ასინქრონული ვიბრაციის გაგება
ასინქრონული ვიბრაცია (ასევე ცნობილია, როგორც არასინქრონული ვიბრაცია) არის ვიბრაცია სიხშირეებზე, რომელიც არის არა ზუსტი მთელი რიცხვის მულტიპლი — რიგები — ვერტიკალის ბრუნვის სიჩქარის. განსხვავებით სინქრონული ვიბრაცია -დან დისბალანსი ან არასწორი განლაგება (which always lands at 1×, 2×, 3× running speed), asynchronous vibration occurs at frequencies dictated by component geometry, electromagnetic effects, or external sources rather than by the rotation of the shaft itself.
სინქრონული და აგაბნული შინაარსის გარჩევა არის ერთ-ერთი ყველაზე ფუნდამენტური უნარი მანქანერიაში დიაგნოსტიკამიზეზი, რომ გამყოფი მაშინვე ვიწროვებს მიზეზის ძიებას. სინქრონული კომპონენტები აცხადებს ბრუნვის მასა ან გეომეტრიული პრობლემები, რომელიც ვერტიკალს უკავშირდება; აგაბნული კომპონენტები, ამის ნაცვლად, დაუკავშირებია აგრძელი ელემენტის დეფექტებს, ელექტრული უშედეგობას, ან გავლენა, რომელიც ვერტიკალიდან მიღმა წარმოიქმნება. ამ კლასიფიკაციის სწორად ადრე მიღება აზიდის ანალიტიკოსს, მაგალითად, აბალანსებს მანქანერს, რომლის ნამდვილი პრობლემა არის შესუსტებული ძარი.
1. სინქრონული და აგაბნული: ბირთვი განსხვავება
საზღვარი განისაზღვრება მხოლოდ შეკვეთა — ვიბრაციული სიხშირის თანაფარდობა მუშაობის სიჩქარის სიხშირე. მწვერვალი ზუსტი მთელი რიცხვი ბრძანებაზე არის სინქრონული და ბლოკირებული ვერტიკალი ბრუნვამდე; მწვერვალი წილად ბრძანებაზე აგაბნული და მოემსახურება სხვა საათი.
- სინქრონული (მთელი რიცხვი ბრძანებები): 1.00×, 2.00×, 3.00× — unbalance, misalignment, a მოხრილი ღერძი, certain ფხვიერება patterns.
- აგაბნული (არა-მთელი რიცხვი ბრძანებები): 2.47×, 3.57×, 0.45× — bearing defects, electrical lines, sub-synchronous instabilities, and outside sources.
სასარგებლო ქვე-კატეგორია არის სუბჰარმონიული — energy ქვემოთ 1× (for example a 0.5× peak from severe looseness or rub). Subharmonics are a form of asynchronous content, and they sit alongside the sub-synchronous instabilities discussed further below.
2. აგაბნული ვიბრაციის საერთო წყაროები
ტანჯვის ბურბულიანი დეფექტები (ყველაზე გავრცელებული)
უპირველესი წყაროა ასინქრონული ვიბრაციის:
- საკისრების ხარვეზების სიხშირეები: BPFO, BPFI, BSF and FTF განისაზღვრება ბურბულიანის გეომეტრიით და არასოდეს არის ლილვის სიჩქარის ზუსტი ჯამი.
- მაგალითი: 1800 RPM მოტორი (30 Hz) შეიძლება აჩვენებდეს BPFO-ს 107 Hz-ზე — ეს არის 3,57× ლილვის სიჩქარე, აშკარად არა მთელი რიცხვი.
- დიაგნოსტიკური მნიშვნელობა: ასინქრონული სიხშირე დაუყოვნებლივ ზრდის ეჭვს ბურბულიანის პრობლემის თაობაზე.
- აღმოჩენა: კონვერტის ანალიზი ამ კომპონენტების გამოჩენის ძირითადი მეთოდია, ხშირად კი ჩვეულებრივ სპექტრში გამოჩენამდე.
ელექტრული სიხშირეები
ელექტრომაგნიტური ვიბრაცია, დაუკავშირებელი ლილვის სიჩქარესთან:
- ხაზის სიხშირის ორმაგი: 120 Hz 60 Hz მომარაგებაზე ან 100 Hz 50 Hz მომარაგებაზე, მოტორის სიჩქარისგან დამოუკიდებელი.
- მაგალითი: 2-პოლიანი 60 Hz მოტორი სიჩქარით ≈3550 RPM (59,2 Hz), მაგრამ მისი ორმაგი ხაზის სიხშირის ვიბრაცია 120 Hz-ზე დგას — 2,03× ლილვის სიჩქარე, ასინქრონული.
