Kiirenduse mõistmine vibratsioonianalüüsis

Definitsioon: Mis on vibratsioonikiirendus?

Kiirendus on objekti kiiruse muutumise kiirus ajas. Vibratsioonianalüüsi kontekstis on see põhiline mõõt, mis kvantifitseerib, kui kiiresti vibreeriva komponendi kiirus muutub. Kui nihe mõõdab detaili liikumisulatust ja kiirus mõõdab selle liikumiskiirust, siis kiirendus keskendub detailile mõjuvatele jõududele, muutes selle eriti tundlikuks kõrgsageduslike sündmuste, näiteks löökide ja järsude liikumise muutuste suhtes.

Miks on kiirenduse mõõtmine oluline?

Kiirenduse mõõtmine on tervikliku seisundi jälgimise programmi jaoks ülioluline, kuna see sobib suurepäraselt teatud tüüpi masinavigade tuvastamiseks, mida muud mõõtmised võivad kahe silma vahele jätta. Selle olulisus tuleneb mitmest põhitegurist:

• Kõrgsagedusliku rikke tuvastamine: Kiirendus on oma olemuselt tundlikum kõrgsageduslike vibratsioonide suhtes. See teeb sellest ideaalse parameetri veerelaagrite varajase staadiumi rikete, hammasrataste hambumuse probleemide ja labade läbimissageduste tuvastamiseks, kuna need nähtused tekitavad tavaliselt kõrgsageduslikku vibratsiooni.
• Otsene seos jõuga: Newtoni teise seaduse (jõud = mass × kiirendus) kohaselt on kiirendus otseselt proportsionaalne masinas mõjuvate dünaamiliste jõududega. Kiirenduse mõõtmine annab otsese ülevaate jõududest, mis põhjustavad komponentidele pinget ja väsimust.
• Lai dünaamiline ulatus: Kiirendusmõõturid, kiirenduse mõõtmiseks kasutatavad andurid, võivad katta väga laia sageduste ja amplituudide vahemikku, muutes need mitmekülgseks erinevat tüüpi masinate jälgimiseks.

Ühikud ja mõõtühikud

Ühised ühikud

Vibratsioonikiirendust väljendatakse tavaliselt ühes kahest ühikust:

• g: Mõõtmeteta ühik, mis esindab Maa gravitatsioonikiirendust. 1 g võrdub ligikaudu 9,81 m/s²-ga. 'g' kasutamine on levinud, kuna see annab vibratsiooni tugevuse standardiseeritud ja seostatava mõõdu.
• m/s² (või mm/s²): Kiirenduse SI-ühik (meetrit sekundis ruudus).

Kuidas seda mõõdetakse?

Kiirendust mõõdetakse peaaegu eranditult kiirendusmõõturSee on muundur, mis teisendab vibratsiooni mehaanilise jõu proportsionaalseks elektriliseks signaaliks. Piesoelektrilised kiirendusmõõturid on tööstusliku seisundi jälgimisel kõige levinumad tüübid tänu oma vastupidavusele, täpsusele ja laiale sageduskarakteristikule.

Praktilised rakendused diagnostikas

Diagnostikas kasutatakse kiirendusandmeid konkreetsete probleemide tuvastamiseks:

• Laagri vead: Laagriratastele, rullikutele või kuulidele tekitatud mikroskoopiliste defektide löögid tekitavad väikeseid kõrgsageduslikke piike. Kiirenduse mõõtmised, eriti kombineerituna selliste tehnikatega nagu Ümbriku analüüs, on peamine meetod nende rikete avastamiseks nende varases staadiumis.
• Käigukasti analüüs: Hammasrataste hambumisest tulenevad kõrgsageduslikud vibratsioonid, samuti pragunenud või purunenud hammaste löögid on kiirendusspektris selgelt nähtavad.
• Kiired masinad: Selliste seadmete nagu turbiinide ja kiirete kompressorite puhul on kiirendus sageli eelistatud üldise vibratsiooni mõõt, kuna domineerivad sagedused jäävad vahemikku, kus see on kõige tundlikum parameeter.

Seos kiiruse ja nihkega

Nihe, kiirus ja kiirendus on matemaatiliselt seotud integreerimise ja diferentseerimise abil. Lihtsa sinusoidaalse võnkumise korral:

• Kiirus on kiirenduse integraal.
• Nihe on kiiruse integraal.

See tähendab, et sama vibratsioonienergia hulga korral on kiirenduse amplituudid loomulikult kõrgematel sagedustel suuremad, samas kui nihke amplituudid on madalamatel sagedustel suuremad. Seetõttu valivad analüütikud mõõtmisparameetri, mis sobib kõige paremini eeldatava vea sagedusvahemikuga.

← Tagasi põhiindeksi juurde