Ասինքրոն թրթռման ըմբռնում
Ասինքրոն թրթռում (կոչվում է նաեւ ոչ սինքրոն թրթռում) է տատանում հաճախություններով, որոնք ոչ ճշգրիտ ամբողջ թվային բազմապատիկներ են — կարգեր — լիսեռի պտտման արագության։ Ի տարբերություն սինքրոն թրթռում սկսած անհավասարակշռություն կամ առանցքների շեղվածություն (որը միշտ ընկնում է 1×, 2×, 3× աշխատանքային արագության վրա), ոչ համաժամանակյա տատանումը առաջանում է այնպիսի հաճախություններով, որոնք պայմանավորված են բաղադրիչների երկրաչափությամբ, էլեկտրամագնիսական էֆեկտներով կամ արտաքին աղբյուրներով, այլ ոչ թե լիսեռի սեփական պտույտով։
Համաժամանակյա և ոչ համաժամանակյա բովանդակությունը տարբերակելը մեքենաշինության մեջ ամենահիմնարար հմտություններից մեկն է դիագնոստիկա, քանի որ այս բաժանումը անմիջապես նեղացնում է պատճառի որոնման շրջանակը։ Համաժամանակյա բաղադրիչները վկայում են պտտվող զանգվածի կամ ռոտորին կապված երկրաչափական խնդիրների մասին, իսկ ոչ համաժամանակյա բաղադրիչները՝ գլորման առանցքակալների դեֆեկտների, էլեկտրական խափանումների կամ ռոտորից դուրս առաջացող ազդեցությունների մասին։ Այս դասակարգումը վաղ փուլում ճիշտ կատարելը փրկում է վերլուծաբանին, օրինակ, մեքենայի բալանսավորումից, որի իրական խնդիրը մաշված առանցքակալն է։
1. Համաժամանակյա և ոչ համաժամանակյա. հիմնական տարբերությունը
Եզրագիծը ամբողջությամբ որոշվում է պատվեր — տատանման հաճախության և աշխատանքային արագության հաճախության հարաբերակցությամբ։ Ճշգրիտ ամբողջ թվային կարգի գագաթը համաժամանակյա է և կապված լիսեռի պտույտի հետ, իսկ կոտորակային կարգի գագաթը ոչ համաժամանակյա է և ենթարկվում է այլ ժամացույցի։
- Համաժամանակյա (ամբողջ թվային կարգեր). 1.00×, 2.00×, 3.00× — անհավասարակշռություն, առանցքների շեղվածություն, որոշ լիսեռի ծռվածք, որոշ թուլացում առանցքակալների դեֆեկտների
- Ոչ համաժամանակյա (ոչ ամբողջ թվային կարգեր). 2.47×, 3.57×, 0.45× — առանցքակալների դեֆեկտներ, էլեկտրական գծեր, սուբհամաժամանակյա անկայունություններ և արտաքին աղբյուրներ։
Օգտակար ենթակատեգորիան սուբհարմոնիկ — էներգիան ցածր 1×-ից ցածր է (օրինակ՝ 0.5× գագաթը ծանր թուլացումից կամ շփումից)։ Սուբհարմոնիկները ոչ համաժամանակյա բովանդակության տեսակ են և գտնվում են սուբհամաժամանակյա անկայունությունների կողքին, որոնք քննարկվում են ավելի ներքև։
2. Ոչ համաժամանակյա տատանումների տարածված աղբյուրներ
Գլորման առանցքակալների դեֆեկտներ (ամենատարածվածը)
Ամենից գերիշխող աղբյուրը ոչ համաժամանակյա տատանումների համար.
- Առանցքակալի խափանման հաճախություններ: BPFO, BPFI, BSF և FTF պայմանավորված են առանցքակալի երկրաչափությամբ և երբեք չեն լինում լիսեռի արագության ճշգրիտ բազմապատիկներ։
- Օրինակ: 1800 RPM էլեկտրաշարժիչը (30 Hz) կարող է ցույց տալ BPFO 107 Hz-ում — դա լիսեռի արագության 3.57×-ն է, որը բացահայտորեն ամբողջ թիվ չէ։
- Դիագնոստիկ արժեք. ոչ համաժամանակյա հաճախությունը անմիջապես կասկած է առաջացնում առանցքակալի խնդրի վերաբերյալ։
- Հայտնաբերում: պարուրիչի վերլուծություն պարուրիչի վերլուծությունը հիմնական տեխնիկան է այս բաղադրիչները հայտնաբերելու համար, հաճախ շատ ավելի վաղ, քան դրանք հայտնվում են սովորական սպեկտրում։
Էլեկտրական հաճախություններ
Էլեկտրամագնիսական տատանումներ, որոնք կապ չունեն լիսեռի արագության հետ.
