طيف الاهتزاز: خريطة طريق تشخيصية

التعريف: ما هو الطيف؟

A طيف الاهتزاز (أو طيف التردد) هو رسم بياني يعرض الترددات الفردية التي تُشكل إشارة اهتزاز معقدة. وهو الأداة الأقوى لتشخيص أعطال الآلات. يُنشأ الطيف بأخذ عينة خام. شكل موجة الوقت الإشارة ومعالجتها باستخدام تحويل فورييه السريع (FFT) الخوارزمية. يُظهر الرسم البياني الناتج سعة الاهتزاز على المحور الرأسي (Y) والتردد على المحور الأفقي (X).

لماذا يُعد الطيف مفتاحًا للتشخيص

اهتزاز الآلة هو مزيج من إشارات مختلفة عديدة تحدث في آنٍ واحد. يُظهر شكل الموجة الزمنية هذه الإشارة المُشوشة، لكن الطيف يعمل كمنشور، فيفصلها إلى مكوناتها المُتميزة. هذا أمر بالغ الأهمية لأن الأعطال الميكانيكية والكهربائية المختلفة تُولّد اهتزازات بترددات مُحددة ومُتوقعة. من خلال النظر إلى القمم في الطيف، يُمكن للمحلل المُدرّب تحديد السبب الجذري للمشكلة بثقة عالية.

كيفية قراءة طيف الاهتزاز

يحتوي مخطط الطيف على معلومات غزيرة. العناصر الرئيسية التي يجب فحصها هي:

1. التردد (المحور X)

يُظهر هذا المحور ما يهتز. يُمكن عرضه بوحدات قياس مُختلفة، مثل الهرتز (Hz)، أو الدورات في الدقيقة (CPM)، أو الأوامر (مضاعفات سرعة الجري). موقع الذروة على هذا المحور هو الدليل الرئيسي على مصدرها.

2. السعة (المحور Y)

يوضح هذا المحور مقدار الاهتزاز الذي يحدث عند تردد معين. تشير السعة إلى شدة الحدث. يمكن قياسها بوحدات الإزاحة أو السرعة أو التسارع، ويمكن عرضها على مقياس خطي أو لوغاريتمي.

3. القمم

تُمثل كل ذروة في الطيف حدثًا دوريًا محددًا يحدث في الجهاز. ويعتمد تفسير الطيف على مطابقة هذه الذروات مع ترددات الأعطال المعروفة.

الأنماط الشائعة في الطيف وما تعنيه

يبحث المحللون عن أنماط مميزة لتشخيص الأخطاء:

• ذروة عالية واحدة عند 1x RPM: هذا هو التوقيع الكلاسيكي لـ عدم توازن الدوار.
• ذروة مهيمنة عند 2x RPM: غالبًا ما يكون مصحوبًا باهتزاز محوري مرتفع، وهو مؤشر قوي على عدم محاذاة العمود.
• سلسلة من التوافقيات ذات سرعة التشغيل (1x، 2x، 3x، 4x…): هذا النمط هو المؤشر الأساسي لـ الارتخاء الميكانيكي.
• ذروات عالية التردد وغير صحيحة: غالبًا ما تتوافق هذه مع ترددات الخطأ المحسوبة لـ محامل العناصر الدوارة.
• ذروة عالية التردد مع النطاقات الجانبية: إن الذروة عند تردد شبكة التروس (GMF) المحاطة بقمم أصغر (نطاقات جانبية) متباعدة بسرعة تشغيل التروس هي علامة محددة على عطل في التروس.
• "أرضية ضوضاء مرتفعة": يمكن أن تشير الزيادة واسعة النطاق في طاقة خط الأساس للطيف إلى الاحتكاك أو الاحتكاك أو التجويف في المضخات.

أهمية خط الأساس والاتجاه

يُعطي طيف واحد لمحةً عن حالة الجهاز في لحظةٍ ما. تكمن القوة الحقيقية للتحليل الطيفي في مقارنة الطيف الحالي بالطيف الحالي. طيف خط الأساس تم التقاطها عندما كان من المعروف أن الآلة في حالة جيدة. من خلال تحديد اتجاهات سعات ذروات محددة بمرور الوقت، يمكن للمحللين تتبع تطور العطل من مراحله الأولى، مما يسمح بإجراء صيانة مخططة واستباقية قبل حدوث العطل بوقت طويل.

← العودة إلى الفهرس الرئيسي