Ի՞նչ է տատանումների վերլուծությունը

Կարճ պատասխան

Տատանումների վերլուծություն պտտվող մեքենաների մեխանիկական տատանումների չափման և մեկնաբանման գործընթացն է՝ խափանումները ախտորոշելու համար առանց զանգվածաբեռնվածության։ Օգտագործելով FFT (արագ Ֆուրիեի ձևափոխություն), բարդ տատանումների ազդանշանը վերլուծվում է առանձին հաճախականային բաղադրիչների։ Յուրաքանչյուր խափանում առաջացնում է բնորոշ սպեկտրալ «վերարտադրություն»՝ անհավասարակշռություն 1× RPM-ի դեպքում՝ առանցքների շեղվածություն 2×-ի դեպքում՝ թուլություն՝ որպես բազմապատիկ հարմոնիկներ, առանցքակալի թերություններ՝ ոչ սինխրոն հաճախություններով։ Balanset-1A կատարում է և՛ հավասարակշռում, և՛ սպեկտրի վերլուծություն՝ մեկ կրելափոխանցման գործիքում։

Յուրաքանչյուր պտտվող մեքենա տատանվում է։ Առողջ մեքենայում տատանումը ցածր է և կայուն — դա նրա նորմալ «աշխատանքային ստորագրությունն» է։ Երբ թերությունները զարգանում են, տատանումը փոփոխվում է կանխատեսելի ձևով։ Չափելով և վերլուծելով այս փոփոխությունները, մենք կարող ենք բացահայտել արմատական պատճառը, կանխատեսել խափանումը և պլանավորել սպասարկումը՝ նախքան աղետալի փլուզումը։ Սա հիմքն է կանխատեսող սպասարկում.

FFT-ն. սպեկտրի վերլուծության հիմքը

Տատանումների զոնդը (ակսելերոմետրը) մեխանիկական տատանումը վերածում է էլեկտրական ազդանշանի։ Ժամանակի ընթացքում ցուցադրված՝ սա ազդանշանի ձև — բարդ, թվացյալ քաոսային կոր՝ երբ առկա են բազմաթիվ խափանումներ։ FFT-ն (արագ Ֆուրիեի ձևափոխություն) այդ բարդ ազդանշանը վերլուծում է առանձին սինուսոիդալ բաղադրիչների, յուրաքանչյուրը՝ իր հաճախությամբ և ամպլիտուդով։

Պատկերացրեք FFT-ն որպես պրիզմա, որը սպիտակ լույսը բաժանում է ծիածանի։ Բարդ ալիքաձևը «սպիտակ լույսն» է — FFT-ն բացահայտում է դրա մեջ թաքնված առանձին «գույները» (հաճախությունները)։ Արդյունքը տատանումների սպեկտր — հիմնական ախտորոշիչ գործիքը։

Պտտման հաճախություն
f₁ₓ = RPM / 60   (Hz)
1× = լիսեռի պտտման հաճախությունը՝ բոլոր սպեկտրալ վերլուծությունների համար հղում

Հիմնական սպեկտրալ պարամետրեր

  • Հաճախություն (X-առանցք, Hz)՝ Ինչքան հաճախ են տեղի ունենում տատանումները։ Կապված է աղբյուրի հետ։ 1× = լիսեռի արագություն։ 2× = լիսեռի արագությունից երկու անգամ։
  • Ամպլիտուդ (Y-առանցք, mm/s RMS)՝ Տատանումների ինտենսիվությունը յուրաքանչյուր հաճախության դեպքում։ Ավելի բարձր գագաթներ = ավելի շատ էներգիա = ավելի լուրջ վիճակ։
  • Հարմոնիկներ: Հիմնականի ամբողջ թվով բազմապատիկներ՝ 2× (2-րդ), 3× (3-րդ), 4× և այլն։ Դրանց առկայությունը և հարաբերական բարձրությունը պարունակում են ախտորոշիչ տեղեկատվություն։
  • Ֆազ (°)՝ Ժամանակային կապը տարբեր չափման կետերում։ Հիմնարար է անհավասարակշռությունը (ֆազային) տարբերակելու համար առանցքների շեղվածությունից (180°)։

Տատանումների չափման միավորներ. տեղաշարժ, արագություն, արագացում

Տատանումը կարելի է չափել որպես երեք տարբեր ֆիզիկական պարամետր։ Յուրաքանչյուրն ընդգծում է հաճախականության տարբեր տիրույթներ՝ դարձնելով դրանք հարմար տարբեր ախտորոշիչ խնդիրների համար։ Հասկանալը, թե երբ որ պարամետրն օգտագործել, հիմնարար է արդյունավետ վերլուծության համար։

📏 Տեղաշարժ

մկմ (պիկ-պիկ) կամ միլ
Ամենահարմար տիրույթ՝ 1–100 Հց

Չափում է, թե քանի մակերեսը շարժվում է։ Շեշտը դրվում է ցածր հաճախությունների վրա — իդեալական է դանդաղընթաց մեքենաների, լիսեռի ուղեծրի վերլուծության և սահքի առանցքակալների վրայի մոտիկության զոնդերի համար։ 1 mil = 25.4 µm։

📈 Արագություն

մմ/վ (RMS)
Ամենահարմար տիրույթ՝ 10–1000 Hz

Չափում է, թե արագ է տեղաշարժվում մակերեսը։ Ստանդարտ պարամետր ընդհանուր մեքենաների մոնիտորինգի համար՝ համաձայն ISO 10816-ի։ Հաճախականության հարթ արձագանքը հավասար կշիռ է տալիս թերությունների մեծ մասին։ Balanset-1A-ը չափում է մմ/վ RMS-ով։

💥 Արագացում

մ/վ² կամ g (RMS/պիկ)
Ամենահարմար տիրույթ՝ 500 Հց – 20 կՀց

Չափում է ուժ տատանման։ Շեշտը դրվում է բարձր հաճախությունների վրա — իդեալական է առանցքակալի վաղ արատների, ատամնանիվների շփման և հարվածների համար։ 1 g = 9.80665 m/s²։ Օգտագործվում է պարուրիչի/ապամոդուլյացիայի վերլուծության համար։

