Аналіз вібрацій — Спектральна діагностика Путівник
From FFT fundamentals to fault diagnosis: learn to read vibration spectra, calculate bearing defect frequencies, assess severity per ISO 10816, and diagnose unbalance, misalignment, looseness, bearing and gear defects — with interactive tools and the Balanset-1A.
Інтерактивні діагностичні калькулятори
Основні інструменти для аналізу вібрації — частоти дефектів підшипників, частота зачеплення зубчастих коліс, оцінка інтенсивності вібрації та перетворення одиниць вимірювання
Виявлення несправностей з першого погляду
Кожна механічна несправність залишає характерний "відбиток" у спектрі вібрацій
| Розлом | Основна частота | Гармоніки | Напрямок | Фазова поведінка | Ключова відмінна риса |
|---|---|---|---|---|---|
| Статичний дисбаланс | 1× | Низький / відсутній | Радіальний (H,V) | Синфазні обидва підшипники | Pure 1× sinusoid. Force ∝ speed². |
| Динамічний дисбаланс | 1× | Низький / відсутній | Радіальний (H,V) | ~180° між підшипниками | 1× домінує, фази на підшипниках протилежні (моментний дисбаланс). |
| Паралельна несоосність | 2× (≥ 1×) | 1×, 3× | Радіальний | 180° по обидва боки муфти | 2× часто > 1×. Висока радіальна вібрація на муфті. |
| Кутова несоосність | 1×, 2× | 3× | Переважно осьовий | 180° по обидва боки муфти (осьовий) | Високий осьовий. Осьовий ≥ 50% радіального. |
| Розхитаність компонентів | 1×, 2×… 10×+ | Багато (~10×) | Радіальний | Нестабільний | "Ліс" гармонік. Можливі 0,5× субгармоніки. |
| Структурна розхитаність | 1× або 2× | Трохи більше 2× | Вертикальний | Нестабільний | Сильний вертикальний. Реагує на перевірку болтів. |
| Зовнішнє кільце (BPFO) | BPFO, 2×BPFO… | Множинні BPFO | Радіальний | Немає даних | Несинхронний. Без 1× бічних смуг. |
| Внутрішнє кільце (BPFI) | BPFI, 2×BPFI… | Множинні BPFI | Радіальний | Модульовано з частотою 1× | Гармоніки BPFI з бічними смугами ±1×. |
| Тіло кочення (BSF) | ЧФС, 2×ЧФС… | Множинні BSF | Радіальний | Немає даних | 2×BSF часто > 1×BSF. Несинхронний. |
| Клітка (FTF) | ЧТФ ≈ 0,4× | 2,3× ЧТФ | Радіальний | Немає даних | Fundamental < 1×; harmonics may exceed 1×. |
| Частота зачеплення зубців | ГМП=N×1× | 2,3× ГМФ | Радіальний+осьовий | Модульовано з частотою 1× | GMF з бічними смугами. N = teeth. |
| Електродвигун | 2× мережна частота | — | Радіальний | Падіння при вимкненні живлення | 100/120 Гц. Миттєвий тест відключення. |
Interactive FFT Spectrum Demonstration — 17 Fault Scenarios
Виберіть тип несправності, щоб побачити характерну часову форму сигналу та частотний спектр. Порівняйте закономірності, щоб визначити першопричину.
Часова область (форма хвилі)
Частотний спектр (ШПФ)
Що таке вібраційний аналіз?
Аналіз вібрації – це процес вимірювання та інтерпретації механічних коливань обертових машин для діагностики несправностей без їх розбирання. Використання FFT (Швидке перетворення Фур'є), складний вібраційний сигнал розкладається на окремі частотні складові. Кожен дефект створює характерний спектральний "відбиток": дисбаланс при 1× об/хв, неспіввісність при 2×, розхитаність — у вигляді кількох гармонік, дефекти підшипників — на несинхронних частотах. Balanset-1A виконує як балансування, так і спектральний аналіз в одному портативному приладі.
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 прогнозне обслуговування.
FFT: Основа спектрального аналізу
Датчик вібрації (акселерометр) перетворює механічні коливання на електричний сигнал. Відображений у часі, це — часова форма сигналу — складна, на перший погляд хаотична крива за наявності кількох несправностей. ШПФ (швидке перетворення Фур'є) розкладає цей складний сигнал на окремі синусоїдальні компоненти, кожен з яких має свою частоту та амплітуду.
