Разбиране на скоростта на бягане (1X)
Скорост на бягане е основната честота в анализ на вибрациите което съответства на скоростта на въртене на вала на машината — честотата, с която валът извършва един пълен оборот. В терминологията на вибрациите тя почти винаги се изписва като 1X. Това е отправната точка за почти всяка диагноза: щом разберете къде се намира 1X в спектър, повечето други честоти, които представляват интерес, могат да се определят като кратни на (хармоници) или дроби (sub-harmonics) of it.
1. Определение: Какво е скорост на бягане?
Ако вентилаторът работи с 1800 оборота в минута (RPM), честотата му при 1X работна скорост е 1800 CPM (цикъла в минута), което се равнява на 30 Hz (1800 ÷ 60). Превръщането се изчислява просто по формулата Hz = RPM ÷ 60, и е добре да знаете и двете единици, тъй като спектрите понякога се изразяват в CPM, а понякога в Hz.
Честотата 1X служи като основна отправна точка при почти всички диагностични изследвания. Едно измерване рядко има смисъл само по себе си; то придобива смисъл, едва след като бъде изразено спрямо скоростта на вала. Ето защо определянето на 1X е първото нещо, което анализаторът прави при всеки нов спектър.
2. Защо 1X е толкова важен?
Честотата 1X е от значение, защото много от най-често срещаните и най-сериозни повреди на машините генерират вибрации точно на тази честота. Високото ниво при 1X само по себе си е ясен признак, че нещо не е наред — а характерът на съпътстващите го показатели обикновено подсказва какво точно.
Често срещани неизправности, които се проявяват при 1X, включват:
- Дисбаланс: Най-честата причина за силни вибрации при 1X. Неравномерното разпределение на масата води до центробежна сила която се върти със скоростта на вала, създавайки чиста синусоидална вибрация при 1X. Чистият дисбаланс показва малко или никакво хармонично съдържание.
- Несъответствие: Често преобладава силен 2X компонент, но ъгловото и успоредното отклонение също могат да повишат значително 1X.
- Извит вал: Механично се проявява като вид дисбаланс, като генерира висок 1X пик (често със силен аксиален компонент, който помага да се различи).
- Ексцентричност: Ексцентрична ролка, зъбно колело или сърцевина на ротора създава пик 1X, тъй като въртящата се изпъкналост натиска системата веднъж на всеки оборот.
- Резонанс: Ако конструкцията на собствена честота тъй като честотата е близка до работната, дори и малък външен импулс — например леко неравновесие — се усилва значително, което води до изключително силни вибрации при 1X. Ето защо връзката между 1X и всяка съседна критична скорост е толкова важно.
Тъй като при 1X се припокриват толкова много фактори, само амплитудата не е достатъчна за поставяне на диагноза. Решаващата стъпка е измерването на 1X фаза както и това, което позволява да се разграничи дисбалансът от изкривен вал, нестабилна опора или резонанс.
3. Хармоници и подхармоници на скоростта на бягане
След като 1X бъде идентифициран, останалата част от спектъра може да бъде интерпретирана във връзка с него:
- Хармоници (2X, 3X, 4X, …): Цели кратни на скоростта на движение. Те обикновено сочат към несъответствие (a strong 2X), механична хлабина (дълга поредица от хармоници) и други нелинейни ефекти. форма от хармоничното семейство често е по-показателен от 1X сам по себе си.
- Подхармоници (0,5X, 1/3X, …): Дялове от скоростта на движение, които обикновено се свързват с нестабилността на масления филм в лагери на плъзгащи се лагери — classic маслен вихър се проявява при натоварване от порядъка на 0,4–0,48X — или при хлабина в корпуса на лагера. Те попадат в по-широката категория на подсинхронна вибрация.
Описанието на честотите като кратни на основната скорост е в основата на Анализ на поръчките. При машините с променлива скорост е от съществено значение вибрациите да се проследяват по „ред“, а не по фиксирана честота в херци, тъй като всеки свързан със скоростта пик се премества заедно с вала, докато структурните резонанси остават на място — и именно по тази разлика можете да ги различите. Калкулатор на хармонична честота преобразува оборотите в минута (RPM) в честоти от порядъка 1×–10× за бърза справка.
4. Как се измерва скоростта на бягане?
Скоростта на движение се определя по един от двата начина:
- От спектъра на вибрациите: В повечето случаи ясният пик съответства на въртенето на вала и обикновено това е първият значим пик, който анализаторът установява. Това работи добре, когато машината работи с постоянна, известна скорост.
- Използване на тахометър: Тахометърът осигурява пряко и недвусмислено измерване на скоростта, като генерира един импулс на оборот, който се подава към анализатор на вибрации. Това не само потвърждава честотата 1X, но и дава възможност за използване на усъвършенствани техники като фазов анализ и анализ на порядъка.
Именно функцията за измерване на оборотите превръща 1X в устройство, което може да се използва на практика, а не само да се наблюдава. Преносим двуканален уред като Балансет-1а получава импулсите за скоростта си от оптичен тахометър, задействащ се от лента от светлоотразителна лента, обвързва данните за вибрациите с ъгъла на вала и отчита синхронната амплитуда и фаза на 1×. Именно тази фазова референция превръща пика на дисбаланса 1× в конкретен ъгъл на тежка точка — и следователно в корекционно тегло с известни размери и местоположение по време на балансиране на полето.
