Värähtelyspektri: Diagnostinen tiekartta

Määritelmä: Mikä on spektri?

A värähtelyspektri (tai taajuusspektri) on kaavio, joka näyttää yksittäiset taajuudet, jotka muodostavat monimutkaisen värähtelysignaalin. Se on tehokkain yksittäinen työkalu koneiden vikojen diagnosointiin. Spektri luodaan ottamalla raaka aika-aaltomuoto signaali ja sen käsittely Nopea Fourier-muunnos (FFT) algoritmi. Tuloksena oleva kuvaaja näyttää värähtelyn amplitudin pystysuoralla (Y) akselilla ja taajuuden vaakasuoralla (X) akselilla.

Miksi spektri on diagnostiikan avain

Koneen värähtely on sekoitus monista samanaikaisesti esiintyvistä eri signaaleista. Aika-aaltomuoto näyttää tämän sekavan signaalin, mutta spektri toimii kuin prisma ja erottaa sen erillisiin komponentteihinsa. Tämä on kriittistä, koska erilaiset mekaaniset ja sähköiset viat aiheuttavat värähtelyä tietyillä, ennustettavilla taajuuksilla. Tarkastelemalla spektrin huippuja koulutettu analyytikko voi tunnistaa ongelman perimmäisen syyn suurella varmuudella.

Värähtelyspektrin lukeminen

Spektrikuvaaja sisältää runsaasti tietoa. Keskeisiä tarkasteltavia elementtejä ovat:

1. Taajuus (X-akseli)

Tämä akseli näyttää, "mikä" värähtelee. Se voidaan näyttää eri yksiköissä, kuten hertseinä (Hz), sykleinä minuutissa (CPM) tai kertalukuina (ajonopeuden kerrannaiset). Huipun sijainti tällä akselilla on ensisijainen vihje sen lähteestä.

2. Amplitudi (Y-akseli)

Tämä akseli näyttää, "kuinka paljon" värähtelyä esiintyy tietyllä taajuudella. Amplitudi osoittaa tapahtuman vakavuuden. Se voidaan mitata siirtymän, nopeuden tai kiihtyvyyden yksiköissä, ja se voidaan näyttää lineaarisella tai logaritmisella asteikolla.

3. Huiput

Jokainen spektrin huippu edustaa tiettyä, jaksollista tapahtumaa koneessa. Spektrin tulkinta on prosessi, jossa nämä huiput sovitetaan tunnettuihin vikataajuuksiin.

Yleisiä kuvioita spektrissä ja mitä ne tarkoittavat

Analyytikot etsivät tyypillisiä kaavoja vikojen diagnosoimiseksi:

• Yksittäinen korkea piikki nopeudella 1x RPM: Tämä on klassinen allekirjoitus roottorin epätasapaino.
• Hallitseva piikki 2x RPM:ssä: Usein voimakkaan aksiaalisen värähtelyn yhteydessä tämä on vahva osoitus akselin linjausvirhe.
• Sarja käyntinopeuden harmonisia yliaaltoja (1x, 2x, 3x, 4x…): Tämä kuvio on ensisijainen indikaattori mekaaninen löysyys.
• Korkeataajuiset, ei-kokonaislukuhuiput: Nämä vastaavat usein laskettuja vikataajuuksia vierintälaakerit.
• Korkeataajuinen huippu sivukaistoilla: Vaihteen kytkentätaajuuden (GMF) huippu, jota ympäröivät pienemmät piikit (sivunauhat) vaihteen käyntinopeuden mukaan, on selvä merkki vaihdevika.
• Korotettu ”melutaso”: Spektrin lähtöenergian laajakaistainen kasvu voi viitata kitkaan, hankaumiin tai kavitaatioon pumpuissa.

Lähtötilanteen ja trendien merkitys

Yksi spektri antaa tilannekuvan koneen kunnosta tiettynä ajankohtana. Spektrianalyysin todellinen teho tulee vertaamalla nykyistä spektriä toiseen perusspektri otettu silloin, kun koneen tiedettiin olevan hyvässä kunnossa. Trendaamalla tiettyjen piikkien amplitudeja ajan kuluessa analyytikot voivat seurata vian etenemistä sen varhaisimmista vaiheista lähtien, mikä mahdollistaa suunnitellun ja ennakoivan huollon kauan ennen vian tapahtumista.

← Takaisin päähakemistoon