Ի՞նչ է տատանումը
Թրթռում, մեքենաների համատեքստում մեխանիկական տատանումն է — կրկնվող առաջ-հետ շարժումը — մեքենայի կամ դրա բաղադրիչների հավասարակշռության դիրքի նկատմամբ։ Տատանումների որոշակի մակարդակ բնորոշ է ցանկացած աշխատող սարքավորման, սակայն փոփոխությունը տատանումների պատկերի մեջ հաճախ զարգացող խնդրի առաջին և ամենաուժեղ նշանն է։ Այս պատճառով տատանումները տատանումների դիագնոստիկա և կանխատեսող սպասարկում հիմքն են. դրանք թույլ են տալիս ինժեներին «լսել» մեքենան և գնահատել դրա մեխանիկական առողջությունը շատ ավելի վաղ, քան թերիքը դառնում է տեսանելի կամ լսելի։
1. Սահմանում. Տատանման էությունը
Ցանկացած տատանում ուժի պատասխանն է։ Պտտվող մեքենան անընդհատ առաջացնում է փոքր պարբերական ուժեր, և կառուցվածքը պատասխանում է տատանվելով. տատանման չափը և բնույթը կախված են գրգռող ուժից և մեքենայի կոշտությունից, զանգվածից և մարում։ Տատանումները հետևաբար երբեք խնդիրը ինքնին չեն — դա ախտանիշ է, որի պատկերը կոդավորում է թաքնված պատճառը։ տատանումների վերլուծություն արվեստը այդ պատկերը դեկոդավորելն է։
2. Տատանման հիմնական բնութագրերը
Վերլուծվելու համար տատանումները պետք է քանակապես գնահատվեն։ Դրանք ամբողջությամբ նկարագրվում են չորս բնութագրիչներով.
- Հաճախություն: քանի հաճախ է կրկնվում շարժումը, չափվում է հերցերով (Hz) կամ րոպեական պտույտներով (CPM)։ Հաճախությունը նույնականացնում է աղբյուր տատանումների — անհավասարակշռություն, առանցքների շեղվածություն, առանցքակալի թերիք — քանի որ յուրաքանչյուր թերիք էներգիա է առաջացնում բնորոշ հաճախություններում՝ հարաբերական աշխատանքային արագություն.
- Ամպլիտուդ: քանի դաժան է շարժումը, ցույց է տալիս ախտանիշի լրջությունը։ Ամպլիտուդը կարող է արտահայտվել երեք եղանակով.
- Տեղաշարժ: ընդհանուր տեղաշարժված հեռավորությունը (միկրոմետրեր կամ միլներ), ամենաօգտակարը ցածր հաճախությունների դեպքում։
- Արագություն: շարժման արագությունը (մմ/վ կամ դյույմ/վ) — մետրիկան, որն ամենատարածվածն է մեքենայի ընդհանուր առողջությունը գնահատելու համար։
- Արագացում: արագության փոփոխման արագությունը (g-ներով), հատկապես զգայուն բարձր հաճախականության իրադարձությունների նկատմամբ, ինչպիսիք են ատամնավոր և առանցքակալի թերիքները։
- Փուլ: ժամանակային չափում, որը նկարագրում է, թե տատանվող մասը ինչ դիրքում է իր ցիկլում՝ հարաբերական մյուս մասի կամ ֆիքսված հղման, ինչպիսին է Keyphasor իմպուլսը։ Փուլը կարևոր է առանցքների շեղվածությունը և ծռված լիսեռները ախտորոշելիս, ինչպես նաև հիմք է հանդիսանում ռոտորի բալանսավորում.
- Ուղղություն՝ տատանումները տեղի են ունենում բոլոր ուղղություններով, ուստի չափումները կատարվում են հորիզոնական, ուղղահայաց և առանցքային ուղղություններով՝ մեքենայի շարժման ամբողջական պատկերը ստեղծելու համար։
3. Մեքենայի տատանումների աղբյուրները
Մեքենայական վիճակների փոքր թիվը պատասխանատու է արդյունաբերության մեջ տատանումների մեծ մասի համար, և դրանց մեծ մասը դրսևորվում է բնորոշ հաճախականության և փուլի սիգնատուրայով.
