Värähtelyn siirtymän ymmärtäminen

Määritelmä: Mikä on siirtymä värähtelyssä?

Siirtymä on mitta kokonaismatkasta, jonka värähtelevä kappale liikkuu lepoasennostaan (tasapainotilasta). Se ilmaisee, "kuinka pitkälle" komponentti liikkuu edestakaisin. Värähtelyliikkeen suoraviivaisimpana esityksenä siirtymä on perusparametri värähtelyanalyysissä, erityisesti matalataajuisissa sovelluksissa ja mekaanisten välysten arvioinnissa.

Miksi ja milloin mitata siirtymää

Vaikka nopeus on yleisin parametri koneen yleiselle kunnolle, siirtymä on ensisijainen mittausmenetelmä useissa erityisissä, kriittisissä tilanteissa:

• Matalataajuinen analyysi: Tärinäenergia on verrannollinen siirtymään hyvin matalilla taajuuksilla. Hitaasti käyvillä koneilla (tyypillisesti alle 600 rpm tai 10 Hz), kuten suurilla tuulettimilla, jäähdytystorneilla ja paperikoneilla, siirtymä on herkin ja edustavin tärinän voimakkuuden osoitin.
• Lupien arviointi: Siirtymä tarjoaa suoran mittauksen osan fyysisestä liikkeestä. Tämä on ratkaisevan tärkeää sen määrittämiseksi, onko pyörivällä akselilla riittävästi välystä, jotta se ei hankaa kiinteitä komponentteja, kuten laakereita tai tiivisteitä, vasten.
• Rakenteellinen taipuma: Kun analysoidaan rakenteiden, kuten alustojen, kehysten tai putkistojen, liikettä, siirtymää käytetään ymmärtämään moodimuotoja ja varmistamaan, että taipumat ovat suunnittelurajojen sisällä.
• Hitaiden nopeuksien roottoreiden tasapainotus: Suurten, hitaasti liikkuvien roottoreiden tasapainottamisessa käytetään usein siirtymämittauksia epätasapainon määrän määrittämiseksi.

Yksiköt ja mittaukset

Yhteiset yksiköt

Tärinän siirtymä ilmaistaan tyypillisesti yhdellä kahdesta yksiköstä:

• Milsiä: Yhdysvalloissa käytetty alan standardi, jossa 1 mil vastaa yhtä tuhannesosaa tuumaa (0,001 tuumaa).
• Mikrometrit (µm): SI-standardiyksikkö, jossa yksi mikrometri on metrin miljoonasosa (1 mil ≈ 25,4 µm).

Siirtymä mitataan lähes aina Huipusta huippuun (Pk-Pk) yksiköitä, koska tämä arvo edustaa komponentin kokonaisliikettä, joka on tärkein tekijä välysanalyysissä.

Miten se mitataan?

Siirtymää voidaan mitata useilla tavoilla:

1. Lähestymisanturit: Tämä on yleisin menetelmä akselin värähtelyn mittaamiseen. Kosketukseton pyörrevirta-anturi asennetaan kiinteään osaan ja mittaa kärjensä ja pyörivän akselin välisen rakomuutoksen. Tämä mittaa suoraan akselin suhteellisen siirtymän.
2. Kiihtyvyysantureiden integrointi: Tavallinen kiihtyvyysanturi mittaa kiihtyvyyttä. Sen signaali voidaan integroida elektronisesti kerran nopeuden saamiseksi ja toisen kerran siirtymän saamiseksi. Tämä on yleinen ominaisuus nykyaikaisissa tiedonkeruulaitteissa, mutta se voi olla altis kohinalle ja virheille hyvin matalilla taajuuksilla.
3. Laser-siirtymäanturit: Nämä kosketuksettomat anturit käyttävät lasersädettä erittäin tarkkojen siirtymämittausten tekemiseen.

Siirtymän rooli diagnostiikassa

Vaikka suuri siirtymä akselin pyörimistaajuudella (1X RPM) hitaalla koneella viittaa usein epätasapainoon, sen ensisijainen diagnostinen teho tulee sen suhteesta nopeuteen ja kiihtyvyyteen. Tietyllä värähtelyenergian määrällä:

• Klo matalat taajuudet, siirtymällä on suurin amplitudi.
• Klo keskitaajuudet, nopeudella on suurin amplitudi.
• Klo korkeat taajuudet, kiihtyvyydellä on suurin amplitudi.

Tästä syystä analyytikot käyttävät siirtymää keskittyäkseen matalataajuisiin ilmiöihin, jotka saattavat olla täysin näkymättömiä kiihtyvyysspektrissä. Kone voi olla voimakkaassa, vahingollisessa matalataajuisessa liikkeessä, joka tuottaa hyvin vähän kiihtyvyyttä, joten siirtymä on kriittinen osa täydellistä diagnostiikkatyökalupakkia.

← Takaisin päähakemistoon