درک اوج ارتعاش واقعی
تعریف: اوج واقعی چیست؟
اوج واقعی حداکثر لحظه ای است دامنه ارزش در یک لرزش سیگنال در طول یک دوره اندازهگیری، که نشان دهنده بالاترین انحراف مثبت یا منفی از خط مبنای صفر است. برای جابجایی در اندازهگیریها، پیک واقعی نشاندهنده حداکثر موقعیت شفت است؛ برای سرعت، حداکثر سرعت؛ برای شتاب، حداکثر شتاب شامل ضربات با فرکانس بالا. پیک واقعی معمولاً به صورت یک عدد واحد (حداکثر بزرگی) یا به صورت زیر بیان میشود: اوج به اوج (حداکثر مثبت تا حداکثر منفی).
اندازهگیریهای پیک واقعی برای ارزیابی فواصل (آیا شفت با استاتور تماس پیدا میکند؟)، ارزیابی شدت ضربه و درک انحرافات شدید که ممکن است باعث آسیب شوند، حتی اگر ارتعاش متوسط یا RMS قابل قبول باشد، مهم هستند.
اوج واقعی در مقابل سایر معیارهای دامنه
اوج واقعی در مقابل RMS
- اوج حقیقی: حداکثر مقدار واحد
- آر ام اس: جذر میانگین مربعات، نشان دهنده میانگین انرژی است
- رابطه: برای موج سینوسی خالص، پیک = √۲ × RMS (≈ ۱.۴۱۴ × RMS)
- برای تأثیرات: پیک میتواند ۵ تا ۱۰ برابر RMS یا بیشتر باشد
- استفاده: RMS برای ارزیابی انرژی/خستگی؛ پیک برای فاصله/ضربه
اوج واقعی در مقابل اوج به اوج
- اوج حقیقی: حداکثر حرکت از صفر (یک جهت)
- اوج به اوج: دامنه کل از حداکثر مثبت تا حداکثر منفی
- رابطه: پیک به پیک = ۲ × پیک واقعی (برای سیگنال متقارن)
- استفاده رایج: جابجایی اغلب به صورت پیک تا پیک اندازهگیری میشود؛ سرعت و شتاب به عنوان پیک واقعی در نظر گرفته میشوند
اوج واقعی در مقابل عامل اوج
- ضریب تاج: نسبت پیک به RMS (پیک/RMS)
- مقادیر معمول: ۱.۴۱۴ برای موج سینوسی؛ ۳-۵ برای ضربه
- تشخیصی: ضریب اوج بالا نشان دهنده ضربه یا گذرا است
- ترکیب: پیک واقعی و ضریب قله با هم شخصیت سیگنال را آشکار میکنند
کاربردها
۱. ارزیابی ترخیص کالا
موارد ضروری برای اندازهگیری با پروب مجاورتی:
- جابجایی پیک نشان دهنده حداکثر گردش موقعیت شفت است
- با فاصله موجود از آببندها و لابیرنتها مقایسه کنید
- مطمئن شوید که پیک از فاصله مجاز تجاوز نکند (از سایش جلوگیری میکند)
- حاشیه معمولاً 50% (اگر فاصله 1 میلیمتر باشد، پیک را حفظ کنید) <0.5 میلیمتر)
۲. شدت ضربه
- شتاب اوج، شدت نیروی ضربه را نشان میدهد
- پیکهای بالا (>50-100g) نشان دهنده ضربه شدید هستند
- نقص در یاتاقان، لقی یا وجود اشیاء خارجی باعث ایجاد پیکهای بلند میشود.
- پتانسیل آسیب مربوط به حداکثر سطوح ضربه
۳. ماشینآلات کمسرعت
- در سرعتهای پایین (<300 دور در دقیقه)، سرعت RMS کوچک میشود
- اندازهگیری معنادارترِ جابجایی اوج
- استانداردها اغلب برای تجهیزات کمسرعت، حداکثر یا حداکثر-به-حداکثر را مشخص میکنند.
