Gratis tekniskt verktyg
Frekvenser för defekter i tapplager
Beräkna oljevirvelfrekvensintervallet, indikatorer för oljepisk, axelfrekvens och egenskaper hos subsynkrona vibrationer för tapplager av glid-/hylstyp.
Resultat
Sammanfattning av nyckelfrekvens
| Frekvens | Hz | CPM | Indikator |
|---|
⚠️ Oljepisk: Om driftshastigheten överstiger ungefär 2 gånger den första kritiska hastigheten kan oljevirveln låsa sig på rotorns naturliga frekvens, vilket orsakar oljepisk – ett allvarligt instabilitetstillstånd. Övervaka subsynkrona komponenter noggrant.
Oljevirvel
Oljevirvel är en självexciterad vibration i vätskefilmslager. Oljefilmskilen genererar en kraft som driver axeln in i en framåtriktad precessionsbana med en frekvens under axelhastigheten:
Det typiska virvelförhållandet är ~0,43, men varierar från 0,42 till 0,48 beroende på lagergeometri, belastning, oljeviskositet och lagerspel.
Oljepisk
Oljepisk uppstår när oljevirvelfrekvensen sammanfaller med rotorns första böjkritiska varvtal. Vid denna punkt “låser sig” den subsynkrona vibrationen vid det kritiska varvtalet och följer inte längre axelvarvtalet:
Oljepisk är ett potentiellt destruktivt tillstånd som kräver omedelbar åtgärd.
Axelfrekvens
Viktiga vibrationsindikatorer
| Frekvens | Mönster | Indikation |
|---|---|---|
| 0,42–0,48× axel | Subsynkron, framåtriktad precession | Oljevirvel — början på lagerinstabilitet |
| Låst subsynkron vibration | Fast frekvens oavsett hastighet | Oljepisk — låst till första kritiska varvtalet |
| 1× axel | Synkron | Normal obalansreaktion |
| 2× axel | Andra harmoniska | Feljustering, glapp eller icke-linjärt svar |
Givetvis: Axelhastighet = 3000 varv/min, virvelförhållande = 0,43
Axelfrekvens = 3000 / 60 = 50,0 Hz
Oljevirvelområde = 0,42×50 till 0,48×50 = 21,0–24,0 Hz
Typisk virvel = 0,43 × 50 = 21,5 Hz (1290 CPM)
2× axel = 100,0 Hz
Diagnostiskt tips: Oljevirveln följer axelvarvtalet (frekvensen ändras proportionellt). Oljepisk följer INTE varvtalet — den förblir låst vid det kritiska varvtalet. Detta är det viktigaste sättet att skilja mellan de två tillstånden under uppvarvning eller utrullning.
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
Procedurerna som beskrivs på den här sidan utvecklades och fälttestades av Vibromera-teamet med hjälp av Balanset-1A, en bärbar tvåkanalig balanserare och vibrationsanalysator för rotorbalansering på plats.
Professionella vibrationsanalysinstrument för att diagnostisera problem med tapplager. Subsynkron spårning och orbitanalys. Används i fler än 50 länder.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko är vibrationsanalysingenjör samt grundare och vd för Vibromera. I mer än 15 år har han balanserat roterande utrustning ute i fält i stället för i en provbänk: slaghackar, industrifläktar, krossar, centrifuger, axlar och spindlar. Det är ur det arbetet Balanset-instrumenten har vuxit fram — de utformades som ett verktyg som en specialist kan bära med sig till maskinen och använda på egen hand på plats, inte som laboratorieutrustning. Vibromera grundades 2017 och har sedan 2023 sin bas i Porto i Portugal. Utveckling, montering och support av Balanset-serien sker här. Flaggskeppet är Balanset-1A, en bärbar analysator för balansering i ett och två plan och för vibrationsdiagnostik. Nikolai deltar personligen i kundsupporten, i arbetet med svåra balanseringsfall och i utvecklingen av programvaran. Han arbetar med kunder över hela världen, på vilket språk som helst.