Ե՞րբ օգտագործել յուրաքանչյուր պարամետր
ՊարամետրՄիավորՀաճախականության միջակայքԱռավել հարմար էՍտանդարտներ
Տեղաշարժմկմ պիկ-պիկ1–100 ՀցԴանդաղ մեքենաներ (< 600 RPM), լիսեռի ուղեծիր, մոտիկության զոնդեր, լիսեռի առանցքակալներ (տեղեկատու — Balanset-1A-ով չի չափվում)ISO 7919 (լիսեռի տատանումներ)
Արագությունmm/s RMS10–1000 HzԸնդհանուր մեքենաների մոնիտորինգ — անհավասարակշռություն, առանցքների շեղվածություն, թուլություն։ Լռելյայն պարամետր։ Balanset-1A-ի սեփական (և միակ) պարամետրը։ISO 10816, ISO 20816
Արագացումg կամ մ/վ² RMS500 Հց – 20 կՀցԱռանցքակալների վաղ թերություններ, ատամնավոր փոխանցումներ, հարվածներ, բարձր պտտաթվով մեքենաներ (տեղեկատու — Balanset-1A-ով չի չափվում)ISO 15242 (առանցքակալների տատանումներ)
Փոխարկում մեկ հաճախության դեպքում
v = 2πf · d   |   a = 2πf · v = (2πf)² · d
d = տեղաշարժ (m), v = արագություն (m/s), a = արագացում (m/s²), f = հաճախականություն (Hz)։ Բոլոր մեծությունները պետք է օգտագործեն նույն ամպլիտուդային կոնվենցիան (բոլորը peak, բոլորը peak-to-peak, կամ բոլորը RMS) — peak-to-peak տեղաշարժի խառնումը RMS արագության հետ առաջացնում է ~2.8× սխալ։
💡 Ընդհանուր կանոն

Եթե ունեք միայն մեկ զոնդ և պետք է ընտրել մեկ պարամետր՝ ընտրեք արագությունը (մմ/վ RMS)։ Այն ծածկում է սովորական թերությունների ամենալայն տիրույթը՝ հարձագանքով։ Balanset-1A-ն օգտագործում է դա որպես իր բնածին պարամետր։ Արագացման չափումը ավելացրեք միայն այն դեպքում, երբ անհրաժեշտ է բարձր հաճախություններում բռնել առանցքակալների կամ ատամնավոր փոխանցումների վաղ շրջանի թերությունները։

Չափման տեխնիկա Balanset-1A-ով

📋 Balanset-1A չափման տեխնիկական բնութագիր

Balanset-1A-ն չափում է տատանումների արագություն, մմ/վ RMS (0.2–80 մմ/վ)։ Չափման միջակայք. 5–1000 Hz; զոնդը հարթ է ±10%-ի սահմաններում մինչև ~550 Hz, որից բարձր կիրառվում է միայն ցուցադրման փոխհատուցում անկման դեմ։ Էկրանի սպեկտրը ("Spectrum, Hz" կարգավորում) տարածվում է մինչև 8 կՀց — ցուցադրման տիրույթ է, ոչ թե չափման ճշգրտության հայտարարություն։ Տեղաշարժի կամ արագացման ռեժիմներ չկան, ինչպես նաև envelope/demodulation — ստորև՝ արագացման, envelope վերլուծության և կավիտացիայի մասին բաժինները տեղեկատվական նյութ են։

Զոնդի տեղադրում

Դիագնոստիկայի որակը ամբողջությամբ կախված է չափման որակից։ Տատանումների ուժերը փոխանցվում են առանցքակալների միջոցով, ուստի զոնդերը պետք է տեղադրվեն առանցքակալի իրանների վրա՝ հնարավորինս մոտ առանցքակալին, բեռնված կառուցվածքի վրա (ոչ թե ծածկերի կամ սառեցման թևիկների վրա)։

  • Մակերեսի պատրաստում. Մաքուր, հարթ, ներկի թեփուկներից ազատ։ Մագնիսական հիմքը պետք է հարթ նստի։
  • Ռադիալ հորիզոնական (H). Լիսեռին ուղղահայաց, հորիզոնական հարթություն։ Հաճախ ամենաբարձր ամպլիտուդը։
  • Ռադիալ ուղղահայաց (V). Լիսեռին ուղղահայաց, ուղղահայաց հարթություն։
  • Առանցքային (A): Լիսեռին զուգահեռ։ Կարևոր է առանցքների շեղվածությունը հայտնաբերելու համար։
💡 Երկու ալիքով դիագնոստիկ տրիկ

Balanset-1A-ն ունի 2 ալիք։ Դիագնոստիկայի համար երկու զոնդերն էլ տեղադրեք նույնը առանցքակալ — մեկը շառավղային, մյուսը առանցքային։ Սա տալիս է միաժամանակյա շառավղային + առանցքային սպեկտրներ՝ հնարավորություն տալով անմիջապես հայտնաբերել առանցքների շեղվածությունը։

Balanset-1A-ի ռեժիմները դիագնոստիկայի համար

  • F8 — Charts → "F5-Spectrum (Hz)" tab: Ամբողջական FFT սպեկտրի ցուցադրում։ Հիմնական ախտորոշիչ ռեժիմը։ Charts-ի մյուս ներդիրները — F2-Overall, F3-1x, F4-Harmonics (1x..Nx), և F6-Orbit — ընդգրկում են ընդհանուր տատանումը, 1× հետևումը, հարմոնիկ նմուշները և լիսեռի ուղեծիրը։
  • F5 — Vibration Meter: Արագ գնահատում։ Համեմատեք V1s-ը (ընդհանուր RMS) V1o-ի (1×) հետ։ Եթե V1s ≈ V1o → անհավասարակշռություն։ Եթե V1s ≫ V1o → այլ թերություններ։
  • F6 — Reports: Չափումների արխիվ և HTML հաշվետվություններ — օգտագործեք հենակետային արժեքները պահելու համար։
  • F9 — Route Inspection: Ուղղորդվող չափման երթուղիներ՝ ISO 10816-1-ի միտումային գոտիներով — կանոնավոր դիտարկումների համար։
⚠️ V1s vs. V1o — Առաջին դիագնոստիկ ստուգումը

