Memahami Kecepatan dalam Analisis Getaran
Kecepatan adalah laju perubahan dari pemindahan sehubungan dengan waktu - dalam istilah sederhana, ukuran seberapa cepat komponen yang bergetar sedang bergerak. Dari tiga komponen utama getaran parameter - perpindahan, kecepatan dan percepatan - kecepatan adalah yang paling banyak digunakan untuk menilai kesehatan dan tingkat keparahan getaran mesin berputar umum di seluruh rentang frekuensi diagnostik yang paling umum. Ia berada di tengah-tengah ketiganya baik secara harfiah maupun praktis: satu langkah matematis dari perpindahan dan satu langkah dari akselerasi.
1. Mengapa Kecepatan adalah Standar untuk Tingkat Keparahan
Kecepatan telah menjadi parameter default untuk pemantauan getaran tujuan umum karena beberapa alasan:
- Indikator terbaik untuk energi destruktif: energi yang melelahkan alat berat paling berkaitan langsung dengan kecepatan. Tingkat kecepatan yang diberikan sesuai dengan tingkat keparahan yang cukup konsisten di seluruh rentang kecepatan dan jenis alat berat, itulah sebabnya batasan dapat ditulis sekali dan diterapkan secara luas.
- “Respons frekuensi ”datar": Di seluruh pita yang paling kritis untuk diagnostik mesin - sekitar 10 Hz hingga 1.000 Hz, atau 600 hingga 60.000 CPM - kecepatan memberikan tampilan yang paling seimbang. Hampir sama sensitifnya terhadap kesalahan frekuensi rendah seperti ketidakseimbangan dan untuk kesalahan frekuensi yang lebih tinggi seperti ketidaksejajaran, menjadikannya nomor tunggal yang sangat baik untuk semua jenis kamera.
- Dasar untuk standar internasional: standar getaran mesin global - terutama ISO 20816, yang menggantikan ISO 10816 yang telah lama digunakan - gunakan RMS kecepatan sebagai metrik utama untuk batas penerimaan dan tingkat alarm di berbagai kelas alat berat. Batas zona A/B/C/D yang sudah dikenal di ISO 20816-3 dikutip dalam mm/s RMS.
2. Unit dan Pengukuran
Satuan Umum
Kecepatan getaran biasanya dinyatakan dalam salah satu dari dua satuan:
- mm/s (milimeter per detik): satuan SI, yang digunakan di sebagian besar dunia.
- in/s (inci per detik): unit kekaisaran, yang umum di Amerika Serikat.
Kecepatan hampir selalu diukur dan di trenkan sebagai RMS nilai RMS, karena RMS paling baik mewakili kandungan energi sinyal. Jika angka puncak dikutip, angka tersebut harus diberi label dengan jelas, karena konversi antara keduanya mengasumsikan sinusoid; a konverter satuan getaran menangani aritmatika dan menjaga agar mm/s, in/s dan dB tetap konsisten.
Bagaimana cara mengukurnya?
Kecepatan dapat diperoleh dengan dua cara utama:
- Secara langsung, dengan transduser kecepatan: elektrodinamik sensor kecepatan menghasilkan tegangan yang berbanding lurus dengan kecepatan getaran. Pickup koil bergerak yang kokoh ini dulunya umum digunakan, tetapi sebagian besar telah digantikan oleh akselerometer.
- Dengan mengintegrasikan sinyal akselerometer: metode yang dominan saat ini. Metode yang kuat akselerometer mengukur percepatan, dan pengumpul data atau sistem pemantauan secara elektronik melakukan integrasi yang mengubahnya menjadi kecepatan. Hal ini menggabungkan rentang frekuensi yang luas dan daya tahan akselerometer dengan keunggulan diagnostik parameter kecepatan.
3. Peran Velocity dalam Diagnostik
Tingkat kecepatan keseluruhan yang tinggi memberi tahu Anda bahwa mesin memiliki masalah, tetapi tidak menunjukkan apa masalahnya. Langkah diagnostiknya adalah memeriksa spektrum kecepatan dan melihat frekuensi mana yang memberikan nilai keseluruhan yang tinggi:
- Kecepatan tinggi di 1× putaran/menit (kecepatan operasi) menunjuk ke ketidakseimbangan.
- Kecepatan tinggi di 2× putaran per menit menunjuk ke ketidaksejajaran.
- Serangkaian puncak kecepatan pada kecepatan lari harmonik menunjukkan mekanis kelonggaran.
Inilah alur kerja yang diikuti oleh instrumen lapangan. Alat analisis dua saluran portabel seperti Keseimbangan-1a mengukur kecepatan keseluruhan pada setiap bearing, kemudian memecahnya menjadi spektrum sehingga teknisi dapat membaca 1×, 2×, dan konten harmonik - dan, jika penyebabnya adalah ketidakseimbangan, langsung melanjutkan untuk mengoreksinya di bearing mesin itu sendiri.
4. Kecepatan Dibandingkan dengan Perpindahan dan Akselerasi
Tidak ada satu parameter pun yang terbaik di semua tempat; masing-masing parameter mendominasi bagian yang berbeda dari rentang frekuensi:
- Pemindahan adalah yang terbaik untuk gerakan frekuensi sangat rendah - orbit poros, gerakan struktural, dan jarak bebas - dan merupakan pilihan alami untuk probe kedekatan pengukuran pada bantalan jurnal.
- Kecepatan memiliki pita tengah yang luas di mana sebagian besar kesalahan mesin berputar berada, sehingga menjadikannya parameter sehari-hari untuk tingkat keparahan keseluruhan.
- Percepatan paling baik pada frekuensi yang sangat tinggi, di mana ia menekankan pada awal bantalan dan gigi kesalahan yang kecepatannya akan kurang berat.
Anda dapat berpindah di antara ketiganya dengan integrasi (akselerasi → kecepatan → perpindahan) dan diferensiasi ke arah lain. Meskipun begitu, untuk pandangan “gambaran besar” tentang kesehatan dinamis alat berat dalam rentang operasi normalnya, kecepatan tetap menjadi satu-satunya parameter yang paling berharga - dan cara cepat untuk membandingkan pembacaan terhadap zona ISO adalah grafik tingkat getaran.
