenjava.
Analiza ovojnice (demodulacija) – zgodnje zaznavanje ležajev
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. Analiza ovojnice (imenovana tudi demodulacija ali visokofrekvenčno zaznavanje, HFD) razširja zaznavanje na veliko zgodnejše faze.
Kako deluje
Ko kotalni element zadene napako, ustvari kratek udarni impulz, ki vzbudi visokofrekvenčne strukturne resonance (običajno 5–20 kHz). Te resonance ob vsakem udarcu na kratko "zazvonijo". Analiza ovojnice deluje v treh korakih:
- Pasovno prepustni filter: Izolirajte visokofrekvenčni resonančni pas (npr. 5–15 kHz), kjer udarci zvonijo.
- Rektifikacija in ovojnica: Izluščite vzorec amplitudne modulacije – "ovojnico", ki sledi vrhovom zvonjenja.
- FFT ovojnice: Na signal ovojnice uporabite FFT. Rezultat prikazuje stopnja ponovitve udarcev – kar je enako frekvencam napak ležajev (BPFO, BPFI, BSF, FTF).
V surovem spektru lahko šibek udarec pri BPFO povzroči 0,1 mm/s – neviden med strojnim šumom 2 mm/s. Toda isti udarec vzbudi resonanco pri 8 kHz, kjer ni drugega vira vibracij. Po demodulaciji se vzorec ponavljanja BPFO jasno izkaže iz čistega ozadja.
Sorodni parametri
- Energija konice (SE): Skupna meritev visokofrekvenčne udarne energije. Skalarna trendna vrednost. Dobro za presejanje "dobro/nedobro".
- gSE / HFD / PeakVue: Imena, specifična za proizvajalca, za parametre, izpeljane iz ovojnice. Vsa temeljijo na istem načelu.
- Ovojnica pospeška: 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.
Dejanje: Preverite mazanje. Načrtujte zamenjavo ležajev. Povečajte pogostost spremljanja.
Napaka 5: Okvare zobnikov
Vzrok: Obrabljeni, jamičasti ali zlomljeni zobje. Ekscentričnost zobnika. GMF = število zob × vrtljaji gredi / 60.
Ekscentričnost zobnika
GMF s stranskimi pasovi pri ±1× hitrosti gredi. Komponenta 1× zobnika je lahko tudi povišana.
Obraba/poškodba zob zobnika
Več harmonikov GMF z gostimi stranskimi pasovi. Intenzivnost vibracij sledi številu in amplitudi stranskih pasov.
Dejanje: Preverite olje menjalnika glede kovinskih delcev. Načrtujte pregled. Spremljajte trend stranskega pasu GMF.
Fault 6: Electrical Faults (Motors)
Elektromagnetne napake povzročajo vibracije pri 2× omrežna frekvenca (100 Hz na omrežjih 50 Hz, 120 Hz na 60 Hz). Kritični preizkus: vibracije izginejo takoj ko pride do izpada električne energije. Mehanske napake postopoma pojenjajo.
- Ekscentričnost statorja: 2× omrežna frekvenca, stalna amplituda.
- Okvare rotorske palice: 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.
- Mehko stopalo: Vibracije se spremenijo, ko se posamezne noge motorja zrahljajo.
Napaka 7: Težave z jermenskim pogonom
Vzrok: Obrabljeni, napačno poravnani ali nepravilno napeti jermeni. Jermenski pogoni povzročajo vibracije na frekvenca prehoda traku, kar je običajno subsinhrona frekvenca (pod 1× hitrostjo gredi), ker je jermen daljši od obsega jermenice.
Podpisi skupnih pasov
- Obraba/okvara jermena: Vrhovi pri frekvenci pasu (fpas) in njegovi harmoniki (2×, 3×, 4× fpas). The fundamental appears below 1× shaft speed — a sub-synchronous peak is the key indicator; higher harmonics can extend above 1×.
- Nepravilna poravnava jermena: Povečane aksialne vibracije pri 1× in 2× hitrosti gredi. Podobno kot pri neporavnanosti gredi, vendar omejeno na stroj z jermenskim pogonom.