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 спектр вібрації — основний діагностичний інструмент.
Ключові параметри спектру
- Частота (вісь X, Гц): Як часто виникають коливання. Безпосередньо пов'язано з джерелом. 1× = швидкість обертання вала. 2× = подвоєна швидкість обертання вала.
- Амплітуда (вісь Y, мм/с RMS): Інтенсивність вібрації на кожній частоті. Вищі піки = більше енергії = серйозніший стан.
- Гармоніки: Цілі кратні основній частоті: 2× (2-га), 3× (3-тя), 4× тощо. Їхня наявність та відносна висота несуть діагностичну інформацію.
- Фаза (°): Фазове співвідношення в різних точках вимірювання. Важливо для розрізнення дисбалансу (синфазного) від неспіввісності (180°).
Одиниці вимірювання вібрації: переміщення, швидкість, прискорення
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.
📏 Переміщення
Вимірює, як далеко 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.
📈 Швидкість
Вимірює, як швидко поверхня рухається. стандартний параметр для загального моніторингу машин згідно з ISO 10816. Рівна частотна характеристика надає однакову вагу більшості типів несправностей. Balanset-1A вимірює середньоквадратичне значення (RMS) у мм/с.
💥 Прискорення
Вимірює сила 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.
| Параметр | Одиниця | Діапазон частот | Найкраще для | Стандарти |
|---|---|---|---|---|
| Зміщення | мкм pk-pk | 1–100 Гц | Повільні машини (< 600 об/хв), орбіта вала, датчики близькості, підшипники ковзання (reference — not measured by the Balanset-1A) | ISO 7919 (вібрація вала) |
| Швидкість | мм/с RMS | 10-1000 Гц | Загальний моніторинг машин — дисбаланс, несоосність, розхитаність. Параметр за замовчуванням. The Balanset-1A's native (and only) parameter. | ISO 10816, ISO 20816 |
| Прискорення | g або м/с² RMS | 500 Гц – 20 кГц | Ранні дефекти підшипників, зачеплення зубчастих коліс, удари, високошвидкісні механізми (reference — not measured by the Balanset-1A) | ISO 15242 (вібрація підшипників) |
Якщо у вас є лише один датчик і один параметр на вибір — виберіть швидкість (мм/с RMS). Він охоплює найширший спектр поширених несправностей з рівною характеристикою. Balanset-1A використовує це як базовий параметр. Додавайте вимірювання прискорення лише тоді, коли вам потрібно виявити дефекти підшипників або шестерень на ранній стадії на високих частотах.
Методика вимірювання з Balanset-1A
The Balanset-1A measures vibration velocity, mm/s RMS (0.2–80 mm/s). Measurement band: 5-1000 Гц; 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.
Розміщення датчика
Якість діагностики повністю залежить від якості вимірювання. Вібраційні сили передаються через підшипники, тому датчики повинні бути встановлені на корпусах підшипників — якомога ближче до підшипника, на несучій конструкції (не на кришках чи ребрах охолодження).
- Підготовка поверхні: Чиста, рівна, без відшаровування фарби. Магнітна основа повинна щільно прилягати до поверхні.
- Радіально горизонтальний (H): Перпендикулярно до вала, горизонтальна площина. Часто найвища амплітуда.
- Радіально вертикальний (V): Перпендикулярно до вала, вертикальна площина.
- Осьовий (А): Паралельно валу. Критично важливо для виявлення розцентрування.
Balanset-1A має 2 канали. Для діагностики встановіть обидва датчики на той самий bearing — one radial, one axial. This gives simultaneous radial + axial spectra, enabling instant misalignment detection.
Режими Balanset-1A для діагностики
- 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: Швидка оцінка. Порівняйте V1s (загальне середньоквадратичне значення) з V1o (1×). Якщо V1s ≈ V1o → дисбаланс. Якщо V1s ≫ V1o → інші несправності.
- 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.
Перед балансуванням порівняйте V1s з V1o. Якщо V1s ≫ V1o (наприклад, 8 проти 2 мм/с), більшість вібрацій НЕ викликані дисбалансом. Балансування не вирішить цю проблему — перевірте весь спектр.