- 2× ցանցի հաճախություն. 120 Hz 60 Hz մատակարարման դեպքում կամ 100 Hz 50 Hz մատակարարման դեպքում, անկախ էլեկտրաշարժիչի արագությունից։
- Օրինակ: 2-պոլյան 60 Hz էլեկտրաշարժիչը պտտվում է մոտավորապես 3550 RPM (59.2 Hz) արագությամբ, սակայն նրա երկու անգամ գծային հաճախության տատանումը գտնվում է 120 Hz-ում — լիսեռի արագության 2.03×, ոչ համաժամանակյա։
- Բևեռանցման հաճախություն: կարող է չլինել ճշգրիտ ամբողջ թվային բազմապատիկ։
- VFD հարմոնիկներ. պտտաթվի կառավարիչների փոխակերպման հաճախությունները ոչ մի կապ չունեն լիսեռի արագության հետ։
Արտաքին աղբյուրներ
- Նախկին սարքավորումներ. տատանումներ, որոնք փոխանցվում են հատակի միջոցով մոտակա մեքենաներից։
- Կառույց կամ հիմք. կառուցվածքային ռեզոնանսներ ֆիքսված հաճախություններով։
- Տեխնոլոգիական պուլսացիաներ. ճնշման ալիքներ, որոնք տարածվում են խողովակաշարերով։
- Ակուստիկ ռեզոնանսներ. կանգնած ալիքներ խողովակներում կամ խցիկներում։
Սուբհամաժամանակյա անկայունություններ
- Oil whirl (նավթային պտույտ): սովորաբար 0.42–0.48× լիսեռի արագություն (ոչ թե ճիշտ կեսը)։
- Oil whip. կապվում է ռոտորի բնական հաճախականություն, ոչ թե լիսեռի արագության հետ։
- Փակիչների անկայունություններ. հաճախ հաճախություններով, որոնք որոշվում են հեղուկների դինամիկայով։ Սրանք դասական օրինակներ են ռոտորի անկայունություն.
Տատանումների պատահականություն
- Կավիտացիա: պատահական փրփուրների փլուզում, լայնաշերտ։
- Տուրբուլենտություն: հոսքի պատահական տատանումներ։
- Շփում: քաոսային շփում, որը ստեղծում է ոչ պարբերական տատանումներ։
3. Սպեկտրներում ճանաչում
Սպեկտրի բնութագրեր
- Թվային հաճախություն. հայտնվում է նույն Hz արժեքում՝ անկախ պտտաթվի փոփոխություններից։
- Դասերի տեղաշարժ. եթե պտտաթիվը փոխվում է, ապա ոչ թվային հաճախությունը փոխում է իր դասը (քանի որ դասը հաճախությունն է ÷ լիսեռի պտտաթիվը)։
- Ջրվեժ գրաֆիկ. ոչ թվային բաղադրիչները հայտնվում են որպես ուղղահայաց գծեր, թվային բաղադրիչները որպես անկյունագծային գծեր — դրանք առանձնացնելու ամենաինտուիտիվ եղանակը։
- Դասակարգի սպեկտր՝ ոչ թվային գագաթները ընկնում են ոչ ամբողջական դասերի վրա (2.47×, 3.57× և այլն)։
Ախտորոշման ընթացակարգ
- Նույնականացնել աշխատանքային պտտաթիվը 1× գագաթից կամ, ավելի հուսալի, մի տախոմետր.
- Հաշվարկել դասերը յուրաքանչյուր գագաթի հաճախությունը բաժանելով աշխատանքային պտտաթվի հաճախության վրա։
- Ամբողջական դասեր (1.00×, 2.00×, 3.00×) թվային են։
- Ոչ ամբողջական դասեր (2.47×, 3.57×) ոչ թվային են։
- Համապատասխանեցնել թերությունների տեսակներին հաշվարկված հաճախությունները համեմատելով առանցքակալների հաճախությունների, էլեկտրական գծերի և այլնի հետ։
Փոփոխական պտտաթվով մեքենաներում այս առանձնացումն ավելի մաքուր է կարգերի վերլուծություն, որը վերաղեկավարում է հաճախությունների առանցքը աշխատանքային պտտաթվի բազմապատիկների նկատմամբ, որպեսզի թվային գագաթները մնան անշարժ, մինչդեռ ոչ թվայինները տեղաշարժվեն։
4. Դիագնոստիկ նշանակություն
Առանցքակալների արատներ
- BPFO, BPFI կամ BSF-ի ոչ թվային գագաթները անմիջապես ենթադրում են առանցքակալի խնդիր.
- Հաշվարկել տեսական առանցքակալների հաճախությունները և համեմատել դրանք դիտարկված գագաթների հետ։
- ±5%-ի սահմաններում համընկնումը հաստատում է առանցքակալի թերությունը։
- Հարմոնիկներ և կողմնային շերտեր թերության հաճախության պարուրիչի վերլուծությունը տալիս է լրացուցիչ հաստատում։
Դուք կարող եք կրճատել հաշվարկները առանցքակալի դեֆեկտների հաճախությունների հաշվիչ, որը BPFO, BPFI, BSF և FTF-ն ուղղակիորեն վերադարձնում է առանցքակալի երկրաչափությունից և լիսեռի պտտաթվից։
Էլեկտրամագնիսական խնդիրներ
- 100/120 Hz-ում գտնվող 2× գծային հաճախության գիծը ուղղորդում է ստատոր կամ օդային բացակ խնդիրներ.
