Разбиране на честотата при вибрационния анализ

Определение: Какво е честота на вибрациите?

Честота е мярка за това колко често се случва повтарящо се събитие за дадена единица време. При анализа на вибрациите, тя количествено определя „колко бързо“ даден обект трепти или вибрира. Това е най-важният параметър за диагностициране на първопричината за машинен проблем. Докато амплитудата ни показва *силата* на вибрацията, честотата ни показва *източника*.

Диагностичната сила на честотата

Основният принцип на вибрационната диагностика е, че различните механични и електрически компоненти генерират вибрации на специфични, предвидими честоти, когато започнат да се повреждат. Чрез идентифициране на честотите, присъстващи във вибрационния сигнал на машината, анализаторът може да определи точния компонент, който причинява проблема. Това е аналогично на начина, по който лекар използва стетоскоп, за да слуша специфични звуци, които показват различни медицински състояния.

Всяка потенциална повреда има характерна честотна сигнатура:

• Проблем с целия въртящ се механизъм, като например дисбаланс, ще се покаже при честотата на въртене на вала (1x скорост на движение).
• Проблем, свързан с подравняването между два вала, като например несъответствие, обикновено ще се появява с два пъти по-висока скорост на движение (2x).
• Дефект на търкалящ се елемент лагер ще генерира честоти въз основа на прецизната си геометрия и скоростта на вала.
• Проблеми с зъбни колела ще създаде сигнали с честотата на зацепване на зъбното колело (GMF), която е броят на зъбите, умножен по скоростта на зъбното колело.

Единици за честота

Честотата се изразява в няколко различни единици и е важно да сте запознати с всички тях:

1. Херц (Hz)

Това е стандартната международна (SI) единица за честота. Един херц е равен на един цикъл в секунда. Това е най-често използваната единица в технически и научни контексти.

2. Цикли в минута (CPM)

CPM се използва широко в индустриалната поддръжка, защото е пряко свързан със скоростта на въртене на машините, която обикновено се измерва в обороти в минута (RPM). Тъй като една минута има 60 секунди, преобразуването е просто:

CPM = Hz × 60

Например, вибрация с честота 30 Hz е равна на 1800 CPM.

3. Поръчки

Порядците са кратни на основната скорост на работа на машината. Самата скорост на работа е от първи ред. Вибрация с два пъти по-голяма скорост на работа е от втори ред, три пъти по-голяма е от трети ред и така нататък. Това е особено полезно за анализ на машини, които променят скоростта си, тъй като порядъците ще останат постоянни, дори когато абсолютната честота в Hz или CPM се променя. Например, дисбалансът винаги ще бъде от първи ред, независимо от скоростта на машината.

Как се определя честотата?

Честотите, присъстващи във вибрационния сигнал, се идентифицират с помощта на Бързо преобразуване на Фурие (FFT)Акселерометър събира суров сигнал на вълнова форма, а FFT алгоритъмът обработва този сигнал, за да създаде честотен спектър. Този спектър е графика, която ясно показва всички отделни честоти, съставляващи сложната вибрация, позволявайки на анализатора да идентифицира пиковете и да ги съпостави с потенциални източници на повреди.

Връзката между честота, скорост и ускорение

За дадено ниво на вибрационна енергия, амплитудите на изместване, скорост и ускорение са силно зависими от честотата. Ето защо за различните честотни диапазони се предпочитат различни мерни единици:

• Ниски честоти: Изместването е най-голямо.
• Средни честоти: Скоростта е най-висока.
• Високи честоти: Ускорението е най-високо.

Разбирането на честотата е ключът, който отключва диагностичния потенциал на вибрационния анализ, превръщайки суровите данни в приложима информация за поддръжка.

← Обратно към основния индекс