Κατανόηση της ταχύτητας στην ανάλυση ταλάντωσης

Ορισμός: Τι είναι η ταχύτητα ταλάντωσης;

Ταχύτητα είναι ο ρυθμός μεταβολής της μετατόπισης ως προς το χρόνο. Στην ανάλυση κραδασμών, είναι ένα μέτρο του «πόσο γρήγορα» κινείται ένα εξάρτημα. Από τις τρεις κύριες παραμέτρους κραδασμών (μετατόπιση, ταχύτητα και επιτάχυνση), η ταχύτητα είναι η πιο ευρέως χρησιμοποιούμενη για την αξιολόγηση της συνολικής υγείας και της σοβαρότητας των κραδασμών των γενικών περιστρεφόμενων μηχανημάτων στην πιο κοινή περιοχή συχνοτήτων.

Γιατί η ταχύτητα είναι το πρότυπο για τη μέτρηση της σοβαρότητας;

Η ταχύτητα έχει γίνει το βιομηχανικό πρότυπο για την παρακολούθηση κραδασμών γενικής χρήσης για διάφορους βασικούς λόγους:

• Καλύτερος Δείκτης Καταστροφικής Ενέργειας: Η καταστροφική ενέργεια της δόνησης σχετίζεται άμεσα με την ταχύτητά της. Ένα δεδομένο επίπεδο ταχύτητας αντιστοιχεί σε ένα σταθερό επίπεδο σοβαρότητας της δόνησης σε ένα ευρύ φάσμα ταχυτήτων και τύπων μηχανών.
• «Επίπεδη» Απόκριση Συχνότητας: Στην πιο κρίσιμη περιοχή συχνοτήτων για τη διάγνωση μηχανών (συνήθως 10 Hz έως 1.000 Hz ή 600 έως 60.000 CPM), η ταχύτητα παρέχει την πιο ισορροπημένη ή «επίπεδη» εικόνα. Αυτό σημαίνει ότι είναι σχεδόν εξίσου ευαίσθητη σε προβλήματα χαμηλών συχνοτήτων, όπως η ανισορροπία, και σε προβλήματα υψηλότερων συχνοτήτων, όπως η κακή ευθυγράμμιση, καθιστώντας την έναν εξαιρετικό δείκτη για όλες τις χρήσεις.
• Βάση για τα Διεθνή Πρότυπα: Παγκόσμια πρότυπα για τους κραδασμούς των μηχανημάτων, όπως ISO 20816 (το οποίο αντικατέστησε το παλαιότερο ISO 10816), χρησιμοποιήστε Ταχύτητα RMS (Ρίζα Μέσης Τετραγωνικής ... ως το κύριο μέτρο για τον ορισμό των ορίων αποδοχής και των επιπέδων συναγερμού για διαφορετικές κατηγορίες μηχανημάτων.

Μονάδες και Μέτρηση

Κοινές Μονάδες

Η ταχύτητα δόνησης εκφράζεται συνήθως σε μία από τις δύο μονάδες:

• mm/s (χιλιοστά ανά δευτερόλεπτο): Η τυπική μονάδα SI, που χρησιμοποιείται συνήθως στα περισσότερα μέρη του κόσμου.
• σε ίντσες ανά δευτερόλεπτο (in/s): Η τυπική αυτοκρατορική μονάδα, κοινή στις Ηνωμένες Πολιτείες.

Η ταχύτητα σχεδόν πάντα μετριέται και καταγράφεται ως RMS αξία, καθώς αυτή αντιπροσωπεύει καλύτερα το ενεργειακό του περιεχόμενο.

Πώς μετριέται;

Η ταχύτητα μπορεί να μετρηθεί με δύο βασικούς τρόπους:

1. Απευθείας με μετατροπέα ταχύτητας: Ένας ηλεκτροδυναμικός αισθητήρας ταχύτητας παράγει μια τάση άμεσα ανάλογη με την ταχύτητα της δόνησης. Αυτοί οι αισθητήρες ήταν συνηθισμένοι, αλλά έχουν σε μεγάλο βαθμό αντικατασταθεί από τα επιταχυνσιόμετρα.
2. Με την ενσωμάτωση ενός σήματος επιταχυνσιόμετρου: Αυτή είναι η πιο συνηθισμένη μέθοδος σήμερα. Ένα ισχυρό επιταχυνσιόμετρο μετρά την επιτάχυνση και ένας συλλέκτης δεδομένων ή σύστημα παρακολούθησης ενσωματώνει ηλεκτρονικά αυτό το σήμα για να υπολογίσει την ταχύτητα. Αυτή η προσέγγιση συνδυάζει το ευρύ φάσμα συχνοτήτων και την αξιοπιστία ενός επιταχυνσιόμετρου με τα διαγνωστικά πλεονεκτήματα της παραμέτρου ταχύτητας.

Ο ρόλος της Velocity στη διάγνωση

Ένα υψηλό συνολικό επίπεδο ταχύτητας υποδεικνύει ότι ένα μηχάνημα έχει πρόβλημα, αλλά δεν προσδιορίζει την αιτία. Το επόμενο βήμα είναι να εξετάσουμε το φάσμα ταχύτητας (FFT) για να δούμε ποιες συχνότητες συμβάλλουν στην υψηλή συνολική τιμή.

• Υψηλή ταχύτητα στο 1x στροφές/λεπτό δείχνει προς ανισορροπία.
• Υψηλή ταχύτητα στο 2x στροφές/λεπτό δείχνει προς κακή ευθυγράμμιση.
• Μια σειρά από κορυφές ταχύτητας στις αρμονικές ταχύτητας κίνησης υποδεικνύει χαλαρότητα.

Ενώ η επιτάχυνση είναι καλύτερη για σφάλματα πολύ υψηλής συχνότητας (ρουλεμάν, γρανάζια) και η μετατόπιση είναι καλύτερη για προβλήματα πολύ χαμηλής συχνότητας (δομική κίνηση), η ταχύτητα παραμένει η πιο πολύτιμη παράμετρος για μια «μεγάλη εικόνα» της δυναμικής κατάστασης ενός μηχανήματος στο κύριο εύρος λειτουργίας του.

← Επιστροφή στο Κύριο Ευρετήριο