يُعد تحليل الاهتزازات تقنيةً أساسيةً لتشخيص الحالة الفنية للآلات. تُنتج أعطال الآلات المختلفة أنماطًا مميزة في طيف تردد الاهتزاز. بفحص طيف تردد اهتزازات الآلات (عادةً عبر تحليل تحويل فورييه السريع)، يُمكن تحديد أنواع عيوب مُحددة. فيما يلي، تُعرض فئات العيوب الشائعة (عدم التوازن، واختلال المحاذاة، والارتخاء، وعيوب المحامل، وأعطال التروس) في جداول. يُحدد كل جدول الأنواع الفرعية للعطل، ويصف طيف اهتزازاتها النموذجي، ومكوناتها الطيفية المُلاحظة، وخصائصها الرئيسية المُميزة، ورسمًا بيانيًا توضيحيًا للطيف (مُضمنًا بصيغة SVG). جميع مراجع الترددات تستخدم مضاعفات سرعة التشغيل (مثل "1×" = تردد دورة واحدة).
Imbalance
نوع العيب
وصف الطيف
وصف موجز للمكونات الطيفية
الميزة الرئيسية
رسم بياني SVG
اختلال التوازن الثابت (طائرة واحدة)
يهيمن على الطيف ذروة واحدة عند سرعة التشغيل الأساسية (1 × دورة في الدقيقة): الاهتزاز جيبي، مع الحد الأدنى من الطاقة عند الترددات الأخرى.
أساسًا، مُكوِّن تردد دوراني قوي 1×. لا توجد توافقيات أعلى (نغمة نقية 1×):
سعة كبيرة 1× في جميع الاتجاهات الشعاعية: الاهتزاز عند كلا المحملين متوافق في الطور (لا يوجد فرق طور بين الطرفين):. غالبًا ما يُلاحظ تحول طور بمقدار 90 درجة تقريبًا بين القياسات الأفقية والرأسية عند نفس المحمل:.
اختلال التوازن الديناميكي (طائرتان/زوج)
يُظهر الطيف أيضًا ذروةً سائدةً لتردد دورة واحدة (1×)، تُشبه اختلال التوازن الساكن. يكون الاهتزاز عند سرعة الدوران، دون وجود محتوى ذي تردد أعلى ملحوظ إذا كان اختلال التوازن هو المشكلة الوحيدة.
مكون رئيسي بسرعة دوران واحدة (غالبًا مع اهتزاز أو اهتزاز للدوار): عادةً ما تكون التوافقيات العالية غائبة ما لم تكن هناك أعطال أخرى.
1 × الاهتزاز في كل محمل هو خارج الطور يوجد فرق طور يبلغ حوالي ١٨٠ درجة بين الاهتزازات عند طرفي الدوار (مما يدل على اختلال التوازن الزوجي). ذروة ١× القوية مع هذه العلاقة الطورية هي علامة على اختلال التوازن الديناميكي.
عدم المحاذاة
نوع العيب
وصف الطيف
وصف موجز للمكونات الطيفية
الميزة الرئيسية
رسم بياني SVG
عدم المحاذاة المتوازية (أعمدة الإزاحة)
يُظهر طيف الاهتزاز طاقة مرتفعة عند التردد الأساسي (1×) وسرعتي التشغيل التوافقيتين (2× و3×)، خاصةً في الاتجاه الشعاعي. عادةً ما يكون المكوّن 1× هو المسيطر مع وجود اختلال في المحاذاة، مصحوبًا بمكوّن 2× ملحوظ.
تحتوي على قمم ملحوظة عند ترددات دوران العمود 1×، 2×، و3×. تظهر هذه القمم بشكل رئيسي في قياسات الاهتزاز الشعاعي (العمودي على العمود):
يُعدّ ارتفاع الاهتزازات 1x و2x في الاتجاه الشعاعي مؤشرًا. غالبًا ما يُلاحظ فرق طور قدره 180 درجة بين قياسات الاهتزاز الشعاعي على جانبي الوصلة، مما يُميّزه عن اختلال التوازن البحت.