Фазовий аналіз — діагностичний диференціатор
Частота підказує вам що вібрує; фаза вам підкаже як. 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°).
| Фазовий зв'язок | Точки вимірювання | Діагностика | Пояснення |
|---|---|---|---|
| 0° (синфазний) | Підшипник 1 ↔ Підшипник 2 (радіальний) | Статичний дисбаланс | Both bearings move together in sync — single heavy spot in center of rotor. Single-plane correction. |
| ~180° (протифазний) | Підшипник 1 ↔ Підшипник 2 (радіальний) | Динамічний (парний) дисбаланс | Підшипники хитаються в протилежних напрямках — дві важкі точки в різних площинах створюють пару хитань. Потрібна корекція в двох площинах. |
| ~90° | Горизонтальний ↔ Вертикальний (той самий підшипник) | Дисбаланс (будь-якого типу) | Нормально для дисбалансу — вектор сили обертається разом з валом, утворюючи ~90° між H та V в одній точці. |
| ~180° | По обидва боки муфти (радіальне) | Паралельна несоосність | Сили муфти розштовхують вали в протилежних радіальних напрямках. Ознака — 180° по муфті при високій 2×-складовій. |
| ~180° | По обидва боки муфти (осьове) | Кутова несоосність | Вали по черзі штовхають/тягнуть осьово. 180° осьовий зсув поперек муфти з високим 1× та 2× є визначальним. |
| 0° | По обидва боки муфти (осьове) | Не є несоосністю | Обидві сторони рухаються в одному осьовому напрямку — ймовірно, теплове розширення, деформація трубопроводу або м'яка опора. Не кутова нецентровка. |
| Нестабільний / нестійкий | Будь-які сталі точки | Механічна розхитаність | Показники фази хаотично змінюються від вимірювання до вимірювання — це характерно для ударів у розхитаних з'єднаннях. Нестабільна фаза = розхитаність. |
| Повільне дрейфування | Будь-яка точка з часом | Резонанс або теплові ефекти | Поступовий зсув фаз під час прогріву свідчить про зміну жорсткості конструкції з температурою (теплова несоосність). |
| Постійний, не 0/180° | Підшипник 1 ↔ Підшипник 2 | Комбінований статичний + парний дисбаланс | Фаза між 0° та 180° вказує на поєднання статичних та моментних складових — вимагає двоплощинного балансування. |
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.
Несправність 1: Дисбаланс
Причина: Center of mass displaced from rotation axis. Manufacturing tolerances, deposit buildup, erosion, broken blade, lost weight.
Спектр: Dominant peak at exactly 1× RPM. Very low harmonics. Radial vibration. The unbalance сила grows with speed²; vibration amplitude rises with speed, with the exact relationship depending on proximity to resonance. Phase is stable and repeatable.
Статичний дисбаланс (одноплощинний)
Чистий 1× пік, синусоїдальна форма хвилі. Обидва підшипники синфазні. Одноплощинна корекція.
Динамічний дисбаланс (двоплощинний / пара)
Також домінує 1×, але на підшипниках різниця фаз приблизно 180°. Потрібна корекція у двох площинах.
Дія: Виконайте балансування ротора з Balanset-1A. Допуск класу G на ISO 1940-1.
Несправність 2: Несоосність вала
Причина: Осі з'єднаних валів не збігаються. Можуть бути паралельними (зміщеними) або кутовими (нахиленими), зазвичай і тим, і іншим.
Паралельне розцентрування (радіальне)
Високий 1× та 2× у радіальному напрямку. 2× часто ≥ 1×. Фазовий зсув 180° по обидва боки муфти.
Кутова несоосність — радіальна
1× and 2× both present in the radial direction — either may dominate, so the radial spectrum alone is not conclusive. The axial measurement decides.
Кутова несоосність — осьова
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.
Дія: Балансування НЕ допоможе. Зупиніть машину та виконайте центрування валів. Після цього ще раз перевірте вібрацію.
Несправність 3: Механічна розхитаність
Причина: Втрата жорсткості конструкції — ослаблені болти, тріщини у фундаменті, зношені посадкові місця підшипників, надмірні зазори.
Розхитаність компонентів
"Ліс" гармонік — 1×, 2×, 3×, 4×… до 10×+ зі зменшенням амплітуди. Може відображати 0,5× субгармоніки.
