A rezgés elmozdulásának megértése

Definíció: Mi az elmozdulás a rezgésben?

Elmozdulás Az egy rezgő tárgy nyugalmi helyzetétől (egyensúlyi helyzettől) való teljes távolságának mértéke. Azt számszerűsíti, hogy egy alkatrész „milyen messzire” mozog oda-vissza. A rezgő mozgás legegyszerűbb ábrázolásaként az elmozdulás alapvető paraméter a rezgéselemzésben, különösen az alacsony frekvenciájú alkalmazásoknál és a mechanikai hézagok felmérésénél.

Miért és mikor kell mérni az elmozdulást

Míg a sebesség a gép általános állapotának leggyakoribb paramétere, az elmozdulás az előnyben részesített mérés számos konkrét, kritikus helyzetben:

• Alacsony frekvenciájú elemzés: A rezgési energia arányos az elmozdulással nagyon alacsony frekvenciákon. Lassú fordulatszámú gépeknél (jellemzően 600 ford/perc vagy 10 Hz alatt), például nagy ventilátoroknál, hűtőtornyoknál és papírgyártó gépeknél az elmozdulás a rezgés súlyosságának legérzékenyebb és legreprezentatívabb mutatója.
• Engedélyek értékelése: Az elmozdulás közvetlen mérést tesz lehetővé egy alkatrész fizikai mozgásáról. Ez kulcsfontosságú annak meghatározásához, hogy egy forgó tengely rendelkezik-e elegendő hézaggal ahhoz, hogy elkerülje az álló alkatrészekhez, például csapágyakhoz vagy tömítésekhez való súrlódást.
• Szerkezeti elhajlás: Az olyan szerkezetek mozgásának elemzésekor, mint az alapok, keretek vagy csövek, az elmozdulást arra használják, hogy megértsék a mozgási formákat és biztosítsák, hogy az elmozdulások a tervezési határokon belül maradjanak.
• Alacsony fordulatszámú rotorok kiegyensúlyozása: Nagy, lassan forgó rotorok kiegyensúlyozása során gyakran használnak elmozdulásmérést a kiegyensúlyozatlanság mértékének meghatározására.

Mértékegységek és mérés

Közös egységek

A rezgési elmozdulást jellemzően két egység egyikében fejezik ki:

• Mils: Az Egyesült Államok ipari szabványa, ahol 1 mil egy ezredhüvelyknek (0,001 hüvelyknek) felel meg.
• Mikrométer (µm): A szabványos SI-mértékegység, ahol 1 mikrométer a méter egymilliomod részének felel meg (1 mil ≈ 25,4 µm).

Az elmozdulást szinte mindig a következőképpen mérik: Csúcstól csúcsig (Pk-Pk) egységekben, mivel ez az érték az alkatrész teljes elmozdulását jelenti, ami a hézagelemzés legfontosabb tényezője.

Hogyan mérik?

Az elmozdulást többféleképpen is mérhetjük:

1. Közelségérzékelő szondák: Ez a tengelyrezgés mérésének leggyakoribb módszere. Egy érintésmentes örvényáramú szondát egy álló alkatrészre szerelnek, és mérik a hegye és a forgó tengely közötti változó rést. Ez közvetlenül méri a tengely relatív elmozdulását.
2. Integráció gyorsulásmérőkből: Egy szabványos gyorsulásmérő a gyorsulást méri. Jelét elektronikusan integrálni lehet egyszer a sebesség, másodszor pedig az elmozdulás meghatározásához. Ez a modern adatgyűjtők gyakori jellemzője, de nagyon alacsony frekvenciákon zajra és hibákra hajlamos lehet.
3. Lézeres elmozdulásérzékelők: Ezek az érintésmentes érzékelők lézersugarat használnak a nagy pontosságú elmozdulásmérésekhez.

Az elmozdulás szerepe a diagnosztikában

Míg a tengely forgási frekvenciáján (1X RPM) egy alacsony fordulatszámú gépen a nagy elmozdulás gyakran kiegyensúlyozatlanságra utal, elsődleges diagnosztikai ereje a sebességgel és a gyorsulással való kapcsolatából adódik. Adott rezgési energiamennyiség esetén:

• At alacsony frekvenciák, az elmozdulásnak lesz a legnagyobb amplitúdója.
• At középfrekvenciák, a sebességnek lesz a legnagyobb amplitúdója.
• At magas frekvenciák, a gyorsulásnak lesz a legnagyobb amplitúdója.

Emiatt az elemzők az elmozdulást használják az alacsony frekvenciájú jelenségekre való összpontosításra, amelyek egy gyorsulási spektrumban teljesen láthatatlanok lehetnek. Egy gép súlyos, káros alacsony frekvenciájú mozgáson mehet keresztül, amely nagyon csekély gyorsulást generál, így az elmozdulás a teljes diagnosztikai eszköztár kritikus részét képezi.

← Vissza a fő tartalomjegyzékhez