הבנת מהירות בניתוח ויברציות
מְהִירוּת הוא קצב השינוי של תְזוּזָה מבחינת הזמן — במילים פשוטות, מדד של כמה מהר רכיב רוטט נמצא בתנועה. מבין שלושת הרכיבים העיקריים רֶטֶט פרמטרים — תזוזה, מהירות ו- תְאוּצָה — המהירות היא המדד הנפוץ ביותר להערכת הבריאות הכללית ו... חומרת הרטט של מכונות מסתובבות כלליות בטווח התדרים האבחוני הנפוץ ביותר. הוא ממוקם במרכז השלישייה, הן מבחינה מילולית והן מבחינה מעשית: צעד מתמטי אחד מהנפח וצעד אחד מההאצה.
1. מדוע "מהירות" היא הסטנדרט לדרגת חומרה
מהירות הפכה לפרמטר המוביל בניטור רעידות למטרות כלליות, ומספר סיבות קשורות זו בזו:
- המדד הטוב ביותר לאנרגיה הרסנית: האנרגיה הגורמת לעייפות המכונה קשורה באופן ישיר ביותר למהירות. רמת מהירות נתונה מתאימה לרמת חומרה קבועה למדי בטווח רחב של מהירויות וסוגי מכונות, ולכן ניתן לקבוע מגבלות פעם אחת וליישמן באופן נרחב.
- תגובת תדר "שטוחה": בטווח התדרים הקריטי ביותר לאבחון מכונות — בערך בין 10 הרץ ל-1,000 הרץ, או בין 600 ל-60,000 CPM — מהירות הסיבוב מספקת את התמונה המאוזנת ביותר. היא רגישה כמעט באותה מידה לתקלות בתדרים נמוכים כגון לְהוֹצִיא מְשִׁוּוּי מִשְׁקָל ולתקלות בתדרים גבוהים יותר כגון חוסר יישור, מה שהופך אותו לשיר מצוין מכל הבחינות.
- הבסיס לתקנים בינלאומיים: תקני הרטט העולמיים למכונות — בעיקר תקן ISO 20816, שהחליף את תקן ISO 10816 הוותיק — השתמש RMS מהירות כמדד העיקרי לקביעת גבולות הקבלה ורמות ההתראה בכל סוגי המכונות השונים. הגבולות המוכרים של אזורי A/B/C/D ב- ISO 20816-3 הנתונים מוצגים ביחידות של מ"מ/שנייה (RMS).
2. יחידות ומדידה
יחידות נפוצות
מהירות התנודה מתבטאת בדרך כלל באחת משתי היחידות הבאות:
- מ"מ/ש' (מ"מ לשנייה): יחידת ה-SI, הנמצאת בשימוש ברוב העולם.
- אינץ' לשנייה (in/s): היחידה האימפריאלית, הנפוצה בארצות הברית.
מהירות כמעט תמיד נמדדת ומגמת כ- RMS ערך, מכיוון ש-RMS מייצג בצורה הטובה ביותר את תכולת האנרגיה של האות. כאשר מצוטט במקום זאת ערך שיא, יש לציין זאת בבירור, שכן ההמרה בין השניים מבוססת על הנחה של גל סינוס; א ממיר יחידות רטט מטפל בחישובים ושומר על עקביות ביחידות מ"מ/שנייה, אינץ'/שנייה ו-dB.
איך זה נמדד?
ניתן להשיג מהירות בשתי דרכים עיקריות:
- באופן ישיר, באמצעות מתמר מהירות: אלקטרודינמי חיישן מהירות מייצר מתח החייב ביחס ישר למהירות הרטט. פיקאפים מסוג "סליל נע" עמידים אלה היו נפוצים בעבר, אך כיום הם הוחלפו ברובם על ידי תאוצמרים.
- על ידי שילוב אות מד תאוצה: השיטה הרווחת כיום. שיטה איתנה מד תאוצה מודד את התאוצה, ואוסף הנתונים או מערכת הניטור מבצעים באופן אלקטרוני את שילוב המהפך אותו למהירות. הדבר משלב את טווח התדרים הרחב ואת העמידות של מד התאוצה עם היתרונות האבחוניים של פרמטר המהירות.
3. תפקידה של מהירות באבחון
רמת מהירות כוללת גבוהה מעידה על כך שיש בעיה במכונה, אך לא על מהות הבעיה. שלב האבחון הוא בדיקת ה- ספקטרום מהירויות ולראות אילו תדרים תורמים לערך הכולל הגבוה:
- מהירות גבוהה ב 1× סל"ד (מהירות ריצה) מצביע על לְהוֹצִיא מְשִׁוּוּי מִשְׁקָל.
- מהירות גבוהה ב 2× סל"ד מצביע על חוסר יישור.
- סדרה של שיאי מהירות בריצה תוֹרַת הַרמוֹנִיָה מציין מכני רִפיוֹן.
זהו בדיוק תהליך העבודה שעובר מכשיר שטח. מנתח נייד דו-ערוצי כגון ה- באלאנסט-1א מדידה זו מודדת את המהירות הכוללת בכל מיסב, ולאחר מכן מפרקת אותה לספקטרום, כך שהמהנדס יכול לזהות את תדרי 1×, 2× ואת התוכן ההרמוני — ובמקרים שבהם מקור הבעיה הוא חוסר איזון, להמשיך ישירות לתיקון המיסבים של המכונה עצמה.
4. מהירות לעומת תנועה ותאוצה
אין פרמטר אחד שהוא הטוב ביותר בכל מצב; כל אחד מהם מתאים לחלק אחר של טווח התדרים:
- תְזוּזָה מתאים ביותר לתנועה בתדירות נמוכה מאוד — מסלולי צירים, תנועות מבניות ומרווחים — ומהווה את הבחירה הטבעית עבור בדיקת קרבה מדידות על מיסבים מגזריים.
- מְהִירוּת מכוסה את טווח התדרים הבינוני הרחב שבו מתרכזים מרבית התקלות במכונות מסתובבות, מה שהופך אותו לפרמטר השגרתי להערכת חומרת התקלה הכוללת.
- תְאוּצָה מציג ביצועים מיטביים בתדרים גבוהים מאוד, שם הוא מדגיש את הצלילים המוקדמים מֵסַב and צִיוּד תקלות שהמהירות לא תיתן להן משקל מספיק.
ניתן לעבור בין השלושה על ידי שילוב (תאוצה → מהירות → תזוזה) ו- הבחנה בכיוון ההפוך. עם זאת, כדי לקבל תמונה כוללת של מצבה הדינמי של המכונה בטווח הפעולה הרגיל שלה, המהירות נותרת הפרמטר החשוב ביותר — ודרך מהירה להשוות את הערך לאזורי ה-ISO היא טבלת חומרת הרטט.
