Hur vet jag om vibrationer orsakas av obalans eller feluppriktning?

Unbalance produces a dominant peak at exactly 1× RPM (shaft speed) in the radial direction, with stable phase and amplitude that rises with speed (unbalance force ∝ speed²). Misalignment produces significant 2× RPM component (often equal to or larger than 1×), strong axial vibration, and 180° phase shift across the coupling.

Vilka är frekvenserna av lagerfel (BPFO, BPFI, BSF, FTF)?

Dessa är karakteristiska frekvenser som genereras när ett rullelement passerar över en defekt på en specifik lagerkomponent. BPFO (Ball Pass Frequency Outer Race), BPFI (Ball Pass Frequency Inner Race), BSF (Ball Spin Frequency), FTF (Fundamental Train Frequency). De beror på lagergeometri och axelhastighet.

Vad är en bra vibrationsnivå för roterande maskiner?

ISO 10816-1 klassificerar vibrationsstyrka efter maskinklass. För typiska industrimaskiner (klass II, 15–75 kW): Zon A (bra) 7.1 mm/s.

Kan Balanset-1A användas för vibrationsanalys?

Yes. The Balanset-1A includes a 2-channel vibration analyzer with full FFT spectrum display (F8 — Charts mode, 'F5-Spectrum (Hz)' tab) and a vibrometer for overall/1× comparison (F5 mode). Both channels can be used simultaneously for radial+axial comparison.

Vad är skillnaden mellan tidsvågform och FFT-spektrum?

Tidsvågformen visar vibrationsamplituden över tid – komplex när flera fel förekommer. FFT bryter ner detta i individuella frekvenskomponenter och skapar ett spektrum där varje topp motsvarar en specifik källa.

Vad orsakar subharmonisk vibration (0,5×)?

Subharmoniska komponenter vid 0.5× RPM indikerar vanligtvis allvarligt mekaniskt glapp, oljevirvel i glidlager eller spruckna axlar. Halvordningstoppar uppstår vid stötar som inträffar vartannat varv.

Vibrationsanalys — Spektrumdiagnostik Guide

📌 Kanonisk referensartikel - vibromera.eu

Från FFT-grunder till feldiagnos: lär dig läsa vibrationsspektrum, beräkna lagerdefektfrekvenser, bedöma allvarlighetsgrad enligt ISO 10816 och diagnostisera obalans, uppriktningsfel, glapp, lager- och kugghjulsdefekter — med interaktiva verktyg och Balanset-1A.

Diagnostikflödet i denna guide är detsamma som Vibromera levererar i Balanset-1A: FFT-spektrum, allvarlighetsbedömning enligt ISO 10816/20816, och styrd tvåplansbalansering i en enda bärbar enhet.

Interaktiva diagnostiska kalkylatorer

Viktiga verktyg för vibrationsanalys — lagerfelfrekvenser, kugghjulsingreppsfrekvens, allvarlighetsbedömning och enhetsomvandling

🔵 Kalkylator för lagerfelfrekvens

Snabbval — Vanligt lager Förinställd geometri följer SKF/FAG:s klassiska konstruktioner (E-design för NU, ISO/J2 för 30xxx-koniska). Antalet rullelement varierar beroende på tillverkare och generation — för kritisk diagnostik anger du lagrets faktiska geometri från dess datablad.

Axelns varvtal (varv/min)

Antal rullande element (n)

Kul-/rulldiameter, Bd (mm)

Delningsdiameter, Pd (mm)

Kontaktvinkel, α (grader)

BPFO — Yttre lagerringen

—

BPFI — Inre löpbana

—

BSF — Kul-/rullrotation

—

FTF — Bur (Bana)

—

1× axel = — Hz | BPFO/BPFI-förhållande: —

📏 ISO 10816 Intensitet & RPM↔Hz & GMF

Vibrationshastighet (mm/s RMS)

Maskinklass

En bra

B Acceptabel

C-varning

D Fara

🔄 RPM ↔ Hz-omvandlare

varvtal

Frekvens (Hz)

1× = 25.00 Hz | 2× = 50.00 Hz | 3× = 75.00 Hz | Period = 40.00 ms

⚙️ Kugghjulsfrekvens (GMF)

Axelvarvtal (drivande kugghjul)

Antal kuggar (drivande kugghjul)

Antal kuggar (drivet kugghjul) — valfritt, för utväxling

Kugghjulsingreppsfrekvens (GMF)

—

2× GMF

—

3× GMF

—

Utväxlingsförhållande

—

Hastighet för den drivna axeln

—

varvtal

Felidentifiering i en överblick

Varje mekaniskt fel producerar ett karakteristiskt "fingeravtryck" i vibrationsspektrumet

⚖️

Obalans

1×

Dominant topp vid axelvarvtal. Radiell. Kraft ∝ hastighet². Stabil fas.

🔧

Feljustering

2× (+ 1×, 3×)

Stark andra harmonisk. Hög axiell. 180° fasförskjutning över kopplingen.

🔩

Löshet

1×, 2×, 3×…n×

"Skog" av övertoner. Kan visa 0,5× subharmoner.

🔵

Lagerdefekt

BPFO/BPFI/BSF

Icke-synkrona toppar. Sidband vid 1×. Höjning av brusgolvet.

⚙️

Växelfel

GMF ± 1×

Kugghjulsingreppsfrekvens med sidband vid axelvarvtal.

