درک سرعت دویدن (1X)
سرعت در حال اجرا فرکانس اساسی در تحلیل ارتعاشات که مربوط به سرعت چرخشی شافت ماشین است — فرکانسی که در آن شافت یک دور کامل را انجام میدهد. در اصطلاحات لرزش تقریباً همیشه به صورت ۱X. این نقطه اساسی تقریباً هر تشخیص است: پس از اینکه مکان 1X را در طیفشناسایی کردید، بیشتر دیگر فرکانسهای مورد علاقه را میتوان به صورت مضاعفها (هارمونیک ها) یا کسریها (sub-harmonics) of it.
۱. تعریف: سرعت دویدن چیست؟
If a fan runs at 1800 revolutions per minute (RPM), its 1X running-speed frequency is 1800 CPM (cycles per minute), equivalent to 30 هرتز (1800 ÷ 60). The conversion is simply Hz = RPM ÷ 60, and it is worth carrying both units in your head because spectra are sometimes scaled in CPM and sometimes in Hz.
فرکانس 1X در تقریباً تمام کارهای تشخیصی به عنوان نقطه مرجع اصلی عمل میکند. یک اندازهگیری به تنهایی معمولاً بیمعنا است؛ پس از بیان آن نسبت به سرعت شافت معنا پیدا میکند. به همین دلیل اولین کاری که یک کارشناس با هر طیف جدیدی انجام میدهد، تعیین مکان 1X است.
۲. چرا ۱X اینقدر مهم است؟
فرکانس 1X اهمیت دارد زیرا بسیاری از شایعترین و مهمترین خرابیهای ماشین لرزش را دقیقاً در این فرکانس تولید میکنند. سطح بالایی در 1X به تنهایی نشانه قویای است که چیزی اشتباه است — و الگوی آنچه در اطراف آن قرار دارد معمولاً به شما میگوید که چه است.
خطاهای رایجی که در 1X ظاهر میشوند عبارتند از:
- عدم تعادل: شایعترین علت لرزش بالای 1X. توزیع جرم نابرابر یک نیروی گریز از مرکز ایجاد میکند که با سرعت شافت میچرخد و لرزش سینوسی خالصی در 1X تولید میکند. عدم تعادل خالص محتوای هارمونیک کمی یا بدون هارمونیک دارد.
- ناهمترازی: اغلب توسط مؤلفه قوی 2X تحتالشعاع میشود، اما عدم ترازآلایی زاویهای و موازی نیز میتواند 1X را بهطور قابلتوجهی افزایش دهد.
- شفت خمیده: از نظر مکانیکی مانند نوعی عدم تعادل رفتار میکند و یک قله 1X بالا تولید میکند (اغلب با یک محوری مؤلفه قوی که کمک میکند آن را تشخیص دهد).
- گریز از مرکز: یک قرقره، چرخدنده یا هسته روتور خارجالمرکز، یک قله 1X ایجاد میکند زیرا نقطه بالای آن چرخان یک بار در هر دور برعلیه سیستم فشار میآورد.
- رزونانس: اگر فرکانس طبیعی یک سازه نزدیک به سرعت کاری نشسته باشد، حتی یک ورودی اجباری کوچک — مثلاً عدم تعادل جزئی — بسیار تقویت میشود و لرزش بسیار بالایی در 1X تولید میکند. به همین دلیل رابطه بین 1X و هر سرعت بحرانی نزدیک بسیار مهم است.
از آنجایی که بسیاری از علل در 1X همپوشانی دارند، دامنه به تنهایی تشخیص نیست. گام تصمیمگیرنده اندازهگیری 1X فاز نیز است، که عدم تعادل را از شافت خمیده، پای نرم یا رزونانس جدا میکند.
۳. هارمونیکها و زیرهارمونیکهای سرعت دویدن
پس از شناسایی 1X، بقیه طیف را میتوان نسبت به آن تفسیر کرد:
- هارمونیکها (2X، 3X، 4X، …): مضاعفات صحیح سرعت دوران. آنها معمولاً نشاندهنده ناهمترازی (a strong 2X), شلشدگی مکانیکی (سری طولانی از هارمونیکها)، و سایر اثرات غیرخطی. شکل خانواده هارمونیک اغلب نسبت به خود 1X بیشتر تشخیصی است.
- زیرهارمونیکها (0.5X، 1/3X، …): کسریای از سرعت دوران، عمومی با ناپایداری فیلم روغن در یاتاقانهای ژورنال — classic چرخش روغن نزدیک 0.4–0.48X ظاهر میشود — یا با شلبازی در تکیهگاه بلبرینگ. اینها در دستههای وسیعتر ارتعاش زیرسنکرون.
توصیف فرکانسها به عنوان مضاعفهای یک سرعت بنیادی، پایهی تحلیل سفارشاست. در ماشینهای متغیرسرعت، ردیابی ارتعاش بر اساس «ترتیبها» به جای هرتز ثابت، ضروری است، زیرا هر پیک مرتبط با سرعت با شفت حرکت میکند در حالی که تشدیدهای ساختاری ثابت میمانند — و این تفاوت دقیقاً نحوه تمایز آنهاست. محاسبهی فرکانس هارمونیک converts an RPM into its 1×–10× order frequencies for quick reference.
۴. سرعت دویدن چگونه اندازهگیری میشود؟
سرعت دوران به یکی از دو روش تعیین میشود:
- از طیف ارتعاش: در بیشتر موارد، یک قله واضح مربوط به دوران شفت است، و معمولاً اولین قلهی قابلتوجهی است که یک تحلیلگر شناسایی میکند. این زمانی خوب کار میکند که ماشین در سرعت ثابت و شناختهشدهای کار کند.
- با استفاده از یک دورسنج: یک تاکومتر اندازهگیری سرعت مستقیم و بدونابهام را با تولید یک نبض در هر دوران، که بهورودی آنالایزر ارتعاشمیرود، فراهم میکند. این نه تنها فرکانس 1X را تأیید میکند بلکه تکنیکهای پیشرفته مانند تحلیل فاز و تحلیل ترتیب را نیز آزاد میکند.
مسیر تاکومتر چیزی است که 1X را قابلعمل میکند نه صرفاً قابلمشاهده. یک دستگاه دوکانالی قابلحمل مانند بالانس-1a نبض سرعت خود را از تاکومتر نوری دریافت میکند که بر روی نوار نوار بازتابندهفعال میشود، دادههای ارتعاش را به زاویهی شفت قفل میکند، و دامنه و فاز سنکرون 1× را گزارش میدهد. این مرجع فاز دقیقاً چیزی است که یک قلهی نشانگر عدمتوازن 1X را به زاویهی نقطه سنگین تعریفشده تبدیل میکند — و بنابراین به یک وزن اصلاحی از اندازه و موقعیت شناختهشده طی متعادل سازی میدان.
