Analiza vibracija u lupanju: uzroci i identifikacija
U Analiza vibracija, premlaćivanje (ili a pobijediti) je osebujan fenomen koji se odlikuje sporim, periodičnim porastom i padom amplitude jednog vibracija signal. Događa se kada dvije odvojene komponente vibracija su vrlo bliske — ali ne identične — frekvencija prisutni su istovremeno i kombiniraju se. Rezultirajući vremenski valni oblik Izgleda kao jedinstveni sinusni val čija se amplituda polako širi i smanjuje u ritmičkom, gotovo disanju sličnom obrascu. Prepoznavanje otkucaja je vrijedno jer je to izravan, nedvosmislen potpis dva supostojeća izvora koji rade gotovo istom brzinom.
1. Definicija: Što je vibracijski ritam?
Bit nije pojedinačna frekvencija sama po sebi — to je čujan i mjerljiv rezultat interakcije dviju frekvencija. Za uho proizvodi karakteristično “treperenje” ili pulsirajući zvuk; na amplituda Na mjernom instrumentu prikazuje se očitanje koje ne ostaje stabilno, nego redovito varira gore-dolje. Što su frekvencije dvaju izvora bliže, to je pulsiranje sporije i izraženije; što su udaljenije, pulsacija je brža sve dok na kraju uho i analizator jednostavno ne čuju dva odvojena tona umjesto jednog moduliranog tona.
Ovo pobjedu u suštini čini drugačijom od amplituda modulacija uzrokovana greškom unutar jedne mašine. Za bit su potrebna dva neovisna uzbuđenja usporedive jačine; to je smetnja učinak, a ne kvar na jednoj komponenti.
2. Fizika iza pobjede
Udaranje je rezultat konstruktivne i destruktivne interferencije. Kada se vrhovi dvaju vibracijskih valova poravnaju (u fazi), njihove se amplitude zbrajaju, stvarajući veću ukupnu amplitudu. Kada se vrh jednog vala poklopi s udubljenjem drugog (izvan faze), oni se djelomično ili u potpunosti poništavaju, stvarajući nižu ukupnu amplitudu. Ovaj kontinuirani ciklus pojačanja i poništenja stvara karakterističan zvuk kucanja i obrazac vibracija.
Frekvencija ove amplitudske modulacije, poznata kao frekvencija otkucaja, jednaka je apsolutnoj razlici između dvije izvorne frekvencije.
Učestalost pomaka = |Učestalost 1 − Učestalost 2|
Na primjer, ako dva stroja stvaraju vibracije na 29,5 Hz i 30,5 Hz, frekvencija kucanja iznosi |29,5 − 30,5| = 1,0 Hz. Ukupna amplituda će stoga rasti i padati jednom u sekundi. Obratite pažnju na važnu nijansu: vibracija koju zapravo osjećate i dalje oscilira otprilike na prosječno od dviju frekvencija (ovdje oko 30 Hz), dok spora obloga iznad njih pulsira s frekvencijom kucanja od 1 Hz. Maksimalna amplituda koju dosegne na svakom vrhuncu te obloge je zbroj dviju pojedinačnih amplituda — tako se dva jednaka izvora od 2 mm/s mogu nakratko spojiti u gotovo 4 mm/s.
3. Uobičajeni uzroci udaranja u industrijskim strojevima
Budući da beat nedvojbeno ukazuje na dvije usko razmaknute pogonske frekvencije, on je koristan dijagnostički pokazatelj. Uobičajeni izvori u industrijskim okruženjima uključuju:
- Više strojeva na zajedničkoj konstrukciji: Klasičan primjer su dvije identične pumpe ili ventilatori koji rade na istoj podlozi ili sustavu cijevi. Ako se njihove radne brzine neznatno razlikuju (na primjer 1780 o/min i 1785 o/min), stvaraju niskofrekventni ritam. To je usko povezano s brzina trčanja (1×) vibracija iz svakog uređaja.
- Električni motori: Udar može nastati između rotacijske frekvencije motora i električne frekvencije — na primjer, frekvencija prolaza polova u asinkronom motoru, gdje se preklapa s dvostrukim frekvencija klizanja. Ovi su ritmovi zaštitni znak određenih električni kvarovi.