Բալանսավորումից առաջ համեմատեք V1s-ը V1o-ի հետ։ Եթե V1s ≫ V1o (օրինակ՝ 8 vs. 2 մմ/վ), ապա տատանումների մեծ մասը չի առաջանում անհավասարակշռությունից։ Բալանսավորումը չի լուծի խնդիրը — ուսումնասիրեք ամբողջական սպեկտրը։

Ֆազային վերլուծություն — դիագնոստիկ տարբերակիչը

Հաճախությունը ցույց է տալիս ինչ ի՞նչ է տատանվում, իսկ ֆազան՝ ինչպես. Երկու արատ կարող են արտադրել նույնական սպեկտրներ (երկուսն էլ գերիշխված 1×-ով) — միայն ֆազային վերլուծությունն է դրանք տարբերում։ Ֆազը տատանման միջև անկյունային կապն է տարբեր չափման կետերում, չափվում է աստիճաններով (0°–360°)։

🧭 Ֆազ → Դիագնոստիկ հղումների աղյուսակ
Փուլային կապՉափման կետերԱխտորոշումԲացատրություն
0° (ֆազային)Առանցքակալ 1 ↔ Առանցքակալ 2 (ռադիալ)Ստատիկ անհավասարակշռությունԵրկու առանցքակալներն էլ շարժվում են սինխրոն — մեկ ծանր կետ ռոտորի կենտրոնում։ Մեկ հարթության ուղղում։
~180° (հակաֆազային)Առանցքակալ 1 ↔ Առանցքակալ 2 (ռադիալ)Դինամիկ (մոմենտային) անհավասարակշռությունԱռանցքակալները ճոճվում են հակառակ ուղղություններով՝ տարբեր հարթություններում երկու ծանր կետերը ստեղծում են ճոճվող մոմենտ։ Անհրաժեշտ է երկհարթ ուղղում։
~90°Հորիզոնական ↔ Ուղղահայաց (նույն առանցքակալ)Անհավասարակշռություն (ցանկացած տեսակ)Նորմալ է անհավասարակշռության համար՝ ուժի վեկտորը պտտվում է լիսեռի հետ՝ առաջացնելով ~90° H-ի և V-ի միջև նույն կետում։
~180°Կցորդիչի միջով (ռադիալ)Զուգահեռ շեղվածությունԿցորդիչի ուժերը լիսեռները մղում են հակառակ ռադիալ ուղղություններով։ Կցորդիչի միջով 180°-ը բարձր 2×-ով հատկանիշն է։
~180°Կցորդիչի միջով (առանցքային)Անկյունային անհամակցվածությունԼիսեռները հերթափոխ շարժվում են առանցքային ուղղությամբ։ Կցորդիչի միջով առանցքային 180°-ը բարձր 1× և 2×-ով որոշիչ է։
Կցորդիչի միջով (առանցքային)Չի շեղվածությունԵրկու կողմերն էլ շարժվում են նույն առանցքային ուղղությամբ՝ հավանաբար ջերմային ընդարձակում, խողովակների լարում կամ «փափուկ ոտք»։ Չի անկյունային շեղվածություն։
Անկանոն / անկայունՑանկացած համապատասխան կետերՄեխանիկական թուլությունՖազային ընթերցումները պատահական կերպով փոխվում են չափումների միջև՝ բնորոշ է ազատ միացումների հարվածներին։ Անկայուն ֆազ = ազատություն։
Դանդաղ դրեյֆԿետը, ժամանակի ընթացքումՌեզոնանս կամ ջերմային ազդեցություններՋերմամուտի ընթացքում փուլի աստիճանական շեղումը վկայում է կառուցվածքային կոշտության ջերմաստիճանից կախված փոփոխության մասին (ջերմային առանցքների շեղվածություն):
Համապատասխան, ոչ 0/180°Առանցքակալ 1 ↔ Առանցքակալ 2Միաժամանակյա ստատիկ + մոմենտային անհավասարակշռություն0° և 180° միջև փուլը վկայում է ստատիկ և մոմենտային բաղադրիչների խառնուրդի մասին — պահանջվում է երկհարթ բալանսավորում:
💡 Փուլի չափում Balanset-1A-ով

Balanset-1A-ն ցուցադրում է փուլը 1×-ում (F1° ցուցմունքը վիբրոմետրի ռեժիմում)՝ օգտագործելով տախոմետրը որպես հղում։ Երկու առանցքակալների միջև փուլը համեմատելու համար չափեք յուրաքանչյուր առանցքակալը նույն ուղղությամբ (օրինակ՝ հորիզոնական) տախոմետրով նույն հղման նշանի վրա։ Փուլի ցուցմունքների տարբերությունը բացահայտում է թերության տեսակը։ Հատուկ ծրագիր պետք չէ — պարզապես հանեք երկու ցուցմունքները։

Թերություն 1. Անհավասարակշռություն

Պատճառ: Զանգվածի կենտրոնը շեղված է պտտման առանցքից։ Արտադրական հանդուրժողականություններ, նստվածքի կուտակում, էրոզիա, կոտրված թիակ, կորած կշիռ։

Հաճախությունների սպեկտր: Գերիշխող գագաթ ուղիղ 1× RPM-ում։ Շատ ցածր հարմոնիկներ։ Շառավղային տատանում։ Անհավասարակշռությունը ուժ աճում է արագություն²-ի հետ. տատանման ամպլիտուդն աճում է արագության հետ, ճշգրիտ կապվածությունը կախված է ռեզոնանսին մոտիկությունից։ Փուլը կայուն է և կրկնվող։

Ստատիկ անհավասարակշռություն (միահարթ)

Մաքուր 1× գագաթ, սինուսոիդալ ազդանշան: Երկու առանցքակալները փուլում են: Միահարթ ուղղում:

Ստատիկ անհավասարակշռություն — դոմինանտ 1× 25 Հց (1500 RPM): Մինիմալ հարմոնիկներ:

Դինամիկ անհավասարակշռություն (երկհարթ / մոմենտային)

Նույնպես 1× դոմինանտ, բայց առանցքակալները ~180° փուլից դուրս: Պահանջվում է երկհարթ ուղղում:

Դինամիկ անհավասարակշռություն — 1× դոմինանտ: Սպեկտրը նման է ստատիկին, բայց փուլը տարբերվում է առանցքակալներում:

Գործողություն: Կատարել ռոտորի հավասարակշռում Balanset-1A-ով: G-դասի թույլտվությունը՝ ISO 1940-1.

