Κατανόηση της φάσης στην ανάλυση κραδασμών

Ορισμός: Τι είναι η φάση δόνησης;

Φάση είναι μια μέτρηση που περιγράφει τη χρονική σχέση μεταξύ δύο σημάτων ή, πιο συχνά, τον χρονισμό ενός σήματος δόνησης σε σχέση με ένα συγκεκριμένο σημείο αναφοράς σε έναν περιστρεφόμενο άξονα. Είναι ένα μέτρο του «πού» συμβαίνει η δόνηση σε σχέση με την περιστροφή του άξονα. Η φάση μετριέται συνήθως σε μοίρες, από 0° έως 360°, που αντιπροσωπεύουν μία πλήρη περιστροφή του άξονα.

Ενώ το πλάτος μας λέει «πόσο» δονείται μια μηχανή και η συχνότητα μας λέει «πόσο γρήγορα», η φάση μας λέει «πώς κινείται». Αυτό καθιστά τη φάση ένα ισχυρό εργαλείο για τη διάκριση μεταξύ διαφορετικών βλαβών που μπορεί να εμφανιστούν στην ίδια συχνότητα.

Πώς μετριέται η φάση;

Για τη μέτρηση της φάσης, απαιτούνται δύο σήματα:

1. Ένα σήμα δόνησης: Αυτό είναι το κύριο σήμα από ένα επιταχυνσιόμετρο ή έναν αισθητήρα εγγύτητας που μετρά τη δόνηση του μηχανήματος.
2. Ένα σήμα αναφοράς: Αυτός είναι ένας παλμός χρονισμού μία φορά ανά περιστροφή που παρέχεται από ένα ταχύμετροΤο στροφόμετρο στοχεύει σε ένα ανακλαστικό κομμάτι ταινίας ή σε μια εγκοπή στον άξονα, παράγοντας έναν ακριβή παλμό κάθε φορά που το σημείο αναφοράς περνάει από τον αισθητήρα.

Στη συνέχεια, ο αναλυτής κραδασμών μετρά την χρονική καθυστέρηση μεταξύ του παλμού του στροφόμετρου και της πρώτης θετικής κορυφής του σήματος δόνησης σε μια συγκεκριμένη συχνότητα (συνήθως την ταχύτητα κίνησης 1x). Μετατρέπει αυτήν την χρονική καθυστέρηση σε γωνία, η οποία είναι η ένδειξη φάσης. Μια ένδειξη φάσης 90° σημαίνει ότι η κορυφή της δόνησης εμφανίζεται το ένα τέταρτο της περιστροφής αφότου το σημείο αναφοράς περάσει το στροφόμετρο.

Η Διαγνωστική Δύναμη της Ανάλυσης Φάσεων

Η φάση δεν είναι απλώς ένας αριθμός. Παρέχει κρίσιμες πληροφορίες σχετικά με τον χαρακτήρα της κίνησης. Λαμβάνοντας μετρήσεις φάσης σε διαφορετικά σημεία ενός μηχανήματος, ένας αναλυτής μπορεί να επιβεβαιώσει ή να αποκλείσει συγκεκριμένες διαγνώσεις.

Επιβεβαίωση ανισορροπίας

Μια κλασική περίπτωση απλής ανισορροπίας θα δείξει παρόμοιες μετρήσεις φάσης (συνήθως εντός ±30°) όταν μετρώνται στην ίδια ακτινική κατεύθυνση (π.χ., οριζόντια) και στα δύο ρουλεμάν ενός ρότορα. Αυτό υποδεικνύει ότι ολόκληρος ο ρότορας κινείται μαζί, «έλκεται» προς την ίδια κατεύθυνση ταυτόχρονα από το βαρύ σημείο.

Διάγνωση κακής ευθυγράμμισης

Η φάση είναι ένας από τους πιο οριστικούς τρόπους για τη διάγνωση της κακής ευθυγράμμισης του άξονα. Όταν λαμβάνονται μετρήσεις αξονικής φάσης εκατέρωθεν ενός συνδέσμου, ένα Μετατόπιση φάσης 180° (±30°) είναι ένας εγχειρίδιος δείκτης γωνιακής κακής ευθυγράμμισης. Αυτή η ένδειξη δείχνει ότι καθώς ο ένας άξονας κινείται προς τα μέσα (θετική αξονική), ο άλλος άξονας κινείται προς τα έξω (αρνητική αξονική), ένα σαφές σημάδι περιστροφικής κίνησης στη ζεύξη.

Διάκριση ανισορροπίας από λυγισμένο άξονα

Τόσο η ανισορροπία όσο και ένας λυγισμένος άξονας μπορούν να προκαλέσουν υψηλές δονήσεις 1x RPM. Η ανάλυση φάσης μπορεί να τα διακρίνει. Λαμβάνοντας αξονικές μετρήσεις φάσης και στα δύο άκρα του ίδιου άξονα κινητήρα ή αντλίας, μια διαφορά φάσης 180° υποδεικνύει ότι ο άξονας είναι λυγισμένος. Τα άκρα κινούνται σε αντίθετες κατευθύνσεις καθώς περιστρέφεται το "τόξο".

Εντοπισμός δομικής χαλαρότητας ή ρωγμών θεμελίων

Όταν οι μετρήσεις φάσης είναι ακανόνιστες, ασταθείς ή μη επαναλήψιμες, αυτό συχνά υποδηλώνει μηχανική χαλαρότητα. Εάν οι μετρήσεις φάσης αλλάξουν σημαντικά κατά τη σύγκριση του ποδιού της μηχανής με την πλάκα βάσης της, αυτό υποδηλώνει χαλαρό μπουλόνι αγκύρωσης ή ρωγμή στη βάση.

Επιβεβαίωση συντονισμού

Καθώς η ταχύτητα μιας μηχανής διέρχεται από έναν συντονισμό (μια κρίσιμη ταχύτητα), η φάση της δόνησης 1x θα υποστεί μια χαρακτηριστική μετατόπιση 90° ακριβώς στην κορυφή συντονισμού και μια πλήρη μετατόπιση 180° καθώς διέρχεται από ολόκληρη την περιοχή συντονισμού. Αυτός είναι ένας οριστικός τρόπος για να επιβεβαιωθεί μια συνθήκη συντονισμού.

Ένα κρίσιμο εργαλείο για την εξισορρόπηση

Η φάση είναι επίσης απαραίτητη για εξισορρόπηση ρότοραΗ ένδειξη φάσης υποδεικνύει άμεσα τη γωνιακή θέση του «βαρέος σημείου» στον ρότορα σε σχέση με το σημάδι αναφοράς. Αυτό λέει στον τεχνικό ακριβώς πού να τοποθετήσει το βάρος διόρθωσης για να αντισταθμίσει την ανισορροπία.

Συνοπτικά, χωρίς μέτρηση φάσης, ένας αναλυτής κραδασμών εργάζεται μόνο με ένα μέρος της εικόνας. Η ανάλυση φάσης παρέχει το κρίσιμο πλαίσιο σχετικά με τον τρόπο που κινείται μια μηχανή, επιτρέποντας πολύ υψηλότερο βαθμό διαγνωστικής εμπιστοσύνης.

← Επιστροφή στο Κύριο Ευρετήριο