Razumijevanje istinskih vršnih vibracija
Definicija: Što je pravi vrh?
Pravi vrhunac je maksimalni trenutni amplituda vrijednost u vibracija signal tijekom razdoblja mjerenja, koji predstavlja najveće pozitivno ili negativno odstupanje od nulte osnovne vrijednosti. Za pomak mjerenja, pravi vrh označava maksimalni položaj osovine; za brzinu, maksimalnu brzinu; za ubrzanje, maksimalno ubrzanje uključujući visokofrekventne udare. Pravi vrh se obično izražava kao jedan broj (maksimalna magnituda) ili kao od vrha do vrha (od maksimalno pozitivnog do maksimalno negativnog).
Mjerenja pravih vršnih vrijednosti važna su za procjenu zračnosti (hoće li osovina dodirivati stator?), procjenu jačine udara i razumijevanje ekstremnih odstupanja koja mogu uzrokovati oštećenje čak i ako su prosječne ili RMS vibracije prihvatljive.
Pravi vrh u odnosu na druge mjere amplitude
Pravi vrh u odnosu na RMS
- Pravi vrh: Jedna maksimalna vrijednost
- RMS: Srednja kvadratna vrijednost predstavlja prosječnu energiju
- Odnos: Za čisti sinusni val, Peak = √2 × RMS (≈ 1,414 × RMS)
- Za utjecaje: Vrhunac može biti 5-10× RMS ili više
- Koristiti: RMS za procjenu energije/umora; Vrhunac za razmak/udar
Pravi vrh u odnosu na od vrha do vrha
- Pravi vrh: Maksimalno odstupanje od nule (jedan smjer)
- Od vrha do vrha: Ukupni raspon od maksimalno pozitivnog do maksimalno negativnog
- Odnos: Od vrha do vrha = 2 × pravi vrh (za simetrični signal)
- Uobičajena upotreba: Pomak se često mjeri od vrha do vrha; brzina i ubrzanje kao pravi vrh
Pravi vrh u odnosu na faktor vršnog tlaka
- Crest faktor: Omjer vršne i efektivne vrijednosti (Peak/RMS)
- Tipične vrijednosti: 1,414 za sinusni val; 3-5 za udarni
- Dijagnostički: Visoki vršni faktor ukazuje na udarne ili tranzijentne pojave
- Kombinacija: Pravi vršni i crest faktor zajedno otkrivaju karakter signala
Primjene
1. Procjena odobrenja
Kritično za mjerenja sondom za blizinu:
- Vršni pomak označava maksimalni odmak položaja osovine
- Usporedite s dostupnim razmakom do brtvi, labirinta
- Pazite da vrh ne prelazi razmak (sprečava trenje)
- Margina je obično 50% (ako je razmak 1 mm, zadržite vrh < 0,5 mm)
2. Ozbiljnost utjecaja
- Vršno ubrzanje ukazuje na jačinu udarne sile
- Visoki vrhovi (>50-100 g) ukazuju na jak udar
- Nedostaci ležaja, labavost ili strani predmeti stvaraju visoke vrhove
- Potencijal štete povezan s vršnim razinama udara
3. Strojevi niske brzine
- Pri malim brzinama (< 300 okretaja u minuti), RMS brzina postaje mala
- Pomak vrha, značajnije mjerenje
- Standardi često specificiraju vršnu vrijednost ili vrijednost od vrha do vrha za opremu niske brzine.
4. Postavljanje alarma
- Vršna ograničenja za zaštitu od zračnosti
- Spriječite kontakt osovine s nepokretnim dijelovima
- Dopuna alarmima temeljenim na RMS-u
Razmatranja mjerenja
Zahtjevi za brzinu uzorkovanja
- Mora se uzorkovati dovoljno brzo da bi se uhvatio pravi vrh
- Nyquistov kriterij: brzina uzorkovanja > 2× najviša frekvencija
- Praktično: 5-10× najviša frekvencija kako bi se izbjeglo aliasing
- Nedovoljno uzorkovanje može propustiti pravi vrhunac (očitavanja su niža od stvarnih)
Trajanje mjerenja
- Dulje razdoblje mjerenja može uhvatiti veće tranzijentne vrhove
- Kompromis između hvatanja ekstrema i predstavljanja tipičnog rada
- Obično 10-60 sekundi za rutinska mjerenja
- Dulje za otkrivanje povremenih kvarova
Kondicioniranje signala
- Anti-aliasing filteri sprječavaju lažne vrhove
- Odgovarajuća propusnost senzora za snimanje vrhova
- Pravilna montaža senzora (vrhovi osjetljivi na rezonancije montaže)
Smjernice za tumačenje
Vrh pomaka
- Tipično prihvatljivo: < 50% dostupnog prostora
- Niska brzina: 25-75 µm (1-3 mil) vršna vrijednost prihvatljiva
- Velika brzina: tipično 12-25 µm (0,5-1 mil)
- Mjereno sondama za blizinu na osovini
Vrhunac brzine
- Tipičan odnos: Vršna brzina ≈ 1,4-2,0 × efektivna brzina za normalne strojeve
- Veći omjeri (3-5×) ukazuju na utjecaje ili prolazne pojave
- Koristi se rjeđe od RMS brzine
Vrhunac ubrzanja
- Najčešći za mjerenja vršnih vrijednosti
- Normalno: 5-20g vrh za industrijsku opremu
- Udar: Vrh od 20-100g+ ukazuje na nedostatke ležaja ili mehaničke udare
- Ekstremno: > 100 g ukazuje na ozbiljan udar koji zahtijeva hitnu intervenciju
Dijagnostička upotreba
Omjer vršne i efektivne vrijednosti (RMS)
- Omjer = faktor vršnog nagiba
- 1.4-2.0: Normalne, relativno glatke vibracije
- 2.0-4.0: Neki utjecajni, istražiti izvor
- > 4.0: Vjerojatni ozbiljni udarci, defekti ležajeva ili mehanički problemi
Analiza trendova
- Povećanje pravog vrha dok je RMS stabilan sugerira razvoj utjecaja
- Rani pokazatelj nedostataka ležaja
- Prekursor povećanja RMS-a
- Pruža dodatno vrijeme isporuke
Inspekcija valnog oblika
- Ispitati vremenski valni oblik na vršnim lokacijama
- Utvrdite što je stvorilo vrhunac (udar, prolazno stanje, oscilacija)
- Razumjeti kontekst vršne vrijednosti
Standardi i specifikacije
ISO standardi
- ISO 7919: Granice vibracija osovine često pri pomaku od vrha do vrha
- ISO 20816: Koristi RMS brzinu, ali vršne vrijednosti relevantne za razmake
- Standardi specifični za opremu mogu specificirati vršna ograničenja
Specifikacije proizvođača
- Sustavi sondi za mjerenje blizine često se alarmiraju pri vršnom pomaku
- Specifikacije turbostrojeva uključuju vršna ograničenja
- Kritični razmaci definirani kao vršne granice pomaka
Mjerenja stvarnih vršnih vibracija pružaju bitne informacije o maksimalnim odstupanjima i jačini udara koje prosječna mjerenja ne mogu otkriti. Iako se rjeđe koriste od RMS-a za rutinsko praćenje trendova, vrijednosti stvarnih vršnih vibracija ključne su za procjenu zračnosti, procjenu udara i otkrivanje signala visokog faktora vršnog napona koji ukazuju na probleme s udarom ili prolazne probleme u rotirajućim strojevima.