Թերություն 2. Լիսեռների շեղվածություն

Պատճառ: Կցված լիսեռների առանցքները չեն համընկնում: Կարող է լինել զուգահեռ (տեղաշարժված) կամ անկյունային (թեքված), սովորաբար երկուսն էլ:

Զուգահեռ շեղվածություն (ռադիալ)

Բարձր 1× և 2× ռադիալ ուղղությամբ: 2×-ը հաճախ ≥ 1×: 180° փուլի շեղում կցորդիչի վրա:

Զուգահեռ շեղվածություն — ռադիալ ուղղություն: Ուժեղ 1× և 2×՝ փոքր 3×-ով:

Անկյունային շեղվածություն — ռադիալ

1× և 2× երկուսն էլ առկա են ռադիալ ուղղությամբ — ցանկացածը կարող է գերակշռել, ուստի միայն ռադիալ սպեկտրը վերջնական չէ։ Առանցքային չափումը որոշիչ է։

Անկյունային շեղվածություն — ռադիալ (R)։ Ե՛վ 1×, և՛ 2× բարձրացված են (այս օրինակում 2× > 1×)։

Անկյունային շեղվածություն — առանցքային

Առանցքային տատանումը ≥ ռադիալի 50%-ը, սովորաբար գերակշռում է 1×-ը՝ բարձրացված 2× և 3×-ով։ 180° փուլ կցորդիչի վրայով առանցքային ուղղությամբ։ Սա հիմնական տարբերակիչ չափումն է։

Անկյունային շեղվածություն — առանցքային (A)։ Գերակշռող 1×՝ ուժեղ 2× և 3×-ով առանցքային ուղղությամբ։

Գործողություն: Բալանսավորումը ՉԵՆՑ ՕՂԱՎ: Դադարեցրեք մեքենան և կատարեք լիսեռների համապատասխանեցում: Կրկնակի ստուգեք տատանումները հետո:

Թերություն 3. Մեխանիկական թուլություն

Պատճառ: Կառուցվածքային կոշտության կորուստ — թույլ պտուտակներ, հիմքի ճաքեր, մաշված առանցքակալի նստատեղեր, գերազանց բացակներ:

Բաղադրիչի թուլություն

Հարմոնիկների «անտառ» — 1×, 2×, 3×, 4×… մինչև 10×+՝ նվազող ամպլիտուդով: Կարող է ցույց տալ 0.5× ենթահարմոնիկներ:

Բաղադրիչի թուլություն — բազմաթիվ հարմոնիկներ 1×-ից մինչև 10×։ Նկատի ունեցեք ենթահարմոնիկը 0.4–0.5× տիրույթում։

Կառուցվածքային թուլություն

1× և/կամ 2× դոմինանտ: Շատ քիչ բարձր հարմոնիկներ: Ուժեղ ուղղահայաց տատանումներ:

Կառուցվածքային թուլություն — 1× և 2× դոմինանտ են: Մինիմալ բարձր հարմոնիկներ:

Գործողություն: Ստուգեք և ամրացրեք ամրացման պտուտակները: Ստուգեք հիմքը: Միշտ ստուգեք թուլությունը մինչև բալանսավորում։

Թերություն 4. Գլորման առանցքակալի թերություններ

Պատճառ: Գրպանիկավորում, մակերևութային թեփոտում, մաշվածք գլորման ուղիների, գլորվող տարրերի կամ շրջանակի վրա։

Առանցքակալի արատի հաճախականություններ
BPFO = (n/2)(1 − Bd/Pd·cos α) · fs
BPFI = (n/2)(1 + Bd/Pd·cos α) · fs
BSF = (Pd/2Bd)(1 − (Bd/Pd·cos α)²) · fs
FTF = ½(1 − Bd/Pd·cos α) · fs
n = գլորվող տարրեր | Bd = գնդիկի տրամագիծ | Pd = պարուրակի տրամագիծ | α = շփման անկյուն | fs = RPM/60

Արտաքին շրջանակի դեֆեկտ (BPFO)

Փույթերի շարք BPFO, 2×BPFO, 3×BPFO… հաճախություններին։ Չկան 1× կողմնային շերտեր (շարժվող չէ)։ Առանցքակալի ամենատարածված դեֆեկտը։

Արտաքին շրջանակի դեֆեկտ — BPFO հարմոնիկներ ոչ-սինխրոն հաճախություններին։ Չկան կողմնային շերտեր։

Ներքին շրջանակի դեֆեկտ (BPFI)

BPFI հարմոնիկներ ±1× կողմնային շերտերով (պտտվող շրջանակ, բեռնվածքի գոտու մոդուլյացիա)։ Կողմնային շերտերի պատկերը հիմնական ճանաչման նշանն է։

Ներքին շրջանակի դեֆեկտ — BPFI հարմոնիկներ ±1× կողմնային շերտերով (փոքր փույթեր հիմնական փույթերի կողքին)։

Գլորվող տարրի դեֆեկտ (BSF)

BSF հարմոնիկներ։ 2×BSF-ն հաճախ գերիշխող է։ Ոչ-սինխրոն։ Հաճախ ուղեկցվում է շրջանակի վնասվածքով։

Գլորվող տարրի դեֆեկտ — BSF հարմոնիկներ։ Նկատի ունեցեք, որ 2×BSF-ն ամենաբարձրն է (երկու տարրի վնասվածք)։

Շրջանակի դեֆեկտ (FTF)

Ենթասինխրոն հիմնական հաճախություն (FTF ≈ 0.4× լիսեռի արագություն). դրա ներդաշնակները կարող են տարածվել 1×-ից վեր։ Ցածր հաճախություն։ Հաճախ ուղեկցվում է առանցքակալի այլ վնասվածքով։

Դարբասի արատ — FTF հիմնական հաճախականությունը ենթահամաժամանակային է (1×-ից ցածր); դրա հարմոնիկները կարող են գերազանցել 1× լիսեռի արագությունը։
Առանցքակալի դեֆեկտի զարգացում (4 փուլ)

