Forståelse af løbehastighed (1X)
1. Definition: Hvad er løbehastighed?
Løbehastighed er den grundlæggende frekvens i Vibrationsanalyse der svarer til rotationshastigheden af en maskins aksel. Det er den frekvens, hvormed akslen fuldfører en hel omdrejning.
I vibrationsterminologi betegnes denne frekvens næsten altid som 1XHvis en ventilator for eksempel kører med 1800 omdrejninger i minuttet (RPM), er dens 1X-hastighedsfrekvens 1800 CPM (cyklusser i minuttet), hvilket svarer til 30 Hz (1800 / 60).
1X-frekvensen fungerer som et primært referencepunkt i næsten alle diagnostiske forsøg. De fleste andre vibrationsfrekvenser af interesse er ofte relateret til den som multipla (harmoniske) eller brøker (subharmoniske).
2. Hvorfor er 1X så vigtig?
1X-frekvensen er af afgørende betydning, fordi mange af de mest almindelige og betydelige maskinfejl genererer vibrationer ved denne specifikke frekvens. Et højt vibrationsniveau ved 1X er ofte en klar indikator for et problem.
Almindelige fejl, der manifesterer sig ved 1X, inkluderer:
- Ubalance: Dette er den mest almindelige årsag til høj 1X vibration. En ujævn massefordeling skaber en centrifugalkraft, der roterer med samme hastighed som akslen, hvilket producerer en sinusformet vibration ved 1X.
- Forskydning: Selvom der ofte vises en stærk 2X-komponent, kan vinkel- og parallelforskydning også producere betydelig vibration ved 1X.
- Bøjet skaft: En bøjet aksel opfører sig mekanisk som en form for ubalance, hvilket skaber en høj 1X vibrationstop.
- Excentricitet: En excentrisk komponent, såsom en remskive eller et tandhjul, vil skabe en 1X vibrationstop på grund af det roterende høje punkt.
- Resonans: Hvis en maskines naturlig frekvens er tæt på dens driftshastighed, vil selv en lille mængde tvangsenergi (som mindre ubalance) blive kraftigt forstærket, hvilket forårsager ekstremt høj vibration ved 1X.
3. Harmoniske og subharmoniske svingninger i løbehastighed
Når 1X-frekvensen er identificeret, resten af spektrum kan fortolkes i forhold til det:
- Harmoniske (2X, 3X, 4X osv.): Disse er heltalsmultipla af kørehastigheden. De er ofte tegn på problemer som forkert justering (stærk 2X), mekanisk løshed (flere harmoniske) og andre ikke-lineære effekter.
- Subharmoniske (0,5X, 1/3X osv.): Disse er frekvenser, der er brøkdele af driftshastigheden. De er ofte forbundet med oliefilminstabilitet i glidelejer (oliehvirvel) eller mekanisk løshed i et lejehus.
Denne type analyse, hvor frekvenser beskrives som multipla af en grundhastighed, er kendt som OrdreanalyseFor maskiner med variabel hastighed er det afgørende at spore vibrationer via "ordrer".
4. Hvordan måles løbehastighed?
Løbehastigheden bestemmes typisk på en af to måder:
- Fra vibrationsspektret: I de fleste tilfælde vil der være en tydelig top i vibrationsspektret, der svarer til akslens rotation. Dette er normalt den første betydelige top, en analytiker leder efter.
- Brug af en Omdrejningstæller: Et omdrejningstæller giver en direkte og entydig måling af akselhastigheden. Det genererer en puls for hver omdrejning, som kan føres ind i vibrationsanalysatoren. Dette bekræfter ikke kun 1X-frekvensen, men muliggør også avancerede diagnostiske teknikker som f.eks. fase analyse og ordreanalyse.