Vibratsioonianalüüsi peksmine: põhjused ja tuvastamine

Definitsioon: Mis on vibratsioonilöök?

Vibratsioonianalüüsi kontekstis a rütm või peksmine on iseloomulik nähtus, mida iseloomustab vibratsioonisignaali amplituudi perioodiline tõus ja langus. See modulatsioon toimub siis, kui kaks eraldi vibratsioonisignaali, millel on väga lähedased, kuid mitte identsed sagedused, esinevad samaaegselt ja kombineeruvad. Saadud ajaline lainekuju näeb välja nagu üks siinuslainelaine, mille amplituud aeglaselt rütmilise mustri järgi suureneb ja väheneb.

Peksmise taga peituv füüsika

Pekslemine on konstruktiivse ja destruktiivse interferentsi tulemus. Kui kahe vibratsioonilaine tipud joonduvad (faasis), siis nende amplituudid summeeruvad, mille tulemuseks on suurem üldine amplituud. Kui ühe laine tipp joondub teise laine madalseisuga (faasist väljas), siis nad tühistavad teineteise, mille tulemuseks on madalam üldine amplituud. See pidev tugevnemise ja kustutamise tsükkel loob iseloomuliku "peksleva" või "kõlava" heli ja vibratsioonimustri.

Selle amplituudmodulatsiooni sagedus, mida tuntakse kui löögisagedus, on võrdne kahe allika sageduse absoluutse vahega.

Löögisagedus = |Sagedus 1 – Sagedus 2|

Näiteks kui kaks masinat tekitavad vibratsiooni sagedustel 29,5 Hz ja 30,5 Hz, on tulemuseks võnkesagedus |29,5 – 30,5| = 1,0 Hz. See tähendab, et vibratsiooni üldine amplituud tõuseb ja langeb iga sekundi järel.

Tööstusmasinate peksmise levinumad põhjused

Löögisageduse olemasolu on väärtuslik diagnostiline vihje, kuna see viitab kahe lähestikku paikneva juhtsageduse olemasolule. Tööstuskeskkonnas esinevate levinud allikate hulka kuuluvad:

• Mitu masinat ühisel struktuuril: Kõige klassikalisem näide on kaks identse konstruktsiooniga pumpa või ventilaatorit, mis töötavad samal platvormil või torustikusüsteemis. Kui nende töökiirused on veidi erinevad (nt 1780 p/min ja 1785 p/min), tekitavad nad madalsagedusliku löögi.
• Elektrimootorid: Peksmine võib toimuda mootori pöörlemissageduse ja elektrilise sageduse, näiteks induktsioonmootori pooluse läbimissageduse, vahel.
• Mitmeastmelised pumbad või kompressorid: Veidi erineva efektiivse kiirusega töötavate etappide vastastikmõju.
• Käigukastid: Kahe sarnase hammaste arvuga hammasratta hambumise vastastikmõju.
• Hüdraulilised või aerodünaamilised pulsatsioonid: Kahe erineva vooluga seotud turbulentsi allika vastastikmõju.

Kuidas vibratsiooniandmetes peksmist tuvastada

Aja lainekuju analüüs

Ajaline lainekuju on kõige otsesem viis löökide jälgimiseks. Signaal näitab selget, korduvat amplituudmodulatsiooni mustrit. Aeg kahe järjestikuse amplituudipiigi (või madalseisu) vahel on löökide sageduse periood.

Sagedusspektri (FFT) analüüs

Sagedusspektris ilmub löök järgmiselt kaks selgelt eristuvat tippu, mis asuvad teineteisele väga lähedalStandardsel FFT-l ei pruugi olla piisavalt eraldusvõimet nende eraldamiseks, mistõttu need paistavad ühe laia tipuna. Löögi korrektseks diagnoosimiseks peab analüütik kasutama suure eraldusvõimega FFT-d (suurendades spektraaljoonte arvu). See eristab selgelt kahte individuaalset sageduskomponenti, mis lööki põhjustavad.

Kas peksmine on probleem?

Lööklaine iseenesest ei ole viga, vaid pigem sümptom sageduste interaktsioonist. Siiski võib see olla problemaatiline:

• Tüütu müra: Tõusev ja langev heli võib olla personalile märgatavam ja ärritavam kui pidev müra.
• Tipp-amplituudiga seotud probleemid: Konstruktiivse interferentsi faasi ajal võib maksimaalne amplituud olla peaaegu kaks korda suurem kui üksikute signaalide amplituud. See tipptase võib ületada häire piirväärtusi või põhjustada komponentidele liigset pinget, isegi kui keskmine vibratsioon on vastuvõetav.
• Muude probleemide varjamine: Kõikuv signaal võib mõnikord raskendada muude vibratsiooniprobleemide tuvastamist.

Probleemse löögi lahendamine hõlmab tavaliselt kahe allika sageduse tuvastamist ja katset muuta ühe masina kiirust või rakendada summutust amplituudipiikide leevendamiseks.

← Tagasi põhiindeksi juurde