- Nepravilna napetost: Visoka vibracija 1×, ki se dramatično spreminja z nastavitvijo napetosti jermena. Preveč zategnjeni jermeni povečajo obremenitev ležaja; ohlapni jermeni povzročajo udarjanje in konice frekvence jermena.
- Resonanca: Naravna frekvenca jermena ("tresenje" jermena) se lahko vzbudi, če resonanca razpona jermena sovpada z delovno hitrostjo. Vidno kot širok vrh pri naravni frekvenci jermena.
Dejanje: Preverite stanje jermena, napetost in poravnavo jermenic. Zamenjajte obrabljene jermene. V primeru ponavljajočih se težav preverite poravnavo jermenic z laserskim orodjem ali ravnilom.
Napaka 8: Kavitacija črpalke
Vzrok: Parni mehurčki nastanejo in se silovito sesedejo, ko lokalni tlak pade pod parni tlak tekočine – običajno na sesanju črpalke. Vsak sesed mehurčkov ustvari mikroudar. Na tisoče sesedov na sekundo ustvari značilen širokopasovni šum.
Spektralni podpis
- 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.
- Naključno, neperiodično: Brez harmonikov, brez povezave s hitrostjo gredi. Hrup zveni kot "gramoz" ali "pokanje" – slišen tudi brez instrumentov.
- Nizkofrekvenčni učinki: Huda kavitacija lahko povzroči tudi nestabilnost pri 1× in širokopasovni nizkofrekvenčni šum zaradi turbulence toka.
Dejanje: Povečajte sesalni tlak (znižajte črpalko, odprite sesalni ventil, zmanjšajte izgube v sesalni cevi). Preverite NPSHna voljo v primerjavi z NPSHzahtevano. Če je mogoče, zmanjšajte hitrost črpalke. Kavitacija povzroča hitro erozijo – ne prezrite je.
Napaka 9: Vrtinčenje olja in oljni bič (drsni ležaji)
Vzrok: 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.
Oljni vrtinec
- Pogostost: Približno 0,42× do 0,48× hitrost gredi (pogosto navedena kot ~0,43×). To je subsinhroni vrh, ki sledi hitrosti gredi – če se število vrtljajev poveča, se sorazmerno poveča tudi frekvenca vrtinčenja.
- Spekter: En sam vrh pri ~0,43×, ki se premika s hitrostjo. Amplituda je lahko zmerna.
- Stanje: Predhodnik oljnega biča. Običajno ni takoj uničujoč, vendar kaže na nestabilnost.
Oljni bič
- Pogostost: Zaklene se na prvo kritično hitrost rotorja naravna frekvenca (kritična hitrost). Za razliko od vrtinčenja NE sledi hitrosti gredi – frekvenca ostaja konstantna, ko se vrtilna hitrost spreminja.
- Spekter: Velik podsinhroni vrh pri prvi kritični hitrosti rotorja. Amplituda je lahko zelo visoka – uničujoča.
- Stanje: Nevarno. Potrebno je takojšnje ukrepanje. Lahko povzroči uničenje ležaja in poškodbo gredi.
Oba proizvajata subsinhrone vrhove, vendar: Oljni vrtinec sits at ~0.42–0.48× (not an exact half-order), while ohlapnost 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 ne track speed is oljni bič, 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.
Dejanje: Pri oljnem vrtinčenju: preverite zračnost ležaja, viskoznost olja in obremenitev. Povečajte obremenitev ležaja ali spremenite viskoznost olja. Pri oljnem biču: takoj zmanjšajte hitrost pod kritičnim pragom. Posvetujte se s strokovnjakom za dinamiko rotorja.