📊 Komplett diagnostisk referenstabell

Fel	Primärfrekvens	Övertoner	Riktning	Fasbeteende	Viktigt utmärkande drag
Statisk obalans	1×	Låg / ingen	Radiell (H,V)	I fas med båda lagren	Ren 1×-sinusoid. Kraft ∝ hastighet².
Dynamisk obalans	1×	Låg / ingen	Radiell (H,V)	~180° mellan lagren	1× dominant, lager ur fas (par).
Parallell feljustering	2× (≥ 1×)	1×, 3×	Radiell	180° tvärs över kopplingen	2× ofta > 1×. Hög radial vid koppling.
Vinkelfeljustering	1×, 2×	3×	Axiellt dominerande	180° tvärs över kopplingen (axiell)	Hög axial. Axial ≥ 50% av radial.
Glapphet i komponenter	1×, 2×…10×+	Många (~10×)	Radiell	Oregelbunden	"Skog" av övertoner. Möjlig 0,5× sub.
Strukturellt glapp	1× eller 2×	Få över 2×	Vertikal	Instabil	Stark vertikal. Reagerar på bultkontroll.
Yttre löpbana (BPFO)	BPFO, 2×BPFO...	Flera BPFO:er	Radiell	Ej tillämpligt	Icke-synkron. Inga 1× sidband.
Inre löpbana (BPFI)	BPFI, 2×BPFI...	Flera BPFI	Radiell	Modulerad vid 1×	BPFI-övertoner med ±1× sidband.
Rullkropp (BSF)	BSF, 2×BSF...	Flera BSF-er	Radiell	Ej tillämpligt	2×BSF ofta > 1×BSF. Icke-synkron.
Bur (FTF)	FTF ≈ 0,4×	2,3× FTF	Radiell	Ej tillämpligt	Grundfrekvens < 1×; övertoner kan överstiga 1×.
Kuggingrepp	GMF = N × 1 ×	2,3× GMF	Radiell+axiell	Modulerad vid 1×	GMF med sidband. N = antal tänder.
Elektrisk (motor)	2× linjefrekvens	—	Radiell	Faller vid avstängning	100/120 Hz. Omedelbart falltest.

Interaktiv FFT-spektrumdemonstration — 17 felscenarier

Välj en feltyp för att se karakteristisk tidsvågform och frekvensspektrum. Jämför mönster för att identifiera grundorsaken.

Baslinje

Obalans

Feljustering

Löshet

Lager

Kugghjul

Andra

Normala driftsförhållanden — låg, stabil vibration. Liten 1× topp från kvarvarande obalans. Rent spektrum.

Tidsdomän (vågform)

Frekvensspektrum (FFT)

Vad är vibrationsanalys?

Snabbt svar

Vibrationsanalys är processen att mäta och tolka mekaniska svängningar i roterande maskiner för att diagnostisera fel utan demontering. Med hjälp av FFT (Snabb Fouriertransform) delas den komplexa vibrationssignalen upp i individuella frekvenskomponenter. Varje fel producerar ett karakteristiskt spektralt "fingeravtryck": obalans vid 1× varv/min, feljustering vid 2×, glapp som multipla övertoner, lagerdefekter vid icke-synkrona frekvenser. Den Balanset-1A utför både balansering och spektrumanalys i ett bärbart instrument.

Varje roterande maskin vibrerar. I en frisk maskin är vibrationen låg och stabil — dess normala "driftsignatur." När defekter utvecklas förändras vibrationen på förutsägbara sätt. Genom att mäta och analysera dessa förändringar kan vi identifiera grundorsaken, förutsäga haverier och planera underhåll innan ett katastrofalt sammanbrott inträffar. Detta är grunden för prediktivt underhåll.

FFT: Kärnan i spektrumanalys

En vibrationssensor (accelerometer) omvandlar mekanisk oscillation till en elektrisk signal. Detta visas över tid. vågform — en komplex, till synes kaotisk kurva när flera fel förekommer. FFT (Fast Fourier Transform) bryter ner denna komplexa signal i individuella sinusformade komponenter, var och en med sin egen frekvens och amplitud.

Tänk på FFT som ett prisma som delar upp vitt ljus i en regnbåge. Den komplexa vågformen är "vitt ljus" — FFT avslöjar de enskilda "färgerna" (frekvenserna) som döljer sig inuti. Resultatet är vibrationsspektrum — det primära diagnostiska verktyget.

Rotationsfrekvens

f₁ₓ = varv/min / 60 (Hz)

1× = axelns rotationsfrekvens — referensen för all spektralanalys

Viktiga spektrumparametrar

Frekvens (X-axel, Hz): Hur ofta oscillationer uppstår. Direkt kopplat till källan. 1× = axelvarvtal. 2× = dubbelt axelvarvtal.
Amplitud (Y-axel, mm/s RMS): Vibrationsintensitet vid varje frekvens. Högre toppar = mer energi = allvarligare tillstånd.
Övertoner: Heltalsmultiplar av grundfrekvensen: 2× (2:a), 3× (3:e), 4×, etc. Deras närvaro och relativa höjd bär diagnostisk information.
Fas (°): Tidsförhållande vid olika mätpunkter. Viktigt för att skilja obalans (i fas) från feljustering (180°).

