Synkroninen ja alisynkroninen värähtely selitettynä
Synkroninen värähtely on mikä tahansa värähtely, jonka taajuus on koneen perustaajuuden tarkka kokonaislukukerroin käyntinopeus (1×). Se on kirjaimellisesti ”synkronissa” akselin pyörimisen kanssa, ja se on ylivoimaisesti yleisin tärinälaji pyörivissä koneissa. Sen tunnistaminen, onko värähtelyspektri on synkroninen, aliaksoninen, tai asynchronous on yksi ensimmäisistä ja merkittävimmistä vaiheista missä tahansa diagnoosissa.
1. Määritelmä: Mikä on synkroninen tärinä?
Tärinäkomponentti on synkroninen, kun sen taajuus seuraa akselin pyörimisnopeutta kokonaislukusuhteessa:
- Tärinä juuri ajonopeudella (1×) on synkronista.
- Tärinä, jonka taajuus on kaksinkertainen (2×), kolminkertainen (3×) ja niin edelleen, on myös synkronista — nämä korkeammat kertaluvut ovat harmoniset juoksunopeudesta.
Määrittelevä ominaisuus on se, että synkroninen huippuarvo liikkuu koneen mukana: kun nopeutta muutetaan, huippuarvot siirtyvät niin, että ne pysyvät samassa suhteessa. Valtaosa jokapäiväisistä mekaanisista vioista — epätasapaino, virheasento, a taivutettu akseli, ja mekaaninen löysyys — ilmenevät kaikki synkronisena värinänä. Epätasapaino esimerkiksi ilmenee aina kierrosluvulla 1× ja seuraa täydellisesti koneen kierrosnopeuden muutoksia, ja juuri siksi kenttätasapainotus kohdistuu 1×-komponenttiin.
2. Määritelmä: Mikä on alisynkroninen tärinä?
Subsynkroninen värähtely on mikä tahansa värähtely, jonka taajuus on below perusnopeus (alle 1×) — etuliite ”sub-” tarkoittaa yksinkertaisesti ”alle”. Merkittävä sub-synkroninen tärinä on usein vakava varoitusmerkki, koska se johtuu tyypillisesti itsestään heräävästä, epävakaasta roottorin dynamiikka ilmiöistä eikä tavallisesta mekaanisesta kulumisesta tai sovitusongelmista. Ratkaisevaa on, että toisin kuin synkronisessa värinässä, subsynkronisen värinän herätevoima syntyy roottorin omasta liikkeestä, minkä vuoksi se voi voimistua epävakautta.
3. Miten ne erotetaan toisistaan FFT-spektrissä
Näiden osien erottelu FFT spektri on helppo ymmärtää, kunhan tietää, mitä etsiä:
- Synkroniset huiput: 1× RPM:n huippuarvo (käyntinopeus) sekä kaikki huippuarvot, jotka ovat tarkalleen kokonaislukukerrannaisia (2×, 3×, …).
- Alisynkroniset huippuarvot: taajuusakselilla näkyvät merkittävät piikit ennen 1×-huippu – esimerkiksi juoksunopeuden ollessa 0,42×–0,48×, mikä on tyypillinen tunnusmerkki öljypyörre.
- Ei-synkroniset huiput: huippunopeudet, jotka eivät ole juoksunopeuden kokonaislukukerrannaisia, liittyvät usein laakerivikataajuudet tai ulkoisista lähteistä.
Koska näiden luokkien välinen raja määritellään suhteessa juoksunopeuteen, luotettava nopeusviite on välttämätön. A kierroslukumittari pulse — or tilausanalyysi nopeussäädettävällä laitteella — antaa analyytikolle mahdollisuuden paikantaa 1×-viivan tarkasti ja välttää piikin virheellisen merkitsemisen.
4. Miksi tämä ero on ratkaisevan tärkeä
Synkronisen ja subsynkronisen tärinän erottaminen toisistaan on diagnoosin kannalta olennaista, sillä ne viittaavat täysin erilaisiin ongelmatyyppeihin – ja erilaisiin korjaustoimenpiteisiin:
- Synkroniset ongelmat (kuten epätasapaino) ovat pakotetut värähtelyt. Ne voidaan yleensä korjata mekaanisilla säätöillä – tasapainotuksella tai suuntauksella – ja ne ovat yleensä ennustettavia ja vakaita.
- Subsynkroniset ongelmat are often itsestään syntyvät värähtelyt tai epävakaisuuksia. Ne viittaavat ongelmaan rakenteen perusrakenteessa tai kunnossa roottorin laakerijärjestelmä eikä niitä voida korjata tasapainottamalla. Tällaiset olosuhteet voivat olla epävakaita ja erittäin tuhoisia. Yleisiä syitä ovat öljypyörre ja öljypiiska in fluid-film liukulaakeritja roottorin ja staattorin välinen hieroo.
Tästä syystä suuriamplitudista alisynkronista huippuarvoa pidetään yleensä vakavampana hälytystilanteena kuin saman amplitudin synkronista huippuarvoa: edellinen voi vaarantaa koneen toimintavarmuuden, kun taas jälkimmäinen on yleensä huoltotoimenpide.
5. Diagnoosin perusteella toimiminen
Kun spektri osoittaa, että hallitseva energia on synkronista, seuraava askel on yleensä korjaus eikä suunnittelun uudelleenmäärittely. Hallitseva 1×-huippu viittaa epätasapainoon ja tasapainottamiseen; kohonneet 1×- ja 2×-huiput yhdessä, usein aksiaalisen aktiivisuuden kanssa, viittaavat virheelliseen suuntaukseen. Käytännössä tämä on juuri se alue, jolla kaksikanavainen laite, kuten Balanset-1A kahvat: sen mitat ovat 1× amplitudi ja vaihe jotka määrittelevät synkronisen epätasapainoreaktion ja laskevat korjauspainot sen pienentämiseksi. Jos analyysi sen sijaan paljastaa voimakkaan subsynkronisen komponentin, oikea toimintatapa on tutkia laakereiden välyksiä, voitelua ja roottorin vakautta – ei turvautua kokeilupainoihin.
