Թրթռումների վերլուծության մեջ արագացման ըմբռնումը
Արագացում մարմնի արագության փոփոխման արագությունն է ըստ ժամանակի։ տատանումների վերլուծություն այն չափման երեք հիմնական պարամետրերից մեկն է, որը քանակապես արտահայտում է, թե որքան արագ է փոխվում արագությունը տատանվող բաղադրիչի տեղաշարժը։ Եթե Տեղաշարժ ցույց է տալիս, թե որքան հեռու է տեղաշարժվում մասը, իսկ արագությունը՝ թե որքան արագ, ապա արագացումը իրականում ուժերի չափ է, որոնք ազդում են մասի վրա, ինչը դարձնում է այն չափազանց զգայուն բարձր հաճախականությամբ իրադարձությունների նկատմամբ, ինչպիսիք են հարվածները և շարժման կտրուկ փոփոխությունները։
1. Սահմանում. Ի՞նչ է տատանումների արագացումը
Մաթեմատիկորեն արագացումը արագության առաջին ժամանակային ածանցյալն է և տեղաշարժի երկրորդ ածանցյալը։ Սինուսոիդալ տատանվող մարմնի համար f հաճախականությամբ արագացման ամպլիտուդը համեմատական է հաճախականության քառակուսուն՝ ֆիքսված տեղաշարժի դեպքում՝ հաճախականությունը կրկնապատկելիս արագացումը չորս անգամ մեծանում է։ Այս մեկ փաստը բացատրում է, թե ինչու է արագացումը բնական լեզուն արագ, կտրուկ իրադարձությունների համար. որքան բարձր է թերիության հաճախականային բովանդակությունը, այնքան ավելի է այն աչքի ընկնում արագացման ազդանշանում։ Սա նաև պատճառն է, թե ինչու է վերլուծաբանը ընտրում արագացումը, երբ հետաքրքրող երևույթները գտնվում են կիլոհերցային տիրույթում, այլ ոչ թե աշխատանքային պտտաթվի մոտ։
2. Ինչո՞ւ է կարևոր արագացման չափումը
Արագացման չափումը կենտրոնական դեր է խաղում համապարփակ վիճակի մոնիտորինգ ծրագրի մեջ, քանի որ այն առաջին հերթին բռնում է այն թերիությունները, որոնք կարող են բաց թողնվել ավելի «փափուկ» պարամետրերով։ Այնու կարևորությունը հիմնված է մի քանի հիմնական գործոնների վրա.
- Բարձր հաճախականությամբ թերիությունների հայտնաբերում. արագացումը բնածին զգայուն է բարձր հաճախականությամբ տատանումների նկատմամբ, ինչը դարձնում է այն իդեալական պարամետր գլորման առանցքակալների վաղ փուլի վնասվածքների, ատամնանվերների խնդիրների և փողկապների անցման գրգռման համար, որոնք բոլորն էլ էներգիա են արձակում սպեկտրի բարձր հաճախականություններում։
- Ուղիղ կապ ուժի հետ. Նյուտոնի երկրորդ օրենքի համաձայն (Ուժ = Զանգված × Արագացում) արագացումը ուղղակիորեն համեմատական է մեքենայի ներսում գործող դինամիկ ուժերին։ Արագացումը չափելը հետևաբար տալիս է ուղիղ պատուհան դեպի այն ուժերը, որոնք առաջացնում են լարվածություն և նյութի հոգնածություն բաղադրիչներում։
- Լայն դինամիկ տիրույթ. այն գրանցելու համար օգտագործվող ակսելերոմետրերը ծածկում են հաճախականությունների և ամպլիտուդների շատ լայն տիրույթ, ինչը դարձնում է դրանք բազմակողմանի տարբեր մեքենաների և պտտաթվերի համար։
3. Չափման միավորներ և չափում
Սովորաբար կիրառվող միավորներ
Տատանումների արագացումը սովորաբար արտահայտվում է երկու միավորներից մեկով.