- Հաճախությունը մնում է անփոփոխ՝ անկախ պտտաթվի տատանումներից։
- Էլեկտրական հոսանքի վերլուծությունը հաստատում է էլեկտրական ծագումը։
Արտաքին թրթռում
- Գագաթներ, որոնք համընկնում են ո՛չ մեքենայի պտտաթվի, ո՛չ էլ առանցքակալների հաճախությունների հետ։
- Դրանք կարող են համընկնել մոտակա սարքավորումների աշխատանքային պտտաթվի հետ։
- Անհրաժեշտ է աղբյուրի հետազոտություն, որին հաջորդում է մեկուսացում կամ ուղղում։
5. Ոչ թվային տատանումների վերլուծության տեխնիկաներ
Ծրարային վերլուծություն
- Առանցքակալի թերությունների հայտնաբերման հիմնական տեխնիկան։
- Բարձրացնում է կրկնվող ազդեցությունները, որոնք ստեղծում են ոչ թվային բովանդակություն։
- Ճնշում է ուժեղ թվային ցածր հաճախականության բաղադրիչները։
- Պարզ է բացահայտում առանցքակալների հաճախությունները ստացված պարուրիչի սպեկտր.
Բարձր հաճախականության արագացում
- Ոչ թվային առանցքակալների թերությունները հաճախ գտնվում են բարձր հաճախականության տիրույթում (1 կՀց-ից բարձր)։
- Կիրառում ակսելերոմետրներ բարձր Fmax կարգավորմամբ:
- Սա գրանցում է այն ազդեցությունները և բարձր հաճախականության ռեզոնանսները, որոնք բաց է թողնում ցածր հաճախականության արագության չափումը:
Cepstrum վերլուծություն
- Ցեֆստրումի վերլուծություն արդյունավետ է պարբերական նախշերը գտնելու համար, որոնք թաղված են ասինխրոն ազդանշաններում:
- Այն միանգամից հայտնաբերում է հարմոնիկների կամ կողային շերտերի ամբողջ ընտանիքներ:
- Հատկապես օգտակար է բարդ առանցքակալների և փոխանցում նշանների համար:
6. Գործնական օրինակներ
Էլեկտրաշարժիչ առանցքակալի դեֆեկտով
- Պտտաթիվը՝ 1750 RPM (29.17 Hz):
- Սինխրոն բաղադրիչներ՝ 1× 29.17 Hz, 2× 58.34 Hz:
- Ասինխրոն բաղադրիչ՝ շիկանք 107 Hz (3.67× լիսեռի պտտաթիվ):
- Ախտորոշում: 107 Hz համընկնում է հաշվարկված BPFO-ի հետ → արտաքին գլորման ուղու դեֆեկտ:
- Հաստատում: ասինխրոն բնույթը հաստատում է առանցքակալի խնդիրը, ոչ թե ռոտորի խնդիրը:
Փոփոխական արագությամբ VFD շարժիչ
- Էլեկտրաշարժիչի պտտաթիվը փոխվում է 1200-ից մինչև 1800 RPM:
- 1× շիկանքը տեղաշարժվում է պտտաթվի հետ (սինխրոն):
- 120 Hz շիկանքը մնում է տեղում (ասինխրոն, 2× ցանցի հաճախականություն):
- Ախտորոշում: էլեկտրամագնիսական բաղադրիչ 60 Hz ցանցից:
Տեղում այս առանձնացումը կիրառական վերլուծիչի ամենօրյա աշխատանքն է: Քանի որ սարք, օրինակ Balanset-1A , ընթացիկ պտտաթիվը կարդում է իր օպտիկական տախոմետրով՝ միաժամանակ տատանումների սպեկտրի հետ, այն կարող է տեղում նշել, թե արդյոք տվյալ շիկանքը սինխրոն է, թե ասինխրոն՝ միանգամից ասելով ինժեներին, թե արդյոք բուժումը ռոտորի հավասարակշռումն է, թե առանցքակալի փոխարինումը: Ասինխրոն բովանդակությունը ճանաչելը՝ իր ոչ ամբողջական կարգերով, իր ֆիքսված հաճախականությամբ՝ չնայած պտտաթվի փոփոխություններին, կամ իր ուղղահայաց նշանով ջրվեժային գրաֆիկի վրա, հնարավորություն է տալիս ճշգրիտ նույնականացնել առանցքակալների դեֆեկտները, էլեկտրական խնդիրները և արտաքին ազդեցությունները՝ և ուղղորդել դեպի ճիշտ ուղղիչ գործողությունը:
