طیف ارتعاش: یک نقشه راه تشخیصی

تعریف: طیف چیست؟

آ طیف ارتعاش (یا طیف فرکانسی) نموداری است که فرکانس‌های منفرد تشکیل‌دهنده یک سیگنال ارتعاشی پیچیده را نمایش می‌دهد. این نمودار قدرتمندترین ابزار برای تشخیص عیوب ماشین‌آلات است. این طیف با گرفتن یک سیگنال خام ایجاد می‌شود. شکل موج زمانی سیگنال و پردازش آن با تبدیل فوریه سریع (FFT) الگوریتم. نمودار حاصل، دامنه ارتعاش را در محور عمودی (Y) و فرکانس را در محور افقی (X) نشان می‌دهد.

چرا طیف، کلید تشخیص است؟

ارتعاش یک ماشین ترکیبی از سیگنال‌های مختلف زیادی است که همزمان رخ می‌دهند. شکل موج زمانی این سیگنال درهم‌ریخته را نشان می‌دهد، اما طیف مانند یک منشور عمل می‌کند و آن را به اجزای مجزایش تفکیک می‌کند. این امر بسیار مهم است زیرا خطاهای مکانیکی و الکتریکی مختلف، ارتعاش را در فرکانس‌های خاص و قابل پیش‌بینی ایجاد می‌کنند. با نگاه کردن به پیک‌های طیف، یک تحلیلگر آموزش‌دیده می‌تواند علت اصلی یک مشکل را با اطمینان بالا شناسایی کند.

نحوه خواندن طیف ارتعاش

یک نمودار طیفی حاوی اطلاعات فراوانی است. عناصر کلیدی برای بررسی عبارتند از:

۱. فرکانس (محور X)

این محور نشان می‌دهد که «چه چیزی» در حال ارتعاش است. این ارتعاش می‌تواند با واحدهای مختلفی مانند هرتز (Hz)، سیکل در دقیقه (CPM) یا اوردر (Orders) (مضربی از سرعت دویدن) نمایش داده شود. محل یک پیک روی این محور، سرنخ اصلی برای منبع آن است.

۲. دامنه (محور Y)

این محور نشان می‌دهد که در یک فرکانس مشخص، «چه مقدار» ارتعاش رخ می‌دهد. دامنه، شدت رویداد را نشان می‌دهد. می‌توان آن را با واحدهای جابجایی، سرعت یا شتاب اندازه‌گیری کرد و در مقیاس خطی یا لگاریتمی نمایش داد.

۳. قله‌ها

هر پیک در طیف، نشان دهنده یک رویداد خاص و دوره‌ای است که در دستگاه رخ می‌دهد. تفسیر طیف، فرآیند تطبیق این پیک‌ها با فرکانس‌های خطای شناخته شده است.

الگوهای رایج در یک طیف و معنای آنها

تحلیلگران برای تشخیص خطاها به دنبال الگوهای مشخصی هستند:

• یک پیک بالا در ۱ برابر دور در دقیقه: این امضای کلاسیکِ عدم تعادل روتور.
• یک پیک غالب در سرعت ۲ برابر دور در دقیقه: این اغلب با ارتعاش محوری بالا همراه است، که یک شاخص قوی از ... ناهمراستایی شفت.
• مجموعه‌ای از هارمونیک‌های سرعت دوران (۱x، ۲x، ۳x، ۴x…): این الگو، شاخص اصلیِ شل‌شدگی مکانیکی.
• پیک‌های فرکانس بالا و غیر صحیح: این موارد اغلب با فرکانس‌های خطای محاسبه‌شده مطابقت دارند. یاتاقان‌های غلتشی.
• یک پیک فرکانس بالا با باندهای جانبی: یک پیک در فرکانس مش چرخ‌دنده (GMF) که توسط پیک‌های کوچک‌تر (باندهای کناری) که در فاصله سرعت چرخش چرخ‌دنده قرار دارند احاطه شده است، نشانه قطعی ... خطای دنده.
• «کف سر و صدای» بالا: افزایش پهنای باند در انرژی پایه طیف می‌تواند نشان‌دهنده اصطکاک، سایش یا کاویتاسیون در پمپ‌ها باشد.

اهمیت خط پایه و روند

یک طیف واحد، تصویری کلی از سلامت دستگاه در یک لحظه از زمان ارائه می‌دهد. قدرت واقعی تحلیل طیفی از مقایسه طیف فعلی با ... ناشی می‌شود. طیف پایه زمانی گرفته شده که دستگاه در وضعیت خوبی قرار داشته است. با روندیابی دامنه‌های پیک‌های خاص در طول زمان، تحلیلگران می‌توانند پیشرفت یک عیب را از مراحل اولیه آن پیگیری کنند و این امر امکان نگهداری برنامه‌ریزی‌شده و پیشگیرانه را مدت‌ها قبل از وقوع خرابی فراهم می‌کند.

← بازگشت به فهرست اصلی