- g: գրավիտացիայի արագացմանը հղվող միավոր, որտեղ 1 g ≈ 9.81 մ/վ²։ g միավորը տարածված է, քանի որ այն տալիս է ստանդարտացված, ինտուիտիվ պատկերացում, թե որքան ուժեղ է տատանվում մասը։
- m/s² (կամ mm/s²): SI համակարգի միավորը՝ մետր վայրկյանում քառակուսի, նախընտրելի է պաշտոնական հաշվետվությունների և հաշվարկների համար։
Արժե հստակեցնել, թե արդյոք արժեքը գագաթնակետային է, իրական գագաթնակետային, թե RMS, քանի որ նույն տատանումը կարող է նշվել երեք տարբեր կերպ։ g-ի, մ/վ²-ի և տվյալ հաճախականության դեպքում արագության կամ տեղաշարժի համարժեքների միջև փոխարկումը հենց այն է, ինչի համար է նախատեսված մեր Տատանումների արագացման հաշվիչ հաշվիչը։
Ինչպե՞ս է այն չափվում
Արագացումը գրեթե բացառապես չափվում է ակսելերոմետր ով՝ տրանսդյուսեր, որը տատանումների մեխանիկական ուժը վերածում է համեմատական էլեկտրական ազդանշանի։ պիեզոէլեկտրական ակսելերոմետր ամենատարածված տեսակն է արդյունաբերական վիճակի մոնիտորինգում, գնահատվելով իր ամուր կառուցվածքի, ճշգրտության և լայն, հարթ հաճախականային արձագանքի համար։ Այնու ելքը կարող է վերլուծվել ուղղակիորեն կամ, էլեկտրոնային ինտեգրում միջոցով, ներկայացվել որպես արագություն կամ տեղաշարժ։
4. Գործնական կիրառումներ դիագնոստիկայում
Օրական դիագնոստիկայում արագացման տվյալները ճշգրիտ որոշում են կոնկրետ խնդիրները.
- Առանցքակալների թերիություններ. գլորման ուղիների, գլորիկների և գնդիկների վրա գտնվող միկրոսկոպիկ թերիությունները առաջացնում են փոքր, բարձր հաճախականությամբ հարվածային փայլեր։ Արագացման չափումները՝ հատկապես պարուրիչի վերլուծություն կիրառելով դրանք դեմոդուլյացնելու համար, հիմնական ուղին են այս թերիությունները բռնելու համար դրանց ամենավաղ, ամենազգալի փուլում, հաճախ առանցքակալի թերությունների հաճախություններ.
- Ատամնանվերների վերլուծություն. ատամների կպումից առաջացող բարձր հաճախականությամբ բովանդակությունը, գումարած ճաքած կամ փշրված ատամների հարվածները, հստակորեն երևում են արագացման սպեկտրում՝ հաճախ ուղիղ ատամների շփման հաճախություն և դրա կողմնակի շերտերում:
- Բարձրարագ մեքենաներ. տուրբինների և բարձր պտտաթվով կոմպրեսորների համար գերիշխող հաճախականությունները գտնվում են այն տիրույթում, որտեղ արագացումը ամենազգայունն է, ուստի այն հաճախ նախընտրելի ընդհանուր չափումն է։
Նույն բազմակողմանիությունն է, որը թույլ է տալիս կրելի երկու ալիքային գործիքին, ինչպիսին է Balanset-1A ծառայել որպես հավասարակշռման և դիագնոստիկ գործիք. այն գրանցում է արագացումը իր զոնդերից, ինտեգրում դեպի արագություն՝ ուժգնությունը ստուգելու համար ISO 20816 (ISO 10816-ի ժամանակակից փոխարինողը) համաձայն և նույն ալիքներն օգտագործում է 1× ամպլիտուդը և ֆազը չափելու համար տեղում բալանսավորման համար։
5. Կապը արագության և տեղաշարժի հետ
Տեղաշարժը, արագությունը և արագացումը մաթեմատիկորեն կապված են ինտեգրման և դիֆերենցման միջոցով։ Պարզ սինուսոիդալ տատանման համար արագությունը արագացման ինտեգրալն է, իսկ տեղաշարժը՝ արագության ինտեգրալը; հակառակը, դիֆերենցման դիֆերենցումը, գործում է հակառակ ուղղությամբ։ Գործնական հետևանքն այն է, որ նույն տատանողական էներգիայի դեպքում արագացման ամպլիտուդները բնականոնորեն ամենամեծն են բարձր հաճախականություններում, մինչդեռ տեղաշարժի ամպլիտուդները գերիշխում են ցածր հաճախականություններում՝ արագությունը գտնվում է միջև և համեմատաբար հարթ մնում միջին տիրույթում։ Հենց սա է պատճառը, թե ինչու են վերլուծաբանները ընտրում պարամետրը, որը լավագույնս համապատասխանում է սպասվող թերիության հաճախականային տիրույթին. տեղաշարժը դանդաղ լիսեռային շարժման համար, արագությունը՝ ընդհանուր մեքենաների առողջության համար, և արագացումը՝ առանցքակալների և ատամնանվերների արագ, ուժային իրադարձությունների համար։