Vibrationsmätningsenheter: förskjutning, hastighet, acceleration

Vibration kan mätas som tre olika fysikaliska parametrar. Var och en betonar olika frekvensområden, vilket gör dem lämpade för olika diagnostiska uppgifter. Att förstå när man ska använda vilken parameter är grundläggande för effektiv analys.

📏 Förskjutning

µm (topp-till-topp) eller mil

Bästa intervall: 1-100 Hz

Mäter hur långt ytan rör sig. Betonar låga frekvenser — idealisk för lågvarviga maskiner, axelbaneanalys och närhetsgivare på glidlager. 1 mil = 25,4 µm.

📈 Hastighet

mm/s (effektivvärde)

Bästa intervall: 10-1000 Hz

Mäter hur snabb ytan rör sig. Den standardparameter för allmän maskinövervakning enligt ISO 10816. Platt frekvenssvar ger samma vikt åt de flesta feltyper. Balanset-1A mäter i mm/s RMS.

💥 Acceleration

m/s² eller g (RMS/topp)

Bästa intervall: 500 Hz – 20 kHz

Mäter kraft av vibration. Betonar höga frekvenser — idealisk för tidiga lagerfel, kuggingrepp och stötar. 1 g = 9,80665 m/s². Används för envelope-/demoduleringsanalys.

När varje parameter ska användas

Parameter	Enhet	Frekvensområde	Bäst för	Standarder
Förskjutning	µm topp-topp	1-100 Hz	Långsamma maskiner (< 600 varv/min), axelbana, närhetsprober, glidlager (referens — mäts inte av Balanset-1A)	ISO 7919 (axelvibrationer)
Hastighet	mm/s RMS	10-1000 Hz	Allmän maskinövervakning — obalans, feljustering, glapp. Standardparameter. Balanset-1A:s inbyggda (och enda) parameter.	ISO 10816, ISO 20816
Acceleration	g eller m/s² RMS	500 Hz – 20 kHz	Tidiga lagerdefekter, kugghjulsingrepp, stötar, höghastighetsmaskiner (referens — mäts inte av Balanset-1A)	ISO 15242 (lagervibrationer)

Konvertering vid en enda frekvens

v = 2πf · d | a = 2πf · v = (2πf)² · d

d = förskjutning (m), v = hastighet (m/s), a = acceleration (m/s²), f = frekvens (Hz). Alla storheter måste använda samma amplitudkonvention (alla topp, alla topp-till-topp, eller alla RMS) — att blanda topp-till-topp-förskjutning med RMS-hastighet ger ett fel på ~2,8×.

💡 Tumregel

Om du bara har en sensor och en parameter att välja — välj hastighet (mm/s RMS). Den täcker det bredaste spektrumet av vanliga fel med platt respons. Balanset-1A använder detta som sin ursprungliga parameter. Lägg endast till accelerationsmätning när du behöver upptäcka tidiga lager- eller kugghjulsdefekter vid höga frekvenser.

Mätteknik med Balanset-1A

📋 Balanset-1A mätspecifikation

Balanset-1A mäter vibrationshastighet, mm/s RMS (0,2–80 mm/s). Mätband: 5-1000 Hz; sensorn är plan inom ±10 % upp till ~550 Hz, med visningsbaserad roll-off-kompensation ovanför det. Spektrumet på skärmen (inställningen "Spectrum, Hz") sträcker sig till 8 kHz — ett visningsområde, inte ett mätnoggrannhetspåstående. Det finns inga förskjutnings- eller accelerationslägen och ingen envelope/demodulering — avsnitten om acceleration, envelopanalys och kavitation nedan är referensmaterial.

Sensorplacering

Diagnosens kvalitet beror helt på mätkvaliteten. Vibrationskrafter överförs genom lager, så sensorer måste monteras på lagerhus – så nära lagret som möjligt, på den bärande konstruktionen (inte lock eller kylflänsar).

Ytberedning: Ren, plan, fri från färgflingor. Magnetisk bas måste sitta plant.
Radiell horisontell (H): Vinkelrätt mot axeln, horisontellt plan. Ofta högsta amplitud.
Radiell vertikal (V): Vinkelrätt mot axeln, vertikalt plan.
Axiell (A): Parallell med axeln. Avgörande för att upptäcka feljustering.

💡 Tvåkanaligt diagnostiskt trick

Balanset-1A har 2 kanaler. För diagnostik, montera båda sensorerna på samma lager — en radiell, en axiell. Detta ger samtidiga radiella och axiella spektra, vilket möjliggör omedelbar feljusteringsdetektering.

Balanset-1A-lägen för diagnostik

F8 — Charts → fliken "F5-Spectrum (Hz)": Fullständig FFT-spektrumvisning. Det primära diagnostikläget. De övriga Charts-flikarna — F2-Overall, F3-1x, F4-Harmonics (1x..Nx) och F6-Orbit — täcker totalvibration, 1×-spårning, harmoniska mönster och axelbana.
F5 — Vibrationsmätare: Snabb bedömning. Jämför V1s (totalt RMS) med V1o (1×). Om V1s ≈ V1o → obalans. Om V1s ≫ V1o → andra fel.
F6 — Rapporter: Mätarkiv och HTML-rapporter — använd det för att lagra baslinjer.
F9 — Route Inspection-läge: Guidade mätrutter med trendzoner enligt ISO 10816-1 — för regelbundna övervakningsrundor.