Փուլ 1 — Մակերևութային տակ։ Ուլտրաձայնային/ակուստիկ-էմիսիայի գոտի (մոտավորապես 20–60 kHz)։ Տեսանելի չէ ստանդարտ FFT-ում։ Հայտնաբերելի է spike energy/պարուրիչի միջոցով։

Փուլ 2 — Վաղ դեֆեկտ։ Հարվածները հնչեցնում են առանցքակալի սեփական հաճախականությունները (մոտավորապես 500–2000 Հց); դիսկրետ արատի հաճախականությունները (BPFO, BPFI) հայտնվում են ցածր ամպլիտուդով այս փուլի վերջում։ Balanset-1A-ն հուսալիորեն հայտնաբերում է դիսկրետ արատի հաճախականությունները (տասնյակից մինչև հարյուրավոր Հց) Փուլ 2-ի ուշ շրջանից սկսած։

Փուլ 3 — Զարգացած։ Բազմաթիվ հարմոնիկներ։ Զարգանում են կողմնային շերտեր։ Բարձրանում է աղմուկի մակարդակը։

Փուլ 4 — Պրոգրեսիվ։ Լայնաշերտ աղմուկ։ Առանցքակալի հաճախությունները կարող են անհետանալ աղմուկի մեջ։ Անհրաժեշտ է անհապաղ փոխարինել։

Պարուրիչի (դեմոդուլյացիայի) վերլուծություն — առանցքակալի վաղ հայտնաբերում

Ստանդարտ FFT սպեկտրի վերլուծությունը հայտնաբերում է առանցքակալի արատներ 2-րդ փուլի ուշ շրջանից սկսած։ Դրանից առաջ առանցքակալի հարվածները չափազանց թույլ են — և չափազանց բարձր հաճախությամբ — որպեսզի երևան աղմուկի մակարդակից վեր։ Պարուրիչի վերլուծություն (հայտնի է նաև որպես դեմոդուլյացիա կամ բարձր հաճախության հայտնաբերում, HFD) ընդլայնում է հայտնաբերումը շատ ավելի վաղ փուլեր։

Ինչպես է այն աշխատում

Երբ գլորվող տարրը հարվածում է դեֆեկտին, այն առաջացնում է կարճ ազդեցության իմպուլս, որը գրգռում է բարձր հաճախության կառուցվածքային ռեզոնանսներ (սովորաբար 5–20 kHz)։ Այս ռեզոնանսները «զանգում» են կարճ ժամանակով յուրաքանչյուր ազդեցության ժամանակ։ Պարուրիչի վերլուծությունը աշխատում է երեք քայլով։

  1. Բարձրանցքային զտիչ՝ Իզոլացնել բարճ հաճախության ռեզոնանսային գոտին (օրինակ՝ 5–15 kHz), որտեղ ազդեցությունները «զանգում» են։
  2. Ուղղել և պարուրել։ Առանձնացնել ամպլիտուդային մոդուլյացիայի պատկերը — «պարուրիչը», որը հետևում է զանգի փույթերին։
  3. Պարուրիչի FFT-ն՝ Կիրառել FFT պարուրիչի ազդանշանին։ Արդյունքը ցույց է տալիս կրկնման հաճախություն ազդեցությունների — որը հավասար է առանցքակալի դեֆեկտի հաճախություններին (BPFO, BPFI, BSF, FTF)։
Ինչու՞ է պարուրիչը հայտնաբերում ավելի վաղ

Թերևս սպեկտրում BPFO-ի թույլ ազդեցությունը կարող է առաջացնել 0.1 մմ/վ — անտեսանելի մեքենայի աղմուկի 2 մմ/վ-ի մեջ։ Բայց նույն ազդեցությունը գրգռում է ռեզոնանս 8 kHz-ում, որտեղ չկա այլ տատանումների աղբյուր։ Դեմոդուլյացիայից հետո BPFO-ի կրկնման պատկերը հստակ երևում է մաքուր ֆոնի վրա։

Կապակցված պարամետրեր

  • Spike Energy (SE)։ Բարձր հաճախականության ազդեցության էներգիայի ընդհանուր չափում։ Սկալյար միտումնային արժեք։ Լավ է «այո/ոչ» սկրինինգի համար։
  • gSE / HFD / PeakVue՝ Վենդորի կողմից սահմանված անվանումներ պարուրիչից ստացված պարամետրերի համար։ Բոլորը հիմնված են նույն սկզբունքի վրա։
  • Արագացման պարուրիչի վերլուծություն՝ Balanset-1A-ն չափում է արագությամբ (մմ/վրկ)։ Ամբողջական էնվելոպային վերլուծության համար իդեալական է հատուկ անալիզատոր՝ արագացման մուտքով և գոտիային ֆիլտրման հնարավորությամբ։ Այնուամենայնիվ, Balanset-1A-ի FFT-ը դեռ կարող է արդյունավետորեն հայտնաբերել դիսկրետ առանցքակալային թերության հաճախականություններ ստանդարտ արագության սպեկտրում՝ 2-րդ փուլի վերջին մասից սկսած։
Ներքին գլորման ուղու թերության պարուրիչի սպեկտր՝ BPFI հարմոնիկները պարզորոշ են դեմոդուլյացված բարձր հաճախականության ազդանշանից։ Համեմատեք չմշակված արագության սպեկտրի հետ, որտեղ դրանք կարող են թաքնված լինել աղմուկի մեջ։

Գործողություն: Ստուգեք քսումը։ Նախատեսեք առանցքակալի փոխարինումը։ Բարձրացրեք մոնիտորինգի հաճախականությունը։

Թերություն 5. Փոխանցման թերություններ

Պատճառ: Մաշված, խոռոչավորված կամ կոտրված ատամներ։ Փոխանցման էքսցենտրիսիտետ։ GMF = ատամների քանակ × լիսեռի RPM / 60։

Փոխանցման ատամնանիվի էքսցենտրիսիտետ

GMF՝ ±1× լիսեռի պտտաթվի կողմնակի փաթեթներով։ Փոխանցման 1×-ը նույնպես կարող է բարձր լինել։

Փոխանցման էքսցենտրիսիտետ՝ GMF 500 Հց-ում ±1× կողմնակի փաթեթներով։ Բարձրացված 1×։

Փոխանցման ատամների մաշվածք / վնասվածք

GMF-ի բազմաթիվ հարմոնիկներ՝ խիտ կողմնակի փաթեթներով։ Ուժգնությունը հետևում է կողմնակի փաթեթների քանակին և ամպլիտուդին։

