Subharmonika mõistmine

1. Definitsioon: Mis on subharmoniline?

A Subharmooniline on sageduskomponent a-s vibratsioon spekter mis esineb põhisundsageduse täisarvulisel murdosal. Masinate analüüsis on see põhisagedus peaaegu alati jooksukiirus (1X).

Subharmoonilised helid esinevad sagedustel nagu 1/2X, 1/3X, 1/4X jne ja neid nimetatakse ka subsünkroonne vibratsioonid, kuna need esinevad sagedusel, mis on madalam kui peamine sünkroonne (1X) kiirus. Subharmooniliste võnkumiste seeria (nt 1/2X, 3/2X, 5/2X) olemasolu on teatud tüüpi masinavigade klassikaline märk.

2. Subharmoonikute peamised põhjused

Subharmoonilised toonid ei ole nii levinud kui harmoonilised toonid (2X, 3X), kuid kui need ilmuvad, on need sageli tugevaks indikaatoriks ühele järgmistest probleemidest:

a) Mehaaniline lõtvus

See on subharmoonikute, eriti 1/2X komponendi kõige levinum põhjus. Kui komponent on lahti, näiteks laager oma korpuses või lahti kinnituspolt, võib see tekitada mittelineaarse "põrke" või "ragistamise" efekti. Selline löök võib süsteemi ergastada nii, et see reageerib sagedusel, mis on pool peamisest sundsagedusest (1X).

Spekter, mis näitab 1X tippu koos subharmooniliste seeriaga sagedusel 1/2X, 3/2X (1,5X), 5/2X (2,5X) jne, on õpikupärane märk tõsisest struktuurilisest lõtvusest. See lõtvumus võimaldab lööke, mis esinevad efektiivselt iga teise võlli pöörde järel, genereerides 1/2X tippude perekonna.

b) Kandelaagri ebastabiilsus

Vedelikfilm- või liuglaagritega masinate puhul on subharmoonilised vibratsioonid õlifilmi ebastabiilsuse kriitiliseks näitajaks. Need on iseenesest ergastuvad vibratsioonid, mis tekivad võlli toetava õlikiilu dünaamikast.

• Õli keeris: See nähtus esineb tavaliselt sagedusel 0,42–0,48 korda töökiirusest. Selle põhjustab õlifilmi enda pöörlema hakkamine laagrivahe sees, mis surub võlli ringi. See on sageli tugev ja selgelt eristuv piik alla 0,5 korra.
• Õlivahustaja: See on tõsisem ebastabiilsuse vorm, mis tekib siis, kui õli keerlemise sagedus langeb kokku rootori esimese omavõnkesagedusega (kriitiline kiirus). Kui see juhtub, võib vibratsioon muutuda väga ägedaks ja hävitavaks. Sagedus "lukustub" loomulikule sagedusele ja ei muutu isegi siis, kui masina kiirust suurendatakse.

c) Muud põhjused

• Rihmülekande probleemid: Kulunud või kahjustatud rihm võib mõnikord tekitada rihma pöörlemiskiirusega seotud subharmoonilisi sagedusi, mis on tavaliselt madalamad kui ajami või veetava rihmaratta kiirus.
• Laba või tiiviku läbimise sagedused: Mõnel juhul pumpade või ventilaatorite puhul võivad subsünkroonsed piigid olla seotud voolu turbulentsi või pöörlemisseisaku tingimustega, mis ei pruugi olla täpsed 1X murdosad, kuid jäävad siiski alla töökiiruse.

3. Analüüs ja kinnitus

Kui spektris täheldatakse subharmoonilisi võnkumisi, on täpne sagedus ülioluline kindlaks teha. Tipp täpselt 0,50X juures on väga tõenäoliselt seotud lõtvusega. Tipp 0,47X juures on peaaegu kindlasti õlikeerise tunnus. Terve rea (1/2X, 3/2X jne) olemasolu kinnitab tugevalt lõtvust.

Analüüsides aja lainekuju võib samuti abiks olla. Lõtvus näitab sageli lööke või kärpimist, samas kui õli keerlemine võib ilmneda keerukama, moduleeriva signaalina.

← Tagasi põhiindeksi juurde