הבנת תת-הרמוניות

1. הגדרה: מהי תת-הרמוניה?

א תת-הרמוני הוא רכיב תדר ב- רֶטֶט ספֵּקטרוּם שמתרחש בחלק שלם של תדר כפייה בסיסי. בניתוח מכונות, תדר בסיסי זה הוא כמעט תמיד מהירות ריצה (פי 1).

תת-הרמוניות מופיעות בתדרים כמו 1/2X, 1/3X, 1/4X וכו', ומכונות גם תת-סינכרוני ויברציות משום שהן מתרחשות בתדר מתחת למהירות הסינכרונית העיקרית (1X). נוכחות של סדרה של תת-הרמוניות (למשל, 1/2X, 3/2X, 5/2X) היא סימן קלאסי לסוגים ספציפיים של תקלות מכונה.

2. גורמים עיקריים לסאב-הרמוניות

תת-הרמוניות אינן נפוצות כמו הרמוניות (2X, 3X), אך כאשר הן מופיעות, הן לרוב מהוות אינדיקציה חזקה לאחת מהבעיות הבאות:

א) רפיון מכני

זוהי הסיבה הנפוצה ביותר לסאב-הרמוניות, במיוחד רכיב 1/2X. כאשר רכיב רופף, כגון מיסב בגוף שלו או בורג הרכבה רופף, הוא יכול ליצור אפקט "קפיצה" או "רעידה" לא ליניארי. סוג זה של פגיעה יכול לעורר את המערכת באופן שבו היא מגיבה בתדר שהוא מחצית מתדר הכוח העיקרי (1X).

ספקטרום המציג שיא של 1X מלווה בסדרה של תת-הרמוניות ב-1/2X, 3/2X (1.5X), 5/2X (2.5X) וכו', הוא סימן לימודי לרפיון מבני חמור. הרפיון מאפשר פגיעות המתרחשות למעשה בכל סיבוב שני של הציר, ויוצרות את משפחת השיאים של 1/2X.

ב) חוסר יציבות של מיסב הג'ורנל

במכונות עם מיסבי סרט נוזל או מיסבי גיר, תת-הרמוניות הן אינדיקטור קריטי לחוסר יציבות של סרט השמן. אלו הן תנודות עירור עצמי הנובעות מהדינמיקה של טריז השמן התומך בציר.

• מערבולת שמן: תופעה זו מתרחשת בדרך כלל בתדירות שבין פי 0.42 לפי 0.48 ממהירות הריצה. היא נגרמת על ידי תחילת סיבוב (סחרור) של שכבת השמן עצמה בתוך מרווח המיסב, ודוחפת את הציר. לעתים קרובות מדובר בשיא חזק וברור מתחת לפי 0.5.
• מקציף שמן: זוהי צורה חמורה יותר של חוסר יציבות המתרחשת כאשר תדר סיבובי השמן עולה בקנה אחד עם התדר הטבעי הראשון של הרוטור (מהירות קריטיתכאשר זה קורה, הרטט יכול להפוך לאלים והרסני מאוד. התדר "נעול" על התדר הטבעי ולא ישתנה גם אם מהירות המכונה תוגבר.

ג) סיבות אחרות

• בעיות הנעת רצועה: רצועה שחוקה או פגומה יכולה לפעמים לייצר תדרים תת-הרמוניים הקשורים למהירות הסיבוב של הרצועה, שבדרך כלל נמוכה ממהירות המניע או הגלגלת המונעת.
• תדרי מעבר להב או ויין: במקרים מסוימים עם משאבות או מאווררים, שיאים תת-סינכרוניים יכולים להיות קשורים למערבולת זרימה או לתנאי עצירה סיבובית, אשר עשויים לא להיות שברים מדויקים של 1X אך עדיין מתחת למהירות הריצה.

3. ניתוח ואישור

כאשר נצפות תת-הרמוניות בספקטרום, חיוני לזהות את התדירות המדויקת. שיא של 0.50X בדיוק קשור ככל הנראה לרפיון. שיא של 0.47X הוא כמעט בוודאות מערבולת שמן. נוכחות של סדרה מלאה (1/2X, 3/2X וכו') מאשרת חזק את הרפיון.

ניתוח ה צורת גל זמן יכול גם להיות מועיל. רפיון לעיתים קרובות מראה סימנים של פגיעה או קיטוע, בעוד שסחרור שמן עשוי להופיע כאות מורכב יותר ומווסת.

← חזרה לאינדקס הראשי