Структурна нещільність
1× та/або 2× домінують. Небагато вищих гармонік. Сильна вертикальна вібрація.
Дія: Перевірте та затягніть монтажні болти. Перевірте фундамент. Завжди перевіряйте ослаблення затягування перед балансування.
Несправність 4: Дефекти підшипника кочення
Причина: Піттинг, відшарування (сколювання), знос доріжок кочення, тіл кочення або сепаратора.
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
Дефект зовнішнього кільця (BPFO)
Серія піків на BPFO, 2×BPFO, 3×BPFO… Немає бічних смуг 1× (стаціонарне кільце). Найпоширеніша несправність підшипника.
Дефект внутрішнього кільця (BPFI)
Гармоніки BPFI з бічними смугами ±1× (обертове кільце, модуляція зони навантаження). Шаблон бічної смуги є ключовим ідентифікатором.
Дефект тіла кочення (BSF)
Гармоніки BSF. 2×BSF часто домінують. Несинхронні. Часто супроводжуються пошкодженням доріжки кочення.
Дефект сепаратора (FTF)
Sub-synchronous fundamental (FTF ≈ 0.4× shaft speed); its harmonics may extend above 1×. Low frequency. Often accompanies other bearing damage.
Етап 1 — Підповерхневий: Ultrasonic / acoustic-emission zone (roughly 20–60 kHz). Not visible on standard FFT. Detectable by spike energy / enveloping.
Стадія 2 — Ранній дефект: 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.
Етап 3 — Прогресуючий: Множинні гармоніки. Розвиваються бічні смуги. Збільшується рівень шуму.
Етап 4 — Запущений: Широкосмуговий шум. Частоти підшипників можуть зникати в шумі. Термінова заміна.
Аналіз обвідної (демодуляції) — раннє виявлення дефектів підшипників
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. Аналіз обвідної (також називається демодуляцією або високочастотним детектуванням, HFD) розширює можливості детектування на набагато ранніші стадії.
Як це працює
Коли елемент кочення стикається з дефектом, він генерує короткий ударний імпульс, який збуджує високочастотні структурні резонанси (зазвичай 5–20 кГц). Ці резонанси короткочасно «дзвенять» при кожному ударі. Аналіз обвідної працює у три етапи:
- Смуговий фільтр: Виділіть високочастотну резонансну смугу (наприклад, 5–15 кГц), де лунають удари.
- Випрямити та побудувати обвідну: Витягніть шаблон амплітудної модуляції — "огинаючу", що слідує за піками дзвінка.
- ШПФ обвідної: Застосуйте FFT до сигналу обвідної. Результат показує частота повторення ударів — що дорівнює частотам дефектів підшипника (BPFO, BPFI, BSF, FTF).
У необробленому спектрі слабкий удар на частоті BPFO може давати 0,1 мм/с — це непомітно на тлі машинного шуму 2 мм/с. Але той самий удар збуджує резонанс на частоті 8 кГц, де немає іншого джерела вібрації. Після демодуляції картина повторення BPFO чітко проявляється на чистому фоні.
Супутні параметри
- Енергія спайку (SE): Загальне вимірювання енергії високочастотного удару. Скалярне значення тренду. Добре підходить для скринінгу «придатний/непридатний».
- gSE / HFD / PeakVue: Специфічні для постачальника назви параметрів, отриманих на основі аналізу обвідної. Усі вони базуються на одному принципі.
- Огинання прискорення: 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.
Дія: Перевірте змащення. Заплануйте заміну підшипника. Збільште частоту моніторингу.
Несправність 5: Дефекти шестерні
Причина: Зношені, викришені або зламані зубці. Ексцентриситет зубчастого колеса. GMF = кількість зубців × shaft RPM / 60.
Ексцентриситет шестерні
GMF з бічними смугами при ±1× швидкості вала. 1× шестерні також може бути підвищеним.
Знос / пошкодження зубів шестерні
Кілька гармонік GMF із щільними бічними смугами. Інтенсивність зростає зі збільшенням кількості та амплітуди бічних смуг.
Дія: Перевірте масло в коробці передач на наявність металевих частинок. Заплануйте перевірку. Контролюйте тенденцію бічної смуги GMF.
Fault 6: Electrical Faults (Motors)
Електромагнітні несправності викликають вібрацію в 2× мережна частота (100 Гц в електромережах 50 Гц, 120 Гц в електромережах 60 Гц). Критичний тест: вібрація зникає миттєво коли відключають електроенергію. Механічні несправності поступово затухають.
