Биене при анализ на вибрациите: Причини и идентификация

Устройства

Преносим балансьор и виброанализатор Balanset-1A

$2,354.44 Първоначалната цена беше: $2,354.44.$2,026.61Текущата цена е: $2,026.61.

Части

Сензор за вибрации

$107.29 Първоначалната цена беше: $107.29.$83.45Текущата цена е: $83.45.

Части

Оптичен сензор (лазерен тахометър)

$147.82 Първоначалната цена беше: $147.82.$107.29Текущата цена е: $107.29.

Устройства

Balanset-4

$8,110.01

Части

Магнитна стойка с размер 60 kgf

$54.84

Части

Рефлективна лента

$11.92

Устройства

Динамичен балансьор "Balanset-1A" OEM

$2,068.33 Първоначалната цена беше: $2,068.33.$1,788.18Текущата цена е: $1,788.18.

Определение: Какво е вибрационен ритъм?

В контекста на вибрационния анализ, a бийт или побой е отличителен феномен, характеризиращ се с периодично покачване и спадане на амплитудата на вибрационен сигнал. Тази модулация възниква, когато два отделни вибрационни сигнала с много близки, но не идентични честоти присъстват едновременно и се комбинират помежду си. Получената времева форма на вълната изглежда като единична синусоида, чиято амплитуда бавно се увеличава и намалява в ритмичен модел.

Физиката зад побоя

Биенето е резултат от конструктивна и деструктивна интерференция. Когато върховете на двете вибрационни вълни се подравнят (във фаза), техните амплитуди се сумират, което води до по-висока обща амплитуда. Когато върхът на едната вълна се подравни с дъното на другата (извън фаза), те се неутрализират взаимно, което води до по-ниска обща амплитуда. Този непрекъснат цикъл на усилване и неутрализиране създава характерния „биещ“ или „трептящ“ звуков и вибрационен модел.

Честотата на тази амплитудна модулация, известна като честота на ударите, е равна на абсолютната разлика между двете честоти на източника.

Честота на биенето = |Честота 1 – Честота 2|

Например, ако две машини генерират вибрации с честота 29,5 Hz и 30,5 Hz, получената честота на биене ще бъде |29,5 – 30,5| = 1,0 Hz. Това означава, че общата амплитуда на вибрациите ще се увеличава и намалява веднъж на секунда.

Често срещани причини за биене в промишлените машини

Наличието на честота на биене е ценна диагностична улика, защото сочи към съществуването на две близко разположени задвижващи честоти. Често срещани източници в индустриални условия включват:

• Няколко машини на обща структура: Най-класическият пример са две помпи или вентилатори с еднакъв дизайн, работещи на една и съща платформа или тръбопроводна система. Ако работните им скорости са малко по-различни (напр. 1780 об/мин и 1785 об/мин), те ще генерират нискочестотен ритъм.
• Електродвигатели: Биене може да възникне между честотата на въртене на двигателя и електрическата честота, като например честотата на преминаване на полюсите в асинхронен двигател.
• Многостъпални помпи или компресори: Взаимодействие между различни етапи, които се изпълняват с леко различни ефективни скорости.
• Скоростни кутии: Взаимодействие между две зъбни зацепвания с подобен брой зъби.
• Хидравлични или аеродинамични пулсации: Взаимодействие между два различни източника на турбулентност, свързана с потока.

Как да идентифицираме биенето в данните за вибрациите

Анализ на времевата вълнова форма

Времевата форма на вълната е най-прекият начин за наблюдение на биенето. Сигналът ще покаже ясен, повтарящ се модел на амплитудна модулация. Времето между два последователни амплитудни пика (или спадове) е периодът на честотата на биенето.

Анализ на честотния спектър (FFT)

В честотния спектър, ударът ще се появи като два отделни върха, разположени много близо един до другСтандартната бърза преобразувателна функция (FFT) може да няма достатъчна резолюция, за да ги раздели, което ги прави да изглеждат като единичен, широк пик. За да диагностицира правилно биенето, анализаторът трябва да използва FFT с висока резолюция (чрез увеличаване на броя на спектралните линии). Това ясно ще раздели двата отделни честотни компонента, които причиняват биенето.

Проблем ли е побоят?

Самото биене не е дефект, а по-скоро симптом на взаимодействащи честоти. То обаче може да бъде проблематично:

• Досаден шум: Нарастващите и спадащите звуци могат да бъдат по-забележими и дразнещи за персонала, отколкото постоянен шум.
• Проблеми с пиковата амплитуда: Максималната амплитуда по време на фазата на конструктивна интерференция може да бъде почти двойно по-голяма от амплитудата на отделните сигнали. Това пиково ниво може да надвиши границите на алармата или да причини прекомерно натоварване на компонентите, дори ако средната вибрация е приемлива.
• Маскиране на други проблеми: Колебаещият се сигнал понякога може да затрудни идентифицирането на други основни проблеми с вибрациите.

Разрешаването на проблемен ритъм обикновено включва идентифициране на двете честоти на източника и опит или за промяна на скоростта на едната от машините, или за въвеждане на затихване, за да се смекчат амплитудните пикове.

← Обратно към основния индекс