عدم محاذاة الزاوية (الأعمدة المائلة)
يظهر طيف التردد توافقيات قوية لسرعة العمود، ولا سيما مكون سرعة التشغيل البارز 2× بالإضافة إلى 1×: يظهر الاهتزاز عند 1×، 2× (وغالبًا 3×)، مع كون الاهتزاز المحوري (على طول العمود) مهمًا.
ذروات ملحوظة عند سرعة تشغيل 1× و2× (وأحيانًا 3×): غالبًا ما يكون مُكوِّن 2× مساويًا أو أكبر من مُكوِّن 1×. تظهر هذه الترددات بوضوح في طيف الاهتزاز المحوري (على طول محور الآلة).
سعة توافقية ثانية عالية نسبيًا (2×) مقارنةً بـ 1×، مصحوبة باهتزاز محوري قوي. القياسات المحورية على جانبي الوصلة غير متوافقة في الطور بمقدار 180 درجة، وهي علامة مميزة لعدم محاذاة الزاوية.
ارتخاء
نوع العيب
وصف الطيف
وصف موجز للمكونات الطيفية
الميزة الرئيسية
رسم بياني SVG
الارتخاء الميكانيكي (ارتخاء المكونات)
الطيف غنيٌّ بتوافقيات سرعة التشغيل. تظهر مجموعة واسعة من مضاعفات الأعداد الصحيحة لـ 1× (من 1× إلى رتب عالية مثل ~10×) بسعات كبيرة. في الحالات المتقدمة، قد تظهر أيضًا ترددات دون التوافقية (مثل 0.5×).
تهيمن توافقيات سرعة التشغيل المتعددة (1×، 2×، 3× ... حتى حوالي 10×). في بعض الأحيان، قد توجد مكونات تردد جزئية (نصف رتبة) عند 1/2×، 3/2×، إلخ، بسبب الصدمات المتكررة.
سلسلة مميزة من القمم التوافقية في الطيف - قمم عديدة متباعدة بشكل متساوٍ بمضاعفات صحيحة لتردد الدوران. يشير هذا إلى أجزاء مفكوكة أو غير مثبتة بشكل صحيح، مما يسبب تصادمات متكررة. يُعد وجود العديد من التوافقيات (وربما توافقيات فرعية نصف مرتبة) علامة مميزة للمفتاح.
التراخي الهيكلي (ارتخاء القاعدة/التركيب)
غالبًا ما يهيمن على طيف الاهتزازات ضعف أو ضعف سرعة الدوران. عادةً، تظهر ذروة عند سرعة دوران واحدة في الدقيقة و/أو ذروة عند سرعة دوران اثنتين في الدقيقة في الطيف. عادةً ما تكون التوافقيات الأعلى من 2x أقل سعةً مقارنةً بهذه الأساسيات.
يُظهر بشكل أساسي مكونات التردد عند سرعة عمود الدوران 1× و2×. عادةً ما تكون التوافقيات الأخرى (3×، 4×، إلخ) غائبة أو طفيفة. قد يغلب المكون 1× أو 2× حسب طبيعة الارتخاء (مثلاً، صدمة واحدة لكل دورة أو صدمتين لكل دورة).
ذروة عالية بشكل ملحوظ (1× أو 2×) مقارنةً ببقية الطيف، مما يدل على ارتخاء الدعامات أو الهيكل. غالبًا ما يكون الاهتزاز أقوى في الاتجاه الرأسي إذا كانت الآلة مُركّبة بشكل غير مُحكم. وجود ذروة أو اثنتين سائدتين من الدرجة المنخفضة مع عدد قليل من التوافقيات الأعلى يُشير إلى ارتخاء الهيكل أو الأساس.
يُظهر طيف الاهتزاز سلسلة من القمم تتوافق مع تردد عيب المسار الخارجي وتوافقياته. عادةً ما تكون هذه القمم عند ترددات أعلى (وليس مضاعفات صحيحة لدوران العمود)، وتُشير إلى كل مرة يمر فيها عنصر دوار فوق عيب المسار الخارجي.
توجد توافقيات متعددة لتردد تمرير الكرة الخارجي (BPFO). عادةً، يُمكن رصد 8-10 توافقيات من BPFO في الطيف عند وجود صدع خارجي واضح. المسافة بين هذه القمم تساوي تردد BPFO (وهو تردد مميز يُحدد بهندسة المحمل وسرعته).