- Ексцентриситет статора: 2× мережна частота, стабільна амплітуда.
- Дефекти стрижнів ротора: 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.
- М'яка нога: Вібрація змінюється, коли окремі ніжки двигуна послаблюються.
Несправність 7: Проблеми з ремінним приводом
Причина: Зношені, неправильно вирівняні або неправильно натягнуті ремені. Ремінні приводи створюють вібрацію в частота проходу ременя, що зазвичай є субсинхронною частотою (нижче 1× швидкість вала), оскільки ремінь довший за довжину кола шківа.
Підписи на загальних поясах
- Знос/дефект ременя: Піки на частоті ременя (fремінь) та його гармоніки (2×, 3×, 4× fремінь). The fundamental appears below 1× shaft speed — a sub-synchronous peak is the key indicator; higher harmonics can extend above 1×.
- Неправильне вирівнювання ременя: Підвищена осьова вібрація при 1× та 2× швидкості обертання вала. Подібна до несоосності вала, але обмежена машиною з ремінним приводом.
- Неправильний натяг: Висока вібрація 1×, яка різко змінюється залежно від регулювання натягу ременя. Надмірно натягнуті ремені збільшують навантаження на підшипник; ослаблені ремені спричиняють ляскання та піки частоти ременя.
- Резонанс: Власна частота ременя ("тремтіння" ременя) може збуджуватися, якщо резонанс прольоту ременя збігається з робочою швидкістю. Видно як широкий пік на власній частоті ременя.
Дія: Перевірте стан ременя, натяг та вирівнювання шківів. Замініть зношені ремені. У разі повторюваних проблем перевірте вирівнювання шківів за допомогою лазерного інструменту або лінійки.
Несправність 8: Кавітація насоса
Причина: Бульбашки пари утворюються та різко захлопуються, коли місцевий тиск падає нижче тиску пари рідини — зазвичай на всмоктуванні насоса. Кожне захлопування бульбашки створює мікроудар. Тисячі захлопувань на секунду генерують характерний широкосмуговий шум.
Спектральна сигнатура
- 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.
- Випадкові, неперіодичні: Жодних гармонік, жодного зв'язку зі швидкістю обертання вала. Шум схожий на "гравій" або "тріск" — чути навіть без інструментів.
- Низькочастотні ефекти: Сильна кавітація також може спричинити нестабільність при 1× та широкосмуговий низькочастотний шум від турбулентності потоку.
Дія: Підвищте тиск на всмоктуванні (опустіть насос, відкрийте всмоктувальний клапан, зменште втрати у всмоктувальному трубопроводі). Перевірте NPSHдоступний проти NPSHпотрібна. Зменште швидкість насоса, якщо можливо. Кавітація спричиняє швидке пошкодження внаслідок ерозії — не ігноруйте це.
Несправність 9: Масляний вихор & масляне бичування (підшипники ковзання)
Причина: 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.
Олійний вихор
- Частота: Приблизно від 0,42× до 0,48× частота обертання вала (часто наводиться як ~0,43×). Це субсинхронний пік, що відстежує частоту обертання вала — якщо RPM зростає, частота прецесії пропорційно зростає.
- Спектр: Один пік ~0,43×, який зміщується зі швидкістю. Амплітуда може бути помірною.
- Стан: Попередник масляного хлиста. Зазвичай не є негайно руйнівним, але вказує на нестабільність.
Олійний віник
- Частота: Фіксується на першій критичній швидкості ротора власна частота (критична швидкість). На відміну від виру, він НЕ відстежує швидкість вала — частота залишається постійною при зміні обертів.
- Спектр: Великий субсинхронний пік на першій критичній швидкості ротора. Амплітуда може бути дуже високою — руйнівною.
- Стан: Небезпечно. Потрібні негайні дії. Може призвести до виходу підшипника з ладу та пошкодження вала.
Обидва створюють субсинхронні піки, але: Масляний вихор sits at ~0.42–0.48× (not an exact half-order), while розхитування 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 не track speed is масляне биття, 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.