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.
| Razred stroja | Območje A Dobro |
Območje B Sprejemljivo |
Območje C Opozorilo |
Območje D Nevarnost |
|---|---|---|---|---|
| Razred I Majhni stroji ≤ 15 kW (črpalke, ventilatorji, kompresorji) |
≤ 0,71 | 0,71 – 1,8 | 1,8 – 4,5 | > 4.5 |
| Razred II Srednji stroji 15–75 kW (brez posebnega temelja) |
≤ 1,12 | 1,12 – 2,8 | 2,8 – 7,1 | > 7.1 |
| Razred III Veliki stroji > 75 kW (togi temelj) |
≤ 1,8 | 1,8 – 4,5 | 4,5 – 11,2 | > 11,2 |
| Razred IV Veliki stroji > 75 kW (fleksibilen temelj, npr. jekleni okvir) |
≤ 2,8 | 2,8 – 7,1 | 7,1 – 18 | > 18 |
1. korak: Določite razred svojega stroja glede na moč in vrsto temelja.
2. korak: Izmerite skupno hitrost vibracij (mm/s RMS) na vsakem ohišju ležaja v radialni smeri.
3. korak: Poiščite cono. Območje A = na novo vzpostavljeno v obratovanju ali odlično. Območje B = neomejeno dolgoročno delovanje. Območje C = sprejemljivo le za omejena obdobja – načrtujte vzdrževanje. Območje D = pride do poškodb – stroj čim prej ustavite.
Ne pozabite: Trendi so pomembnejši od absolutnih vrednosti. 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.
Standard ISO 10816 je bil formalno nadomeščen s standardom ISO 20816 (objavljen 2016–2022). Meje con ostajajo podobne za večino tipov strojev, vendar ISO 20816 dodaja merila za ocenjevanje premika in razširja dele, specifične za stroj. V praksi vrednosti ISO 10816 ostajajo industrijski standard. Tako program Balanset-1A kot večina industrijskih vibracijskih programov še vedno uporabljata cone ISO 10816.
Od meritev do spremljanja
Analiza trendov
En sam spekter je posnetek. Moč vibracijske analize je spremljanje trendov – sledenje spremembam skozi čas.
- Ustvarite osnovno linijo: Measure new or known-good equipment. Save spectra — the Balanset-1A's F6 — Reports archive stores measurements and HTML reports.
- Določite intervale: Kritično: tedensko. Standardno: mesečno. Pomožno: četrtletno.
- Zagotovite ponovljivost: Iste točke, iste smeri, enaki pogoji delovanja.
- Spremljanje sprememb: Dvakratno povečanje od izhodišča je pomembno, tudi če je v območju ISO A.
- Use measurement routes: The Balanset-1A's F9 — Route Inspection guides repeatable measurement rounds and trends readings against ISO 10816-1 zones.
Algoritem odločanja
- Pridobite kakovosten spekter (F8 grafikoni, radialni + aksialni).
- Določite najvišji vrh – to je prevladujoča težava.
- Ujemanje z vrsto napake:
- 1× prevladuje → Neuravnoteženost → Uravnoteženje z Balanset-1A.
- 2× prevladuje + visoka aksialna → Neusklajenost → Ponovno poravnajte gredi.
- Veliko harmonikov → Ohlapnost → Preverite in privijte.
- Nesinhroni vrhovi → Ležaj → Načrtovana zamenjava.
- GMF + stranski pasovi → Menjalnik → Preverite olje, preglejte menjalnik.
- Najprej odpravite prevladujočo napako – sekundarni simptomi pogosto izginejo.
Pogosto zastavljena vprašanja – Analiza vibracij
▸ Kaj je analiza vibracij?
▸ Kako ločim neuravnoteženost od nepravilne poravnave?
▸ Kakšne so frekvence napak ležajev?
▸ Kakšna je dobra raven vibracij?
▸ Ali lahko Balanset-1A izvaja analizo vibracij?
▸ Časovna valovna oblika v primerjavi s FFT spektrom?
▸ Kako pogosto naj merim vibracije?
▸ Kaj povzroča 0,5× (subharmonično) vibracijo?
Sorodni članki glosarja
Najprej diagnosticirajte – nato uravnotežite
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.
Poiščite opremo →
0 Komentarji