Vibratsiooni amplituud: masina tervise põhinäitaja

Definitsioon: Mis on vibratsiooni amplituud?

Vibratsiooni amplituud on vibratsiooni intensiivsuse või raskusastme mõõt. See kvantifitseerib, „kui palju“ masin vibreerib, ja on üks põhilisemaid parameetreid, mida kasutatakse seisukorra jälgimisel ja masinate diagnostikas. Amplituudi muutus ajas on sageli esimene märk arenevast mehaanilisest probleemist. Kuigi sagedus aitab diagnoosida rikke *tüüpi*, aitab amplituud määrata selle *raskusastet*.

Amplituudi mõõtmise olulisus

Vibratsiooni amplituudi jälgimine on iga ennustava hooldusprogrammi jaoks oluline. Amplituudi suurenemine on otseselt seotud masina komponentidele mõjuvate dünaamiliste jõudude suurenemisega. Nende tasemete jälgimine aitab:

• Baasjoone loomine: Amplituudi mõõtmine terve masina peal annab alust edaspidiseks võrdlemiseks.
• Trend Masinate Tervis: Amplituudinäitude aja jooksul joonistamise abil saavad insenerid tuvastada järkjärgulist halvenemist juba ammu enne rikke tekkimist.
• Äratuste määramine: Amplituuditasemeid kasutatakse häirete ja ohuhäirete seadistamiseks, teavitades personali masina seisukorra olulisest halvenemisest.
• Raskusastme hindamine: Amplituudi suurusjärk on otsene näitaja probleemi tõsidusest, mis aitab hooldustegevusi tähtsuse järjekorda seada.

Erinevad viisid amplituudi mõõtmiseks

Vibratsioon on dünaamiline signaal ja selle amplituudi saab kvantifitseerida mitmel erineval viisil. Mõõtmisviisi valik sõltub masina tüübist ja otsitavast teabest.

1. Tipp-amplituud (Pk)

Tippväärtus on vibratsioonilainekuju maksimaalne amplituud ühes suunas (kas positiivses või negatiivses) oma null- või tasakaaluasendist. Tippmõõtmised on eriti kasulikud lühiajaliste, suure mõjuga sündmuste, näiteks purunenud hammasratta või tõsise laagri defekti põhjustatud sündmuste hindamiseks. See näitab komponendile vibratsioonitsükli ajal rakendatavat maksimaalset pinget või jõudu.

2. Tipp-tipp (Pk-Pk) amplituud

Tipptaseme väärtus on vibreeriva komponendi läbitud kogukaugus oma maksimaalsest positiivsest tipust maksimaalse negatiivse tipuni. See esindab detaili üldist liikumist või koguliikumist. Tipptaseme mõõtmist kasutatakse kõige sagedamini mõõtmiseks. nihe, kuna see on kriitilise tähtsusega lõtkude hindamiseks. Näiteks saab see kindlaks teha, kas pöörlev võll liigub piisavalt, et tekiks oht kokku puutuda statsionaarse laagrikorpusega.

3. RMS (ruutkeskmine) amplituud

RMS-väärtus on vibratsiooni üldise tugevuse hindamiseks kõige levinum ja kasulikum mõõt. See arvutatakse lainekuju ruutväärtuste keskmise ruutjuure võtmise teel aja jooksul. RMS-i peamine eelis on see, et see on otseselt seotud energiasisaldus ja vibratsiooni hävitav jõud. RMS-väärtus arvestab kogu vibratsioonisignaali aja jooksul, mitte ainult maksimaalseid tippe, mistõttu on see masina üldise seisukorra kohta palju stabiilsem ja representatiivsem mõõt. Enamik rahvusvahelisi standardeid, näiteks ISO 10816, kasutavad vibratsioonipiiride määramiseks RMS-kiirust.

Pk, Pk-Pk ja RMS vaheline seos

Täiusliku siinuslaine saamiseks on neil väärtustel lihtne matemaatiline seos:

• Tipp-tipp = 2 × Tipp
• RMS = tipp / √2 ≈ 0,707 × tipp

Reaalsetes masinates leiduvate keerukate mittesinusoidaalsete signaalide puhul (mis sageli sisaldavad lööke ja harmoonilisi) see seos ei kehti. Tipp- ja RMS-suhet nimetatakse amplituuditeguriks, mis iseenesest võib olla kasulik diagnostikavahend.

Millist amplituudiühikut kasutada?

Amplituudi mõõdetakse nihke, kiiruse või kiirenduse ühikutes ning valik sõltub uuritavast sagedusest:

• Nihe (μm, millimeetrites): Parim madalsagedusliku vibratsiooni (<10 Hz) korral, näiteks konstruktsiooni liikumise või väga aeglaste masinate tasakaalustamatuse korral.
• Kiirus (mm/s, tolli/s): Parim üldotstarbeline indikaator keskmiste sageduste (10 Hz kuni 1000 Hz) jaoks, kus esinevad kõige levinumad masinavead, näiteks tasakaalustamatus ja joondusviga.
• Kiirendus (g, m/s²): Parim kõrgsagedusliku vibratsiooni (>1000 Hz) korral, näiteks hammasrataste hambumuse ja laagrite vigade korral.

← Tagasi põhiindeksi juurde