Forståelse af vibrationsforskydning

Definition: Hvad er forskydning i vibration?

Forskydning er et mål for den samlede afstand, som et vibrerende objekt bevæger sig fra sin hvileposition (ligevægt). Det kvantificerer, "hvor langt" en komponent bevæger sig frem og tilbage. Som den mest ligefremme repræsentation af vibrationsbevægelse er forskydning en fundamental parameter i vibrationsanalyse, især til lavfrekvente applikationer og til vurdering af mekaniske spillerum.

Hvorfor og hvornår man skal måle forskydning

Mens hastighed er den mest almindelige parameter for maskinens samlede tilstand, er forskydning den foretrukne måling i flere specifikke, kritiske scenarier:

• Lavfrekvensanalyse: Vibrationsenergien er proportional med forskydningen ved meget lave frekvenser. For maskiner med lav hastighed (typisk under 600 o/min eller 10 Hz), såsom store ventilatorer, køletårne og papirmaskiner, er forskydningen den mest følsomme og repræsentative indikator for vibrationers alvorlighed.
• Vurdering af godkendelser: Forskydning giver en direkte måling af en dels fysiske bevægelse. Dette er afgørende for at bestemme, om en roterende aksel har tilstrækkelig frigang til at undgå gnidning mod stationære komponenter som lejer eller tætninger.
• Strukturel nedbøjning: Når man analyserer bevægelsen af strukturer som baser, rammer eller rør, bruges forskydning til at forstå modeformer og sikre, at udbøjninger er inden for designgrænserne.
• Afbalancering af lavhastighedsrotorer: Under afbalancering af store, langsomt bevægelige rotorer anvendes ofte forskydningsmålinger til at bestemme graden af ubalance.

Enheder og målinger

Fælles enheder

Vibrationsforskydning udtrykkes typisk i en af to enheder:

• Mils: Industristandarden i USA, hvor 1 mil er lig med en tusindedel af en tomme (0,001″).
• Mikrometer (µm): Standard SI-enheden, hvor 1 mikrometer er lig med en milliontedel af en meter. (1 mil ≈ 25,4 µm).

Forskydning måles næsten altid i Peak-to-Peak (Pk-Pk) enheder, da denne værdi repræsenterer komponentens samlede vandring, hvilket er den vigtigste faktor for frigangsanalyse.

Hvordan måles det?

Forskydning kan måles på flere måder:

1. Nærhedsprober: Dette er den mest almindelige metode til måling af akselvibrationer. En berøringsfri hvirvelstrømssonde er monteret på en stationær del og måler det skiftende mellemrum mellem dens spids og den roterende aksel. Dette måler direkte akselens relative forskydning.
2. Integration fra accelerometre: Et standard accelerometer måler acceleration. Dets signal kan integreres elektronisk én gang for at få hastighed og en anden gang for at få forskydning. Dette er en almindelig funktion i moderne dataindsamlere, men det kan være tilbøjeligt til støj og fejl ved meget lave frekvenser.
3. Laserforskydningssensorer: Disse berøringsfri sensorer bruger en laserstråle til at give meget nøjagtige forskydningsmålinger.

Forskydningens rolle i diagnostik

Mens høj forskydning ved akslens rotationsfrekvens (1X RPM) på en maskine med lav hastighed ofte peger på ubalance, kommer dens primære diagnostiske styrke fra dens forhold til hastighed og acceleration. For en given mængde vibrationsenergi:

• På lave frekvenser, vil forskydningen have den højeste amplitude.
• På mellemfrekvenser, vil hastigheden have den højeste amplitude.
• På høje frekvenser, vil accelerationen have den højeste amplitude.

På grund af dette bruger analytikere forskydning til at fokusere på lavfrekvente fænomener, der kan være fuldstændig usynlige i et accelerationsspektrum. En maskine kan være i gang med alvorlig, skadelig lavfrekvent bevægelse, der genererer meget lidt acceleration, hvilket gør forskydning til en kritisk del af et komplet diagnostisk værktøjssæt.

← Tilbage til hovedindekset