درک سرعت در تحلیل ارتعاشات

تعریف: سرعت ارتعاش چیست؟

سرعت نرخ تغییر جابجایی نسبت به زمان است. در تحلیل ارتعاش، این معیاری از "سرعت" حرکت یک قطعه است. از بین سه پارامتر اصلی ارتعاش (جابجایی، سرعت و شتاب)، سرعت پرکاربردترین پارامتر برای ارزیابی سلامت کلی و شدت ارتعاش ماشین‌آلات دوار عمومی در رایج‌ترین محدوده فرکانسی است.

چرا سرعت، معیار اندازه‌گیری شدت است؟

سرعت به چند دلیل کلیدی به استاندارد صنعتی برای پایش ارتعاشات عمومی تبدیل شده است:

• بهترین شاخص انرژی مخرب: انرژی مخرب ارتعاش مستقیماً به سرعت آن مربوط می‌شود. یک سطح مشخص از سرعت، متناظر با یک سطح ثابت از شدت ارتعاش در طیف وسیعی از سرعت‌ها و انواع ماشین‌آلات است.
• پاسخ فرکانسی «مسطح»: در بحرانی‌ترین محدوده فرکانسی برای تشخیص دستگاه (معمولاً ۱۰ هرتز تا ۱۰۰۰ هرتز یا ۶۰۰ تا ۶۰۰۰۰ دور در دقیقه)، سرعت، متعادل‌ترین یا «مسطح‌ترین» نما را ارائه می‌دهد. این بدان معناست که تقریباً به طور مساوی به مشکلات فرکانس پایین مانند عدم تعادل و مشکلات فرکانس بالا مانند عدم هم‌ترازی حساس است، و آن را به یک شاخص همه‌جانبه عالی تبدیل می‌کند.
• مبانی استانداردهای بین‌المللی: استانداردهای جهانی برای ارتعاش ماشین آلات، مانند ایزو ۲۰۸۱۶ (که جایگزین ISO 10816 قدیمی‌تر شد)، از سرعت RMS (ریشه میانگین مربعات) به عنوان معیار اصلی برای تعریف محدودیت‌های پذیرش و سطوح هشدار برای کلاس‌های مختلف ماشین‌آلات.

واحدها و اندازه‌گیری

واحدهای رایج

سرعت ارتعاش معمولاً با یکی از دو واحد زیر بیان می‌شود:

• میلی‌متر بر ثانیه (میلی‌متر بر ثانیه): واحد استاندارد SI، که معمولاً در بیشتر نقاط جهان استفاده می‌شود.
• اینچ بر ثانیه (اینچ بر ثانیه): واحد استاندارد امپراتوری، رایج در ایالات متحده.

سرعت تقریباً همیشه اندازه‌گیری و روند آن به صورت ... آر ام اس ارزش، زیرا این به بهترین وجه نشان دهنده محتوای انرژی آن است.

چگونه اندازه‌گیری می‌شود؟

سرعت را می‌توان به دو روش اصلی اندازه‌گیری کرد:

1. مستقیماً با یک مبدل سرعت: یک حسگر سرعت الکترودینامیکی ولتاژی تولید می‌کند که مستقیماً با سرعت ارتعاش متناسب است. این حسگرها رایج بودند اما تا حد زیادی توسط شتاب‌سنج‌ها جایگزین شده‌اند.
2. با ادغام سیگنال شتاب‌سنج: این رایج‌ترین روش امروزی است. یک شتاب‌سنج قوی شتاب را اندازه‌گیری می‌کند و یک جمع‌آوری‌کننده داده یا سیستم مانیتورینگ به صورت الکترونیکی آن سیگنال را برای محاسبه سرعت ادغام می‌کند. این رویکرد، محدوده فرکانسی وسیع و قابلیت اطمینان یک شتاب‌سنج را با مزایای تشخیصی پارامتر سرعت ترکیب می‌کند.

نقش سرعت در تشخیص

سطح کلی سرعت بالا نشان می‌دهد که دستگاه مشکلی دارد، اما علت آن را مشخص نمی‌کند. مرحله بعدی بررسی ... طیف سرعت (FFT) برای دیدن اینکه کدام فرکانس‌ها در بالا بودن ارزش کلی نقش دارند.

• سرعت بالا در ۱ دور در دقیقه اشاره به عدم تعادل.
• سرعت بالا در ۲ برابر دور در دقیقه اشاره به ناهم‌ترازی.
• مجموعه‌ای از پیک‌های سرعت در هارمونیک‌های سرعت در حال حرکت نشان می‌دهد سستی.

در حالی که شتاب برای خطاهای با فرکانس بسیار بالا (یاتاقان‌ها، چرخ‌دنده‌ها) و جابجایی برای مسائل با فرکانس بسیار پایین (حرکت سازه‌ای) بهتر است، سرعت همچنان ارزشمندترین پارامتر برای نمای کلی از سلامت دینامیکی یک ماشین در محدوده عملیاتی اصلی آن است.

← بازگشت به فهرست اصلی