فهم التردد في تحليل الاهتزاز

التعريف: ما هو تردد الاهتزاز؟

تكرار هو مقياس لمدى تكرار حدث ما في وحدة زمنية محددة. في تحليل الاهتزازات، يُحدد هذا المعامل سرعة اهتزاز أو تذبذب جسم ما. وهو أهم معيار لتشخيص السبب الجذري لمشكلة في الآلات. بينما تُشير السعة إلى شدة الاهتزاز، يُشير التردد إلى مصدره.

القوة التشخيصية للتردد

المبدأ الأساسي لتشخيص الاهتزازات هو أن المكونات الميكانيكية والكهربائية المختلفة تُولّد اهتزازات بترددات محددة وقابلة للتنبؤ عند بدء تعطلها. بتحديد الترددات الموجودة في بصمة اهتزاز الجهاز، يمكن للمحلل تحديد المكون المُسبب للمشكلة بدقة. وهذا يُشبه استخدام الطبيب لسماعة الطبيب للاستماع إلى أصوات مُحددة تُشير إلى حالات طبية مُختلفة.

كل خطأ محتمل لديه توقيع تردد مميز:

• مشكلة في التجميع الدوار بأكمله، مثل عدم التوازن، سوف تظهر عند تردد دوران العمود (سرعة تشغيل 1x).
• مشكلة تتعلق بالمحاذاة بين عمودين، مثل عدم المحاذاة، ستظهر عادةً بسرعة تشغيل مضاعفة (2x).
• عيب في عنصر التدحرج محمل سيتم إنشاء الترددات بناءً على هندستها الدقيقة وسرعة العمود.
• مشاكل مع التروس سيتم إنشاء إشارات عند تردد شبكة التروس (GMF)، وهو عدد الأسنان مضروبًا في سرعة التروس.

وحدات التردد

يتم التعبير عن التردد بوحدات مختلفة عديدة، ومن المهم أن نكون على دراية بكل منها:

1. هرتز (Hz)

هذه هي وحدة القياس الدولية (SI) للتردد. الهرتز الواحد يساوي دورة واحدة في الثانية. وهي الوحدة الأكثر شيوعًا في السياقات التقنية والعلمية.

2. دورات في الدقيقة (CPM)

يُستخدم CPM على نطاق واسع في الصيانة الصناعية لارتباطه المباشر بسرعة دوران الآلات، والتي تُقاس عادةً بالدورات في الدقيقة (RPM). ولأن الدقيقة الواحدة تحتوي على 60 ثانية، فإن التحويل سهل:

CPM = هرتز × 60

على سبيل المثال، الاهتزاز عند 30 هرتز يساوي 1800 نبضة في الدقيقة.

3. الطلبات

الترتيبات هي مضاعفات سرعة تشغيل الآلة الأساسية. سرعة التشغيل نفسها هي الترتيب الأول. الاهتزاز الذي يبلغ ضعف سرعة التشغيل هو الترتيب الثاني، وثلاثة أضعاف هو الترتيب الثالث، وهكذا. هذا مفيد بشكل خاص لتحليل الآلات التي تتغير سرعتها، حيث تبقى الترتيبات ثابتة حتى مع تغير التردد المطلق بالهرتز أو CPM. على سبيل المثال، سيكون عدم التوازن دائمًا في الترتيب الأول، بغض النظر عن سرعة الآلة.

كيف يتم تحديد التردد؟

يتم تحديد الترددات الموجودة في إشارة الاهتزاز باستخدام تحويل فورييه السريع (FFT)يجمع مقياس التسارع إشارة موجة زمنية خام، ثم تعالج خوارزمية تحويل فورييه السريع هذه الإشارة لإنشاء طيف ترددي. هذا الطيف عبارة عن رسم بياني يعرض بوضوح جميع الترددات الفردية التي تُكوّن الاهتزاز المركب، مما يسمح للمحلل بتحديد القمم ومطابقتها مع مصادر الأعطال المحتملة.

العلاقة بين التردد والسرعة والتسارع

بالنسبة لمستوى معين من طاقة الاهتزاز، تعتمد سعات الإزاحة والسرعة والتسارع بشكل كبير على التردد. ولذلك، يُفضّل استخدام وحدات قياس مختلفة لنطاقات التردد المختلفة:

• الترددات المنخفضة: النزوح هو الأعلى.
• الترددات المتوسطة: السرعة هي الأعلى.
• الترددات العالية: التسارع هو الأعلى.

إن فهم التردد هو المفتاح الذي يفتح الإمكانات التشخيصية لتحليل الاهتزاز، وتحويل البيانات الخام إلى معلومات صيانة قابلة للتنفيذ.

← العودة إلى الفهرس الرئيسي