What is Vibration?
1. Definicija: Bit vibracije
Vibration, u kontekstu strojeva, je mehaničko osciliranje ili ponavljajuće kretanje stroja ili njegovih komponenti naprijed-natrag oko ravnotežnog položaja. Iako je određena razina vibracija svojstvena svakoj opremi u radu, promjene u obrascima vibracija često su prvi i najpouzdaniji pokazatelj razvoja problema.
Analiza vibracija je temelj dijagnostika vibracija i programe prediktivnog održavanja, što nam omogućuje da „slušamo“ stroj i interpretiramo njegovo stanje.
2. Ključne karakteristike vibracija
Da bi se vibracije analizirale, moraju se kvantificirati. To se postiže mjerenjem njihovih četiriju ključnih karakteristika:
- Frekvencija: Koliko često se kretanje događa. Mjerena u hercima (Hz) ili ciklusima u minuti (CPM), frekvencija je ključna za identifikaciju *izvora* vibracija (npr. neravnoteža, neusklađenost, nedostaci ležaja).
- Amplituda: Koliko je kretanje ozbiljno. Mjeri intenzitet vibracije i pomaže u određivanju *ozbiljnosti* kvara. Amplituda se može mjeriti pomoću:
- Pomak: Ukupna pomaknuta udaljenost (npr. u mikrometrima ili milima).
- Brzina: Brzina gibanja (npr. u mm/s ili in/s). Brzina je najčešće korištena metrika za procjenu ukupnog stanja stroja.
- Ubrzanje: Brzina promjene brzine (npr. u g). Ubrzanje je posebno osjetljivo na visokofrekventne događaje poput kvarova zupčanika i ležajeva.
- Faza: Mjerenje vremena koje opisuje gdje se vibrirajući dio nalazi u odnosu na drugi dio ili fiksnu referentnu točku (Keyphasor). Faza je bitna za dijagnosticiranje problema poput neusklađenosti i savijenih osovina, a ona je temelj rotora balansiranje.
- Smjer: Vibracije se javljaju u svim smjerovima. Mjerenja se obično provode u horizontalnom, vertikalnom i aksijalnom smjeru kako bi se dobila potpuna slika kretanja stroja.
3. Izvori vibracija stroja
Vibracija nije sama po sebi problem, već simptom temeljnog problema. Uobičajeni izvori uključuju:
- Neravnoteža: Neravnomjerna raspodjela mase oko rotirajuće središnje linije, što uzrokuje „tešku točku“.
- Neusklađenost: Kada središnje linije dvaju spojenih vratila nisu kolinearne.
- Mehanička labavost: Istrošene ili labave komponente, poput vijaka, ležajeva ili nosača temelja.
- Nedostaci ležaja: Kvarovi na prstenovima ili kotrljajućim elementima ležajeva.
- Nedostaci mjenjača: Istrošeni, okrnjeni ili neusklađeni zubi zupčanika.
- Rezonancija: Kada se frekvencija prisile podudara s frekvencijom komponente prirodna frekvencija, što uzrokuje dramatično pojačanje vibracija.
- Električni problemi: Problemi u motorima, kao što su slomljene rotorske šipke ili ekscentrični zračni raspori.
4. Zašto je mjerenje vibracija važno?
Sustavno mjerenje i analiziranje vibracija pruža ključne uvide za industrijsko održavanje:
- Rano otkrivanje kvarova: Može otkriti probleme mnogo prije nego što postanu vidljivi, čujni ili uzrokuju sekundarnu štetu.
- Analiza uzroka: Analizom frekvencija vibracija može se točno utvrditi uzrok problema, što dovodi do učinkovitijih popravaka.
- Safety: Praćenje vibracija pomaže u sprječavanju katastrofalnih kvarova koji bi mogli ugroziti osoblje i okoliš.
- Učinkovitost: Strojevi s glatkim radom troše manje energije i proizvode proizvode više kvalitete.