- პოლუსის გავლის სიხშირე: შეიძლება არ იყოს ზუსტი მთელი რიცხვის ჯამი.
- VFD harmonics: დისკ-კვანტიფიკაციის სიხშირეები არანაირი კავშირი არ ունებს ლილვის სიჩქარესთან.
გარე წყაროები
- მიმდებარე აღჭურვილობა: ვიბრაცია, გადაცემული იატაკიდან მახლობელი მანქანებიდან.
- შენობა ან ფუძე: სტრუქტურული რეზონანსები ფიქსირებულ სიხშირეებზე.
- პროცესის პულსაციები: წნევის ტალღები, რომლებიც მოძრაობენ მილებში.
- აკუსტიკური რეზონანსები: სტოячи волны каналах ან კოვერებში.
სინქრონული ქვე-ინსტაბილობა
- ზეთის მორევი: ჩვეულებრივი 0.42–0.48× ღერძის სიჩქარე (ზუსტად ნახევარი არ არის).
- ზეთის შოლტი: ჩამოკიდა რათა ბუნებრივი სიხშირე, არა ღერძის სიჩქარეზე.
- დალუქვის ინსტაბილობა: ხშირად სიხშირეებზე, რომელიც დაყენებულია სითხის დინამიკით. ეს კლასიკური მაგალითებია როტორის არასტაბილურობა.
შემთხვევითი ვიბრაცია
- კავიტაცია: შემთხვევითი ბუშტის ჩაშლა, ფართო ზოლი.
- ტურბულენტობა: შემთხვევითი ნაკადის რყევები.
- ხახუნი: ქაოტიური კონტაქტი, რომელიც არა-პერიოდულ ვიბრაციას იწვევს.
3. აღიარება სპექტრებში
სპექტრის მახასიათებლები
- ფიქსირებული სიხშირე: ჩნდება იმავე Hz მნიშვნელობით სიჩქარის ცვლილების მიუხედავად
- Order shifts: თუ სიჩქარე განსხვავდება, აქ სინქრონული სიხშირე ცვლის თავის რიგს (რადგან რიგი არის სიხშირე ÷ ღერძის სიჩქარე).
- ჩანაფის გრაფიკი: ასინქრონული კომპონენტები გამოჩნდება როგორც vertical ხაზები, სინქრონული კომპონენტები როგორც diagonal ხაზები — ერთადერთი ყველაზე ინტუიტიური გზა მათი გასაჩივლებლად.
- ორდერების სპექტრი: asynchronous peaks land at non-integer orders (2.47×, 3.57×, and so on).
დიაგნოსტიკური პროცედურა
- გაიმეორეთ სამუშაო სიჩქარე 1× პიკიდან ან უფრო საიმედოდ, ა ტაქომეტრი.
- გამოთვალეთ რიგები თითოეული პიკის სიხშირის გაშვების სიხშირეზე დაყოფით.
- Integer orders (1.00×, 2.00×, 3.00×) are synchronous.
- არა-მთელი რიგები (2.47×, 3.57×) are asynchronous.
- შედაბეჯეთ ხარვეზის ტიპებთან გამოთვლილი სიხშირეების ტარების სიხშირეებთან, ელექტრული ხაზების სიხშირეების შედარებით.
ცვლადი სიჩქარის მანქანებზე ეს განცალკევება უფრო ნახევრად არის შეკვეთის ანალიზი, რომელიც გადაამრავლებს სიხშირეების ღერძს გაშვების სიჩქარის ჯერადებზე ისე, რომ სინქრონული პიკები უძრავი რჩებიან, ხოლო ასინქრონული იმოძრაবა.
4. დიაგნოსტიკური მნიშვნელობა
საკისრების დეფექტები
- ასინქრონული პიკები BPFO, BPFI ან BSF სიხშირეებზე დაუყოვნებლივ ვარაუდობს ტარების პრობლემა.
- გამოთვალეთ თეორიული ტარების სიხშირეები და შეადარეთ ისინი დაკვირვებული პიკებს.
- დაკავშირება დაახლოებით ±5% ფარგლებში ადასტურებს ტარების გაუმართაობას.
- ჰარმონიკები and გვერდითი ზოლები ხარვეზის სიხშირის
შეგიძლიათ გაამარტივოთ არითმეტიკა საკისრის დეფექტების სიხშირის კალკულატორი, რომელიც აბრუნებს BPFO, BPFI, BSF და FTF სიხშირეებს უშუალოდ ტარის გეომეტრიიდან და ლილვის სიჩქარიდან.
