Як визначити джерело вібрації за частотою?

Більшість вібраційних несправностей мають характерні частотні патерни, пов'язані зі швидкістю обертання вала. 1x RPM зазвичай вказує на дисбаланс, 2x RPM вказує на перекіс, субсинхронні частоти (0,42-0,48x) вказують на масляний вихор у підшипниках ковзання. Аналізуючи, які частоти домінують у спектрі вібрації, можна звузити коло найімовірніших джерел несправностей.

Що таке 1x вібрація?

1x-вібрація (також звана синхронною вібрацією) виникає точно на частоті обертання вала (1 об/хв). Це найпоширеніший компонент вібрації, який в основному спричинений дисбалансом маси. Інші причини включають вигнутий вал, перекіс, розхитаність та резонанс. Аналіз фазового кута допомагає розрізнити ці причини.

Що викликає субсинхронну вібрацію?

Субсинхронна вібрація виникає нижче швидкості обертання вала. До поширених причин належать: масляний вихор (0,42-0,48x у підшипниках ковзання), масляний шквал (блокування на власній частоті ротора), тертя (різні субгармоніки), нещільність (0,5x та дробові гармоніки) та проблеми з ремінним приводом.

Що викликає високочастотну вібрацію?

Високочастотна вібрація (понад 10x об/хв) зазвичай спричинена: дефектами підшипників кочення (BPFO, BPFI, BSF), частотами зачеплення зубчастих коліс, частотами руху лопатей/лопатей, електричним шумом, резонансом структурних компонентів або кавітацією в насосах.

Яку роль відіграє фазовий кут у діагностиці вібрації?

Фазовий кут має вирішальне значення для розрізнення несправностей зі схожими частотними характеристиками. Для вібрації 1x: стабільна фаза = дисбаланс, різниця фаз 180 градусів на муфті = неузгодженість, нестабільна/зміщена фаза = розхитаність. Фаза вимірюється за допомогою опорного сигналу тахометра та вказує на кутове співвідношення між піком вібрації та положенням вала.

Безкоштовний інженерний інструмент #033

Ідентифікатор джерела вібрації

Інтерактивний діагностичний інструмент — введіть частоту вібрації як порядок відносно частоти обертання, щоб визначити ймовірні джерела несправностей обертових машин.

Частотний аналіз Діагностика несправностей Відстеження порядків

Результати діагностики

Найімовірніше джерело

—

Частота обертання

—

Порядок вібрації

—

Повний довідник частот–несправностей

Аналіз частоти вібрацій

Кожна механічна несправність викликає вібрацію на характерних частотах, пов'язаних зі швидкістю обертання вала. Визначивши домінуючу частоту в спектрі вібрацій та виразивши її як порядок (кратне) швидкості обертання вала, можна визначити найімовірніше джерело несправності.

Розрахунок порядку

Порядок = f_vibration / f_running = f_vibration / (RPM / 60)

Де f_vibration — виміряна домінантна частота в Гц, а Обороти на хвилину - це швидкість обертання вала.

Поширені частоти несправностей

Порядок	Частота	Первинне джерело	Додаткові показники
1x	Швидкість вала	Дисбаланс	Стабільна фаза, пропорційна квадрату швидкості
1x	Швидкість вала	Зігнутий вал	Висока осьова вібрація, фазостійка
2x	2 x швидкість вала	Неспіввісність	Висока осьова вібрація, 180° зсув фази через муфту
3x	3-кратна швидкість вала	Сильний перекіс	Присутність кількох гармонік
0.42–0.48x	Субсинхронний	Масляний вихор	Підшипники ковзання, що залежать від швидкості
0,5x	Половина частоти обертання вала	Рихлість / тертя	Дробові субгармоніки
Кілька гармонік	1x, 2x, 3x…	Механічна розхитаність	Багато гармонік частоти обертання
Несинхронний	BPFO, BPFI, BSF	Дефекти підшипників	Модулюється частотою обертання
Z x об/хв	Прохід лопаток	Проблеми з потоком	Пульсація, кавітація
Z x об/хв	Частота зачеплення зубців	Проблеми з передачами	Бічні смуги вказують, яка саме передача
2x частота мережі (100/120 Hz)	Фіксована частота	Електрика	Зникає при відключенні живлення

Керівництво з фазового кута

Фазовий аналіз є критично важливим для розрізнення несправностей на одній частоті. При 1x: стабільна фаза = дисбаланс, 180° через муфту = неспіввісність, нестабільна фаза = розхитаність. Завжди використовуйте тахометр як опорний фазовий сигнал.

Практичний приклад

Приклад — Двигун на 1500 RPM із вібрацією 75 Hz

Дано: Швидкість обертання = 1500 об/хв, домінуюча частота = 75 Гц

Частота обертання = 1500 RPM / 60 = 25 Hz

Порядок = 75 / 25 = 3,0x

Головний підозрюваний: Сильна неспіввісність або механічна розхитаність

Рекомендовано: Перевірити вирівнювання муфти, перевірити монтажні болти, перевірити фундамент

⚠️ Примітка: Цей інструмент надає рекомендації на основі поширених співвідношень між несправностями та характерними частотами. Остаточний діагноз вимагає кореляції з фазовими даними, часовою формою сигналу, орбітальними діаграмами, умовами експлуатації та історією машини. Завжди перевіряйте результат додатковими вимірюваннями.