- Անհավասարակշռություն: զանգվածի անհավասար բաշխում պտտման առանցքի շուրջ — «ծանր կետ» — առաջացնում է ուժեղ 1× պատասխան։
- Առանցքների շեղվածություն: երկու կցված լիսեռների առանցքները կոլինեար չեն, սովորաբար բարձրացնելով 1× և 2× բաղադրիչները։
- Մեխանիկական թուլություն: մաշված կամ թույլ փականներ, առանցքակալներ կամ հիմքի ամրացումներ, հաճախ առաջացնելով բազմաթիվ հարմոնիկներ.
- Առանցքակալների դեֆեկտներ: թերիքներ գլորման ուղիների կամ գլորվող տարրերի վրա, հայտնվելով առանցքակալի թերությունների հաճախություններ.
- Ատամնանիվների դեֆեկտներ: մաշված, ճաքճքած կամ շեղված ատամներ, գրգռելով ատամների շփման հաճախություն և դրա կողմնակի շերտերում:
- Ռեզոնանս: ուժային հաճախությունը համընկնում է բաղադրիչի բնական հաճախականություն հետ, զգալիորեն ուժեղացնելով շարժումը։
- Էլեկտրական խնդիրներ: մոտորի թերիքներ, ինչպիսիք են ռոտորի ձողիկների ճաքերը կամ օդային ճեղքի էքսցենտրիսիտետը։
4. Ինչու է կարևոր տատանումների չափումը
Տատանումների համակարգված չափումը և վերլուծությունը տալիս է չորս կոնկրետ օգուտ արդյունաբերական սպասարկման համար.
- Վաղ արատների հայտնաբերում՝ խնդիրները բացահայտվում են շատ ավելի վաղ, քան դրանք դառնում են տեսանելի, լսելի կամ առաջացնում երկրորդային վնաս։
- Վերջնական պատճառի վերլուծություն. հաճախականության բովանդակությունը ճշգրիտ մեխանիզմը նույնականացնում է, թույլ տալով ուղղորդված վերանորոգում՝ ոչ թե կասկածանք։
- Անվտանգություն՝ մոնիտորինգը օգնում է կանխել կատաստրոֆիկ ձախողումներ, որոնք կարող են վտանգել անձնակազմին և միջավայրը։
- Արդյունավետություն: հարթ աշխատող մեքենաները ավելի քիչ էներգիա են սպառում և ավելի բարձր որակի արտադրանք են տալիս։
5. Տատանումների չափում և գնահատում տեղում
Տեղում ակսելերոմետր ամրացվում է առանցքակալի իրանին, և դրա ազդանշանը վերածվում է FFT միջոցով սպեկտր՝ առանձնացնելով ընդհանուր ընթերցումը առանձին հաճախությունների, որոնք բացահայտում են յուրաքանչյուր թերիքը։ Չափված ուժգնությունը համեմատվում է ընդունման գոտիների հետ ISO 20816 (ISO 10816-ի ժամանակակից հաջորդը)։ Երբ գերիշխող բաղադրիչը 1× անհավասարակշռությունն է, նույն սարքը, որը չափում է այն, կարող է նաև ուղղել այն. կրելի երկու ալիքանի վերլուծիչ, ինչպիսին է Balanset-1A կապտում է ամպլիտուդը և փուլը մեքենայի սեփական առանցքակալներում և ուղղորդում բալանսավորման ուղղումը տեղում, այնուհետև կրկնակի չափում է՝ հաստատելու, որ տատանումները նվազել են թույլատրելի սահմաններում՝ փակելով օղակը ախտորոշումից մինչև հաստատված վերանորոգում։