ელექტრომაგნიტური საკითხები
- 2× სტრიქონის სიხშირის ხაზი 100/120 Hz სიხშირეზე მიუთითებს stator ან ჰაერის შუალედი პრობლემები.
- სიხშირე უცვლელი რჩება სიჩქარის რყევების მიუხედავად.
- მოტორის დენის ანალიზი ელექტრული წარმოშობის ადასტურებს.
გარე ვიბრაცია
- პიკები, რომლებიც არც მანქანის სიჩქარეს და არც ტარების სიხშირეებს ემთხვევა.
- ისინი შეიძლება დამთხვেულ იყვნენ მახლობელი აპარატების მუშაობის სიჩქარესთან.
- საჭიროა წყაროს გამოკვლევა, რასაც მოჰყვება იზოლაცია ან შესწორება.
5. ასინქრონული ვიბრაციის ანალიზის ტექნიკა
შემოსაზღვრული ანალიზი
- ძირითადი ტექნიკა საკისრის დეფექტების აღმოჩენისთვის.
- ძლიერდება ის რიტმული ზემოქმედებები, რომლებიც ასინქრონულ სიგნალებს ქმნიან.
- ღარიბულდება ძლიერი სინქრონული დაბალი სიხშირის კომპონენტები.
- გამოვლენილი საკისრის სიხშირეები ნათელი ხდება მიღებულ გარსის სპექტრი.
მაღალი სიხშირის აჩქარება
- ასინქრონული საკისრის დეფექტები ხშირად მაღალი სიხშირის დიაპაზონში მდებარეობს (1 კHz-ზე მეტი).
- Use აქსელერომეტრები მაღალი Fmax პარამეტრის დაყენებით.
- ეს იპყრობს ზემოქმედებებს და მაღალი სიხშირის რეზონანსებს, რომლებსაც დაბალი სიხშირის სიჩქარის გაზომვები აკლებთ.
ცეპსტრუმის ანალიზი
- ცეპსტრუმის ანალიზი ეფექტურია პერიოდული ნიმუშების მოძებნაში, რომლებიც ასინქრონული სიგნალებში ჩასმულია.
- იგი აღმოაჩენს მთელი ოჯახის ჰარმონიკებს ან გვერდითი ზოლებს ერთდროულად.
- განსაკუთრებით სასარგებლო რთული საკისრებისა და გადაცემა signatures.
6. პრაქტიკული მაგალითები
ძრავა საკისრის დეფექტით
- Running speed: 1750 RPM (29,17 Hz).
- სინქრონული კომპონენტები: 1× at 29.17 Hz, 2× at 58.34 Hz.
- ასინქრონული კომპონენტი: პიკი 107 Hz-ზე (3,67× ღერძის სიჩქარე).
- დიაგნოზი: 107 Hz ემთხვევა გამოთვლილ BPFO → გარე რბილის დეფექტი.
- დადასტურება: ასინქრონული ბუნება ადასტურებს საკისრის პრობლემას, ა არა როტორის გამოკლების.
VFD ძრავა ცვლადი სიჩქარით
- მოტორის სიჩქარე იცვლება 1200-დან 1800 RPM-მდე.
- 1× პიკი მოძრაობს სიჩქარის გასწვრივ (სინქრონული).
- 120 Hz პიკი რჩება უცვლელი (ასინქრონული, 2× ხაზის სიხშირე).
- დიაგნოზი: ელექტრომაგნიტური კომპონენტი 60 Hz კვების წყაროდან.
საველე პირობებში ეს განცალკევება წინასწარი ანალიზატორის ყოველდღიური სამუშაოა. რადგან ისეთი მოწყობილობა, როგორებიცაა ბალანსეტი-1ა აკითხავს დიდი სიჩქარეს მისი ოპტიკური ტახომეტრიდან იმავე დროს, როდესაც წაკითხავს ვიბრაციის სპექტრი, მას შეუძლია მაშინვე დადგინოს, არის თუ არა მოცემული პიკი სინქრონული ან ასინქრონული — ის დაუყოვნებლივ უყვებს ინჟინერს, არის თუ უმჯობესია როტორის დაბალანსება ან საკისრის ჩანაცვლება. ასინქრონული შემცველობის ამოცნობა მისი არა-მთელი რიგების, მის მუდმივი სიხშირის მიერ სიჩქარის ცვლილებების მიუხედავად, ან მის ვერტიკალურ ხელმოწერაზე waterfall დიაგრამაზე ის არის, რაც საშუალებას იძლევა ზუსტი იდენტიფიკაცია საკისრის დეფექტების, ელექტრული პრობლემების და გარე გავლენების — და მიუთითებს სწორი ზემოქმედებისკენ.