Փոխանցման մաշվածք՝ GMF և 2×GMF՝ բազմաթիվ կողմնակի փաթեթներով 1× միջակայքերով։

Գործողություն: Ստուգեք փոխանցման տուփի յուղը մետաղական մասնիկների առկայության համար։ Նախատեսեք զննում։ Հետևեք GMF կողմնակի փաթեթների միտմանը։

Խնդիր 6. Էլեկտրական խնդիրներ (Շարժիչներ)

Էլեկտրամագնիսական թերությունները առաջացնում են տատանումներ 2× ցանցի հաճախականությամբ (50 Հց ցանցերում՝ 100 Հց, 60 Հց ցանցերում՝ 120 Հց)։ Կրիտիկական թեստ՝ տատանումները անհետանում են ակնթարթորեն էլեկտրաէներգիայի ընդհատման դեպքում։ Մեխանիկական թերությունները դանդաղ են մարում։

  • Ստատորի էքսցենտրիսիտետ՝ 2× ցանցի հաճախականություն, կայուն ամպլիտուդ։
  • Ռոտորի ձողերի թերություններ. Կողմնային շերտեր 1× աշխատանքային արագության շուրջ, բաժանված բևեռների անցման հաճախականությամբ (սահք × բևեռների քանակ — սովորաբար 0.5–2 Հց, ուստի դրանք առանձնացնելու համար անհրաժեշտ է հաճախականության բարձր լուծունակություն)։ Կարող է նաև հայտնվել ռոտորի ձողերի անցման հաճախականություն (ձողերի քանակ × լիսեռի արագություն)՝ 2× ցանցային հաճախականության կողմնային շերտերով։
  • «Փափուկ ոտք»՝ Տատանումները փոխվում են, երբ առանձին շարժիչի ոտքերը թուլացվում են։

Թերություն 7. Պարկուճային փոխանցման խնդիրներ

Պատճառ: Մաշված, շեղված կամ անբավարար լարված պարկուճներ։ Պարկուճային փոխանցումները առաջացնում են տատանումներ պարկուճի անցման հաճախականությամբ, որը սովորաբար ենթապտտական հաճախականություն է (1× լիսեռի պտտաթվից ցածր), քանի որ պարկուճը ավելի երկար է, քան շղթայանիվի շրջանագիծը։

Փոկի հաճախականություն
fփոկ = (π · D · RPM) / (60 · L)
D = շղթայանիվի տրամագիծ (մ) | L = պարկուճի երկարություն (մ) | RPM = շղթայանիվի պտտաթիվ

Պարկուճի տիպիկ սիգնատուրաներ

  • Պարկուճի մաշվածք / թերություն՝ Պիկեր պարկուճի հաճախականության (fփոկ) և դրա հարմոնիկների (2×, 3×, 4× fփոկ). Հիմնական հաճախությունը հայտնվում է 1× լիսեռի արագությունից ցածր — ենթասինխրոն գագաթը հիմնական ցուցանիշն է. ավելի բարձր ներդաշնակները կարող են տարածվել 1×-ից վեր։
  • Պարկուճի շեղվածություն՝ Բարձրացված առանցքային տատանումներ 1× և 2× լիսեռի պտտաթվի վրա։ Նման է լիսեռի շեղվածությանը, սակայն սահմանափակված է պարկուճով շարժվող մեքենայով։
  • Անբարեխիղճ լարվածություն՝ Բարձր 1× տատանումներ, որոնք կտրուկ փոխվում են ժապավենի լարվածությունը կարգավորելիս։ Լարված ժապավենները մեծացնում են առանցքակալի բեռնվածքը, իսկ թուլացած ժապավենները առաջացնում են ծեծուկ և ժապավենի հաճախականության գագաթներ։
  • Ռեզոնանս՝ Ժապավենի սեփական հաճախականությունը (ժապավենի «կոտրումը») կարող է գրգռվել, եթե ժապավենի լարվածության ռեզոնանսը համընկնի աշխատանքային պտտաթվի հետ։ Դրսևորվում է որպես լայն գագաթ ժապավենի սեփական հաճախականության վրա։
Փոկային փոխանցման արատ — փոկի հիմնական հաճախությունը ենթասինխրոն է. դրա ներդաշնակները տարածվում են մինչև և վեր 1× լիսեռի արագությունից (25 Hz)։

Գործողություն: Ստուգեք ժապավենի վիճակը, լարվածությունը և շղթայանիվերի համապատասխանությունը։ Փոխարինեք մաշված ժապավենները։ Եթե խնդիրը կրկնվում է, ստուգեք շղթայանիվերի համապատասխանությունը լազերային գործիքով կամ քանոնով։

Թերություն 8. Մղումի կավիտացիա

Պատճառ: Խոնավության փրփուրները ձևավորվում և կտրուկ փլուզվում են, երբ տեղային ճնշումը իջնում է հեղուկի գոլորշու ճնշումից ցածր՝ սովորաբար մղումի ծծման կողմում։ Յուրաքանչյուր փրփուրի փլուզումը ստեղծում է միկրո-ազդեցություն։ Վայրկյանում հազարավոր փլուզումները առաջացնում են բնորոշ լայնաշերտ աղմուկ։

Հաճախականության սպեկտրի բնութագիր

  • Լայնաշերտ էներգիա. Ի տարբերություն մեխանիկական թերությունների (որոնք առաջացնում են դիսկրետ գագաթներ), կավիտացիան առաջացնում է բարձրացած, անկանոն աղմուկի ֆոն՝ տարածված լայն հաճախականային գոտում — ներքևի գծապատկերում՝ մոտավորապես 200 Հց-ից մինչև ցուցադրվող տիրույթի եզրը։ Սպեկտրը ավելի շատ նման է «բլրի» կամ բարձրացած սարահարթի, քան կտրուկ գագաթների։
  • Պատահական, ոչ պարբերական՝ Ոչ հարմոնիկներ, ոչ էլ կապ լիսեռի պտտաթվի հետ։ Աղմուկը նման է «քարափշուրի» կամ «խրթխրթոցի»՝ լսելի նույնիսկ առանց գործիքների։
  • Ցածր հաճախականության ազդեցություններ՝ Խիստ կավիտացիան կարող է նաև առաջացնել անկայունություն 1×-ի վրա և լայնաշերտ ցածր հաճախականության աղմուկ հոսքի խանգարումներից։
Մղումի կավիտացիա՝ լայնաշերտ բարձր հաճախականության աղմուկ (բարձրացած հիմք 200 Հց-ից բարձր)։ Ոչ դիսկրետ գագաթներ՝ հակադրված առանցքակալի թերություններին, որոնք ցուցադրում են կոնկրետ հաճախականություններ։