⚠️ V1s vs. V1o — Den första diagnostiska kontrollen

Jämför V1s med V1o innan balansering. Om V1s ≫ V1o (t.ex. 8 vs. 2 mm/s) kommer den största delen av vibrationen INTE från obalans. Balansering kommer inte att lösa problemet – undersök hela spektrumet.

Fasanalys — Den diagnostiska differentiatorn

Frekvensen berättar för dig vad vibrerar; fasen berättar för dig hur. Två fel kan ge identiska spektrum (båda domineras av 1×) — endast fasanalys skiljer dem åt. Fas är det vinkelmässiga sambandet mellan vibrationen vid olika mätpunkter, mätt i grader (0°–360°).

🧭 Fas → Diagnosreferenstabell

Fasförhållande	Mätpunkter	Diagnos	Förklaring
0° (i fas)	Lager 1 ↔ Lager 2 (radiellt)	Statisk obalans	Båda lagren rör sig synkront tillsammans — en enda tung punkt i rotorns mitt. Enplanskorrigering.
~180° (motfas)	Lager 1 ↔ Lager 2 (radiellt)	Dynamisk (par) obalans	Lagren gungar i motsatt riktning — två tunga punkter i olika plan skapar ett gungande par. Korrigering i två plan behövs.
~90°	Horisontell ↔ Vertikal (samma lager)	Obalans (valfri typ)	Normal för obalans — kraftvektorn roterar med axeln, vilket producerar ~90° mellan H och V vid samma punkt.
~180°	Tvärkoppling (radiell)	Parallell feljustering	Kopplingskrafter pressar axlarna isär i motsatta radiella riktningar. 180° tvärs över kopplingen med hög 2× är kännetecknet.
~180°	Tvärkoppling (axiell)	Vinkelfeljustering	Axlarna växlar mellan att dra och trycka axiellt. 180° axiell förskjutning tvärs kopplingen med hög 1× och 2× är avgörande.
0°	Tvärkoppling (axiell)	Inte feljustering	Båda sidor rör sig i samma axiella riktning — troligen termisk tillväxt, rörspänning eller mjuk fot. Inte vinkelfeljustering.
Oregelbunden / instabil	Några konsekventa punkter	Mekaniskt glapp	Fasavläsningarna hoppar slumpmässigt mellan mätningarna – karakteristiskt för stötar i lösa fogar. Instabil fas = glapp.
Sakta driftande	Vilken punkt som helst, över tid	Resonans- eller termiska effekter	Gradvis fasförskjutning under uppvärmningen tyder på att den strukturella styvheten förändras med temperaturen (termisk feljustering).
Konsekvent, icke-0/180°	Lager 1 ↔ Lager 2	Kombinerad statisk obalans + momentobalans	Fas mellan 0° och 180° indikerar en blandning av statiska och kopplade komponenter — kräver balansering i två plan.

💡 Fasmätning med Balanset-1A

Balanset-1A visar fasen vid 1× (avläsningen F1° i vibrometerläge) med takometern som referens. För att jämföra fasen mellan två lager, mät varje lager i samma riktning (t.ex. horisontellt) med takometern på samma referensmärke. Skillnaden i fasavläsningar avslöjar feltypen. Ingen särskild programvara behövs — subtrahera bara de två avläsningarna.

Fel 1: Obalans

Orsak: Masscentrum förskjutet från rotationsaxeln. Tillverkningstoleranser, beläggningsuppbyggnad, erosion, trasigt blad, förlorad vikt.

Spektrum: Dominant topp vid exakt 1× RPM. Mycket låga övertoner. Radiell vibration. Obalansen kraft växer med hastighet²; vibrationsamplituden ökar med hastigheten, där det exakta sambandet beror på närheten till resonans. Fasen är stabil och repeterbar.

Statisk obalans (enkelplan)

Ren 1× topp, sinusformad vågform. Båda lagren i fas. Enplanskorrigering.

Statisk obalans — dominant 1× vid 25 Hz (1500 rpm). Minimala övertoner.

Dynamisk obalans (tvåplans / par)

Även 1× dominant, men lager ~180° ur fas. Tvåplanskorrigering krävs.

Dynamisk obalans — 1× dominant. Spektrum liknar statiskt men fasen skiljer sig vid lagren.

Åtgärd: Utför rotorbalansering med Balanset-1A. G-gradstolerans per ISO 1940-1.

Fel 2: Axelfeljustering

Orsak: Axlarna på kopplade axlar sammanfaller inte. Kan vara parallella (förskjutna) eller vinklade (lutande), vanligtvis båda.

Parallell feljustering (radiell)

Hög 1× och 2× i radiell riktning. 2× ofta ≥ 1×. 180° fasförskjutning över kopplingen.

Parallell feljustering — radiell riktning. Stark 1× och 2× med mindre 3×.

Vinkelfeljustering — Radiell

1× och 2× förekommer båda i radiell riktning — endera kan dominera, så det radiella spektrumet ensamt är inte avgörande. Den axiella mätningen avgör.

Vinkelfeljustering — radiell (R). Både 1× och 2× förhöjda (2× > 1× i detta exempel).

Vinkelfeljustering — Axiell

Axiell vibration ≥ 50 % av radiell, vanligtvis dominerad av 1× med förhöjd 2× och 3×. 180° fasskillnad över kopplingen i axiell riktning. Detta är den avgörande särskiljande mätningen.

