Upoznajte Vibromera.com — našu novu međunarodnu web stranicu. Posjetite Vibromera.com →

Razumijevanje akceleracije u analizi vibracija

Portable balancer & Vibration analyzer Balanset-1A

Vibration sensor

Optical Sensor (Laser Tachometer)

Balanset-4

Magnetic Stand Insize-60-kgf

Reflective tape

Dynamic balancer “Balanset-1A” OEM

Ubrzanje je brzina promjene brzine objekta u odnosu na vrijeme. U analizu vibracija to je jedan od tri osnovna parametra mjerenja, koji kvantificira kako brzo brzina vibrirajuće komponente se mijenja. Gdje radna zapremina vam govori koliko se dio pomjera, a brzina vam govori kako brzo, akceleracija je zapravo mjera sila koje djeluju na dio — što je čini izuzetno osjetljivom na događaje na visokim frekvencijama poput udara i naglih promjena gibanja.

1. Definicija: Što je vibracijska akceleracija?

Matematički, akceleracija je prvi vremenski izvod brzine i drugi izvod pomaka. Za tijelo koje vibrira sinusoidalno na frekvenciji f, amplituda akceleracije se skalira sa kvadratom frekvencije za fiksni pomak — udvostručavanje frekvencije četverostruko povećava akceleraciju. Taj jedinstveni činjenica objašnjava zašto je akceleracija prirodan jezik za brze, oštre događaje: što je viši sadržaj frekvencije greške, to više ističe u signalu akceleracije. To je i razlog zašto analitičar bira akceleraciju kada su fenomeni od interesa u kilohercskom rasponu umjesto blizu brzine rada.

2. Zašto je mjerenje akceleracije važno?

Mjerenje akceleracije je ključno za sveobuhvatan praćenje stanja stroja program jer je odličan u hvatanju greške koje mekši parametri mogu propustiti. Njegova važnost počiva na nekoliko ključnih čimbenika:

  • Detekcija greške na visokim frekvencijama: akceleracija je inherentno osjetljivija na vibracije na visokim frekvencijama, čineći je idealnim parametrom za oštećenja valjnih ležajeva u ranoj fazi, probleme u zupčanicima i pobudu prolaska lopatice, od kojih sve radiraju energiju visoko u spektru.
  • Direktan odnos prema sili: prema drugom Newtonovom zakonu (Sila = Masa × Akceleracija), akceleracija je izravno proporcionalna dinamičkim silama unutar stroja. Čitanje akceleracije stoga daje direktan uvid u sile koje pogone naprezanje i zamor u komponentama.
  • Širok dinamički raspon: akselerometri korišteni za hvatanje pokrivaju veoma širok raspon frekvencija i amplituda, čineći ih svestranim u primjeni na mnoge vrste i brzine mašina.

3. Jedinice i mjerenja

Uobičajene jedinice

Vibracijsko ubrzanje se obično izražava u jednoj od dvije jedinice:

  • g: jedinica koja se odnosi na ubrzanje Zemljine gravitacije, gdje je 1 g ≈ 9,81 m/s². Ovaj g je popularno jer pruža standardiziran, intuitivan dojam koliko se dio koleba.
  • m/s² (ili mm/s²): je SI jedinica, metri po sekundi na kvadrat, preferirana za formalnu analizu i proračun.

Vrijedno je biti eksplicitan o tome da li je vrijednost vrh, pravi vrh ili RMS, jer ista vibracija može biti navedena na tri načina. Pretvaranje između g, m/s² i ekvivalenata brzine ili pomaka na datoj frekvenciji je upravo ono što naš Kalkulator vibracijskog ubrzanja za.

Kako se Mjeri?

Ubrzanje se mjeri skoro isključivo sa akcelerometar — pretvarač koji pretvara mehaničku silu vibracije u proporcionalni električni signal. piezoelektričnog akcelerometra je najčešće korišten tip u industrijskom nadzoru stanja, cijenjeno zbog robusnosti, točnosti i široke, ravne frekventne karakteristike. Njegov izlaz može biti analiziran direktno ili, kroz elektronsku integracija, prikazano kao brzina ili pomak umjesto toga.