Գործողություն: Մեծացրեք ծծման ճնշումը (ցածրացրեք մղումը, բացեք ծծման փականը, նվազեցրեք ծծման խողովակի կորուստները)։ Ստուգեք NPSHհասանելի vs. NPSHպարտադիր։ Եթե հնարավոր է, նվազեցրեք մղումի պտտաթիվը։ Կավիտացիան առաջացնում է արագ էրոզիոն վնասվածքներ՝ մի անտեսեք։

Թերություն 9. Oil whirl & Oil whip (սահքի առանցքակալներ)

Պատճառ: Հեղուկաթաղանթային անկայունություն սահքի (գլանային) առանցքակալներում։ Յուղաթաղանթի սեպը ստիպում է լիսեռին պտտվել առանցքակալի ազատության սահմաններում ենթասինխրոն հաճախականությամբ։ Սա տարբերվում է գլանիկավոր առանցքակալների արատներից և առաջանում է միայն սահքի/գլանային առանցքակալներում։ Լիսեռի ուղեծրի ցուցադրում — F8 — Charts → F6-Orbit tab Balanset-1A-ում — սահքի առանցքակալի վարքագիծը դիտարկելու դասական եղանակն է։

Յուղային պտույտ

  • Հաճախություն Մոտավորապես 0.42×-ից 0.48× լիսեռի պտտաթիվ (հաճախ նշվում է որպես ~0.43×)։ Սա ենթասինխրոն գագաթ է, որը հետևում է լիսեռի պտտաթվին՝ եթե RPM-ը մեծանում է, whirl հաճախականությունը համեմատականորեն մեծանում է։
  • Հաճախությունների սպեկտր: Մեկ գագաթ ~0.43×-ի վրա, որը տեղաշարժվում է պտտաթվի հետ։ Ամպլիտուդը կարող է միջին լինել։
  • Պայմանը՝ Oil whip-ի նախորդող։ Սովորաբար անմիջապես ոչ քայքայիչ, բայց ցույց է տալիս անկայունություն։

Oil Whip (աղյուսաձև անկայունություն)

  • Հաճախություն Կապվում է ռոտորի առաջին բնական հաճախականություն (քննադատական պտտաթիվ) հետ։ Տարբերվելով whirl-ից, այն ՉԷ հետևում լիսեռի պտտաթվին՝ հաճախականությունը մնում է հաստատուն RPM-ի փոփոխության դեպքում։
  • Հաճախությունների սպեկտր: Մեծ ենթասինխրոն գագաթ ռոտորի առաջին քննադատական պտտաթվի վրա։ Ամպլիտուդը կարող է շատ բարձր լինել՝ քայքայիչ։
  • Պայմանը՝ Վտանգավոր։ Անհրաժեշտ է անմիջական գործողություն։ Կարող է հանգեցնել առանցքակալի քայքայման և լիսեռի վնասման։
Oil whirl՝ ենթասինխրոն գագաթ ~0.43× լիսեռի պտտաթվի վրա (≈ 10.7 Հց 1500 RPM-ի դեպքում)։ Տարբերվում է 0.5× թուլացումից։
⚠️ Oil Whirl vs. Թուլացում — Ինչպես տարբերակել

Երկուսն էլ առաջացնում են ենթասինխրոն գագաթներ, բայց՝ Oil whirl (նավթային պտույտ) գտնվում է ~0.42–0.48× մոտակայքում (ոչ ուղիղ կիսակարգ), մինչդեռ թուլացում առաջացնում է գագաթներ ուղիղ 0.5×, 1.5×, 2.5×-ում — ճշգրիտ կիսակարգի կոտորակներ։ Երկուսն էլ հետևում են լիսեռի արագության փոփոխությանը. այն, որը ոչ արագությանը հետևում է oil whip (յուղային շառաչ), որը կողպվում է ռոտորի առաջին կրիտիկական հաճախականության վրա։ Oil whirl-ը տեղի է ունենում միայն սահքի առանցքակալներում — եթե մեքենան ունի գլանման առանցքակալներ, դա չի կարող լինել oil whirl։

Գործողություն: Oil whirl-ի համար՝ ստուգեք առանցքակալի բացակը, յուղի մածուցիկությունը և բեռնվածքը։ Բարձրացրեք առանցքակալի բեռնվածքը կամ փոխեք յուղի մածուցիկությունը։ Oil whip-ի համար՝ անմիջապես նվազեցրեք պտտաթիվը քննադատական շեմից ցածր։ Խորհրդակցեք ռոտորային դինամիկայի մասնագետի հետ։

ISO 10816 տատանումների ինտենսիվություն — Դասակարգման աղյուսակ

ISO 10816-1-ը (ISO 10816 շարքի ընդհանուր մասը, փոխարինված ISO 20816-ով, բայց դեռ լայնորեն օգտագործվող) սահմանում է թրթռման ծանրության գոտիներ չորս մեքենայի դասերի համար։ Թրթռումը չափվում է որպես արագություն մմ/վ RMS-ով առանցքակալի խցերի վրա։ Ստորև բերված աղյուսակը ցույց է տալիս բոլոր չորս դասերի գոտիների սահմանները — օգտագործեք այն որպես արագ տեղեկանք չափումները գնահատելիս։ Նկատի ունեցեք, որ ISO 10816-3-ը (այժմ ISO 20816-3), որն ընդգրկում է 15 կՎտ-ից բարձր հզորությամբ արդյունաբերական մեքենաներ՝ 120–15 000 պտ/ր տիրույթում, օգտագործում է այլ սխեմա — երկու մեքենայի խումբ կոշտ կամ ճկուն հենարանի դասերով — այլ ոչ թե այստեղ ցուցադրված I–IV դասերը։