Vinkelfeljustering — axiell (A). Dominant 1× med stark 2× och 3× i axiell riktning.

Åtgärd: Balansering hjälper INTE. Stoppa maskinen och utför axeluppriktning. Kontrollera vibrationerna igen efteråt.

Fel 3: Mekaniskt glapp

Orsak: Förlust av strukturell styvhet — lösa bultar, sprickor i fundamentet, slitna lagersäten, för stora spel.

Komponentglapp

"Skog" av övertoner — 1×, 2×, 3×, 4×… upp till 10×+ med minskande amplitud. Kan visa 0,5× subharmoner.

Komponentglapp — många övertoner 1× till 10×. Notera subharmonisk i området 0,4–0,5×.

Strukturellt glapp

1× och/eller 2× dominant. Få högre övertoner. Stark vertikal vibration.

Strukturell löshet — 1× och 2× dominerar. Minimala högre harmoniska.

Åtgärd: Kontrollera och dra åt monteringsbultarna. Kontrollera fundamentet. Kontrollera alltid mekaniskt glapp. före balansering.

Fel 4: Defekter i rullningslager

Orsak: Gropfrätning, avfjällning, slitage på löpbanor, rullkroppar eller hållare.

Frekvenser för lagerfel

BPFO = (n/2)(1 − Bd/Pd·cos α) · f_s
BPFI = (n/2)(1 + Bd/Pd·cos α) · f_s
BSF = (Pd/2Bd)(1 − (Bd/Pd·cos α)²) · f_s
FTF = ½(1 − Bd/Pd·cos α) · f_s

n = rullkroppar | Bd = kuldiameter | Pd = delningsdiameter | α = kontaktvinkel | f_s = varv/min/60

Yttre löpbanedefekt (BPFO)

Serie av toppar vid BPFO, 2×BPFO, 3×BPFO… Inga 1× sidband (stationär ring). Vanligaste lagerfelet.

Defekt i yttre löpbana — BPFO-övertoner vid icke-synkrona frekvenser. Inga sidband.

Defekt på inre löpbana (BPFI)

BPFI-övertoner med ±1× sidband (roterande ring, lastzonsmodulering). Sidbandsmönstret är den viktigaste identifieraren.

Defekt på inre löpbana — BPFI-övertoner med ±1× sidband (mindre toppar som flankerar huvudtoppar).

Defekt i rullelement (BSF)

BSF-övertoner. 2×BSF ofta dominerande. Icke-synkrona. Ofta åtföljda av skador på löpbanan.

Defekt i rullelement — BSF-övertoner. Observera att 2×BSF är högst (skada på två element).

Burdefekt (FTF)

Subsynkron grundton (FTF ≈ 0,4× axelhastigheten); dess övertoner kan sträcka sig ovanför 1×. Låg frekvens. Följer ofta med andra lagerskador.

Burfel — FTF-grundtonen är subsynkron (under 1×); dess övertoner kan sträcka sig över 1× axelvarvtal.

Lagerfelsprogression (4 steg)

Steg 1 — Under ytan: Ultraljuds-/akustisk emissionszon (cirka 20–60 kHz). Syns inte i en vanlig FFT. Kan detekteras med spikenergi/enveloppdetektering.

Steg 2 — Tidig defekt: Stötar får lagrets egenfrekvenser att klinga (ungefär 500–2000 Hz); diskreta felfrekvenser (BPFO, BPFI) uppträder med låg amplitud mot slutet av detta stadium. Balanset-1A fångar tillförlitligt upp de diskreta felfrekvenserna (tiotals till hundratals Hz) från sena Stadium 2 och framåt.

Steg 3 — Framskriden: Flera övertoner. Sidband utvecklas. Brusgolvet stiger.

Steg 4 — Avancerat: Bredbandsbrus. Lagerfrekvenser kan försvinna in i bruset. Byte snarast.

Enveloppanalys (demodulationsanalys) — Tidig lagerdetektering

Standard FFT-spektrumanalys upptäcker lagerfel från sena Stadium 2 och framåt. Innan dess är lagerstötarna för svaga — och har för hög frekvens — för att synas ovanför brusgolvet. Enveloppanalys (även kallad demodulering eller högfrekvensdetektion, HFD) utvidgar detektionen till mycket tidigare stadier.

Hur det fungerar

När ett rullande element träffar en defekt genererar det en kort stötpuls som exciterar högfrekventa strukturella resonanser (vanligtvis 5–20 kHz). Dessa resonanser "ringer" kort vid varje stöt. Enveloppanalys fungerar i tre steg:

Bandpassfilter: Isolera det högfrekventa resonansbandet (t.ex. 5–15 kHz) där stötarna ringar.
Likriktning och enveloppering: Extrahera amplitudmoduleringsmönstret — "enveloppen" som följer ringningens toppar.
FFT av enveloppet: Applicera FFT på enveloppsignalen. Resultatet visar repetitionsfrekvens av stötar — vilket motsvarar lagerfelfrekvenserna (BPFO, BPFI, BSF, FTF).

Varför enveloppanalys upptäcker tidigare

I det råa spektrumet kan en svag stöt vid BPFO producera 0,1 mm/s – osynlig bland maskinbrus på 2 mm/s. Men samma stöt exciterar en resonans vid 8 kHz där det inte finns någon annan vibrationskälla. Efter demodulering framträder BPFO-repetitionsmönstret tydligt från en ren bakgrund.

