Это самый простой, наиболее распространенный и достаточно легко диагностируемый тип небаланса. При значительном статическом небалансе его можно даже определить в выключенном состоянии оборудования без применения приборов контроля вибрации, Неподвижный ротор с сильным статическим небалансом даже стремиться установиться в таком положении, когда наиболее тяжелая точка будет находиться внизу. Для уменьшения влияния трения в подшипниках ротор можно привести рукой в медленное вращение, тогда он сможет более точнее установиться тяжелой точкой вниз. 

Однако обычно такой процедуры поиска статического небаланса и дальнейшей компенсации тяжелой точки грузами оказывается недостаточно для балансировки ротора. В неподвижном состоянии статический момент от небаланса чаще всего значительно меньше моментов трения в подшипниках и уплотнениях ротора.

 Стандартная практическая ситуация - ротор в отключенном со¬стоянии может останавливаться в любом положении, внешне небаланса нет, а вибрация повышена. Процедуру более точной и окончательной диагностики наличия небаланса и последующей балансировки необходимо всегда производить на рабочей скорости вращения ротора, используя для контроля наличия небаланса виброизмерительные приборы.

Приведенная на рисунке спектрапьная картина распределения вибрации по гармоникам, соответствующая небалансу, внешне проста и понятна. На спектре явно доминирует пик гармоники оборотной частоты ротора. На спектре также присутствуют и вторая гармоника от оборотной частоты ротора и не-сколько гармоник в низкочастотной части спектра, но все они по амплитуде много меньше оборотной гармоники.

Как уже говорилось выше такая же картина вибраций, как в вертикальном направлении, обычно бывает и в поперечном направлении регистрации вибрации. Причем пики первых гармоник оборотных частот в этих направлениях должны быть примерно равны по величине (обычно).

В осевом направлении картина спектра вибрации может несколько отличаться от спектров вибрации в радиальных направлениях, В первую очередь в этом направлении, чаще всего, имеет место меньший уровень вибрации.

Поясним причины возникновения вибрации в осевом направлении, т. к. в некоторых методических рекомендациях по диагностике присутствует информация, что при небалансе осевая вибрация отсутствует. Так бывает, но достаточно редко. В большинстве практических случаев при наличии небаланса осевая составляющая вибрации всегда есть.

Вибрация, в своем первоначальном толковании, есть проекция траектории прецессии контролируемой точки на направление оси установки вибродатчика. Прецессия подшипника, за счет усилия от небалансе, теоретически должна проходить в плоскости, перпендикулярной оси ротора.

На практике картина прецессии контролируемой точки много сложнее. Перемещение в перпендикулярной к оси вращения плоскости всегда приводит и к перемещениям контролируемой точки в осевом направлении. Это возникает за счет особенностей крепления подшипника внутри опоры, неодинаковой жесткости опор по разным осям, колебаний подшипника вокруг горизонтальной оси, перпендикулярной оси вращения ротора и т.д. Все это в сумме и приводит к возникновению при небалансе в пространственной прецессии подшипника значительной осевой составляющей. 

При небалансе масс вращающегося ротора осевая вибрация присутствует практически всегда, но имеет некоторые особенности. По уровню она обычно всегда меньше радиальных составляющих. В спектре осе¬вой вибрации могут иметь место значительные, наряду с первой гармоникой оборотной частоты, вторая и третья ее гармоники. Особенно сильно эти гармоники проявляются в том случае, когда небаланс приводит к перемещениям или колебаниям подшипников внутри опор. 

Пользу при диагностике небалансов приносит регистрация фазы вибросигналов. Для контроля фаз нескольких сигналов при регистрации их синхронизируют при помощи метки, устанавливаемой на валу агрегата. У синхронных машин с частотой вращения 3000 об/мин можно в качестве синхронизирующей метки можно брать какой-либо параметр синусоиды питающей сети. 

При помощи фазы синхронизированных спектров колебаний подшипников, особенно по величине начальной фазы первой гармоники обо-ротной частоты вращения вала ротора, при статическом небалансе, можно сделать следующие замечания:

• Фаза первой гармоники должна быть достаточно устойчивой и не меняться с течением времени.
• Фаза колебания первой гармоники в вертикальном направлении должна отличаться от фазы первой гармоники в поперечном направлении примерно на 90 или 270 градусов. Выбор того или иного значения угла сдвига зависит от того, в какую сторону сдвинута точка установки попе-речного датчика от точки установки вертикального - против направления вращения ротора или же по направлению вращения.
• Фазы первых гармоник одинаковых проекций вибрации на двух разных подшипниках одного ротора должны мало отличаться друг от друга. При чисто статическом небалансе сдвига фаз вообще не должно быть. При наложении на статический небаланс динамического сдвиг фаз начинает расти. При сдвиге фаз в 90 градусов вклад статического и динамического небалансов в общую вибрацию примерно одинаков.При дальнейшем увеличении динамической составляющей в небалансе сдвиг фаз растет и при 180 градусах имеющийся небаланс имеет чисто динамическую первопричину.

Дополнительно по статическому небалансу можно отметить, что если в процессе исследований имеется возможность проведения замеров вибрации при различных частотах вращения ротора, то амплитуда первой гармоники в спектре вибрации, обусловленная статическим небалансом, будет изменяться с изменение скорости и будет расти примерно пропорционально квадрату частоты вращения ротора.

Чисто статический небаланс масс ротора может быть, обычно, достаточно просто откорректирован работниками вибродиагностических служб при помощи установки одного или нескольких балансировочных грузов в зоне, диаметрально противоположно тяжелой точке в одной или нескольких плоскостях коррекции. Аналогичный результат достигается процедурой "снятия лишнего металла", но только уже на тяжелой стороне ротора.