Měření vibrací – co mám měřit?

Nejčastější otázka z oblasti měření vibrací je, co mám začít měřit a co mi tato čísla říkají? Jaké jsou přijatelné hodnoty vibrací pro můj stroj? Jaké jsou limitní hodnoty vibrací, které můj stroj nesmí překročit?

Pojďme se vrátit k nízkofrekvenčním a vysokofrekvenčním vibracím a objasněme si trochu limitní hodnoty vibrací.

Limitní hodnoty vibrací

Existují limitní hodnoty vibrací, které lze považovat za hodnoty indikující zhoršující se stav stroje. Můžeme nastavit limitní hodnoty podle našich zkušeností s určitými stroji nebo můžeme použít normu ISO 10816-3 pro tyto mezní hodnoty.

Nízkofrekvenční vibrace

Všechny mechanické závady, které souvisejí s otáčkami stroje, jako je nevyváženost, nesouosost nebo mechanické uvolnění, se považují za nízkofrekvenční vibrace.

Tyto vibrace se obvykle měří v rychlosti v mm/s. (Poznámka: Možná se ptáte, jak můžete měřit rychlost pomocí snímače zrychlení? Snímač zrychlení měří hodnotu zrychlení, ale vibrometr (analyzátor) dokáže převést tuto hodnotu na rychlost.) Nejběžnější frekvenční rozsah tohoto měření je 10 - 1000 Hz. Tento frekvenční rozsah je rovněž aplikován u normy ISO 10816-3. Tyto normy berou v úvahu velikost stroje a jeho uložení. Více o normách ISO najdete v manuálu vibrometru A4900 Vibrio M.

Adash definoval mezní hodnoty vibrací, vztažené k otáčkám stroje (nikoliv na velikosti stroje). Použitý je opět frekvenční rozsah 10-1000 Hz. Více o Adash limitních hodnotách vibrací najdete v manuálu vibrometru A4900 Vibrio M.

Upozornění: Ať už používáme mezní hodnoty vibrací ISO nebo Adash, jsou pro Vás pouze informativní. Měli byste se vždy pokusit zjistit, jaké jsou přípustné hodnoty vibrací pro daný stroj. Jinými slovy zjistěte, jaký je optimální provozní stav vašeho stroje. Můžete to udělat měřením a srovnáním více strojů stejného typu (stejné otáčky a stejná zátěž). Nebo objednat na měření vašeho stroje vibračního diagnostika, který by měl být schopen provést hlubší analýzu stroje a říct, zda je stroj provozován v optimálním stavu.

Pozor! Nepředpokládejte, že nově instalovaný stroj běží v optimálním stavu! Co když instalace neproběhla v pořádku? Mějte na paměti, že stroj může být od začátku špatně vyvážen, nebo ustaven atd.!

Širokopásmové měření rychlosti

Tímto způsobem jsme dospěli k závěru, že pro sledování mechanických poruch stroje (souvisejících s otáčkami hřídele) použijeme měření širokopásmové hodnoty rychlosti v mm/s v rozmezí 10-1000 Hz. Toto měření nazýváme statickou hodnotou, protože výsledek je reprezentován pouze jedním číslem. Pomocí DDS softwaru můžeme tuto hodnotu sledovat v čase a pozorovat její vývoj (trend).

Měření vibrací ložisek

Specifickou částí stroje, kterou chceme sledovat, je ložisko. Ložiska generují vibrace na vyšších frekvencích díky své konstrukci.

Měření vibrací ložisek probíhá ve zrychlení nejčastěji v "g" jednotkách. Frekvenční rozsah tohoto měření se může hodně lišit a je na vás abyste zjistili, který frekvenční rozsah je nejlepší pro vaše konkrétní ložisko. Pojďme to udělat opět jednoduše a definujme měření zrychlení v rozsahu 500 - 16000 Hz.

Adash definoval mezní hodnoty vibrací ložisek vztahujících se opět k otáčkám stroje. Je použit uvedený rozsah 500 - 16000 Hz. Více o Adash mezních hodnotách vibrací pro zrychlení najdete v manuálu vibrometru A4900 Vibrio M.

Upozornění: I když máme Adash mezní hodnoty vibrací, jsou pro Vás pouze informativní. Adash mezní hodnoty vibrací byly vytvořeny na základě více než 30 let zkušeností vývojových pracovníků Adash. Během těchto let naměřili nespočetné množství ložisek a obdrželi také spoustu měření od zákazníků, kteří používali přístroje Adash. Podle toho Adash provedl průměry těchto měření a vytvořil mezní hodnoty vibrací pro ložiska. Tyto mezní hodnoty by vás měly varovat před selháním ložisek.

Obecné mezní hodnoty vibrací pro ložiska neexistují. Proč?
Na trhu existuje mnoho tisíc typů ložisek, a proto není možné definovat obecné mezní hodnoty vibrací. Mějte také na paměti, že každé určité ložisko může být provozováno na různých strojích s odlišnými otáčkami a zátěží. Dalším aspektem je, jak bylo ložisko instalováno na stroj.

Upozornění: Doporučuje se zjistit, jaké jsou mezní hodnoty vibrací pro vaše konkrétní ložisko. Jinými slovy zjistit, jaký je optimální provozní stav ložiska. Můžete to udělat měřením a porovnáním více ložisek stejného typu (běžící na stejných otáčkách a pod stejným zatížením). Nebo objednat na měření vašeho ložiska vibračního diagnostika, který by měl být schopen říct, zda je ložisko provozováno v optimálním stavu. 

Širokopásmové měření zrychlení

Druhým měřením, které zahrneme do našeho pravidelného měření, bude širokopásmová hodnota zrychlení v [g] v rozsahu 500 - 16000 Hz. Opět je to statická hodnota. Je reprezentována jedním číslem.

Shrnutí

Existují dvě důležité hodnoty, které bychom měli pravidelně měřit na strojích:

• Širokopásmová hodnota rychlosti v mm/s – nízkofrekvenční rozsah – indikace celkového stavu stroje
• Širokopásmová hodnota zrychlení v g – vysokofrekvenční rozsah – indikuje stav ložiska

Upozornění: Možná se ptáte, proč pro měření vibrací používáme dva typy měření a různé jednotky (rychlost a zrychlení). Jednoduše řečeno, zrychlení je citlivější na vysokofrekvenční vibrace a rychlost je citlivější na nízkofrekvenční vibrace, takže se tyto dvě měření běžně používají jako nejúčinnější měření pro diagnostiku celkového stavu stroje a ložisek.