📋 ISO 10816-1 Տատանումների ուժգնության գոտիներ — Մեքենայական դասեր I–IV (mm/s RMS)
Մեքենայի դաս Գոտի A
Լավ
Գոտի B
Ընդունելի
Գոտի C
Զգուշացում
Գոտի D
Վտանգ
Դաս I
Փոքր մեքենաներ ≤ 15 կՎտ
(մղիչներ, օդափոխիչներ, կոմպրեսորներ)
≤ 0.71 0.71 – 1.8 1.8 – 4.5 > 4.5
Դաս II
Միջին մեքենաներ 15–75 կՎտ
(հատուկ հիմքի բացակայության դեպքում)
≤ 1.12 1.12 – 2.8 2.8 – 7.1 > 7.1
Դաս III
Մեծ մեքենաներ > 75 կՎտ
(կոշտ հիմք)
≤ 1.8 1.8 – 4.5 4.5 – 11.2 > 11.2
Դաս IV
Մեծ մեքենաներ > 75 կՎտ
(ճկուն հիմք, օրինակ՝ պողպատե շրջանակ)
≤ 2.8 2.8 – 7.1 7.1 – 18 > 18
📌 Ինչպես օգտագործել այս աղյուսակը

Քայլ 1. Որոշեք ձեր մեքենայի դասը՝ հիմնվելով հզորության և հիմքի տեսակի վրա։
Քայլ 2. Չափեք ընդհանուր տատանումների արագությունը (mm/s RMS) յուրաքանչյուր առանցքակալի իրանի վրա՝ ռադիալ ուղղությամբ։
Քայլ 3. Գտեք գոտին։ Գոտի A = նոր միացված կամ գերազանց վիճակ։ Գոտի B = անսահմանափակ երկարաժամկետ աշխատանք։ Գոտի C = ընդունելի միայն սահմանափակ ժամանակահատվածների համար՝ պլանավորեք սպասարկումը։ Գոտի D = տեղի է ունենում վնասվածք՝ կանգնեցրեք մեքենան հնարավորինս շուտ։

Հիշեք. տենդենցիաներն ավելի կարևոր են, քան բացարձակ արժեքները։ Մեքենան, որն աշխատում է 2.4 mm/s-ով (Zone B, Դասարան II-ի համար) և նախկինում եղել է 1.2 mm/s, կրկնապատկվել է — ուսումնասիրեք պատճառը, նույնիսկ եթե այն դեռ "ընդունելի" է։ Balanset-1A-ի վիբրոմետրի ռեժիմը (F5) ցուցադրում է ընդհանուր արագություն V1s՝ գոտու անհապաղ գնահատման համար։

⚠️ ISO 10816 vs. ISO 20816

ISO 10816-ը պաշտոնապես փոխարինվել է ISO 20816-ով (հրատարակված 2016–2022 թթ.)։ Գոտիների սահմանները մնում են նմանատիպ մեքենաների մեծ մասի համար, սակայն ISO 20816-ը ավելացնում է տեղաշարժի գնահատման չափանիշներ և ընդլայնում մեքենային հատուկ մասերը։ Գործնականում ISO 10816 արժեքները մնում են արդյունաբերական ստանդարտ հղումը։ Ինչպես Balanset-1A-ն, այնպես էլ արդյունաբերական տատանումների մեծամասնության ծրագրերը դեռևս օգտագործում են ISO 10816 գոտիները։

Չափումից մինչև մոնիտորինգ

Տենդենցիայի վերլուծություն

Մեկ սպեկտրը պահվածք է։ Տատանումների վերլուծության ուժը տենդենցիաների վերլուծություն — փոփոխությունների հետևում ժամանակի ընթացքում։

  • Ստեղծեք բազային արժեք. Չափեք նոր կամ հայտնի սարքին սարքավորումը։ Պահպանեք սպեկտրները — Balanset-1A-ի F6 — Reports արխիվը պահպանում է չափումները և HTML հաշվետվությունները։
  • Սահմանեք միջակայքեր. Կրիտիկական՝ շաբաթական։ Ստանդարտ՝ ամսական։ Օժանդակ՝ եռամսյակային։
  • Համոզվեք կրկնելիության մեջ. Նույն կետերը, նույն ուղղությունները, նույն աշխատանքային պայմանները։
  • Հետևեք փոփոխություններին. Բազային արժեքից 2× աճը նշանակալից է, նույնիսկ եթե այն գտնվում է ISO A գոտում։
  • Օգտագործեք չափման երթուղիներ. Balanset-1A-ի F9 — Route Inspection ուղղորդում է կրկնվող չափման փուլերը և համեմատում ցուցմունքները ISO 10816-1 գոտիների հետ։

Որոշումների ալգորիթմ

  1. Ստացեք որակյալ սպեկտր (F8 Charts, ռադիալ + առանցքային)։
  2. Որոշեք ամենաբարձր գագաթը՝ սա հիմնական խնդիրն է։
  3. Համապատասխանեցրեք թերության տեսակին.
    • 1× գերիշխում է → Անհավասարակշռություն → Հավասարակշռեք Balanset-1A-ով։
    • 2× գերիշխում է + բարձր առանցքային → Առանցքների շեղվածություն → Վերադասավորեք լիսեռները։
    • Բազմաթիվ հարմոնիկներ → Լուծվածություն → Ստուգեք և ամրացրեք։
    • Ոչ սինխրոն գագաթներ → Առանցքակալ → Նախատեսեք փոխարինում։
    • GMF + կողմնային շերտեր → Փոխանցում → Ստուգեք յուղը, զննեք փոխանցման տուփը։
  4. Նախ ուղղեք գերիշխող թերությունը — երկրորդային ախտանիշները հաճախ անհետանում են։

← Վերադառնալ Լուծումներին

Տատանումների անալիզատոր + Բալանսավորիչ

2-ալիքանի FFT սպեկտրի անալիզատոր, վիբրոմետր, մեկ- և երկհարթությամբ բալանսավորում, ISO 1940 թույլտվություն — ամեն ինչ մեկ կրելի հավաքածուում։

Balanset-1A → Balanset-4A →