يُمثل وجود سلسلة مميزة من القمم عند BPFO وتوافقياته المتتالية السمة المميزة. يشير وجود العديد من القمم عالية التردد المتباعدة بالتساوي (BPFO، 2×BPFO، 3×BPFO، ...) بوضوح إلى عيب في محمل المسار الخارجي.
عيب العرق الداخلي
يُظهر طيف صدع السباق الداخلي عدة قمم بارزة عند تردد صدع السباق الداخلي وتوافقياته. إضافةً إلى ذلك، عادةً ما تكون كل قمة من قمم ترددات الصدع هذه مصحوبة بقمم جانبية متباعدة عند تردد سرعة التشغيل (1×).
يحتوي على توافقيات متعددة لتردد تمرير الكرة الداخلي (BPFI)، غالبًا ما تكون في حدود 8-10 توافقيات. ومن المميزات أن قمم BPFI هذه تُعدّل بنطاقات جانبية بسرعة ±1× دورة في الدقيقة، مما يعني أن قممًا جانبية أصغر تظهر بجانب كل توافق BPFI، منفصلة عن القمة الرئيسية بمقدار يساوي تردد دوران العمود.
العلامة الدالة على ذلك هي وجود توافقيات تردد عيب السباق الداخلي (BPFI) بنمط نطاق جانبي. تشير النطاقات الجانبية المتباعدة عند سرعة العمود حول توافقيات BPFI إلى أن عيب السباق الداخلي يُحمّل مرة واحدة لكل دورة، مما يؤكد وجود مشكلة في السباق الداخلي وليس الخارجي.
عيب عنصر التدحرج (كرة/أسطوانة)
يُنتج عيب في عنصر التدحرج (كرة أو بكرة) اهتزازًا عند تردد دوران عنصر التدحرج وتوافقياته. يُظهر الطيف سلسلة من القمم التي لا تُمثل مضاعفات صحيحة لسرعة العمود، بل مضاعفات تردد دوران الكرة/الأسطوانة (BSF). غالبًا ما تكون إحدى هذه القمم التوافقية أكبر بكثير من غيرها، مما يعكس عدد عناصر التدحرج المتضررة.
تظهر قمم عند تردد عيب عنصر التدحرج الأساسي (BSF) وتوافقياته. على سبيل المثال، BSF، 2×BSF، 3×BSF، إلخ. يُلاحظ أن نمط سعة هذه القمم يُشير إلى عدد العناصر التالفة - على سبيل المثال، إذا كان التوافقي الثاني هو الأكبر، فقد يُشير ذلك إلى وجود تمزقات في كرتين/بكراتين. غالبًا ما يُصاحب ذلك بعض الاهتزازات عند ترددات خطأ التدحرج، حيث يؤدي تلف عنصر التدحرج عادةً إلى تلف التدحرج أيضًا.
وجود سلسلة من القمم المتباعدة بتردد دوران عنصر المحمل (BSF) بدلاً من تردد دوران العمود، يُشير إلى وجود عيب في عنصر التدحرج. غالبًا ما يُشير ارتفاع سعة التوافقية N لـ BSF إلى تلف N عنصر (على سبيل المثال، قد يُشير ارتفاع ذروة 2×BSF إلى وجود كرتين بهما عيوب).
عيب القفص (قفص المحمل / FTF)
يؤدي عيب القفص (الفاصل) في محمل دحرج إلى اهتزاز عند تردد دوران القفص - تردد القطار الأساسي (FTF) - وتوافقياته. عادةً ما تكون هذه الترددات دون التزامن (أقل من سرعة العمود). يُظهر الطيف قممًا عند FTF، و2×FTF، و3×FTF، إلخ، وغالبًا ما يتفاعل مع ترددات محامل أخرى بسبب التعديل.