4. Praktične Primjene u Dijagnostici

U svakodnevnoj dijagnostici, podaci ubrzanja preciziraju specifične probleme:

  • Oštećenja ležaja: mikroskopski defekti na stazama, valjcima i kuglicama generiše male, visokofrekventne udarne vrhove. Mjerenja ubrzanja — posebno kombinirana sa analiza omotača za demodulaciju — su primarni put za hvatanje tih neispravnosti u najranoj, najjednostavnijoj fazi, često praćenjem frekvencijama kvarova ležajeva.
  • Analiza reduktora: sadržaj visoke frekvencije od zahvata zuba, plus udarci od napuklih ili otupljenih zuba, jasno se vidi u spektru ubrzanja, često upravo na frekvenciji zahvatanja zupčanika i njegove bočne pojaseve.
  • Mašinerija visokih brzina: za turbine i kompresore visoke brzine dominantne frekvencije se nalaze u opsegu gdje je ubrzanje najosjetljivije, te je često preferirano cjelokupno mjerenje.

Ista svestranost omogućuje prenosivom dvokanalnom instrumentu kao što je Balanset-1A služi kao alat za balansiranje i kao dijagnostički alat: prikuplja akceleraciju sa svojih senzora, integra u brzinu za provjere ozbiljnosti prema ISO 20816 (modernoj zamjeni za ISO 10816), i koristi iste kanale za mjerenje amplitude 1× i faze za balansiranje na mjestu.

5. Odnos između brzine i pomaka

Pomak, brzina i akceleracija su matematički povezani integracijom i diferencijacijom. Za jednostavnu sinusoidnu vibraciju, brzina je integral akceleracije, a pomak je integral brzine; obrnuto, diferenciranje ide u drugom smjeru. Praktični zaključak je da su, za istu energiju vibracije, amplitude akceleracije prirodno najveće na visokim frekvencijama, dok amplitude pomaka dominiraju na niskim frekvencijama — a brzina se nalazi između i ostaje relativno ravna kroz srednju frekvencijsku traku. Upravo je zato što analitičari biraju parametar najbolje prilagođen frekventnom rasponu očekivane greške: pomak za sporo kretanje osovine, brzina za opću zdravstvenu stanju mašine, i akceleracija za brze, sile vođene događaje ležajeva i zupčanika.

6. Šta Balanset-1A prikazuje o ubrzanju

Balanset-1A prima vibracije MEMS akcelerometrima, ali je kalibriran u brzini vibracija i prikazuje mm/s RMS. Njegov spektar ubrzanja izračunava se iz tog signala brzine i nema zasebnu kalibraciju. Amplituda je kalibrirana samo do oko 550 Hz. Zbog toga nije prikladan za mjerenja ubrzanja u kiloherckom opsegu, poput otkrivanja ranih oštećenja ležajeva. Ipak, daje brzu provjeru gdje se nalazi energija vibracija prije nego što odlučite balansirati.

  1. Postavite oba senzora radijalno na krut dio kućišta ležajeva, tako da cijela površina magneta nalije. Ne postavljajte ih na štitnike, poklopce ni čeonu stranu.
  2. Otvorite Vibration Meter (F5) i ostanite na kartici Wave Spectrum. Uporedite V1s s V1o. Ako je komponenta 1× blizu ukupne vrijednosti, vibracija je pretežno posljedica neuravnoteženosti. Ako je mnogo manja, većina energije nalazi se u harmonicima i šumu.
  3. Prebacite birač Spectrum ispod grafikona s Velocity na Acceleration (m/s2). Ubrzanje daje veću težinu višim frekvencijama, pa vrhovi na 2×, 3× i više rastu u odnosu na 1×. Ovaj prikaz koristite da vidite koje komponente se ističu, a amplitude očitavajte iz prikaza brzine.
  4. Pazite na odsijecanje signala (clipping) kod grubih i brzih mašina. Senzori su ograničeni na ±3 g, što pri 3000 o/min iznosi otprilike 66 mm/s RMS na 1×. Iznad te granice senzor odsijeca vrhove, a program ih ne rekonstruira.
  5. Ako je 1× najveći vrh u oba prikaza, pređite na balansiranje. Ako su više komponente najveći vrhovi u prikazu ubrzanja, balansiranje ih neće ukloniti, pa prvo provjerite centriranje, ležajeve i učvršćenje.
Balanset-1A Vibration Meter, kartica Wave Spectrum: dvokanalni spektar s oznakama 1X, 2X i 3X pri 3000 o/min i biračem Spectrum postavljenim na Velocity
Ovdje je vrh 3X na jednom kanalu u brzini već veći od 1X, a prebacivanje birača Spectrum na Acceleration čini da se takve više komponente ističu još više.

← Povratak na glavnu stranicu

Categories: AnalizaRječnik

WhatsApp
Balanset-1A · €1975Pitajte inženjera