۴. تنظیم زنگ هشدار
- محدودیتهای پیک برای حفاظت از فاصله مجاز
- جلوگیری از تماس شفت با قطعات ثابت
- مکمل آلارمهای مبتنی بر RMS
ملاحظات اندازهگیری
الزامات نرخ نمونه
- باید به اندازه کافی سریع نمونهبرداری شود تا پیک واقعی ثبت شود
- معیار نایکوئیست: نرخ نمونهبرداری > ۲× بالاترین فرکانس
- عملی: ۵ تا ۱۰ برابر بالاترین فرکانس برای جلوگیری از ایجاد اعوجاج
- نمونهبرداری کمتر از حد مجاز میتواند پیک واقعی را از دست بدهد (پایینتر از مقدار واقعی خوانده شود)
مدت زمان اندازهگیری
- دوره اندازهگیری طولانیتر ممکن است پیکهای گذرای بالاتری را ثبت کند
- بده بستان بین ثبت مقادیر حدی و نمایش عملیات معمول
- معمولاً ۱۰ تا ۶۰ ثانیه برای اندازهگیریهای روتین
- برای تشخیص خطای متناوب، زمان بیشتری لازم است
آمادهسازی سیگنال
- فیلترهای ضد حساسیت از ایجاد پیکهای کاذب جلوگیری میکنند
- پهنای باند حسگر کافی برای ثبت پیکها
- نصب صحیح سنسور (قلهها به رزونانسهای نصب حساس هستند)
دستورالعملهای تفسیر
اوج جابجایی
- قابل قبول معمولی: <50% از فضای خالی موجود
- سرعت پایین: پیک قابل قبول ۲۵-۷۵ میکرومتر (۱-۳ میل)
- سرعت بالا: معمولاً 12-25 میکرومتر (0.5-1 میل)
- اندازهگیری شده با پروبهای مجاورتی روی شفت
اوج سرعت
- رابطه معمول: سرعت اوج ≈ ۱.۴-۲.۰ × سرعت RMS برای ماشینهای معمولی
- نسبتهای بالاتر (۳-۵×) نشان دهندهی تأثیر یا گذرا بودن هستند.
- کمتر از سرعت RMS استفاده میشود
اوج شتاب
- رایجترین برای اندازهگیریهای پیک
- نرمال: پیک ۵-۲۰ گرم برای تجهیزات صنعتی
- ضربه: پیک ۲۰-۱۰۰ گرم به بالا نشان دهنده نقص یاتاقان یا ضربه مکانیکی است.
- شدید: > ۱۰۰ گرم نشان دهنده ضربه شدید است که نیاز به توجه فوری دارد.
استفاده تشخیصی
نسبت پیک به RMS
- نسبت = ضریب قله
- 1.4-2.0: لرزش معمولی و نسبتاً نرم
- 2.0-4.0: برخی از موارد تأثیرگذار، منبع را بررسی کنید
- > 4.0: احتمال ضربه شدید، نقص در یاتاقان یا مشکلات مکانیکی
تحلیل روند
- افزایش پیک واقعی در حالی که RMS پایدار است، نشان دهنده توسعه پدیده تأثیرگذار است.
- نشانگر اولیه نقص بلبرینگ
- پیشساز افزایش RMS
- زمان تحویل اضافی را فراهم میکند
بازرسی شکل موج
- بررسی کردن شکل موج زمانی در مکانهای اوج
- مشخص کنید چه چیزی باعث ایجاد پیک (ضربه، گذرا، نوسان) شده است.
- درک زمینه ارزش اوج
استانداردها و مشخصات
استانداردهای ایزو
- ISO 7919: محدودیتهای ارتعاش شفت اغلب در جابجایی پیک تا پیک
- ISO 20816: از سرعت RMS استفاده میکند اما مقادیر اوج مربوط به فواصل مجاز است
- استانداردهای خاص تجهیزات ممکن است محدودیتهای اوج مصرف را مشخص کنند
مشخصات سازنده
- سیستمهای پروب مجاورتی اغلب در هنگام جابجایی اوج، هشدار میدهند
- مشخصات توربوماشینها شامل محدودیتهای پیک است
- فواصل بحرانی به عنوان حاشیههای جابجایی اوج تعریف میشوند
اندازهگیریهای اوج واقعی ارتعاش، اطلاعات ضروری در مورد حداکثر انحرافات و شدت ضربه را ارائه میدهند که اندازهگیریهای میانگین نمیتوانند آن را نشان دهند. اگرچه مقادیر اوج واقعی کمتر از RMS برای روندیابیهای معمول استفاده میشوند، اما برای ارزیابی فاصله، ارزیابی ضربه و تشخیص سیگنالهای ضریب تاج بالا که نشاندهنده مشکلات ضربه یا گذرا در ماشینآلات دوار هستند، بسیار مهم هستند.