Relaterade parametrar

Spikenergi (SE): Övergripande mätning av högfrekvent stötenergi. Skalärt trendvärde. Bra för "go/no-go"-screening.
gSE / HFD / PeakVue: Leverantörsspecifika namn för envelopphärledda parametrar. Alla baserade på samma princip.
Accelerationsomslutning: Balanset-1A mäter i hastighet (mm/s). För fullständig envelopanalys är en dedikerad analysator med accelerationsingång och bandpassfiltreringsförmåga idealisk. Balanset-1A:s FFT kan dock fortfarande effektivt upptäcka diskreta lagerskadefrekvenser i det vanliga hastighetsspektrumet från sen fas 2 och framåt.

Enveloppspektrum för defekt på inre lagerbana — BPFI-övertoner framträder tydligt från demodulerad högfrekvent signal. Jämför med råhastighetsspektrum där dessa kan vara dolda i brus.

Åtgärd: Kontrollera smörjningen. Planera lagerbyte. Öka övervakningsfrekvensen.

Fel 5: Växelfel

Orsak: Slitna, gropiga eller trasiga kuggar. Kugghjulets excentricitet. GMF = antal kuggar × axelvarvtal / 60.

Växelns excentricitet

GMF med sidband vid ±1× axelvarvtal. Kugghjulets 1× kan också vara förhöjt.

Kugghjulets excentricitet — GMF vid 500 Hz med ±1× sidband. Förhöjd 1×.

Slitage/skada på kuggtänderna

Flera GMF-övertoner med täta sidband. Svårighetsgraden ökar med sidbandsantal och amplitud.

Kugghjulsslitage — GMF och 2×GMF med flera sidband med 1×-intervall.

Åtgärd: Kontrollera växellådsoljan för metallpartiklar. Schemalägg inspektion. Övervaka GMF-sidbandstrend.

Fel 6: Elektriska fel (motorer)

Elektromagnetiska fel orsakar vibrationer vid 2× linjefrekvens (100 Hz på 50 Hz-nät, 120 Hz på 60 Hz). Kritiskt test: vibrationer försvinner omedelbart när strömmen bryts. Mekaniska fel avtar gradvis.

Statorns excentricitet: 2× linjefrekvens, konstant amplitud.
Defekter på rotorstaven: Sidband runt 1× drifthastigheten med avstånd motsvarande polpassagefrekvensen (slip × antal poler — vanligtvis 0,5–2 Hz, så fin frekvensupplösning krävs för att skilja dem åt). En rotorstavpassagefrekvens (antal stavar × axelhastighet) med sidband vid 2× nätfrekvensen kan också förekomma.
Mjuk fot: Vibrationerna förändras när enskilda motorfötter lossas.

Fel 7: Problem med remdriften

Orsak: Slitna, feljusterade eller felaktigt spända remmar. Remdrifter genererar vibrationer vid rempasseringsfrekvens, vilket vanligtvis är en subsynkron frekvens (under 1× axelvarvtal) eftersom remmen är längre än remskivans omkrets.

Remfrekvens

f_bälte = (π · D · RPM) / (60 · L)

D = remskivans diameter (m) | L = remlängd (m) | RPM = remskivans hastighet

Vanliga remsignaturer

Remslitage / defekt: Toppar vid remfrekvens (f_bälte) och dess harmoniska (2×, 3×, 4× f_bälte). Grundtonen uppträder under 1× axelvarvtal — en subsynkron topp är den viktigaste indikatorn; högre övertoner kan sträcka sig över 1×.
Feljustering av rem: Förhöjd axiell vibration vid 1× och 2× axelhastighet. Liknar axelfeljustering men begränsad till remdrivna maskiner.
Felaktig spänning: Hög 1× vibration som förändras dramatiskt med justering av remspänningen. Överspända remmar ökar lagerbelastningen; lösa remmar orsakar smällning och remfrekvenstoppar.
Resonans: Remmens naturliga frekvens (remfladder) kan exciteras om remmens spännviddsresonans sammanfaller med driftshastigheten. Syns som en bred topp vid remmens naturliga frekvens.

Remdrivningsfel — remfrekvensens grundton är subsynkron; dess övertoner sträcker sig upp till och över 1× axelvarvtal (25 Hz).

Åtgärd: Kontrollera remmens skick, spänning och remskivornas inriktning. Byt ut slitna remmar. Vid återkommande problem, kontrollera remskivornas inriktning med ett laserverktyg eller en linjal.

Fel 8: Pumpkavitation

Orsak: Ångbubblor bildas och kollapsar våldsamt när det lokala trycket sjunker under vätskans ångtryck – vanligtvis vid pumpens sugpunkt. Varje bubbelkollaps skapar en mikrostöt. Tusentals kollapsar per sekund genererar ett karakteristiskt bredbandsbrus.

Spektral signatur

Bredbandsenergi: Till skillnad från mekaniska fel (som ger diskreta toppar) genererar kavitation ett förhöjt, oregelbundet brusgolv utspritt över ett brett frekvensband — i diagrammet nedan, från ungefär 200 Hz upp till kanten av det visade intervallet. Spektrumet ser ut som en "puckel" eller en förhöjd platå snarare än skarpa toppar.
Slumpmässig, icke-periodisk: Inga övertoner, inget samband med axelhastigheten. Ljudet låter som "grus" eller "knastrande" – hörbart även utan instrument.
Lågfrekventa effekter: Allvarlig kavitation kan också orsaka instabilitet vid 1× och bredbandigt lågfrekvent brus från flödesturbulens.