قمم التردد المنخفض المقابلة لتردد دوران القفص (FTF) ومضاعفاته الصحيحة. على سبيل المثال، إذا كان FTF ≈ 0.4× سرعة العمود، فقد تلاحظ قممًا عند ~0.4×، ~0.8×، ~1.2×، إلخ. في كثير من الحالات، يتواجد عيب القفص جنبًا إلى جنب مع عيوب التسابق، لذا قد يُعدّل FTF إشارات عيوب التسابق، مما يُنتج ترددات مجموع/فرق (نطاقات جانبية حول ترددات التسابق).
وجود قمة أو أكثر من قمم التوافقيات الفرعية (أقل من 1×) التي تتوافق مع معدل دوران قفص المحمل (FTF) يدل على وجود مشكلة في القفص. غالبًا ما يظهر هذا مع مؤشرات أخرى لعطل في المحمل. العلامة الرئيسية هي وجود معدل دوران قفص المحمل وتوافقياته في الطيف، وهو أمر نادر إلا في حالة تعطل القفص.
أعطال التروس
نوع العيب
وصف الطيف
وصف موجز للمكونات الطيفية
الميزة الرئيسية
رسم بياني SVG
انحراف الترس / العمود المنحني
يُسبب هذا العطل تعديلًا في اهتزاز شبكة التروس. في الطيف، تُحاط ذروة تردد شبكة التروس (GMF) بذروات جانبية متباعدة عند تردد دوران عمود الترس (1 × عدد دورات الترس في الدقيقة). غالبًا ما يرتفع اهتزاز الترس نفسه، الذي يُعادل 1 × سرعة التشغيل، بسبب تأثير الانحراف الذي يُشبه اختلال التوازن.
زيادة ملحوظة في السعة عند تردد شبكة الترس وتوافقياتها المنخفضة (مثل: 1×، 2×، 3× GMF). تظهر نطاقات جانبية واضحة حول GMF (وأحيانًا حول توافقياته) على فترات تساوي 1× معدل دوران الترس المتأثر. يشير وجود هذه النطاقات الجانبية إلى تعديل سعة تردد الشبكة بسبب دوران الترس.
يُعدّ تردد شبكة التروس مع النطاقات الجانبية الواضحة عند تردد ترس 1× السمة المميزة. يشير نمط النطاق الجانبي هذا (القمم المتباعدة بالتساوي حول GMF حسب سرعة التشغيل) بقوة إلى انحراف مركزية الترس أو انحناء عموده. بالإضافة إلى ذلك، قد يكون الاهتزاز الأساسي (1×) للترس أعلى من المعدل الطبيعي.
تآكل أو تلف أسنان التروس
تُسبب عيوب أسنان التروس (مثل الأسنان البالية أو المكسورة) زيادة في الاهتزاز عند تردد شبكة التروس وتوافقياتها. غالبًا ما يُظهر الطيف ذروات متعددة لـ GMF (1×GMF، 2×GMF، إلخ) ذات سعة عالية. بالإضافة إلى ذلك، تظهر العديد من ترددات النطاق الجانبي حول ذروات GMF هذه، متباعدة بتردد دوران العمود. في بعض الحالات، يُمكن أيضًا ملاحظة إثارة الترددات الطبيعية للترس (الرنينات) مع النطاقات الجانبية.
ارتفاع القمم عند تردد شبكة الترس (تردد شبكة الأسنان) وتوافقياته (على سبيل المثال، 2×GMF). حول كل توافق رئيسي من GMF، توجد قمم جانبية منفصلة بسرعة تشغيل 1×. يميل عدد وحجم الحزم الجانبية حول مكونات GMF 1×، 2×، و3× إلى الازدياد مع شدة تلف الأسنان. في الحالات الشديدة، قد تظهر قمم إضافية تتوافق مع ترددات رنين الترس (مع حزمها الجانبية الخاصة).
السمة المميزة هي التوافقيات الترددية المتعددة عالية السعة لشبكة التروس، مصحوبة بأنماط نطاق جانبي كثيفة. يشير هذا إلى مرور غير منتظم للأسنان بسبب التآكل أو كسرها. يُظهر الترس المتآكل أو التالف بشدة نطاقات جانبية واسعة (بفاصل سرعة واحد ×) حول قمم تردد الشبكة، مما يُميزه عن الترس السليم (الذي يتميز بطيف أنظف مركّز عند GMF).
AR 
EN 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
RU 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI
تعليقات 0