Дія: Для масляного вихору: перевірте зазор у підшипнику, в'язкість оливи та навантаження. Збільште навантаження на підшипник або змініть в'язкість оливи. Для масляного бичування: негайно зменшіть швидкість нижче критичного порогу. Зверніться до спеціаліста з динаміки ротора.
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.
| Клас машини | Зона А Добре. |
Зона Б Прийнятно |
Зона С Сповіщення |
Зона Д Небезпека |
|---|---|---|---|---|
| Клас I Малі машини ≤ 15 кВт (насоси, вентилятори, компресори) |
≤ 0,71 | 0,71 – 1,8 | 1,8 – 4,5 | > 4,5 |
| Клас II Середні машини 15–75 кВт (без спеціального фундаменту) |
≤ 1,12 | 1.12 – 2.8 | 2.8 - 7.1 | > 7.1 |
| Клас III Великі машини > 75 кВт (жорсткий фундамент) |
≤ 1,8 | 1,8 – 4,5 | 4.5 – 11.2 | > 11.2 |
| Клас IV Великі машини > 75 кВт (гнучкий фундамент, наприклад, сталевий каркас) |
≤ 2.8 | 2.8 - 7.1 | 7.1 – 18 | > 18 |
Крок 1: Визначте клас вашої машини за потужністю та типом фундаменту.
Крок 2: Виміряйте загальну швидкість вібрації (мм/с RMS) на кожному корпусі підшипника в радіальному напрямку.
Крок 3: Знайдіть зону. Зона А = щойно введений в експлуатацію або відмінний. Зона Б = необмежена довгострокова експлуатація. Зона С = прийнятно лише протягом обмежених періодів — планове технічне обслуговування. Зона Д = відбувається пошкодження — зупиніть машину якомога швидше.
Пам'ятай: тенденції важливіші за абсолютні значення. 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.
Стандарт ISO 10816 був формально замінений стандартом ISO 20816 (опублікованим у 2016–2022 роках). Межі зон залишаються подібними для більшості типів машин, але ISO 20816 додає критерії оцінки переміщення та розширює перелік частин стандарту для окремих типів машин. На практиці значення ISO 10816 залишаються галузевим стандартним орієнтиром. І Balanset-1A, і більшість промислових програм моніторингу вібрації досі використовують зони ISO 10816.
Від вимірювання до моніторингу
Аналіз трендів
Один спектр – це знімок. Сила вібраційного аналізу полягає в аналіз тенденцій — відстеження змін з часом.
- Встановіть базовий рівень: Measure new or known-good equipment. Save spectra — the Balanset-1A's F6 — Reports archive stores measurements and HTML reports.
- Встановіть інтервали: Критично: щотижня. Стандартно: щомісяця. Допоміжно: щокварталу.
- Забезпечити повторюваність: Ті самі точки, ті самі напрямки, ті самі умови експлуатації.
- Відстеження змін: Двократне збільшення від базового рівня є значним, навіть якщо воно знаходиться в зоні ISO A.
- Use measurement routes: The Balanset-1A's F9 — Route Inspection guides repeatable measurement rounds and trends readings against ISO 10816-1 zones.
Алгоритм прийняття рішень
- Отримайте якісний спектр (діаграми F8, радіальні + аксіальні).
- Визначте найвищий пік — це домінуюча проблема.
- Збіг за типом несправності:
- 1× домінує → Дисбаланс → Балансування за допомогою Balanset-1A.
- 2× домінує + висока осьова → Несоосність → Вирівняти вали.
- Багато гармонік → Ослаблення → Перевірте та затягніть.
- Несинхронні піки → Підшипник → План заміни.
- GMF + бічні смуги → Шестерня → Перевірити оливу, оглянути коробку передач.
- Спочатку усуньте домінантну несправність — вторинні симптоми часто зникають.
Часті запитання — Аналіз вібрацій
▸ Що таке вібраційний аналіз?
▸ Як відрізнити дисбаланс від несоосності?
▸ Які частоти дефектів підшипників?
▸ Який рівень вібрації вважається хорошим?
▸ Чи може Balanset-1A виконувати аналіз вібрації?
▸ Часова форма хвилі проти спектру ШПФ?
▸ Як часто слід вимірювати вібрацію?
▸ Що викликає вібрацію 0,5× (субгармонічну)?
Пов'язані статті глосарію
Спочатку діагностуйте, а потім балансуйте
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.
Переглянути обладнання →
0 Comments