Pumpkavitation — bredbandigt högfrekvent brus (förhöjt brusgolv över 200 Hz). Inga diskreta toppar — i kontrast till lagerdefekter som uppvisar specifika frekvenser.

Åtgärd: Öka sugtrycket (sänk pumpen, öppna sugventilen, minska förlusterna i sugledningen). Kontrollera NPSH_tillgänglig jämfört med NPSH_nödvändig. Minska pumphastigheten om möjligt. Kavitation orsakar snabba erosionsskador – ignorera inte detta.

Fel 9: Oljevirvel och oljepiskande (tapplager)

Orsak: Instabilitet i oljefilmen i glidlager (journallager). Oljefilmskilen tvingar axeln att kretsa inom lagerspelet vid en subsynkron frekvens. Detta skiljer sig från rullningslagerfel och förekommer endast i glid-/journallager. Axelbanevisning — den F8 – Charts → fliken F6-Orbit på Balanset-1A — är det klassiska sättet att observera axellagrets beteende.

Oljevirvel

Frekvens: Cirka 0,42× till 0,48× axelhastighet (ofta citerad som ~0,43×). Detta är en subsynkron topp som spårar axelhastigheten – om varvtalet ökar ökar virvelfrekvensen proportionellt.
Spektrum: En enda topp vid ~0,43× som förskjuts med hastigheten. Amplituden kan vara måttlig.
Skick: Föregångare till oljepiskning. Vanligtvis inte omedelbart destruktiv men indikerar instabilitet.

Oljepisk

Frekvens: Låser fast på rotorns första naturlig frekvens (kritisk hastighet). Till skillnad från virvel spårar den INTE axelhastigheten — frekvensen förblir konstant när varvtalet ändras.
Spektrum: Stor subsynkron topp vid rotorns första kritiska hastighet. Amplituden kan vara mycket hög – destruktiv.
Skick: Farlig. Omedelbara åtgärder krävs. Kan leda till totalt lagerhaveri och axelskador.

Oljevirvel — subsynkron topp vid ~0,43× axelvarvtal (≈ 10,7 Hz för 1500 varv/min). Skiljer sig från 0,5× glapp.

⚠️ Oljevirvel kontra mekanisk löshet — Hur man skiljer dem åt

Båda producerar subsynkrona toppar, men: Oljevirvel ligger på ~0,42–0,48× (inte en exakt halvordning), medan glapp genererar toppar vid exakt 0,5×, 1,5×, 2,5× — exakta halvordningsfraktioner. Båda följer axelvarvtalet när det ändras; den som gör inte spårhastigheten är oljepiska, som låser sig vid rotorns första kritiska frekvens. Oljevirvel (oil whirl) förekommer endast i journal-/glidlager — om maskinen har rullningslager kan det inte vara oljevirvel.

Åtgärd: För oljevirvel: kontrollera lagerspel, oljeviskositet och belastning. Öka lagerbelastningen eller ändra oljeviskositeten. För oljepiskning: sänk hastigheten omedelbart under det kritiska tröskelvärdet. Rådfråga en specialist på rotordynamik.

ISO 10816 vibrationsallvarlighet — klassificeringstabell

ISO 10816-1 (den allmänna delen av ISO 10816-serien, ersatt av ISO 20816 men fortfarande ofta refererad) definierar vibrationssvårighetszoner för fyra maskinklasser. Vibrationen mäts som hastighet i mm/s RMS på lagerhusen. Tabellen nedan visar alla zongränser för alla fyra klasserna — använd den som snabbreferens vid utvärdering av mätningar. Observera att ISO 10816-3 (numera ISO 20816-3), som omfattar industriella maskiner över 15 kW som körs vid 120–15 000 varv/min, använder ett annat schema — två maskingrupper med styva eller flexibla stödklasser — i stället för klasserna I–IV som visas här.

📋 ISO 10816-1 vibrationsnivåzoner — maskinklasser I–IV (mm/s RMS)

Maskinklass	Zon A Bra	Zon B Godtagbar	Zon C Larm	Zon D Fara
Klass I Små maskiner ≤ 15 kW (pumpar, fläktar, kompressorer)	≤ 0,71	0,71 – 1,8	1,8–4,5	> 4,5
Klass II Medelstora maskiner 15–75 kW (utan speciell grund)	≤ 1,12	1,12 – 2,8	2,8 – 7,1	> 7,1
Klass III Stora maskiner > 75 kW (styvt fundament)	≤ 1,8	1,8–4,5	4,5 – 11,2	> 11,2
Klass IV Stora maskiner > 75 kW (flexibelt fundament, t.ex. stålram)	≤ 2,8	2,8 – 7,1	7,1–18	> 18

📌 Hur man använder den här tabellen

Steg 1: Bestäm din maskinklass utifrån effekt och fundamenttyp.
Steg 2: Mät den totala vibrationshastigheten (mm/s RMS) på varje lagerhus i radiell riktning.
Steg 3: Hitta zonen. Zon A = nyligen idrifttagen eller utmärkt. Zon B = obegränsad långtidsdrift. Zon C = endast acceptabelt under begränsade perioder — schemalägg underhåll. Zon D = skada uppstår — stoppa maskinen så snart som möjligt.