- Višestupanjske pumpe ili kompresori: interakcija između različitih faza koje se odvijaju pri neznatno različitim efektivnim brzinama.
- Mjenjači: interakcija između dva frekvencije zupčanika sa sličnim brojem zuba.
- Hidrauličke ili aerodinamičke pulsacije: interakcija između dva različita izvora turbulencija povezanih s protokom, kao što su preklapajući hidrauličke sile ili aerodinamičke sile.
4. Kako identificirati udaranje u podacima o vibracijama
Analiza vremenskog valnog oblika
The vremenski valni oblik je najizravniji način za promatranje otkucaja. Signal prikazuje jasan, ponavljajući obrazac modulacije amplitude. Vrijeme između dva uzastopna vrha amplitude (ili dva dna) je period otkucaja; njegov obrat je frekvencija otkucaja. Dugi prozor snimanja je neophodan — ako je snimka kraća od jednog perioda otkucaja, vidjet ćete samo fragment vala i mogli biste ga pogrešno protumačiti kao jednostavan rastući ili padajući trend.
Analiza frekvencijskog spektra (FFT)
U frekvenciji spektar, pojavljuje se takt kao dva različita vrha smještena vrlo blizu jedan drugome. Standard Brza brzina pretrage (FFT) može nedostajati rezolucija da ih razdvoji, pa se stapaju u jedan široki vrh. Da bi ispravno dijagnosticirao ritam, analitičar mora povećati spektralnu rezoluciju — koristeći više linija, dulje prikupljanje ili a Zumiranje FFT-a usmjeren na regiju od interesa. Možete unaprijed odrediti potreban broj redaka i propusni opseg pomoću Kalkulator FFT rezolucije. Kad se to riješi, dvije frekvencije komponenti koje stvaraju beat postaju jasno vidljive, a njihova razlika bi trebala biti jednaka opaženoj frekvenciji beata.
5. Ritam u praktičnom terenskom mjerenju
Na licu mjesta razlikovanje istinskog trofaznog napajanja od jednofazne greške jednostavno je uz odgovarajući instrument. Prijenosni dvo-kanalni analizator poput Balanset-1A Omogućuje vam istovremeno praćenje valnog oblika u stvarnom vremenu i spektra visoke razlučivosti, a postavljanjem jednog kanala na svaki uređaj možete potvrditi radi li se o dvama jedinicama koje rade gotovo istovremeno radna brzina su izvor. Budući da udaranje povećava vršno očitanje, također je vrijedno provjeriti pokreće li otečena amplituda an razina uzbune čak i kada je prosječna vibracija prihvatljiva — instrumenta vrh i RMS očitanja će pričati različite priče.
6. Je li pobjeda problem?
Samoubilačko kucanje nije mana — to je simptom međusobnog djelovanja frekvencija. Međutim, i dalje može biti problematično:
- Iritantna buka: Zvuk koji raste i opada često je osoblju primjetniji i iritantniji od stalnog tona.
- Zabrinutosti zbog vršne amplitude: Maksimalna amplituda tijekom konstruktivne interferencije može biti gotovo dvostruko veća od amplitude bilo kojeg pojedinačnog signala. Taj vrhunac može premašiti pragove alarma ili nametnuti prekomjerni ciklički napon na komponente — dovodeći do mehaničkog umor — čak i kada prosječna vibracija izgleda prihvatljivo.
- Prikrivanje drugih problema: Fluktuirajući signal može otežati uočavanje drugih skrivenih vibracijskih problema ispod modulacije.
Rješavanje problematičnog otkucaja obično znači identificirati dvije izvorne frekvencije i zatim ili promijeniti brzinu jednog stroja (tako da se te dvije više ne podudaraju), ili ponovno podešavati strukturu kako bi se udaljila od rezonancija, ili dodavanje prigušivanje da priguši vrhove amplitude. Gdje je osnovna 1× komponenta sama po sebi pretjerana, ispravljajući neravnoteža na svakom stroju smanjuje energiju koja je u početku dostupna za pobjedu.