Komma ihåg: Trender är viktigare än absoluta värden. En maskin som går vid 2,4 mm/s (zon B för klass II) och som tidigare låg på 1,2 mm/s har fördubblats — undersök orsaken även om den fortfarande är "acceptabel." Balanset-1A:s vibrometerläge (F5) visar total hastighet V1s för snabb zonbedömning.

⚠️ ISO 10816 jämfört med ISO 20816

ISO 10816 ersattes formellt av ISO 20816 (publicerad 2016–2022). Zongränserna förblir likartade för de flesta maskintyper, men ISO 20816 lägger till utvärderingskriterier för förskjutning och utökar maskinspecifika delar. I praktiken är ISO 10816-värden fortfarande branschstandardreferensen. Både Balanset-1A och de flesta industriella vibrationsprogram använder fortfarande ISO 10816-zoner.

Från mätning till övervakning

Trendanalys

Ett enda spektrum är en ögonblicksbild. Styrkan med vibrationsanalys ligger trendanalys — i att spåra förändringar över tid.

Skapa en baslinje: Mät ny eller känt fungerande utrustning. Spara spektra — Balanset-1A:s F6 — Rapporter arkivet lagrar mätningar och HTML-rapporter.
Bestäm intervaller: Kritisk: veckovis. Standard: månadsvis. Sekundär: kvartalsvis.
Säkerställ repeterbarhet: Samma punkter, samma riktningar, samma driftsförhållanden.
Spåra ändringar: En ökning på 2 gånger från baslinjen är signifikant även i ISO-zon A.
Använd mätrutter: Balanset-1A:s F9 — Route Inspection-läge vägleder repeterbara mätrundor och trendar avläsningar mot ISO 10816-1-zoner.

Beslutsalgoritm

Skaffa ett kvalitetsspektrum (F8-diagram, radiellt + axiellt).
Identifiera den högsta toppen – detta är det dominerande problemet.
Matchning med feltyp:
- 1× dominerar → Obalans → Balansera med Balanset-1A.
- 2× dominerar + hög axial → Feljustering → Rikta om axlarna.
- Många övertoner → Glapphet → Kontrollera och dra åt.
- Icke-synkrona toppar → Lager → Planersättning.
- GMF + sidband → Växel → Kontrollera oljan, inspektera växellådan.
Åtgärda det dominerande felet först – sekundära symtom försvinner ofta.

← Tillbaka till Lösningar

Vanliga frågor — Vibrationsanalys

▸ Vad är vibrationsanalys?

Processen att mäta och tolka mekaniska oscillationer för att diagnostisera maskinfel utan demontering. FFT bryter ner komplex vibration i frekvenskomponenter. Varje fel producerar ett karakteristiskt spektralt "fingeravtryck" — obalans vid 1× varv/min, feljustering vid 2×, glapp som flera övertoner, lagerdefekter vid icke-synkrona frekvenser.

▸ Hur kan jag skilja obalans från feljustering?

Obalans: dominant 1×-topp, radiell, stabil fas, amplitud som ökar med hastigheten (kraft ∝ hastighet²). Feljustering: signifikant 2× (ofta ≥ 1×), hög axiell vibration, 180° fasförskjutning över kopplingen.

▸ Vad är lagerfelfrekvenserna?

Frekvenser som genereras när rullelement passerar över defekter. BPFO = ytterring, BPFI = innerring, BSF = kula/rulle, FTF = lagerhållare. De är INTE heltalsmultiplar av axelvarvtalet. Använd lagerfrekvenskalkylatorn ovan.

▸ Vad är en bra vibrationsnivå?

ISO 10816-1 zoner för klass II (15–75 kW): A < 1,12, B < 2,8, C < 7,1, D > 7,1 mm/s RMS. Trender spelar större roll — en fördubbling (2×) från baslinjen är betydande även i zon A.

▸ Kan Balanset-1A göra vibrationsanalys?

Ja. 2-kanals FFT-spektrumanalysator (F8 — Charts, fliken "F5-Spectrum (Hz)"), vibrometer (F5). Montera båda sensorerna radiellt+axiellt på ett lager för omedelbar upptäckt av fellinjering.

▸ Tidsvågform kontra FFT-spektrum?

Vågformen visar amplitud mot tid — komplex när flera fel överlappar varandra. FFT bryter ner signalen i enskilda frekvenser (som ett prisma som delar upp ljus). Varje spektrumtopp = en vibrationskälla.

▸ Hur ofta ska jag mäta vibrationer?

Kritisk: varje vecka. Standard: varje månad. Sekundär: varje kvartal. Efter underhåll: omedelbart. Konsekvens är nyckeln — samma punkter, riktningar, förhållanden.

▸ Vad orsakar 0,5× (subharmonisk) vibration?

Allvarlig mekanisk glapphet, oljevirvel i glidlager eller sprucken axel. Halvordningstoppar (0,5×, 1,5×) uppstår vid stötar vartannat varv. Allvarligt tillstånd – omedelbar åtgärd krävs.

Diagnostisera först – sedan balansera

Balanset-1A är både en 2-kanals vibrationsanalysator och en precisionsbalanserare för fältbruk. Identifiera felet via spektrumet, åtgärda det sedan — allt med ett enda instrument.

Bläddra bland utrustning →

Vibrationsanalys av maskiner – Diagnostiska spektrala signaturer av vanliga fel